(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン，前記エンジンによって駆動される発電機本体，前記発電機本体で発生した交流を直流に変換するコンバータ，及び前記コンバータより出力された直流を所定の交流に変換して負荷へ供給するインバータを備え，検出された負荷側の消費電力の変化に応じてエンジンの回転速度を制御するエンジン駆動型インバータ発電機において，
前記エンジンの出力と回転速度との関係を示すエンジンの性能線図上で，該エンジンの最高出力曲線より所定の余裕分及び発電損失分の出力を差し引いて得た一の発電機出力線を求め、さらにこの性能線図上に表した等燃費率曲線とエンジンの出力に基づいて、０から最大出力間の任意のエンジン出力に対して燃料消費量が最小になるような点により最小燃費曲線を求め，
前記エンジンの全回転速度範囲において，前記最小燃費曲線が前記発電機出力線に対し低出力側に位置する場合には，前記最小燃費曲線を近似的に滑らかな線に変形させて得た近似線をエンジンの回転速度制御線とし，
前記エンジンの一部の回転速度範囲において前記最小燃費曲線が前記発電機出力線に対し低出力側に位置すると共に，他の回転速度範囲において前記最小燃費曲線が前記発電機出力線と重なり及び／又は前記発電機出力線に対し高出力側に位置する場合には，前記一部の回転速度範囲の前記最小燃費曲線と，前記他の回転速度範囲の前記発電機出力線を連結して成る連結曲線を近似的に滑らかな線に変形させて得た近似線をエンジンの回転速度制御線とし，
前記エンジンの全回転速度範囲において前記最小燃費曲線が前記発電機出力線と重なり及び／又は前記発電機出力線に対し高出力側に位置する場合には，前記発電機出力線をエンジンの回転速度制御線とし，
前記エンジンの回転速度制御線に基づいて，検出した負荷側の消費電力値に対応した出力を発生するエンジンの回転速度を得，得られた回転速度を目標回転速度として該目標回転速度に近付くよう，前記エンジンの回転速度を制御することを特徴とするエンジン駆動型インバータ発電機の制御方法。
【請求項２】
前記最高出力曲線より差し引く前記所定の余裕分を，エンジンの低回転速度側で大きく，高回転速度側で小さく取ることを特徴とする請求項１記載のエンジン駆動型インバータ発電機の制御方法。
【請求項３】
前記最高出力曲線より差し引く前記所定の余裕分を，所定の回転速度で運転されている状態において，該回転速度において生じ得る最大の負荷値上昇を生じさせた際に，所定の最低電圧値の出力を維持し得る値を予め実験的に求めることにより設定することを特徴とする請求項１記載のエンジン駆動型インバータ発電機の制御方法。
【請求項４】
エンジン，前記エンジンによって駆動される発電機本体，前記発電機本体で発生した交流を直流に変換するコンバータ，及び前記コンバータより出力された直流を所定の交流に変換して負荷へ供給するインバータを備え，消費電力検出手段が検出した負荷側の消費電力の変化に応じて，記憶手段に予め記憶した対応関係に従い，前記エンジンの回転速度を制御するエンジン制御装置を備えたエンジン駆動型インバータ発電機において，
前記エンジンの出力と回転速度との関係を示すエンジンの性能線図上で，該エンジンの最高出力曲線より所定の余裕分及び発電損失分の出力を差し引いて得た一の発電機出力線を求め、さらにこの性能線図上に表した等燃費率曲線とエンジンの出力に基づいて、０から最大出力間の任意のエンジン出力に対して燃料消費量が最小になるような点により最小燃費曲線を求め，
前記エンジンの全回転速度範囲において，前記最小燃費曲線が前記発電機出力線に対し低出力側に位置する場合には，前記最小燃費曲線を近似的に滑らかな線に変形させて得た近似線をエンジンの回転速度制御線とし，
前記エンジンの一部の回転速度範囲において前記最小燃費曲線が前記発電機出力線に対し低出力側に位置すると共に，他の回転速度範囲において前記最小燃費曲線が前記発電機出力線と重なり及び／又は前記発電機出力線に対し高出力側に位置する場合には，前記一部の回転速度範囲の前記最小燃費曲線と，前記他の回転速度範囲の前記発電機出力線を連結して成る連結曲線を近似的に滑らかな線に変形させて得た近似線をエンジンの回転速度制御線とし，
前記エンジンの全回転速度範囲において前記最小燃費曲線が前記発電機出力線と重なり及び／又は前記発電機出力線に対し高出力側に位置する場合には，前記発電機出力線をエンジンの回転速度制御線とし，
前記エンジンの回転速度制御線に基づいて求めた前記負荷側の消費電力の変化と，該消費電力値に対応した出力を発生する前記エンジンの回転速度との対応関係を，前記記憶手段に記憶させたことを特徴とするエンジン駆動型インバータ発電機。
【請求項５】
前記最高出力曲線より差し引く前記所定の余裕分を，エンジンの低回転速度側で大きく，高回転速度側で小さく取ることにより求められていることを特徴とする請求項４記載のエンジン駆動型インバータ発電機。
【請求項６】
前記最高出力曲線より差し引く前記所定の余裕分を，所定の回転速度で運転されている状態において，該回転速度において生じ得る最大の負荷値上昇を生じさせた際に，所定の最低電圧値の出力を維持し得る値を予め実験的に求めることにより設定されていることを特徴とする請求項４記載のエンジン駆動型インバータ発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，エンジン駆動型インバータ発電機の制御方法，及びエンジン駆動型インバータ発電機に関し，より詳細には，エンジン駆動型インバータ発電機に搭載したエンジンの回転速度を制御する方法，及び前記制御方法を実行するエンジン駆動型インバータ発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンによって発電機本体を駆動して電力を得るエンジン駆動型発電機は，停電時における非常用電源等として広く利用されていると共に，特にエンジンや発電機本体等の構成機器をパッケージ内に収容したパッケージ型のエンジン駆動型発電機は，その可搬性より，工事現場やイベント会場等，屋外における電源の確保が必要な場面において広く使用されている。
【０００３】
このようなエンジン駆動型発電機において，発電機本体で発生した交流をそのまま出力する場合，発電機本体が出力する交流の周波数は発電機本体の回転速度によって決まることから，一定周波数の電力を安定して供給するためには発電機本体，従ってエンジンの回転速度を一定速度に維持する「定速度制御」を行う必要がある。
【０００４】
しかし，回転速度を一定とした運転状態にある発電機本体にあっては，負荷電流が増加すると出力電圧が低下し，負荷電流が減少すると出力電圧が上昇する「垂下特性」を示すことから，このような制御が行われているエンジン駆動型発電機に対し，該発電機の定格出力電力に対して消費電力が小さい負荷を接続して使用すると，負荷電流が減少する分，出力電圧が高くなり，この電圧の上昇分，接続された負荷の大きさに対して供給される電力が過剰となるため，エンジンが無駄な燃料を消費していることになる。
