(57)【要約】【課題】直流電源と交流電源とが同時に使用された場合においても交流出力端子の出力電圧の低下を回避する。【解決手段】エンジン溶接機１（エンジン駆動作業機）は、エンジン１１によって駆動される発電体１２を有し、発電体１２が発生する交流電力を交流出力端子２３から出力する機能と、発電体１２が発生する交流電力を整流器３１で整流して、直流電力として直流出力端子３３から出力する機能とを備える。そして、出力制御部４３は、交流出力端子２３から出力される交流出力電流が所定の第１閾値を超えた場合に、直流出力端子３３から出力される直流出力電流を減少させるように整流器３１を制御する。【選択図】図１
2019126129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンによって駆動されて交流電力を発生する発電体と、
前記発電体から発生する交流電力を出力するための交流出力端子と、
前記交流出力端子から出力される交流出力電流を測定する第１電流測定手段と、
前記発電体から発生する交流電力を直流電力に変換する整流器と、
前記整流器で整流された直流電力を出力するための直流出力端子と、
前記直流出力端子から出力される直流出力電流を測定する第２電流測定手段と、
前記交流出力電流が所定の第１閾値を超えた場合に、前記直流出力電流を減少させるように前記整流器を制御する出力制御部とを備えている
ことを特徴とするエンジン駆動作業機。
【請求項２】
請求項１において、
前記出力制御部は、前記交流出力電流が前記第１閾値を超えた後で、前記交流出力電流が前記第１閾値よりも小さい第２閾値未満になった場合に、前記直流出力電流を復帰させるように前記整流器を制御する
ことを特徴とするエンジン駆動作業機。
【請求項３】
請求項１において、
前記出力制御部は、前記交流出力電流が前記第１閾値を超えてから所定時間の経過後に、前記直流出力電流を復帰させるように前記整流器を制御する
ことを特徴とするエンジン駆動作業機。
【請求項４】
請求項１において、
前記出力制御部は、前記交流出力電流の増加量に応じて、前記直流出力電流の減少量を調節する
ことを特徴とするエンジン駆動作業機。
【請求項５】
請求項４において、
前記出力制御部は、前記直流出力電流の減少量と前記交流出力電流の増加量との差分が小さくなるように、前記直流出力電流の減少量を調節する
ことを特徴とするエンジン駆動作業機。
【請求項６】
請求項１において、
前記直流出力端子は、ガウジング作業装置を接続するための出力端子である
ことを特徴とするエンジン駆動作業機。
【請求項７】
請求項１において、
前記第１閾値は、離散的に値が上昇する複数の第１閾値からなり、
前記出力制御部は、前記交流出力電流が前記各第１閾値を超えるのにしたがって、前記直流出力電流を段階的に減少させるように前記整流器を制御する
ことを特徴とするエンジン駆動作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンによって駆動される発電体で発電された電力を出力するエンジン駆動作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、アークエアガウジング（以下、単にガウジングという）では、ガウジング用のトーチに装着したカーボン電極と鉄板との間にアークを発生させて金属を溶融させると同時に、エア供給用のコンプレッサ（以下、単にエアコンプレッサという）からの圧縮エアを電極と平行に噴射する。これにより、溶融金属を吹き飛ばし、鉄板のハツリ、穴あけ、切断を行うことができる。
【０００３】
特許文献１には、半自動溶接モジュールとアークエアガウジング（以下、単にガウジングという）を行うためのガウジング作業装置とを付け替えて接続可能な溶接用電源装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、直流電源及び交流電源の供給が可能に構成されたエンジン駆動型溶接機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１５９３２９号公報
【特許文献２】特開２００９−１８３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術では、ガウジング用の電源装置（溶接用の直流電源装置）と、コンプレッサ用の電源装置（交流電源装置）とを別々に設ける必要があり、作業者にとって利便性が低いものであった。
