(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
防音ケース内部に、エンジンと、該エンジンに接続されて交流出力電圧を発生する発電体とを有するエンジン発電機において、
前記防音ケース内部に、前記発電体に接続されて前記交流出力電圧から負荷装置へ供給するための出力を得るコントロールユニットと、前記コントロールユニット内に設けられて前記コントロールユニットの内部雰囲気温度により前記防音ケース内部の温度を検出する温度検出部と、前記コントロールユニット内に設けられて前記温度検出部より検出した温度が信号として入力されて前記エンジンの回転数を制御する制御部とを有し、該制御部は前記信号により温度上昇を検出し、該温度上昇に基づいて前記発電体の交流出力電圧の降下分を補間するエンジン回転数を算出して前記エンジンを制御するようにしたことを特徴とするエンジン発電機。
【請求項２】
前記制御部は、負荷電流と前記エンジンの回転数との関係において温度に応じた複数の特性曲線を記憶する電流・回転数マップ記憶部を備え、前記温度検出部より検出された温度上昇に応じて前記電流・回転数マップ記憶部に記憶された複数の特性曲線から適正なものを選択して前記エンジンの回転数を制御することを特徴とする請求項１に記載のエンジン発電機。
【請求項３】
前記コントロールユニット内に、整流回路、ＤＣ／ＡＣ変換部、フィルター回路を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン発電器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、交流出力を取り出す防音型エンジン発電機、特に、エンジンの回転数を制御することにより出力電圧を適正に発電し続ける発電機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からこの種のものとしては、特開平５−１８２８５号公報に記載されたようなものがある。
【０００３】
このエンジン発電機は、エンジンで駆動されて出力電圧を発生する発電体を有し、エンジンの回転数を制御するには発電体の出力電流をエンジン発電機内部に設けた電流検出器で検出し、この検出した負荷検出電流に基づき、基準となるエンジン回転数を算出するようにしている。
【０００４】
また、高温雰囲気下での影響により出力性能や発電効率が低下して発電体の出力電圧が低下することがある。この場合には、上記手段によるとエンジンの回転数算出部は、負荷検出電流の低下と判断し、エンジンの回転数を低回転数に制御する。するとますます発電機の出力電圧が低下してしまい出力電圧を定格電圧に保持できず負荷を駆動できなくなる。これを防止するために発電体の出力電圧をエンジン発電機内部に設けた電圧検出器で検出し、この検出した検出電圧が定格電圧よりも低い場合のみ、補正回転数を算出して、その補正回転数を基準となるエンジン回転数に加算することにより、補正済みエンジン回転数を算出し、この算出された補正済みエンジン回転数に対応するようにエンジン回転数を制御することにより出力電流の発電効率が低下した場合でも適正に発電し続けられるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のものにあっては、出力電圧を適正に発電し続けられるエンジン回転数を算出するには、少なくとも発電体の負荷検出電流を検出する電流検出器と、エンジン内部の温度の発熱状態の影響により出力電圧が低下する問題が起きる場合があるのでこれを防ぐために出力電圧を検出する電圧検出器とを必要とするためにエンジン発電機のシステムの構造が複雑なものとなっていた。
【０００６】
そこで、この発明は、温度上昇の影響により出力性能や発電効率が低下して発電体の出力電圧が低下する場合においても適正な交流出力を発電し続けられ、発電体の出力電圧を検出する電圧検出器を必要としない簡易なシステム構造とするエンジン発電機を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成するため、請求項１に記載の発明は、防音ケース内部に、エンジンと、該エンジンに接続されて交流出力電圧を発生する発電体とを有するエンジン発電機において、前記防音ケース内部に、前記発電体に接続されて前記交流出力電圧から負荷装置へ供給するための出力を得るコントロールユニットと、前記コントロールユニット内に設けられて前記コントロールユニットの内部雰囲気温度により前記防音ケース内部の温度を検出する温度検出部と、前記コントロールユニット内に設けられて前記温度検出部より検出した温度が信号として入力されて前記エンジンの回転数を制御する制御部とを有し、該制御部は前記信号により温度上昇を検出し、該温度上昇に基づいて前記発電体の交流出力電圧の降下分を補間するエンジン回転数を算出して前記エンジンを制御するようにしたことを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え前記制御部は、負荷電流と前記エンジンの回転数との関係において温度に応じた複数の特性曲線を記憶する電流・回転数マップ記憶部を備え、前記温度検出部より検出された温度上昇に応じて前記電流・回転数マップ記憶部に記憶された複数の特性曲線から適正なものを選択して前記エンジンの回転数を制御することを特徴としている。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記コントロールユニット内に、整流回路、ＤＣ／ＡＣ変換部、フィルター回路を備えることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１０】