【０００５】
そこで，発電機本体が出力する交流をそのまま負荷に供給することをせずに，これを一旦，ダイオード等で構成したコンバータを通して直流に変換し，その後，インバータで所望の周波数の交流に変換して出力することにより，負荷の変動に拘わらず，出力電圧が一定電圧となるようにエンジンの回転速度を制御する「定電圧制御」を行うことで，負荷に供給する電力の周波数が発電機本体の回転速度によって決定付けられないようにすると共に，接続された負荷の大きさに応じてエンジンの回転速度を変化させることも行われている。
【０００６】
そして，このような定電圧制御を行う際の負荷電流の変化に対し，エンジンに燃料を供給するスロットル弁の開度を以下の(i)から(v)に説明する対応関係を示す曲線Ｌdに基づいて制御することで，エンジン駆動型のインバータ発電機においてエンジンの燃料消費量が最小となるよう制御を行うことが提案されている（特許文献１第３欄第３７行〜第４欄第４３行参照）。
【０００７】
(i) 図９に示すように，回転速度とエンジンの出力の相関関係を示す性能線図上に，無負荷の状態でエンジンが所定回転速度（一例として4000min-1）となる位置でスロットル弁の開度を固定し，この状態のエンジンに対し加える負荷を変化させることで，負荷の変化〔出力(kW)の変化〕と回転速度(min-1)の変化の対応関係を示す曲線（弁開度一定時の負荷−回転速度曲線ａ1）を求める。
【０００８】
同様にして，無負荷における回転速度が別の回転速度（一例として3800，3600，・・・2400min-1）となる位置でスロットル弁の開度を固定し，エンジンに対し加える負荷を変化させて，負荷の変化〔出力（kW）の変化〕と回転速度（min-1）の変化との対応関係を示す曲線（弁開度一定時の負荷−回転速度曲線ａ2，ａ3，・・・ａ9）を求める。
【０００９】
(ii) 上記で求めた各弁開度一定時の負荷−回転速度曲線（ａ1〜ａ9）上において，燃料消費率（g/kW・hr）を同じくする点を線で結んで行き，等燃費率曲線Ｌeを求める（図９参照）。
【００１０】
(iii) 求めた等燃費率曲線Ｌeと，グラフの横軸に平行な線との接点（Ｂ1，Ｂ2，・・・Ｂ10）を求め，この接点（Ｂ1，Ｂ2，・・・Ｂ10）を結ぶ曲線を求めることで，エンジンを最も燃料消費量が少なく運転するための出力と回転速度の対応関係を示す，最小燃費曲線Ｌfを求める（図９参照）。
【００１１】
(iv) 上記各接点（Ｂ1，Ｂ2，・・・Ｂ10）を通る，弁開度一定時の負荷−回転速度曲線（Ｐ1，Ｐ2，・・・Ｐ10）を求め，この曲線（Ｐ1，Ｐ2，・・・Ｐ10）の無負荷時における回転速度（Ｎ1，Ｎ2，・・・Ｎ10）をそれぞれ求める（図９参照）。
【００１２】
(v) 上記回転速度（Ｎ1，Ｎ2，・・・Ｎ10）と，前記接点（Ｂ1，Ｂ2，・・・Ｂ10）における各出力（ＰＳ1，ＰＳ2，・・・ＰＳ10）の交点をそれぞれプロット（Ｄ1，Ｄ2，・・・Ｄ10）し，各プロット（Ｄ1，Ｄ2，・・・Ｄ10）を結んでスロットル弁の制御曲線Ｌdを求める（図１０参照）。
【００１３】
(vi) エンジンの出力（ＰＳ1，ＰＳ2，・・・ＰＳ10）と負荷電流ＬＩ（Ｃ1，Ｃ2，・・・Ｃ10）との対応関係に従い，図１０のエンジン制御曲線Ｌdに基づいて，検出された負荷電流ＩＬに対応する回転速度Ｎ（例えばＩＬがＣ1の時，ＮはＮ1）を求め，求められた回転速度（Ｎ1）を無負荷時に発生させる開度となるようにスロットル弁の開度を制御する。
【００１４】
これにより，負荷の変動に対し，エンジンの回転速度が最小燃費曲線Ｌfに従って変化することとなり，最低燃料消費量でのエンジンの運転が可能となっている。
【００１５】
なお，特許文献１には記載が無いが，各回転速度においてエンジンが出力し得る最大出力点を結んだ線が当該エンジンの最高出力曲線Ｌmaxである（図９参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特公昭６３−４６２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
以上で説明した特許文献１に記載の方法では，インバータ式携帯用発電機に設けられているエンジンの燃料消費量を最小とするものとして設定された負荷電流ＩＬと回転速度Ｎ（スロットル弁の開度）との対応関係を前述した方法によって予め求めておき，この対応関係に基づいて，スロットル弁の開度を制御することにより，エンジンの回転速度を最小燃費曲線Ｌf上で変化させることができ，その結果，インバータ式携帯用発電機を最小の燃料で効率よく運転できるものとなっている。
【００１８】
しかし，上記特許文献１に記載の方法で，インバータ発電機に設けたエンジンの回転速度を制御する場合には，以下のような問題がある。
【００１９】
等燃費率曲線Ｌeは図９を参照して説明したように，同心円を歪ませたような形状として現れるが，図９に示したエンジンの特性線図のように，等燃費率曲線Ｌeが比較的歪みの少ない形態として現れるとは限らず，等燃費率曲線Ｌeが，図２に示すようにより歪んだ，偏った形状として現れる場合もある。
【００２０】
そして，一例として図２に示すエンジンの特性線図に基づいて最小燃費曲線Ｌfを求めると，最小燃費曲線Ｌfは，図２中，点Ｂ1〜Ｂ3，及び点Ｂ5〜Ｂ7の範囲ではなだらかに変化するが，点Ｂ3〜Ｂ5の範囲において傾きが大きくなるといったように，部分部分で傾きが大きく異なり，このような最小燃費曲線Ｌfに従ってエンジンの回転速度を連続的に上昇乃至は下降させると，エンジンの回転速度の変化に緩急が生じるために，エンジンがこの回転速度変化に俊敏に追従できなかったり，エンジン音がこの回転速度変化の緩急に対応して変化することで，実際の音量以上にうるさく不快に聴取されるといった問題があった。
【００２１】
また，等燃費率曲線Ｌeの形状によっては，最小燃費曲線Ｌfがエンジンの最高出力曲線Ｌmaxと部分的に重なり（図２中の点Ｂ5〜Ｂ7の範囲），又は最高出力曲線Ｌmaxと重ならなかったとしても最高出力曲線Ｌmaxに近付くように出現する場合がある。
【００２２】
しかし，エンジンは，最高出力曲線Ｌmaxに対し低出力側（図２において最高出力曲線Ｌmaxの下側）においてのみ運転を行うことが可能であり，このような最小燃費曲線Ｌfに基づいてエンジンの回転速度を制御する場合，エンジンが最大出力で運転され，又は最大出力に対し殆ど余裕の無い出力で運転されることとなるために，使用環境の変化（例えば気圧や気温等の変化），フィルタの目詰まり等の経年使用による劣化，使用する燃料の品質の変化等により，エンジンの出力が僅かに低下しただけでも，最小燃費曲線Ｌfに従った回転速度制御が行えず，接続されている負荷の大きさに対してエンジンの出力が不足し，従って出力電力も不足する。
【００２３】