【０００７】
特許文献２では、直流電源と交流電源とを供給可能に構成されているが、直流電源側の負荷（例えば、ガウジング）による電力消費と交流電源側の負荷（例えば、コンプレッサ）による電力消費とが重なって出力電力の総和が所定値を超えて過負荷状態になると、エンジンの回転数が下がり、交流電源の出力電圧が低下する場合がある。そうすると、交流電源側に接続された負荷に影響を与える場合がある。例えば、交流電源側コンプレッサのモータが接続されている場合に、モータが起動できずに、モータに過電流が流れ焼損する原因となる場合がある。
【０００８】
そこで、本発明では、直流電源と交流電源とが同時に使用された場合においても交流出力の低下を回避できるように構成されたエンジン駆動作業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】
【０００９】
本発明の第１態様に係るエンジン駆動作業機は、エンジンと、前記エンジンによって駆動されて交流電力を発生する発電体と、前記発電体から発生する交流電力を出力するための交流出力端子と、前記交流出力端子から出力される交流出力電流を測定する第１電流測定手段と、前記発電体から発生する交流電力を直流電力に変換する整流器と、前記整流器で整流された直流電力を出力するための直流出力端子と、前記直流出力端子から出力される直流出力電流を測定する第２電流測定手段と、前記交流出力電流が所定の第１閾値を超えた場合に、前記直流出力電流を減少させるように前記整流器を制御する出力制御部とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
本態様によると、出力制御部が、交流出力端子から出力される交流出力電流が所定の第１閾値を超えた場合に、直流出力端子から出力される直流出力電流を減少させるように整流器を制御している。これにより、エンジンが過負荷状態になって回転数が低下するのを回避できる。エンジンの回転数が低下すると交流出力が低下することが考えられるが、本態様の構成によると、エンジンの回転数低下を回避できるので、交流出力端子からの出力が低下するのを回避できる。これにより、交流出力端子に接続される機器の安定動作を確保できる。例えば、交流出力端子にモータが接続された場合に、直流電源を供給しつつ、モータを安定的に起動させることができるようになる。
【００１１】
具体的に、本態様に係るエンジン駆動作業機は、直流電力と交流電力の両方を出力できるように構成されているので、例えば、直流出力端子にガウジング作業装置（ガウジングトーチ、カーボン電極及び鉄板を含む）、交流出力端子にエアコンプレッサ（エアタンク、モータ、ポンプを含む）をそれぞれ接続することができる。すなわち、１台のエンジン駆動作業機で、ガウジング作業装置を動作させつつ、エアコンプレッサからガウジングトーチに圧縮エアを供給することができる。この場合において、エアコンプレッサのエアタンクに圧縮エアがなくなったときにモータが自動で起動するが、モータの起動電流は、通常の動作電流の数倍になる。このモータ起動時に、ガウジング作業を高能率で行っていると、ガウジング作業装置でも大きな電流を要するので、エンジンに重い負荷がかかる。その結果として、仮に、エンジンの回転数が低下すると、交流出力が低下してモータが起動できなくなり、モータに過電流が流れてモータ焼損の原因となり、同時にガウジングの出力も下がりガウジング作業が出来なくなる。本態様の構成によると、そのようなことがない。すなわち、エンジンの回転数低下を回避できるので、交流出力端子からの出力が低下するのを回避することができ、エアコンプレッサのモータを容易かつ安定的に起動させることができる。また、本態様では、交流出力電流が所定の第１閾値を超えた場合でも、直流出力電流を停止させるわけではないので、ガウジング作業を継続することができる。すなわち、本態様の構成によると、ガウジング作業の能率低下を最小限に抑えながら、ガウジング作業中でもモータを容易かつ安定的に起動させることができる。
【００１２】
前記出力制御部は、前記第１出力電流が前記第１閾値を超えた後で、前記交流出力電流が前記第１閾値よりも小さい第２閾値未満になった場合に、前記直流出力電流を復帰させるように前記整流器を制御してもよい。
【００１３】
