JP2013151862A - エンジン作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】
小型のバッテリでセルモータを駆動して始動できる軽量なエンジン作業機を提供する。
【解決手段】
エンジン１０によって駆動されるエンジン作業機１であって、バッテリ８０から供給される電力により駆動されエンジンを始動させるセルモータ１０６と、バッテリ８０からの電力により駆動され、セルモータ１０６の回転を制御する始動制御手段（１０２）と、バッテリ８０からセルモータ１０６への電力供給回路に直列に設けられ始動制御手段によりその開閉が制御されるスイッチング素子（ＦＥＴ１２１）を設け、セルモータ１０６を起動させるときにスイッチング素子のＰＷＭ制御を行い、デューティ比を徐々に増加させるソフトスタートを行うようにした。始動制御手段（１０２）は温度と電池電圧を監視し、温度と電圧に応じてＰＷＭ制御のデューティ比を増加させる比率や時間を変更する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、チェンソーや刈払機等のエンジン作業機に関し、特に小型のバッテリを用いてセルモータを駆動して始動するエンジン作業機に関する。

刈払機やチェンソー等の小型の作業機には、動力源として小型のエンジンが広く用いられている。図６は従来のエンジン作業機１０１の一例である刈払機の外観図である。図６に示すように、小型の２サイクルエンジンを搭載したエンジン作業機１０１は、パイプ状のメインパイプ５に図示しない駆動軸を通し、この駆動軸を、メインパイプ５の一端に設けたエンジンにて回転させることで、メインパイプ５の他端に設けた回転刃６を回転させる。回転刃６の近傍には、刈り払った草の飛散防止のための飛散防御カバー６ａが設けられる。エンジン作業機１０１は図示しない肩掛け用吊りベルト等で携帯されるもので、メインパイプ５の長手中央部付近に作業者が操作するための正面視略Ｕ字状を呈するハンドル４が取り付けられる。エンジン作業機１０１の回転数は、グリップ部３に取り付けられた図示しないスロットルレバーにより作業者により制御される。スロットルレバーの操作は、ワイヤー３７によってエンジンの気化器に伝達される。

エンジン作業機１０１で用いられるようなエンジンは、小型軽量で大きな出力を得ることができ、燃料を供給することにより長時間の作業が可能となる。エンジンを起動するためには手動式のスタータが用いられ、始動性を向上させるための様々なアイディアが提案されてきた。例えば特許文献１では、バッテリとセルモータを内蔵させて、セルモータによって始動性を向上させたエンジン作業機が提案されている。

特許３４００１９１号公報

特許文献１のエンジン作業機では、セルモータを駆動するに十分な大きさのバッテリを搭載するとエンジン作業機の携行性を悪化させる。この対策として電池電圧の低い小型のバッテリを搭載することも考えられるが、セルモータを駆動するために大きな電流が必要となるため、モータの起動時の起動電流が電池にとって大きな負担となってしまうのでバッテリの寿命を縮めてしまう恐れがある。更に、低温時にはこの起動電流によって電池電圧が大きく低下してしまい、セルモータを回転させることができないという恐れがある。

本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、バッテリ及びセルモータを装備した軽量で安価なエンジン作業機を提供することにある。

本発明の他の目的は、セルモータの始動時の制御を工夫することにより、搭載するバッテリの小型化を図ることができるエンジン作業機を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、電圧が低下したバッテリでもセルモータを駆動することができるエンジン作業機を提供することにある。

本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。

本発明の一つの特徴によれば、エンジンによって駆動されるエンジン作業機であって、バッテリから供給される電力により駆動されエンジンを始動させるセルモータと、バッテリからの電力により駆動され、セルモータの回転を制御する始動制御手段と、バッテリからセルモータへの電力供給回路に直列に設けられ始動制御手段によりその開閉が制御されるスイッチング素子を有し、始動制御手段はセルモータを起動させるときにスイッチング素子のＰＷＭ制御を行ってデューティ比を徐々に増加させるように制御する。さらに、エンジンを運転するためのスイッチ手段を設け、スイッチ手段がオンにされることによりバッテリから始動制御手段に電力が供給され、始動制御手段によってセルモータへの電力の供給が制御される。

本発明の他の特徴によれば、始動制御手段はスイッチ手段がオンにされたらスイッチング素子の制御を行うことによりエンジンを始動させ、エンジンが始動したら始動制御手段は自らの電源を落とすように構成した。スイッチング素子は例えばＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であり、ＦＥＴのソース及びドレインがバッテリからセルモータへの電力供給回路に直列に接続され、ＦＥＴのゲートが始動制御手段に含まれるマイコンに接続される。バッテリは着脱可能なリチウムイオン二次電池であり、始動制御手段はリチウムイオン二次電池の電池電圧を監視し、電池電圧が低い場合はスイッチング素子をオフの状態を維持する。