更に，負荷の急激な増大が生じた場合には，その回転速度におけるエンジンの出力に余裕が少ないと，エンジンの回転速度の上昇が負荷の増大に対して遅れるため，負荷に対する供給電力不足が生じ，起動中の負荷を停止させてしまったり，又は負荷の起動に失敗し，場合によってはエンジン自体がストールしてしまうといった作動不良が生じるおそれもある。
【００２４】
そこで本発明は，上記従来技術における欠点を解消するためになされたものであり，負荷の変動に応じてエンジンの回転速度を変化させることのできるエンジン駆動型インバータ発電機において，燃料消費量の低減を図るのみならず，負荷の変動に対しエンジンの回転速度を俊敏に応答させることが可能であり，応答の遅れに伴うエンジンのストールの発生，出力電力不足による起動中の負荷の停止や起動の失敗といった作動不良の発生を好適に防止でき，更に，緩急を伴って変化する耳障りなエンジン音の発生を防止することができるエンジン駆動型インバータ発電機の制御方法，及び，前記制御方法を実現可能なエンジン駆動型インバータ発電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
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。
【００２６】
上記目的を達成するために，本発明のエンジン駆動型インバータ発電機１の制御方法は，エンジン２１，前記エンジン２１によって駆動される発電機本体２２，前記発電機本体２２で発生した交流を直流に変換するコンバータ３１，及び前記コンバータ３１より出力された直流を所定の交流に変換して負荷へ供給するインバータ３２を備え，検出された負荷側の消費電力の変化に応じてエンジンの回転速度を制御するエンジン駆動型インバータ発電機１において，
前記エンジン２１の出力（縦軸）と回転速度（横軸）との関係を示すエンジンの性能線図上で，該エンジン２１の最高出力曲線Ｌmaxより所定の余裕分Δ１及び発電損失分Δ２の出力を差し引いて得た一の発電機出力線Ｌgを求め，さらに，この性能線図上に表した等燃費率曲線Ｌeとエンジンの出力に基づいて，０から最大出力間の任意のエンジン出力に対して燃料消費量が最小になるような点により最小燃費曲線Ｌfを求め，
前記エンジンの全回転速度範囲において，前記最小燃費曲線Ｌfが前記発電機出力線Ｌgに対し低出力側に位置する場合には，前記最小燃費曲線Ｌfを近似的に滑らかな線に変形させて得た近似線をエンジンの回転速度制御線Ｌcとし（図７参照），
前記エンジンの一部の回転速度範囲（例えば図６中の範囲Ｘ）において前記最小燃費曲線Ｌfが前記発電機出力線Ｌgに対し低出力側に位置すると共に，他の回転速度範囲（例えば図６中の範囲Ｙ）において前記最小燃費曲線Ｌfが前記発電機出力線Ｌgと重なり及び／又は前記発電機出力線Ｌgに対し高出力側に位置する場合には，前記一部の回転速度範囲（例えば図６中の範囲Ｘ）の前記最小燃費曲線Ｌfと，前記他の回転速度範囲（例えば図６中の範囲Ｙ）の前記発電機出力線Ｌgを連結して成る連結曲線を近似的に滑らかな線に変形させて得た近似線をエンジンの回転速度制御線Ｌcとし（図６参照），
前記エンジンの全回転速度範囲において前記最小燃費曲線Ｌfが前記発電機出力線Ｌgと重なり及び／又は前記発電機出力線Ｌgに対し高出力側に位置する場合には，前記発電機出力線Ｌgをエンジンの回転速度制御線Ｌcとし（図８参照），
前記エンジンの回転速度制御線Ｌcに基づいて，検出した負荷側の消費電力値に対応した出力を発生するエンジンの回転速度を得，得られた回転速度を目標回転速度として該目標回転速度に近付くよう，前記エンジンの回転速度を制御することを特徴とする(請求項１)。
【００２７】
上記の制御方法において，前記最高出力曲線Ｌmaxより差し引く前記所定の余裕分Δ１は，エンジンの低回転速度側で大きく，高回転速度側で小さく取ることができる（請求項２：図４，５参照）。
【００２８】
また，前記最高出力曲線Ｌmaxより差し引く前記所定の余裕分Δ１を，所定の回転速度で運転されている状態（例えば，負荷を接続していない最低回転速度）において，該回転速度において生じ得る最大の負荷値上昇（接続可能な最大の負荷の接続）を生じさせた際に，所定の最低電圧値（例えば１４０V）の出力を維持し得る値を予め実験的に求めることにより設定することが好ましい（請求項３）。
【００２９】
また，本発明のエンジン駆動型インバータ発電機１は，エンジン２１，前記エンジン２１によって駆動される発電機本体２２，前記発電機本体２２で発生した交流を直流に変換するコンバータ３１，及び前記コンバータ３１より出力された直流を所定の交流に変換して負荷へ供給するインバータ３２を備え，消費電力検出手段（実施形態において制御ユニット３３）が検出した負荷側の消費電力の変化に応じて，記憶手段に予め記憶した対応関係に従い，前記エンジンの回転速度を制御するエンジン制御装置（実施形態において，コントローラ８，ＥＣＵ２６，電子ガバナ２４，回転速度センサ２５全体によって実現）を備えたエンジン駆動型インバータ発電機１において，
前記エンジン制御装置の記憶手段（実施形態において，コントローラ８の記憶手段）に，前述したエンジンの回転速度制御線Ｌcに基づいて求めた前記負荷側の消費電力の変化と，該消費電力値に対応した出力を発生する前記エンジンの回転速度との対応関係を記憶させたことを特徴とする（請求項４〜６）。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明した本発明の構成により，本発明のエンジン駆動型インバータ発電機１によれば，以下の顕著な効果を得ることができた。
【００３１】
エンジン２１の回転速度制御の際に使用する，負荷側の消費電力値とエンジンの回転速度との対応関係を求める基準としたエンジンの回転速度制御線Ｌcは，最小燃費曲線Ｌfに近似した直線又は曲線として得られたものであることから，この回転速度制御線Ｌcに従ってエンジンの回転速度制御を行うことで，発電機１の燃料消費量の低減を図ることができた。
【００３２】
しかも，回転速度制御線Ｌcを最小燃費曲線Ｌfに現れる変化の緩急を無くした滑らかな近似線として得ていることから，エンジン２１の出力（負荷側の消費電力）の変化に対する回転速度の変化が滑らかとなり，負荷側の消費電力変化に対するエンジンの回転速度変化の追従性を向上させることができただけでなく，エンジンの回転速度を連続的に上昇乃至は下降させた場合であっても回転速度が緩急なく一定の割合で変化することで，回転速度の変化の緩急に伴って感じられる不快さがもたらす，エンジン騒音の「うるささ」を解消することができた。
【００３３】
また，この回転速度制御線Ｌcは，エンジン２１の最高出力曲線Ｌmaxに対し，所定の余裕分Δ１と，発電損失分Δ２の出力を差し引いた曲線として形成されていることから，エンジンは最高出力に対して所定の余裕分Δ１と発電損失分Δ２を考慮した回転速度で運転がされるために，環境の変化（気圧，気温），フィルタの目詰まり等による経年劣化，使用する燃料の品質のばらつきによる性能の変化等によってエンジンの出力に若干の低下が見られたとしても，この低下分を補うことができた。