このように、整流器の出力を減少させるための第１閾値と、整流器の出力を復帰させるための第２閾値との間に差を設けることで、閾値近傍で出力特性が変化するような場合（用途）においても、エンジン駆動作業機を安定動作させることができる。
【００１４】
また、前記出力制御部は、前記交流出力電流が前記第１閾値を超えてから所定時間の経過後に、前記直流出力電流を復帰させるように前記整流器を制御してもよい。
【００１５】
交流出力端子に接続される機器には、大きな電流を必要とする時間がだいたい決まっているものがある。そこで、直流出力電流を減少させてから所定時間経過してから復帰させるようにすることで、エンジンが過負荷状態になって回転数が低下するのを回避できるようになる。
【００１６】
前記出力制御部は、前記交流出力電流の増加量に応じて、前記直流出力電流の減少量を調節してもよい。さらに、前記出力制御部は、前記直流出力電流の減少量と前記交流出力電流の増加量との差分が小さくなるように、前記直流出力電流の減少量を調節してもよい。また、前記第１閾値は、離散的に値が上昇する複数の第１閾値からなり、前記出力制御部は、前記交流出力電流が前記各第１閾値を超えるのにしたがって、前記直流出力電流を段階的に減少させるように前記整流器を制御してもよい。
【００１７】
これらの構成によると、直流出力電流の減少量を、交流出力電流の増加量に応じて設定するので、エンジン駆動作業機の出力をより効率的に活用することができる。すなわち、エンジン駆動作業機に安定動作をさせつつ、エンジン駆動作業機からより大きな出力を取り出すことができる。
【００１８】
前記第２出力端子は、ガウジング作業装置を接続するための出力端子であることを特徴とする。
【００１９】
ガウジング作業装置は、非常に大きな電流を必要とすること、作業中に電流が減少したとしても作業は継続できることから、本態様に係るエンジン駆動作業機を好適に適用することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るエンジン駆動作業機は、直流電源と交流電源とが同時に使用された場合においても交流出力端子の出力低下を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態に係るエンジン駆動作業機（エンジン溶接機）の概略構成図
【図２】モータ起動時における交流出力電流波形及び直流出力電流波形を示す図
【図３】モータ起動時における交流出力及び直流出力の変化を示す図
【図４】モータ起動時における交流出力電流波形及び直流出力電流波形の他の例を示す図
【図５】モータ起動時における交流出力及び直流出力の変化の他の例を示す図
【図６】比較例において、モータ起動時における交流出力電流波形及び直流出力電流波形を示す図
【図７】モータ起動時における交流出力電流波形及び直流出力電流波形の他の例を示す図
【図８】モータ起動時における交流出力及び直流出力の変化の他の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。
【００２３】
本実施形態に係るエンジン駆動作業機は、エンジンによって駆動される発電体を有し、発電体が発生する交流電力を出力する機能と、発電体が発生する交流電力を整流した直流電力を直流出力端子から出力する機能とを備える。すなわち、直流電源及び交流電源を装備したエンジン駆動作業機である。そして、出力端子から出力される出力電流に応じた出力制御に特徴を有するエンジン駆動作業機である。
【００２４】
一般的に、発電機やエンジン駆動作業機等の保護機能は、自機内の回路や素子等を保護することを目的としている。すなわち、従来のエンジン駆動作業機（発電機）では、例えば、過負荷や過電流が検出された場合に、自機内の回路や素子等の損傷等を防ぐために、出力を停止したり、出力を絞ったりするように構成されている。これに対し、本実施形態に係るエンジン駆動作業機では、交流電源端子に接続された装置（特に、モータを備えた機器）を保護できる点に特徴がある。
【００２５】
以下の説明では、本開示に係るエンジン駆動作業機の一例として、溶接用電源（以下、溶接電源という）及びガウジング用電源（以下、ガウジング電源という）を選択して供給できるように構成されたエンジン式の溶接機（以下、エンジン溶接機という）について説明する。詳細は後ほど説明するが、エンジン溶接機に本願発明に係る技術を適用することにより、特に顕著な効果が期待できる。ただし、本願発明の適用範囲は、エンジン溶接機に限定されるものではなく、直流電源及び交流電源を装備したエンジン駆動作業機に広く適用することが可能である。