図１乃至図７は、この発明の実施の形態を示す図である。
【００１１】
まずこの発明のエンジン式発電機の構成を説明すると、図２中符号１０は防音ケースで、この防音ケース１０の内部に設置されているエンジン１１にキャブレター１２及びエアークリーナー１３が接続され、そのキャブレター１２にはステッピングモータ１４が設けられ、このステッピングモータ１４を駆動させることにより、スロットル開度が制御されるようになっている。
【００１２】
また、そのエンジン１１には、多極式発電体１６が接続され、この多極式発電体１６にコントロールユニット１７が接続され、このコントロールユニット１７から交流出力が負荷装置１８に供給されるようになっていると共に、このコントロールユニット１７には、エコノミーコントロールスイッチ１９が接続されている。
【００１３】
そのコントロールユニット１７は、図１に示すように、前記多極式発電体１６に全波整流回路２８が接続され、この全波整流回路２８が電解コンデンサ２９を介してＤＣ／ＡＣ変換部（インバータ回路）３０に接続され、このＤＣ／ＡＣ変換部３０がフィルター回路３１に接続され、このフィルター回路３１から前記負荷装置１８にＡＣ電流が出力されるようになっている。
【００１４】
また、そのＤＣ／ＡＣ変換部３０には制御部４０が接続され、この制御部４０には前記多極式発電体１６の一部に設けられたエンジン回転コイル４２が接続された回転検出部２２が接続されると共に、インターフェイスを介して温度特性を備えたサーミスター回路５１を設けた温度検出器２６が接続されている。この温度検出器２６により、防音ケース１０内部の温度を検出するように構成されている。さらに、その制御部４０には、電流センサ４１からの負荷電流が入力され、この負荷電流に基づいて、制御部４０にてＤＣ／ＡＣ変換部３０が制御されるように構成されている。さらにまた、図４及び図７に示すように、特性が記憶された電流・回転数マップ記憶部２３が設けられ、この電流・回転数マップ記憶部２３に前記エコノミーコントロールスイッチ１９が接続されている。
【００１５】
そして、そのエンジン回転数検出部２２、電流・回転数マップ記憶部２３及び温度検出部２６がスロットル制御演算部２４に接続され、このスロットル制御演算部２４が前記ステッピングモータ１４を制御するモータドライバ部２５に接続されている。
【００１６】
これにより、エコノミーコントロールスイッチ１９がＯＮの時には、図４中実線の特性曲線に基づき、所定の基準エンジン回転数（スロットル開度）及び所定のＡＣ出力電流（負荷電流）となるようにスロットル制御演算部２４で算出する。また、温度検出部２６で検出された温度を電圧信号に変換し、この電圧信号に基づいて、電流・回転数マップ記憶部２３に記憶された図７中実線の複数の特性曲線から適正なものを選択し、コントロールユニット１７内部の温度に適正な所定のエンジン回転数（スロット開度）及び所定のＡＣ出力電流（負荷電流）となるように、スロットル制御演算部２４にてモータドライバ部２５が制御されるようになっている。
【００１７】
また、エコノミーコントロールスイッチ１９がＯＦＦの時には、図４中破線の特性曲線に基づき、所定のエンジン回転数（スロットル開度）及び所定のＡＣ出力電流（負荷電流）となるように、スロットル制御演算部２４にてモータドライバ部２５が制御されるようになっている。
【００１８】
そして、図５には燃費とＡＣ出力電流との関係を示し、エコノミーコントロールスイッチ１９がＯＮの時には実線に示すように、また、エコノミーコントロールスイッチがＯＦＦの時には破線に示すようになる。
【００１９】
次に作用について説明する。
【００２０】
エンジン１１の駆動により、多極式発電体１６が駆動されて交流出力電圧が発生し、この発電体１６からの交流出力電圧は、全波整流回路（サイリスターブリッジ整流回路）２８で整流された後、電解コンデンサ２９にて平滑にされる。これにより実使用回転領域において必要な直流電圧が得られる。
【００２１】
そして、この直流電圧は、ＤＣ／ＡＣ変換部３０により交流出力とされた後、フィルター回路３１によって高調波分を除去して必要な交流出力が得られる。
【００２２】
また、前記交流出力電流が軽負荷の場合にキャブレター１２に設けられたステッピングモータ１４に所定のエンジン回転数となる電気信号を与え、ステッピングモータのスロットル開度を所定のスロットル開度とすることで低騒音・低燃費となる特性を備えている。
【００２３】
これは、コントロールユニット１７に接続されているエコノミーコントロールスイッチ１９をＯＮにした場合に、多極式発電体１６から出力される負荷電流を電流センサ４１により検出し、この電流センサ４１より検出した負荷電流に基づいて制御部４０の一部からなるスロットル制御演算部２４において、電流・回転数マップ記憶部２３に記憶された図４中実線が示すようなＡＣ出力電流の値からエンジン回転数の値を算出する特性曲線に従って、所定の基準エンジン回転数を算出する。
【００２４】
そして、温度検出部２６に設けた温度特性を備えたサーミスター回路５１によりコントロールユニット１７内部の温度を検出する。このサーミスター回路５１で検出された温度に基づいて、例えば図６中実線で示すようにコントロールユニット１７内部の温度が２５℃であれば２．３Ｖの制御部入力電圧値が制御部４０のスロットル制御演算部２４に入力され、コントロールユニット１７内部の温度が９０℃であれば５．０Ｖの制御部入力電圧値が制御部４０のスロットル制御演算部２４に入力される。