【００３４】
更に前述したように，エンジン２１は常に所定の余裕を持った状態で運転されていることから，急激な負荷変動が生じた場合であっても，エンジンの出力，回転速度を，負荷変動に追従させて俊敏に変化させることが可能となり，負荷の上昇に対しエンジンの回転速度の上昇が遅れることにより生じるエンジンのストール，供給電力不足により生じる起動中の負荷の停止，負荷の起動失敗等といった作動不良の発生についても好適に防止することができた。
【００３５】
なお，エンジンの回転速度が低いときと，エンジンの回転速度が高いときとでは，エンジンの回転応答性が異なり，エンジンの回転速度が低いときには応答速度が遅く，高いときには速くなるが，前記最高出力曲線Ｌmaxより差し引く前述の余裕分Δ１を，エンジンの低回転速度側で大きく，高回転速度側で小さく取ることにより，低速から高速に至るまで，いずれの回転速度域においても応答速度の均一化を図ることができた。
【００３６】
また，前記最高出力曲線Ｌmaxより差し引く余裕分Δ１を，所定の回転速度で運転されている状態（一例として負荷を接続していない最低回転速度）において，該回転速度において生じ得る最大の負荷値上昇（一例として接続可能な最大の負荷の接続）を生じさせた際に，所定の最低電圧値（一例として１４０V）の出力を維持し得る値を予め実験的に求めることにより設定することで，出力電圧を常に一定値以上に維持することができ，負荷変動に対してエンジンの回転速度の変化の追従が遅れることによる起動中の負荷の停止等といった作動不良の発生をより確実に防止することができた。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明のエンジン駆動型インバータ発電機の一構成例を示すブロック図。
【図２】エンジンの性能線図（最高出力曲線Ｌmax，最小燃費曲線Ｌf，等燃費率曲線Ｌeの関係を示したもの。）。
【図３】エンジンの性能線図（最高出力曲線Ｌmaxと発電機出力線Ｌgとの関係を示し，出力の余裕を全回転速度域において一定値設けた例。）。
【図４】エンジンの性能線図〔最高出力曲線Ｌmaxと発電機出力線Ｌg（直線）との関係を示し，出力の余裕を低回転側で大きく，高回転側で小さくした例。〕。
【図５】エンジンの性能線図〔最高出力曲線Ｌmaxと発電機出力線Ｌg（曲線）との関係を示し，出力の余裕を低回転側で大きく，高回転側で小さくした例。〕。
【図６】エンジンの性能線図（エンジンの回転速度制御線Ｌcの求め方の説明図であり，最小燃費曲線Ｌfの一部範囲が発電機出力線Ｌgよりも低出力側にあり，他の部分が高出力側にある場合の説明図。）。
【図７】エンジンの性能線図（エンジンの回転速度制御線Ｌcの求め方の説明図であり，最小燃費曲線Ｌfの全範囲が発電機出力線Ｌgよりも低出力側にある場合の説明図。）。
【図８】エンジンの性能線図（エンジンの回転速度制御線Ｌcの求め方の説明図であり，最小燃費曲線Ｌfの全範囲が発電機出力線Ｌgよりも高出力側にある場合の説明図。）。
【図９】エンジンの性能線図（特許文献１の第３図に対応）。
【図１０】負荷電流（エンジン出力）−回転速度（弁開度）相関図（特許文献１の第４図に対応：スロットル弁の開度制御に使用する相関図。）。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
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インバータ発電機と，このエンジン駆動型インバータ発電機において行うエンジンの回転速度制御について説明する。
【００３９】
〔発電機の構成〕
（１）全体構成
図１において，符号１は，本発明のエンジン駆動型発電機であり，このエンジン駆動型発電機１は，エンジン２１，及び前記エンジン２１によって駆動される発電機本体２２を有する発電部２，この発電部２で発生した交流を直流に変換するコンバータ３１，前記コンバータ３１からの直流を所定周波数の交流に変換して出力するインバータ３２を有する電力変換部３，前記電力変換部３の出力波形を改善するフィルタ４１〜４３を備えた波形整形部４を備え，この波形整形部４で整形された交流出力を，ブレーカ５等を介して接続された出力端子台６より取り出すことができるようになっている。
【００４０】
また，エンジン駆動型インバータ発電機１には，電力変換部３に設けられた制御ユニット３３等からの検出信号（算出値を含む）に基づいて，発電部２や電力変換部３の動作を制御するコントローラ８が設けられており，入力手段７に設けたスイッチ類（７１，７２，７６）の操作によってオペレータが行った設定に対応し，コントローラ８がエンジン駆動型インバータ発電機１の統括的な制御を行うようになっている。
【００４１】
（２）発電部
発電部２は，エンジン２１と，このエンジンによって駆動される発電機本体２２と，エンジンの回転速度を制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２６とを備え，エンジン２１の出力軸に発電機本体２２の回転軸が連結され，エンジン２１と発電機本体２２とが同期して回転する。
【００４２】
本実施形態において発電機本体２２は，永久磁石式発電機であり，前述したエンジン２１によって駆動されることで，回転速度に応じた周波数の三相交流を発電し出力する。
【００４３】
エンジン２１には，受信した電気信号に従って燃焼室に対する燃料の噴射量を調整する電子ガバナ２４と，エンジンの回転速度を検出する回転速度センサ２５を設けている。
【００４４】
エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２６は，エンジン２１の電気的な制御を総合的に行うための電子制御装置であり，エンジン２１に設けた電子ガバナ２４に対して制御信号を送信することで，燃料の噴射量や噴射タイミング等を制御できるようになっており，回転速度センサ２５で検出したエンジン２１の回転速度（実測回転速度）と，後述するコントローラ８から出力された回転速度（目標回転速度）との偏差が０になるよう電子ガバナ２４に対して燃料の噴射量（又は燃料の増減量）を指示する燃料制御信号を送信する。
【００４５】
従って，図１に示す実施形態にあっては，後述するコントローラ８，該コントローラ８によって制御されるＥＣＵ２６，及び，ＥＣＵ２６によって制御される電子ガバナ２４，及びＥＣＵ２６にエンジン２１の回転速度をフィードバックする回転速度センサ２５によって，エンジンの回転速度制御を行う「エンジン制御装置」が構成されている。
【００４６】
なお，本実施形態において前記回転速度センサ２５はエンジン２１の所定回転角度毎に回転パルス信号を発信するものであって，ＥＣＵ２６はこの回転パルス信号に基づいて実測回転速度を算出する。
【００４７】
（３）電力変換部