【００２６】
−エンジン溶接機の構成−
図１は、本実施形態に係るエンジン駆動作業機として発電機兼用型のエンジン溶接機の概略構成を示す図である。
【００２７】
エンジン溶接機１は、交流電源２（図１の図面上側）及びガウジング電源として使用できる直流電源３（図１の図面下側）を備える。具体的に、エンジン溶接機１は、エンジン１１と、エンジン１１によって駆動されて交流電力を発生する発電体１２と、直流電源３用の整流器３１と、制御基板４とを備える。制御基板４には、交流電源２側の電力を演算する第１電力演算回路４１と、直流電源３側の電力を演算する第２電力演算回路４２と、整流器３１の出力を制御する出力制御部４３とが搭載されている。
【００２８】
さらに、エンジン溶接機１には、使用者の操作を受ける操作部１６が設けられている。操作部１６は、モード切替スイッチ１６ａと、出力調整ダイヤル１６ｂとを含む。モード切替スイッチ１６ａは、直流電源３を、ガウジング電源として使用するか、溶接電源として使用するかを切り替えるためのスイッチである。出力調整ダイヤル１６ｂは、直流電源３の出力を調整するためのダイヤル式の出力調整部である。
【００２９】
発電体１２は、交流電源２のための交流電力を発生する三相巻線（以下、交流電源用巻線１２ａという）と、直流電源３のための交流電力を発生する三相巻線（以下、直流電源用巻線１２ｂという）とを備える。
【００３０】
交流電源２は、交流電源用巻線１２ａから発生する交流電力を、三相の交流配電線２２を介して交流出力端子２３から出力するように構成されている。各相の交流配電線２２には、過電流等が生じた場合に交流配電線２２の電路を遮断するブレーカ２１が設けられている。
【００３１】
交流電源２において、交流配電線２２のうちの少なくとも１つには、交流出力端子２３から出力される交流出力電流ＩＭを測定するための第１電流計ＣＴ１（第１電流測定手段に相当）が設けられている。交流出力電流ＩＭの測定結果は、制御基板４の第１電力演算回路４１に送られる。また、交流配電線２２（交流出力端子２３）のうちの二相間に、電圧測定用の配線が接続されていて、この配線が第１電力演算回路４１に接続されている。第１電力演算回路４１では、交流出力端子２３から出力される交流出力電圧ＶＭを測定する。また、第１電力演算回路４１では、交流出力電流ＩＭ及び交流出力電圧ＶＭの測定結果から交流出力電力ＰＭの演算を行い、その演算結果を出力制御部４３に出力する。
【００３２】
直流電源３は、直流電源用巻線１２ｂから発生する交流電力を整流器３１によって整流し、整流された直流電力を単相の直流配電線３２を介して直流出力端子３３から出力するように構成されている。整流器３１は、三相の交流を直流に変換できるものであれば、その構成は特に限定されないが、例えば、図１に示すようにダイオードのブリッジ回路で構成できる。
【００３３】
直流電源３において、直流配電線３２の一方には、直流出力端子３３から出力される直流出力電流ＩＧを測定するための第２電流計ＣＴ２（第２電流測定手段に相当）が設けられている。直流出力電流ＩＧの測定結果は、制御基板４の第２電力演算回路４２に送られる。また、直流配電線３２（直流出力端子３３）に電圧測定用の配線が接続されていて、この配線が第２電力演算回路４２に接続されている。第２電力演算回路４２では、直流出力端子３３から出力される直流出力電圧ＶＧを測定する。また、第２電力演算回路４２では、直流出力電流ＩＧ及び直流出力電圧ＶＧの測定結果から直流出力電力ＰＧの演算を行い、その演算結果を出力制御部４３に出力する。
【００３４】
制御基板４には、エンジン溶接機１の全体の動作を制御する機能を有するマイクロコントローラ（図示省略）及び電力演算回路４１，４２のような測定回路や演算回路等が搭載されている。なお、図１及び本実施形態では、制御基板４に搭載された構成要素のうち、本願発明に関連する要素について図示及び説明を行っている。
【００３５】
出力制御部４３は、第１電力演算回路４１及び第２電力演算回路４２の演算結果、並びに、操作部１６からの操作情報に基づいて、整流器３１の出力を制御する機能を有する。具体的な出力制御部４３の動作については、以下の「エンジン溶接機の動作」において詳細に説明する。
【００３６】
−エンジン溶接機の動作（１）−