【００２５】
温度が２５℃であればスロットル制御演算部２４にて常温と判断し、電流・回転数マップ記憶部２３に記憶されている図７の常温の特性曲線のマップを選択して、この特性曲線に従ってモータドライバ部２５を制御する。
【００２６】
つぎに、エンジン発電機内部の温度上昇の影響により出力性能や発電効率が低下して発電体１６の出力電圧が低下することがあるため、その入力された制御部入力電圧に基づきエンジン回転数を増加して発電体１６の出力電圧の低下分を補間する。すなわち、温度が９０℃まで上昇するとスロットル制御部２４にて熱時と判断し、電流・回転数マップ記憶部２３に記憶されている図７の熱時の特性曲線のマップを選択して、この特性曲線に従ってモータドライバ部２５を制御する。
【００２７】
このように、温度検出部２６でコントロールユニット１７内部の温度を検出し、この検出された温度に基づいたエンジン回転数を算出し、各出力電流と各温度に適正なエンジン回転数を制御することにより防音型発電機などのように内部の温度が上昇しやすい構造のエンジン発電機においては、その使用実態に応じたエンジン回転数に自動調整され発電効率を低下することなく適正な交流出力を発電し続けることができる。
【００２８】
さらに、エンジン発電機内部の温度上昇での影響による出力電圧の低下を出力電圧を検出することなく防止することができるので電圧検出器を必要としない簡易なシステム構造とすることが可能となる。
【００２９】
なお、上記実施の形態では、温度検出部２６をコントロールユニット１７に設けて、コントロールユニット１７内部雰囲気温度の発熱状態を検出している。
【００３０】
また、制御方式として、電流・回転数マップ記憶部２３に二つの特性曲線を記憶させておき、温度に応じてそれらを選択して制御するようにしているが、これに限らず、無限の特性曲線をマップとして記憶させることができる。さらに、特性曲線を選択する方式以外に、基準となるエンジン回転数に対して、温度上昇の割合に応じた回転数を加算して随時制御するようにすることもできる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１乃至３に記載の発明によれば、防音ケース内部に、エンジンと、該エンジンに接続されて交流出力電圧を発生する発電体とを有するエンジン発電機において、前記防音ケース内部の温度を検出する温度検出部と、該温度検出部より検出した温度が信号として入力されて前記エンジンの回転数を制御する制御部とを有し、該制御部は前記信号により前記防音ケース内部の温度上昇を検出し、該温度上昇に基づいて前記発電体の交流出力電圧の降下分を補間するエンジン回転数を算出して前記エンジンを制御するようにしているので、防音型発電機などのように内部の温度が上昇しやすい構造のエンジン発電機においては、その使用実態に応じたエンジン回転数に自動調整され発電効率を低下することなく適正な交流出力を発電し続ることができる簡易なシステム構造とすることが可能となる。
【００３２】
請求項２に記載の発明によれば、前記制御部は、負荷電流と前記エンジンの回転数との関係において温度に応じた複数の特性曲線を記憶する電流・回転数マップ記憶部を備え、前記温度検出部より検出された温度上昇に応じて前記電流・回転数マップ記憶部に記憶された複数の特性曲線から適正なものを選択して前記エンジンの回転数を制御するので、請求項１の効果に加え、温度に応じた安定した発電効率を保持し続けられる適正な特性曲線を有しているので、より使用実態に応じたエンジン回転数に自動調整され発電効率を低下することなく適正な交流出力を発電し続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態に係るエンジン式発電機の回路図である。
【図２】  同実施の形態に係るエンジン式発電機の概略図である。
【図３】  同実施の形態に係るエンジン式発電機のコントロールユニット内の制御ブロック図である。
【図４】  同実施の形態に係るグラフ図で、エコノミースイッチがＯＮ又はＯＦＦの場合における、スロットル開度及びエンジン回転数と、ＡＣ出力電流との関係を示すグラフ図である。
【図５】  同実施の形態に係るグラフ図で、エコノミースイッチがＯＮ又はＯＦＦの場合における、燃費と、ＡＣ出力電流との関係を示すグラフ図である。
【図６】  同実施の形態に係る温度検出後の制御部入力電圧と、コントローラ内部温度との関係を示すグラフ図である。
【図７】  同実施の形態に係るグラフ図で、エンジン発電機内部の温度の発熱状態の場合における、スロットル開度及びエンジン回転数と、ＡＣ出力電流との関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１０  防音ケース
１１  エンジン
１６  発電体
２３  電流・回転数マップ記憶部
２６  温度検出部
４０  制御部
【図１】
0004079213.tif 000002
【図２】
0004079213.tif 000003
【図３】
0004079213.tif 000004
【図４】
0004079213.tif 000005
【図５】
0004079213.tif 000006
【図６】
0004079213.tif 000007
【図７】
0004079213.tif 000008