電力変換部３は，発電機本体２２より出力された三相交流を直流に変換するコンバータ３１と，このコンバータ３１から出力された直流を所定の三相交流に変換するインバータ３２と，前記コンバータ３１に入力する三相交流の電流値を検出する電流検出手段３４と，インバータ３２から出力された三相交流の電流値を検出する電流検出手段３５を備えていると共に，後述するコントローラ８によって指令された周波数及び電圧の電力が出力されるよう前記コンバータ３１及びインバータ３２を制御し，且つ，負荷側の消費電力値を検出（算出）してコントローラ８に出力する制御ユニット３３を備える。
【００４８】
発電機本体２２より出力された三相交流は，電力変換部３に設けたコンバータ３１に入力され，このコンバータ３１に内蔵された複数のトランジスタをスイッチング動作することによって直流に整流された後，コンデンサによって平滑化して出力される。
【００４９】
本実施形態にあっては，コンバータ３１は入力された三相交流の電圧値よりも高い所定の直流の電圧値を出力する図示しない昇圧回路を設け，また，前記コンデンサは平滑化及び負荷変動時の電圧降下を抑えることができる容量を備えたものを採用していることから，前記昇圧回路とコンデンサの働きによって直流の電圧値を安定させることができる。
【００５０】
このコンバータ３１によって三相交流から変換された直流は，その後，同じく電力変換部３に設けられているインバータ３２に入力され，入力手段７で設定された所定の周波数，出力電圧値となるようインバータ３２に内蔵された複数のトランジスタをスイッチング動作し，ＰＷＭ（パルス幅変調）方式によって三相交流に変換されて出力される。
【００５１】
コンバータ３１やインバータ３２は電子制御装置である制御ユニット３３によって制御されており，この制御ユニット３３には，電流検出手段３４で検出された，コンバータ３１に入力される三相交流各相の電流値，コンバータ３１とインバータ３２との間の直流電圧値，電流検出手段３５で検出された，インバータから出力された三相交流各相の電流値がそれぞれ入力されると共に，エンジン２１の所定回転角度毎に回転速度センサ２５から発信される回転パルス信号や，コントローラ８から送信された周波数や出力電圧の指令信号などが入力されている。
【００５２】
制御ユニット３３は，回転パルス信号から発電機本体２２の電気角を推定した後，コンバータ３１に入力される三相交流各相の電流値からｑ軸電流値及びｄ軸電流値に変換し，このｑ軸電流値及びｄ軸電流値に基づいて電気角を求めて，前記推定電気角と前記電気角とを置き換え，前記電気角に基づいてＰＷＭ信号を生成し，生成したＰＷＭ信号をコンバータ３１に内蔵した複数のトランジスタへそれぞれ出力する。さらに，コントローラ８から受信した周波数指令信号に基づいて電気角を生成し，生成した電気角とコントローラ８から出力された出力電圧指令信号およびコンバータ３１とインバータ３２との間の直流電圧値に基づいてＰＷＭ信号を生成し，生成したＰＷＭ信号をインバータ３２に内蔵した複数のトランジスタへそれぞれ送信する。
【００５３】
また，制御ユニット３３は，インバータ３２から出力された三相交流各相の電流値を，周波数指令信号に基づいて生成した電気角からｑ軸電流値及びｄ軸電流値に変換し，このｑ軸電流値及びｄ軸電流値と，コントローラ８から受信した出力電圧の指令信号（電圧指示値）に基づいて負荷の消費電力を算出し，算出した消費電力を電力値としてコントローラ８へ出力しており，本実施形態にあっては，これらのデータに基づいて算出した消費電力に対し更に所定の補正を行った上で，前記コントローラに出力するようにしている。
【００５４】
すなわち，インバータ３２による出力の後に波形整形部４（フィルタ回路）が設けられている本実施形態のエンジン駆動型インバータ発電機１にあっては，波形整形部４において電圧降下が生じる等してインバータ３２の出力電圧は発電機の出力電圧とは一致しない。そのため，本実施形態では，制御ユニット３３に，コントローラ８より受信した電圧指示値を用いて負荷側の消費電力を算出させるようにしている。
【００５５】
このことから，予め制御ユニット３３での電力計算値と消費された電力の実測値を対比して実験的に補正換算式を定めておき，この補正換算式によって，計算によって求めた消費電力を補正した上で，コントローラ８に出力するようにした。
【００５６】
以上のように，本実施形態では，制御ユニット３３が負荷側における消費電力値を検出する検出手段を実現するものとなっているが，負荷側の消費電力を検出する手段は，負荷側における消費電力を検出することができるものであれば如何なるものであっても良く，例えば，電流検出手段３５を検出手段とし，又は波形整形部４と負荷と端子台６の間に別途電流検出手段を設けてこれを検出手段とし，これらの検出手段の検出信号を，後述のコントローラ８に負荷側の消費電力値を示す情報として直接入力するものとしても良く，この場合，後述するコントローラ８の記憶手段に，前記検出手段で検出された電流値から目標回転速度を決定するための対応関係を記憶させておく。
【００５７】
なお，ＥＣＵ２６の説明中で記載したように，本実施形態にあってはエンジン２１の回転速度センサ２５から発信される回転パルス信号からＥＣＵ２６がエンジンの回転速度を算出するものとして設計したが，この構成に代え，制御ユニット３３に，回転パルス信号に基づいてエンジンの回転速度（実測回転速度）を算出する機能を持たせると共に，このようにして算出した回転速度を後述するコントローラ８へ出力するように構成しても良い。
【００５８】
（４）波形整形部
電力変換部３より出力された所定周波数の三相交流は，その後，波形整形部４を介して波形整形が行われ，出力端子台６に接続された負荷に対して出力される。
【００５９】
本実施形態にあっては，この波形整形部４は，ＡＣリアクトル４１とフィルタコンデンサ４２によって構成されるＬＣフィルタと，コモンモードチョーク４３によって構成されており，ＬＣフィルタ（４１，４２）によってインバータ３２の出力電流・電圧波形を改善すると共に高調波，高周波を除去して三相交流を正弦波に近付けていると共に，コモンモードチョーク４３によってコモンモードノイズを除去している。
【００６０】
（５）コントローラ
前述の制御ユニット３３から出力された負荷側の消費電力値や，ＥＣＵ２６より受信したエンジン２１の回転速度，波形整形部４から出力された三相交流の各相間の線間電圧値は，いずれもマイクロコントローラ等によって構成されたコントローラ８に入力される。
【００６１】
また，このコントローラ８には，後述する入力手段７に設けられたスイッチ類（７１，７２，７６）の操作によって，出力周波数，出力電圧等の設定値が入力されている。
【００６２】
このコントローラ８は，記憶手段に記憶したプログラムに従い，制御ユニット３３から送信された消費電力や回転速度，波形整形部４から出力され，電力変換部３で検知された三相交流の各相間の線間電圧値に基づいて，入力手段７で指定された周波数及び電圧の電力を出力することができるよう，ＥＣＵ２６及び制御ユニット３３に対し，エンジン２１の制御，コンバータ３１やインバータ３２の制御を指令する信号を送信する。