次に、エンジン溶接機１の動作及び制御について、図１〜図３を参照しつつ具体的に説明する。以下の説明では、図１に示すように、直流電源３にガウジング作業装置８が接続され、交流電源２に圧縮エア供給用のエアコンプレッサ７が接続されているものとする。
【００３７】
具体的に、直流電源３において、直流出力端子３３の正極にガウジングトーチ８１が接続され、負極にガウジング対象の鉄板８３が接続されている。そして、ガウジングトーチ８１の先端には、カーボン電極８２が装着されている。本実施形態では、ガウジングトーチ８１、カーボン電極８２及び鉄板８３を含むガウジング作業に係る設備を総称して、ガウジング作業装置８と呼ぶものとする。
【００３８】
また、交流電源２に接続されたエアコンプレッサ７は、モータ７１、エアタンク７２及びポンプ７３を備え、ガウジング作業中にガウジングトーチ８１から射出される圧縮エア（図１右下の矢印参照）を供給するためのものである。具体的に、モータ７１は、交流出力端子２３に接続されていて、ポンプ７３を駆動する。ポンプ７３は、圧縮エアを生成してエアタンク７２内に格納する。エアタンク７２内の圧縮エアは、エアホース７４を介してガウジングトーチ８１に供給され、ガウジング作業が開始されるとガウジングトーチ８１から射出される。
【００３９】
なお、説明の起点とする時間Ｔ０の時点（図２の左端）において、エアタンク７２内に十分な圧縮エアが格納された状態でガウジング作業が行われているものとして説明する。ここで、ガウジング作業中は、常にエアコンプレッサ７（モータ７１）が稼働しているわけではなく、間欠運転をしている。すなわち、モータ７１は、エアタンク７２内の圧縮エアの残量（以下、単にエア残量という）が所定値以下になると起動して圧縮エアを生成し、圧縮エアが十分に生成されると運転を停止する間欠運転を行う。なお、モータ７１は、起動時からの所定期間に非常に大きな起動電流を必要とし、その後の定常運転では起動時よりも小さい電流で運転することができる。
【００４０】
以下の説明では、このモータの起動時における大電流を必要とする期間をモータ起動期間Ｔｓと称し、それ以外の期間を定常運転期間と称して説明する場合がある。なお、モータ起動期間Ｔｓは、エアポンプ７３の容量やモータ７１の能力等に依存する期間であり、特に限定されるものではないが、例えば、１〜数秒程度である。また、定常運転期間は、ガウジング作業装置８に流れる電流や、エアポンプ７３の容量、圧縮エアの射出量等に依存する期間であり、特に限定されるものではないが、例えば、数十秒〜数分程度である。
【００４１】
まず、図２の時間Ｔ０では、モータ７１は停止しているので、交流出力電流ＩＭは流れておらず、エンジン溶接機１からガウジング作業装置８にのみ電流が供給される。具体的に、直流出力端子３３に、カーボン電極８２の太さと出力調整ダイヤル１６ｂの設定値に応じた直流出力電流ＩＧ１が流れる一方で、交流出力端子２３には電流が流れない。
【００４２】
図３（ａ）は、図２の時間Ｔ０におけるエンジン溶接機１の出力状態を示している。直流出力ＰＧ１は、例えば、ガウジング作業装置８に対して電圧ＶＧ１が印加されているとすると、
ＰＧ１＝ＶＧ１×ＩＧ１    ・・・（１）
となる。
【００４３】
次に、図２の時間Ｔ１０において、エアタンク７２内のエア残量が所定値以下になると、モータ７１が回転を開始し、交流出力電流ＩＭが増加し始める。そして、時間Ｔ１１において、交流出力電流ＩＭが所定の第１閾値ＩＭ１を超えると、出力制御部４３は、ガウジング作業装置８に供給されている直流出力電流をＩＧ１からＩＧ２（ＩＧ１＞ＩＧ２）に減少させるように整流器３１の出力を制御する。
【００４４】
図３（ｂ），（ｃ）には、図２の時間Ｔ１１前後におけるエンジン溶接機１の出力状態の変化を示している。図３（ｂ）は出力制御部４３が整流器３１を制御する直前の状態を示しており、図３（ｃ）は出力制御部４３が整流器３１を制御した直後の状態を示している。図３（ｂ）において、例えば、モータ７１に対して電圧ＶＭ１が印加されているとすると、交流出力ＰＭ１は、
ＰＭ１＝ＶＭ１×ＩＭ１    ・・・（２）
となる。
【００４５】
ここで、例えば、第１閾値ＩＭ１は、直流出力ＰＧ１と交流出力ＰＭ１との和が、エンジン溶接機１の連続出力が可能な電力量ＰＤ１に対して所定のマージンを持って設定された設定電力ＰＤ２に基づいて設定される。具体的に、例えば、第１閾値ＩＭ１は、以下の式（３）を満たすような交流出力電流値に設定される。
【００４６】
ＰＤ２＝ＰＧ１＋ＰＭ１    ・・・（３）
その後、交流出力電流が所定の第１閾値ＩＭ１を超え、出力制御部４３が整流器３１を制御すると、直流出力電流ＩＧがＩＧ１からＩＧ２に変化し、図３（ｃ）に示すように直流出力ＰＧがＰＧ１からＰＧ２に減少する。直流出力ＰＧ２は、例えば、ガウジング作業装置８に対して電圧ＶＧ２（ＶＧ２＜ＶＧ１）が印加されているとすると、
ＰＧ２＝ＶＧ２×ＩＧ２    ・・・（４）
となる。なお、エンジン溶接機１の直流出力電流ＩＧの減少量（ＩＧ１−ＩＧ２）をどのように設定するのか、すなわち、図３（ｃ）のＰＧ５（ＰＧ５＝ＰＧ１−ＰＧ２）をどのように設定するかについては後ほど説明する。
【００４７】
時間Ｔ１１から時間Ｔ１２では、モータ７１で消費される電流が増える。すなわち、エンジン溶接機１の交流出力電流ＩＭが増加する。そして、時間Ｔ１２において、エンジン溶接機１の交流出力電流ＩＭがピーク電流ＩＭ２になる。このとき、直流出力電流ＩＧはＩＧ２から変化しない、すなわち、直流出力ＰＧはＰＧ２のままである。
【００４８】
図３（ｄ）は、図２の時間Ｔ１２におけるエンジン溶接機１の出力状態を示している。図３（ｄ）において、例えば、モータ７１に対して電圧ＶＭ２（ＶＭ２＜ＶＭ１）が印加されているとすると、交流出力ＰＭ２は、
ＰＭ２＝ＶＭ２×ＩＭ２    ・・・（５）
となる。
【００４９】
ここで、前述の直流出力の減少量ＰＧ５は、モータ７１側における交流出力の増加量よりも大きくなるように、すなわち、モータ７１側における交流出力の増加量に対して所定のマージンを有するように設定される。例えば、前述の式（３）のような関係が成立している場合には、以下の式（６）を満たすように、直流出力の減少量ＰＧ５を設定するとよい。
【００５０】
ＰＧ５ ≧ＰＭ２−ＰＭ１  ・・・（６）
より好ましくは、例えば、ガウジング作業に使用されるエアコンプレッサ７の出力として推奨される推奨値がいくつかあるので、その推奨値のうちの最大出力のエアコンプレッサ７が接続された場合においても、上記式（６）の条件が満たされるように減少量ＰＧ５を設定するのが好ましい。そうすることで、幅広い仕様のエアコンプレッサ７に対応できる。
【００５１】
時間Ｔ１２以降は、モータ７１で消費される電流が減少する。すなわち、エンジン溶接機１の交流出力電流ＩＭが減少する。そして、時間Ｔ１４において、交流出力電流ＩＭが所定の第２閾値ＩＭ３（ＩＭ３＜ＩＭ１）よりも小さくなると、出力制御部４３は、ガウジング作業装置８に供給されている直流出力電流ＩＧをＩＧ２からＩＧ１に復帰させる（戻す）ように整流器３１の出力を制御する。
【００５２】
図３（ｅ）は、出力制御部４３が整流器３１に対して直流出力電流ＩＧの復帰制御を行った後の状態を示している。なお、図３（ｅ）において、例えば、モータ７１に対して電圧ＶＭ３（ＶＭ２＜ＶＭ３≦ＶＭ４）が印加されているとすると、交流出力ＰＭ３は、
ＰＭ３＝ＶＭ３×ＩＭ３    ・・・（７）
となる。なお、ＶＭ４は定常運転期間内におけるモータ７１運転中の交流出力電圧ＶＭである。
【００５３】
時間Ｔ１４以降で、モータ７１で消費される電流はさらに減少し、定常運転状態になるとモータ７１の消費電流（交流出力電流ＩＭ）はほぼ一定値のＩＭ４となる。図３（ｆ）は、モータ７１の消費電流がＩＭ４の状態を示している。そして、モータ７１は、エアタンク７２内の圧縮エアが所定量になると一旦停止する（図２の時間Ｔ１６参照）。それ以降は、時間Ｔ１０〜時間Ｔ１６の動作及び制御が繰り返される。具体的に、エアタンク７２内のエア残量が所定値以下になると、モータ７１が回転を開始し、交流出力電流ＩＭが増加し始め、時間Ｔ１０からの動作（処理）が再開され、エアタンク７２内の圧縮エアが所定量に達するとモータ７１が一旦停止する。
【００５４】
−比較例−
図６は、比較例に係るモータ起動時における交流出力電流波形及び直流出力電流波形を示している。比較例では、図１と同様に直流電源と交流電源とを供給可能に構成されたエンジン駆動作業機に対して、ガウジング装置とエアコンプレッサを接続している。一方で、比較例では、上記実施形態のような出力制御部４３による制御を行っていない。
【００５５】