【００６３】
このような制御のうち，エンジンの回転速度制御を行う際の基準として，コントローラ８の記憶手段には，負荷側の消費電力値とエンジン２１の回転速度との対応関係が予め記憶されており，コントローラ８は，前記対応関係に基づいて，制御ユニット３３より受信した負荷側の消費電力値に対応するエンジンの回転速度を求め，得られた回転速度を目標回転速度として，エンジンの回転速度（実測値）をこの目標回転速度に近付ける制御を行うようＥＣＵ２６に対し指令信号を出力する。
【００６４】
本実施形態にあっては，このような対応関係を，回転速度対応テーブル８１として記憶しているが，このような対応関係は，必ずしも回転速度対応テーブル８１として記憶する必要はなく，例えば数式として記憶する等，検出された負荷側の消費電力値からエンジンの回転速度（目標回転速度）を求めることができるものであれば如何なる状態で記憶するものとしても良い。
【００６５】
このように，記憶手段に負荷側の消費電力値とエンジン２１の回転速度との対応関係を回転速度対応テーブル８１として記憶することで，コントローラ８は，消費電力検出手段である制御ユニット３３より受信した消費電力値に基づいて，前述の回転速度対応テーブル８１を参照してエンジン２１の目標回転速度を求め，前述した指令信号をＥＣＵ２６に対して出力する。
【００６６】
コントローラ８の記憶手段に記憶する負荷側の消費電力とエンジン２１の回転速度との対応関係，本実施形態にあっては，回転速度対応テーブル８１は，以下の方法によって求めたエンジンの回転速度制御線Ｌcに基づいて決定することができる。
【００６７】
回転速度制御線Ｌcは，エンジン２１の出力と回転速度との関係を示すエンジン性能線図上において求めることができ，回転速度制御線Ｌcを求めるにあたり，先ず，発電機に搭載するエンジンの最高出力曲線Ｌmax，等燃費率曲線Ｌe，及び最小燃費曲線Ｌfを求める。
【００６８】
図２は，本実施形態の発電機に搭載したエンジンの最高出力曲線Ｌmax，等燃費率曲線Ｌe，及び最小燃費曲線Ｌfを示したエンジンの性能曲線図であり，等燃費率曲線Ｌeを２５５g/kW・h〜２２５g/kW・h迄，５g/kW・h刻みで求め，各等燃費率曲線Ｌeとエンジンの出力に基づいて，０〜最大出力間の任意のエンジン出力に対して燃料消費量が最小となるような点Ｂ1〜Ｂ7を曲線で結ぶことで，最小燃費曲線Ｌfを得ている。
【００６９】
なお，等燃費率曲線Ｌe及び最高出力曲線Ｌmaxは，図９を参照して説明した従来技術と同様の方法によって求めることができるため説明を省略する。
【００７０】
以上のようにして，エンジンの最高出力曲線Ｌmaxを求めたら，次に発電機出力線Ｌgを求める。
【００７１】
この発電機出力線Ｌgは，図３〜５に示すように，エンジンの性能線図上において，先に求めたエンジンの最高出力曲線Ｌmaxに対し所定の余裕分Δ１及び発電損失分Δ２の出力を差し引くことで得られる直線乃至は曲線として求めることができる。
【００７２】
ここで，最高出力曲線Ｌmaxより差し引く余裕分Δ１としては，エンジンの回転速度に関係なく，回転速度の前記範囲において一定値ずつ差し引くことにより図３に示すように最高出力曲線Ｌmaxと平行に一定幅の余裕分Δ１（図３中の破線参照）を設けるものとしても良く，又は，図４及び図５に示すように，エンジンの低速側において大きな余裕分Δ１aを，高速側において小さな余裕分Δ１ｅを取るものとしても良い。
【００７３】
この余裕分Δ１は，発電機において生じ得る負荷の変動に基づいて実験的に求めるものとすることができ，一例として本実施形態にあっては，想定される最大幅の負荷変動が生じた場合であっても，発電機の出力電圧が常に一定値以上（本実施形態にあっては１４０V以上）を維持することができるように，この余裕分を設定した。
【００７４】
図３に示す実施形態にあっては，エンジンの低速側の回転速度，一例として，負荷が接続されていない最低回転速度（１３００min-1）にある運転状態のエンジンに対し，発電機１に接続可能な最大の負荷を接続した場合において前記最低出力電圧（１４０V）を維持し得る余裕分Δ１を，エンジンの回転速度の全範囲に亘って設けることで，最高出力曲線Ｌmaxより余裕分Δ１を差し引いた状態を示す図３中の破線が，最高出力曲線Ｌmaxと平行な線として現れるように設定している。
【００７５】
また，図５に示す実施形態では，最低速度から最高速度に至るエンジンの回転速度域における複数の回転速度（図示の例ではｒ1〜ｒ5）のそれぞれにおいて，該回転速度において生じ得る最大の負荷の増大を生じせて前述した最低出力電圧（１４０V）を維持し得る余裕分をそれぞれ測定してこれを各回転速度ｒ1〜ｒ5における適正余裕Δ１a〜Δ１eとしてプロットし，この適正余裕Δ１a〜Δ１eのプロットを通る近似曲線（図５中の破線参照）を，前記最高出力曲線Ｌmaxより余裕分を差し引いた状態を示す線として求めるものとしても良い。
【００７６】
なお，図３及び図５を参照して説明した実施形態にあっては，この余裕分Δ１を除いた状態を表す線（図中の破線）をいずれも「曲線」として示したが，必要な余裕分を確保し得るものであれば，余裕分を除いた後の状態を示す線を，図４中に破線で示すように「直線」として求めるものとしても良い。
【００７７】
前述したエンジンの最高出力曲線Ｌmaxからは，更に，発電損失分Δ２に対応する出力が差し引かれ，これにより図３〜５中に符号Ｌgで示す「発電機出力線」が得られる。
【００７８】
この発電損失分Δ２としては，発電機本体２２の発電効率に基づく損失，コンバータ３１及びインバータ３２で生じる変換損失，波形整形部４における損失，制御ユニット３３，コントローラ８，ＥＣＵ２６等の制御機器で消費される消費電力等，エンジン駆動型インバータ発電機１において発生する全ての電力損失を含めて決定する。
【００７９】
なお，図３に示す実施形態にあっては，この発電損失分Δ２についても前述した余裕分Δ１と同様，エンジンの回転速度に拘わらず一定値を差し引くものとして示したが，本実施形態のエンジン駆動型インバータ発電機１にあっては，この発電損失分Δ２のうち，コンバータ３１と波形整形部４で生じる損失，及び制御機器における消費電力についてはエンジンの回転速度変化に拘わらず略一定値を示していたが，インバータ３２における損失と発電機本体２２における損失については，エンジンの回転速度の上昇に伴い増加する傾向を示し，発電損失分Δ２全体としても同様に回転速度の上昇に伴い上昇を示したことから，この発電損失分Δ２を予め実験的に求めておくなどして，図４及び図５に示すように，エンジンの回転速度が高速側に移行するに伴い，発電損失分Δ２を大きく取るものとした。
【００８０】