図６に示すように、時間Ｔ１０において、エアコンプレッサのモータが回転を開始し、エンジン駆動作業機の交流出力端子からの出力電流が増加した場合に、エンジンが過負荷の状態になる。そうすると、図示は省略しているが、交流出力端子の出力電圧が下がってエアコンプレッサのモータが起動できない。その結果、図６の時間Ｔ１２以降に示すように、モータに起動時の電流ＩＭ７が流れ続けて、エアコンプレッサが故障する原因となる場合がある。さらに、エンジンの回転数が低下することにより、ガウジング装置への出力も低下するので、ガウジング作業の能率が低下する虞がある。これに対し、本態様の構成にすることで、図６のような事態になることを回避できる。
【００５６】
以上のように、本実施形態によると、出力制御部４３が、交流出力端子２３から出力される交流出力電流ＩＭが第１閾値ＩＭ１を超えた場合に、直流出力端子３３から出力される直流出力電流ＩＧをＩＧ１からＩＧ２（ＩＧ１＞ＩＧ２）に減少させるように整流器３１の出力を制御する。これにより、エンジン１１が過負荷状態になって回転数が低下するのを回避できるので、交流出力端子２３からの出力を確保できる。すなわち、交流出力端子２３の出力電圧の低下を回避できる。これにより、直流出力端子３３に接続されたガウジング装置８によるガウジング作業中であっても、交流出力端子２３に接続されているエアコンプレッサ７のモータ７１を容易かつ安定的に起動させることができる。
【００５７】
さらに、本実施形態によると、エンジン１１のサイズに拘わらず、モータ７１を容易かつ安定的に起動させることができる。具体的に、例えば、モータ７１の消費電力に対してエンジン１１のサイズが小さい場合に、エンジン１１の回転数が低下しやすくなる。そういった場合には、モータ７１の起動時における直流出力の減少量ＰＧ５を大きくしたり、その出力抑制時に交流出力端子３３から出力される交流出力電流ＩＭの基準値（上限値）を小さくしたりすることで、モータ７１の過負荷防止の効果を高めることができる。このように本実施形態によると、エンジン１１のサイズ（出力能力）やモータ７１のサイズ（特に、モータ７１による一時的な消費電力の増大）に応じた設定が可能であるという特徴がある。
【００５８】
−エンジン溶接機の制御動作（２）−
図１の構成において、出力制御部４３は、直流出力端子３３から出力される直流出力電流ＩＧの減少量と、交流出力端子２３から出力される交流出力電流ＩＭの増加量との差分が小さくなるように、直流出力電流ＩＧの減少量を調節するようにしてもよい。以下において、図４及び図５を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、「エンジン溶接機の制御動作（１）」との違いを中心に説明するものとし、共通部分について説明を省略する場合がある。
【００５９】
本態様（制御動作（２））では、図４及び図５に示すように、時間Ｔ１１から時間Ｔ１４における出力制御部４３の制御が異なっている。
【００６０】
具体的に、出力制御部４３は、交流出力端子２３から出力される交流出力電流ＩＭの増加量を第１電力演算部４１から取得する。また、出力制御部４３は、直流出力電流ＩＧの情報をリアルタイムで第２電力演算部４２から取得しているので、交流出力電流ＩＭの増加量に応じて、直流出力電流ＩＧが減少するように、整流器３１を制御する。そのとき、交流出力電流ＩＭの増加量と直流出力電流ＩＧの減少量との差分が小さくなるように、すなわち、交流出力電流ＩＭの増加量と直流出力電流ＩＧの減少量とが等しくなるように制御する。なお、「等しくなるように」とは、実質的に等しくなることを指すものとする。すなわち、電流計の測定精度に基づいて電流の制御量が若干ずれたり、制御する電流量や制御時間が若干ずれたとしても、本開示における「等しくなるように」に含まれ、同様の効果が得られる。
【００６１】
図４及び図５の時間Ｔ１１から時間Ｔ１４では、上記制御の様子を示しており、交流出力電流ＩＭの増加量と直流出力電流ＩＧの減少量とが等しくなっている。すなわち、
（交流出力電流ＩＭの増加量）  ＋  （直流出力電流ＩＧの減少量）  ＝  一定
となるように制御されている。
【００６２】
以上のように、本態様によると、出力制御部４３が、交流出力電流ＩＭの増加量と直流出力電流ＩＧの減少量とが等しくなるように制御するので、エンジン溶接機１の出力をより効率的に活用することができる。すなわち、エンジン溶接機１の交流電源の出力電圧を確保してエアコンプレッサ７のモータ７１の起動安定性を確保しつつ、ガウジング作業装置８に供給する電流を最大化できる。