このようにして，エンジンの最高出力曲線から必要な余裕分Δ１と，発電損失分Δ２とを差し引いて得た発電機出力線Ｌgは，実用上におけるエンジンの最大出力を示すものであり，この発電機出力線Ｌgよりも紙面下側の領域が実質的なエンジンの使用領域となる。
【００８１】
以上のようにして，エンジンの性能線図上で発電機出力線Ｌgと最小燃費曲線Ｌfを求めたら，発電機出力線Ｌgと最小燃費曲線Ｌfとの相対的な位置関係に基づき，以下の方法により，エンジンの回転速度制御線Ｌcを求める。
【００８２】
図６に示すようにエンジンの出力線図上において，一部の回転速度範囲（範囲Ｘ）において最小燃費曲線Ｌfが発電機出力線Ｌgに対し低出力側（紙面下側）に位置すると共に，他の回転速度範囲（範囲Ｙ）おいて，最小燃費曲線Ｌfが発電機出力線Ｌgと重なり及び／又は発電機出力線Ｌgに対し高出力側（紙面上側）に位置する場合には，範囲Ｘ部分の最小燃費曲線Ｌfと，範囲Ｙの発電機出力線Ｌgを連結した連結曲線を想定する。
【００８３】
そして，このようにして得た連結曲線を近似的に表す近似線であって，前記連結線を凹凸の少ない滑らかな線に整形した線を例えば最小二乗法によって求め，これをエンジンの回転速度制御線Ｌcとする。
【００８４】
なお，図示の例では，エンジンの回転速度制御線Ｌcを曲線として求めたが，前述した連結曲線の近似線を成すものであれば，これを直線として求めるものとしても良い。
【００８５】
また，エンジンの回転速度制御線Ｌcは，直線，曲線のいずれとして求めた場合であっても，発電機出力線Ｌgの出力以下となるように整形する。
【００８６】
以上で図６を参照して説明したエンジンの回転速度制御線Ｌcに対し，図７に示すように，エンジンの回転速度の全範囲に亘り最小燃費曲線Ｌfが発電機出力線Ｌgに対して低出力側に現れる場合には，前記最小燃費曲線Ｌfを滑らかな線とした近似線を求め，これをエンジンの回転速度制御線Ｌcとする。
【００８７】
なお，図７に示す例においても，エンジンの回転速度制御線Ｌcが直線となるように求めても良く，また，発電機出力線Ｌgに対してエンジンの回転速度制御線Ｌcが低出力側に現れるように求める。
【００８８】
更に，回転速度の全範囲に亘り，前記最小燃費曲線Ｌfが前記発電機出力線Ｌgと重なり，及び／又は前記発電機出力線Ｌgに対し高出力側に位置（図８の例では，最小燃費曲線の全体が発電機出力線Ｌgに対し高出力側に位置）する場合には，前記発電機出力線Ｌgを，そのままエンジンの回転速度制御線Ｌc（Ｌg＝Ｌc）とする。
【００８９】
ここで，エンジン２１の出力と，負荷側の消費電力との間には，直接的な対応関係があり，エンジン性能線図の出力軸には，この対応関係に従って，負荷側の消費電力値を重ねることができる（図１０参照）。
【００９０】
従って，エンジンの回転速度制御線Ｌcによって示される対応関係に従い，負荷側の消費電力値と，これに対応した出力を発生するエンジンの回転速度との対応関係を求めることができ，このようにして得た対応関係を前述した回転速度対応テーブル８１として，又は，この回転速度制御線Ｌcを表す数式として，コントローラ８に設けた記憶手段に記憶させる。
【００９１】
（７）入力手段
なお，図１中の符号７は，エンジン駆動型インバータ発電機１の出力周波数，出力電圧の設定を行い，また，始動，停止等の操作を行うためのスイッチ類が設けられた，操作パネル等の入力手段である。
【００９２】
本実施形態にあっては，この入力手段７に，周波数切替スイッチ７１，電圧切替スイッチ７２，及びスタータスイッチ７６を設けている。
【００９３】
このうちの周波数切替スイッチ７１は，エンジン駆動型インバータ発電機１が出力する出力周波数を，本実施形態にあっては我が国の商用電源として採用されている５０Hzと６０Hz間で切り替え可能としてものであり，また，電圧切替スイッチ７２は，エンジン駆動型インバータ発電機１の出力電圧を，２００Vと２２０V間で切り替え可能としたものであり，オペレータが周波数切替スイッチ７１と電圧切替スイッチ７２とを操作して周波数及び電圧を切り替えると，このスイッチの切り替えに伴いコントローラ８は，設定された周波数及び電圧の出力が行われるよう，制御ユニット３３に指令信号を出力して，これに従ったコンバータ３１及びインバータ３２の制御を制御ユニット３３に行わせる。
【００９４】
また，図１中の符号７６はスタータスイッチであり，このスタータスイッチ７６には，エンジン２１や，コントローラ８，制御ユニット３３，その他の電装品に対する通電を断った「停止」位置，エンジン２１や電装品に対する通電を開始してエンジン２１を運転可能な状態とする「運転」位置，及び，エンジン２１に設けた図示せざるセルモータに対する通電を行い，エンジン２１を始動させる「始動」位置間で，スイッチの切替を行うことができるようになっており，本実施形態にあっては，このスタータスイッチとして，鍵の差し込みにより前記各位置間の切り替えが可能となるスイッチを使用している。
【００９５】
なお，図示の実施形態にあっては，このスタータスイッチ７６を，単一のスイッチで，停止，運転，始動の３位置を切り替え可能なものとして構成しているが，例えば「停止」と「運転」位置間の切替を行うスイッチ（例えば切替スイッチ）と，セルモータの始動を行うスイッチ（例えばモメンタリスイッチ）を別個に設ける等しても良い。
【００９６】
〔動作説明〕
以上のように構成された本発明のエンジン駆動型インバータ発電機１の動作を説明すれば，以下の通りである。
【００９７】
入力手段７に設けた周波数切替スイッチ７１，電圧切替スイッチ７２の操作によって出力周波数及び出力電圧を設定すると共に，スタータスイッチ７６を，「運転」位置から「始動」位置に移動すると，エンジン２１に設けた図示せざるセルモータに対する通電が行われ，セルモータの回転によってエンジン２１が始動すると共に，エンジン２１の始動後，スタータスイッチ７６を，「運転」の位置に戻して，運転を継続させる。
【００９８】
本実施形態にあっては，エンジンの回転速度が所定の回転速度（一例として１２００min-1）に達すると，コントローラ８が制御ユニット３３に対し出力開始信号（ＰＯＮ信号）を出力し，このＰＯＮ信号を受信した制御ユニット３３は，インバータ３２のゲートをＯＮにして，インバータからの出力が開始可能な状態となる。
【００９９】
前述したコントローラ８は，エンジン２１の起動時，所定の条件に従い，エンジン２１の暖気運転を行うようにしても良い。
【０１００】
本実施形態にあっては，エンジン２１に設けた図示せざる冷却水の温度センサからの電気信号に基づいて，コントローラ８がエンジンの冷却水温度が設定温度未満であると判断すると，コントローラ８は，後述する負荷起動モードへの移行を行わず，エンジン２１の冷却水温度が設定温度となる迄運転する暖気運転をＥＣＵ２６に行わせる。
【０１０１】
本実施形態にあっては，一例として温度センサによって検知されたエンジンの冷却水温度が２０℃未満である場合，２０℃以上となる迄，各種設定の相違に拘わらず，エンジンを一律１３００min-1の一定速度で運転して暖気運転を行うように構成した。