【００６３】
以上、本発明の好ましい実施形態及びその変形例について説明したが、本開示に係る技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え等を行った実施形態にも適用が可能である。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。
【００６４】
＜その他の実施形態＞
例えば、上記実施形態では、エンジン溶接機１の制御動作について、（１）交流出力電流ＩＭの上昇過程と下降過程のそれぞれに第１閾値ＩＭ１及び第２閾値ＩＭ３（ＩＭ３＜ＩＭ１）をそれぞれ１つずつ設けて制御をする方法、及び、（２）直流出力電流ＩＧの減少量と交流出力電流ＩＭの増加量との差分を小さくするように制御する方法、について説明したが、これに限定されない。例えば、離散的に値が上昇するように第１閾値ＩＭ１を複数設けて、第１閾値ＩＭ１を超える毎に、超えた第１閾値ＩＭ１に応じて直流出力電流ＩＧを減少させるように整流器３１を制御するようにしてもよい。第２閾値ＩＭ３についても同様であり、例えば、離散的に値が下降するように第２閾値ＩＭ３を複数設けて、第２閾値ＩＭ３を下回る毎に、下回った第２閾値ＩＭ３に応じて直流出力電流ＩＧを復帰させるように整流器３１を制御してもよい。
【００６５】
図７及び図８では、等ピッチで値が上昇するように２つの第１閾値ＩＭ１１，ＩＭ１２を設けるとともに、等ピッチで値が下降するように２つの第２閾値ＩＭ３１，ＩＭ３２を設けた場合の例を示している。図７及び図８では、時間Ｔ１１から時間Ｔ１４における出力制御部４３の制御がこれまでの説明と異なっている。なお、図８（ａ）は、図３（ｂ）と対応しており、時間Ｔ１１において、出力制御部４３が整流器３１を制御する直前の状態を示している。また、図８（ｂ）は、出力制御部４３が整流器３１を制御した直後の状態を示している。図８（ｂ）では、図３（ｃ）の場合と比較して、直流出力ＰＧの減少量が半分になっている。そして、図８（ｃ）に示すように交流出力電流ＩＭがさらに増加して第１閾値ＩＭ１２に達したときに、図８（ｄ）に示すように直流出力ＰＧをさらに減少させるようにしている。すなわち、それぞれの第１閾値ＩＭ１１，ＩＭ１２を超える毎に同じ量の直流出力電流ＩＧを減少させるようにしている。直流出力ＰＧの復帰についても同様であり、図８（ｄ）〜図８（ｆ）に示すように、それぞれの第２閾値ＩＭ３１，ＩＭ３２を下回る毎に同じ量の直流出力電流ＩＧを復帰させるようにしている。図８（ｆ）は、図３（ｅ）（時間Ｔ１４）と対応していて、それ以降の動作は前述の「エンジン溶接機の制御動作（１）」と同様である。このように、等ピッチで階段状に直流出力電流ＩＧを減少させたり、復帰させたりすることで、エンジン溶接機１の出力をより効率的に活用することができる。
【００６６】
また、第２閾値ＩＭ３を設定しないようにしてもよい。具体的に、交流出力電流ＩＭが第１閾値ＩＭ１を超えてから所定時間の経過後に、直流出力電流ＩＧを復帰させるようにしてもよい。例えば、前述のモータ起動期間Ｔｓがあらかじめ分かっているような場合には、交流出力電流ＩＭが第１閾値ＩＭ１を超えてからモータ起動期間Ｔｓに応じた所定時間（例えば、Ｔｓに所定のマージン期間を付与した時間）の経過後に、直流出力電流ＩＧを復帰させるとよい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、交流出力端子の出力電圧の低下を回避できることから、交流出力端子に接続された機器を保護できるので、極めて有用である。
【符号の説明】
【００６８】
１  エンジン溶接機（エンジン駆動作業機）
１１  エンジン
１２  発電体
２３  交流出力端子
３１  整流器
３３  直流出力端子
４３  出力制御部
ＣＴ１  第１電流計（第１電流測定手段）
ＣＴ２  第２電流計（第２電流測定手段）
【図１】
2019126129.tif 000003
【図２】
2019126129.tif 000004
【図３】
2019126129.tif 000005
【図４】
2019126129.tif 000006
【図５】
2019126129.tif 000007
【図６】
2019126129.tif 000008
【図７】
2019126129.tif 000009
【図８】
2019126129.tif 000010