【０１０２】
なお，所定の暖気運転を行う場合には，エンジンの暖気が完了した後に負荷の接続を行うようにすることで，負荷の接続に伴うエンジンの停止を防止することができる。
【０１０３】
本実施形態において，波形整形部４と出力端子台６間に設けたブレーカ５は，出力電圧が所定値（一例として約１００〜１１０V）を下回ると波形整形部４と出力端子台６間の回路を開くように構成されており，従って，エンジンの始動時には，負荷はインバータ３２に接続されていない状態になっている。
【０１０４】
この状態から，エンジン２１の始動後，エンジン２１の温度が所定の温度以上になると暖機運転が終了し，コントローラ８は，図６〜８を参照して説明したエンジンの回転速度制御線Ｌcに基づいて導き出した，負荷側の消費電力とエンジンの回転速度との対応関係に基づいたエンジンの回転速度制御を開始する。
【０１０５】
暖気運転の終了時において，前述したブレーカ５は，オペレータによる操作が行われる迄は依然開いた状態を維持しており，従って，発電機１に対しては負荷が接続されていない状態となっている。
【０１０６】
そのため，制御ユニット３３からコントローラ８に出力される負荷側の消費電力値も，負荷による電力の消費が行われていないこと（無負荷の状態であること）を示す値が出力されている。
【０１０７】
従って，制御ユニット３３より負荷側の消費電力値を受信したコントローラ８は，記憶手段に記憶された対応関係，図１に示す実施形態にあっては回転速度対応テーブル８１に基づき，消費電力ゼロに対応する回転速度（最低回転速度）を目標回転速度として設定し，エンジンの回転速度がこの目標回転速度に近付くようにエンジン２１に対する燃料供給量を制御するようＥＣＵ２６に対して指令信号を出力する。
【０１０８】
この状態から，オペレータがブレーカを操作して負荷の接続を行うと，この負荷の接続に伴って電流検出手段３５によって検出される負荷電流値が変化すると共に，この負荷電流値の変化に対応して，制御ユニット３３がコントローラ８に出力する消費電力値（算出値）も上昇する。
【０１０９】
この消費電力値の上昇を受けたコントローラ８は，記憶手段に記憶された対応関係（回転速度対応テーブル８１）に従い，消費電力の変化に対応した回転速度を目標回転速度とし，この目標回転速度にエンジンの回転速度を近付けるよう，ＥＣＵ２６に対する指令信号を出力する。
【０１１０】
制御ユニット３３は，電流検出手段３５を介して負荷電流の変化を常時監視し，電流検出手段３５が検出した電流値に基づいて算出した負荷側の消費電力値をコントローラ８に対して継続的に出力すると共に，制御ユニット３３から消費電力値を受信したコントローラ８は，記憶手段に記憶した対応関係に従い，エンジン２１の回転速度が，受信した消費電力値に対応した回転速度に近付くよう，ＥＣＵ２６に対し指令することで，エンジン２１の回転速度が負荷側の消費電力の変化に応じて最適な回転速度となるように制御する。
【０１１１】
コントローラ８の記憶手段に記憶されている，負荷側の消費電力とエンジンの回転速度との対応関係は，図２〜８を参照して説明した方法で求めた，エンジンの回転速度制御線Ｌcに基づいて求められたものであり，この回転速度制御線Ｌcはエンジン２１の燃費が最小となる最小燃費曲線Ｌfを，発電機出力線Ｌgよりも低出力側となるように近似的に滑らかな線に整形して得られたものであるから，最小燃費曲線Ｌfに従ってエンジンの回転速度を制御した場合に近い低燃費を実現することができるものとなっている。
【０１１２】
一例として，発電機の出力電力８kW時における比較において，定速度制御型のエンジン駆動型発電機の燃費率が２６０g/kW・hrであったのに対し，本発明のエンジン駆動型インバータ発電機の燃費率は２４０g/kW・hrに低下しており，約７．７％の燃費率の向上が得られている。
【０１１３】
しかも，このような燃費率向上の効果が得られるものでありながら，上記エンジンの回転速度制御線Ｌcに従った対応関係に基づいてエンジンの回転速度制御を行う本発明のエンジン駆動型インバータ発電機にあっては，エンジンの出力（負荷側の消費電力）の変化に対する回転速度の変化が滑らかとなるために，負荷側の消費電力変化に対するエンジンの回転速度変化の追従性の向上が得られ，しかも，エンジンの回転速度変化に緩急が生じないために，このような回転速度の変化の緩急によって感じられるエンジン音の「うるささ」が大幅に低減された。
【０１１４】
また，エンジンは，最高出力に対して所定の余裕分Δ１と発電損失分Δ２を上乗せした回転速度で運転がされているために，環境の変化（気圧，気温），フィルタの目詰まり等による経年劣化，使用する燃料の品質のばらつきによる性能の変化等によってエンジンの出力が低下した場合であっても，この低下分を補うことができた。
【０１１５】
更に前述したように，エンジンは常に所定の余裕を持った状態で運転されていることから，急激な負荷変動等が生じた場合であっても，エンジンの出力，回転速度を，負荷変動に追従させて俊敏に変化させることが可能となり，負荷の上昇に対しエンジンの回転速度の上昇が遅れることによる一時的な供給電力不足などによって，起動中の負荷を停止させてしまったり，又は，負荷の軌道に失敗すること，更にはエンジンがストールする等といった作動不良が発生することを好適に防止することができた。
【符号の説明】
【０１１６】
１  エンジン駆動型インバータ発電機
２  発電部
２１  エンジン
２２  発電機本体
２４  電子ガバナ
２５  回転速度センサ
２６  エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
３  電力変換部
３１  コンバータ
３２  インバータ
３３  制御ユニット
３４  電流検出手段
３５  電流検出手段
４  波形整形部
４１  ＡＣリアクトル
４２  フィルタコンデンサ
４３  コモンモードチョーク
５  ブレーカ
６  出力端子台
７  入力手段
７１  周波数切替スイッチ
７２  電圧切替スイッチ
７６  スタータスイッチ
８  コントローラ
８１  回転速度対応テーブル
Ｌmax  エンジンの最高出力曲線
Ｌg  発電機出力線
Ｌf  最小燃費曲線
Ｌe  等燃費率曲線
Ｌd  制御曲線
Ｌc  エンジンの回転速度制御線
Δ１  余裕分
Δ２  発電損失分
【図１】
0005886071.tif 000002
【図２】
0005886071.tif 000003
【図３】
0005886071.tif 000004
【図４】
0005886071.tif 000005
【図５】
0005886071.tif 000006
【図６】
0005886071.tif 000007
【図７】
0005886071.tif 000008
【図８】
0005886071.tif 000009
【図９】
0005886071.tif 000010
【図１０】
0005886071.tif 000011