本発明のさらに他の特徴によれば、エンジンの温度を測定する温度検出手段と、エンジンへの吸気燃料を濃くする電動式のチョーク手段を設け、始動制御手段は温度検出手段によって検出された温度に応じてチョーク手段を稼働させる。エンジンの回転数を検出する回転数検出手段を設け、始動制御手段は回転数検出手段の出力を用いてエンジンの始動動作の完了を判定してセルモータを停止させる。始動制御手段は、エンジンの温度とバッテリの電圧を監視し、温度と電圧に応じてＰＷＭ制御のデューティ比を増加させる比率や時間を変更するようにした。

請求項１の発明によれば、始動制御手段はセルモータを起動させるときにスイッチング素子のＰＷＭ制御を行い、デューティ比を徐々に増加させるように制御するので、セルモータのいわゆるソフトスタートを行うことができ、過大な起動電流を抑制することができる。

請求項２の発明によれば、スイッチ手段がオンにされることによりバッテリから始動制御手段に電力が供給され、始動制御手段によってセルモータへの電力の供給が制御されるので、必要なときに始動制御手段を動作させることができる。

請求項３の発明によれば、始動制御手段はスイッチ手段がオンにされたらスイッチング素子の制御を行うことによりエンジンを始動させ、エンジンが始動したら始動制御手段は自らの電源を落とすので、始動制御装置によって無駄な電力を消費することを防止できる。

請求項４の発明によれば、スイッチング素子はＦＥＴであり、ＦＥＴのソース及びドレインがバッテリからセルモータへの電力供給回路に直列に接続されるので、マイコンを用いて高精度のＰＷＭ制御を行うことができる。

請求項５の発明によれば、バッテリは着脱可能なリチウムイオン二次電池であり、電池電圧が低い場合はスイッチング素子をオフの状態を維持してセルモータによる起動を試みないように制御するので、バッテリの過放電を防止でき、電池の寿命を延ばすことができる。

請求項６の発明によれば、エンジンの温度を測定する温度検出手段と、エンジンへの吸気燃料を濃くする電動式のチョーク手段を設け、始動制御手段は温度検出手段によって検出された温度に応じてチョーク手段を稼働させるので、オートチョーク手段を実現でき作業者はチョーク操作から開放されるので、使い勝手の良いエンジン作業機を提供することができる。

請求項７の発明によれば、エンジンの回転数を検出する回転数検出手段を設け、始動制御手段は回転数検出手段の出力を用いてエンジンの始動動作の完了を判定してセルモータを停止させるので、適切な期間、適切にセルモータを駆動させることができ、バッテリを無駄に消費することなく効率的な始動動作を行うことができる。

請求項８の発明によれば、始動制御手段はエンジンの温度とバッテリの電圧を監視し、温度と電圧に応じてＰＷＭ制御のデューティ比を増加させる比率や時間を変更するので、バッテリの状況や外気温等に影響をほとんど受けずに安定して始動動作を行うエンジン作業機を実現できる。

本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。

本発明の実施例に係るエンジン作業機１の内部構造を示す縦断面図である。 本発明の実施例に係るエンジン作業機１の背面図である。 本発明の実施例に係るエンジン作業機１の回路図である。 本発明の実施例に係るエンジン作業機１の始動手順を示すフローチャートである。 本発明の実施例においてセルモータ１０６を起動させるときのセルスイッチ１２５の状態、ＦＥＴ１２１の導通状態、セルモータ１０６の回転数との関係を示す波形図である。 従来のエンジン作業機１０１の一例（刈払機）を示す斜視図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後左右、上下の方向は図中に示す方向であるとして説明する。

図１は、本実施例に係るエンジン作業機１の内部構造を示す縦断面図である。エンジン１０は、２サイクルの小型エンジンであって、クランク軸１３がメインパイプ５（図６参照）と同軸上に配置され、シリンダ１１がクランクケース１４から略垂直方向上側に伸びるように配置され、ピストン１２がシリンダ１１内を上下方向に往復移動する。イグニッションコイル２３で発生された高圧電流は、イグニッションコード２４とプラグキャップ２５ａを介して点火プラグ２５に伝達される。エンジン１０のクランクケース１４の下側には、燃料タンク２７が設けられる。燃料タンク２７には、２サイクル用のガソリンとオイルの混合油が入れられ、後述する気化器３５に送られる。

クランク軸１３の前側（出力側）には、遠心クラッチ２９を介して図示しない駆動軸の一端部がクラッチシャフト３２を介して連結される。遠心クラッチ２９が取り付けられるマグネトロータ２２には、エンジン冷却用のフィンが一体に形成される。遠心クラッチ２９は、クランク軸１３の回転数が一定以上になると遠心力によって揺動子３０ａがクラッチドラム３０ｂに接続される公知の遠心クラッチである。クラッチシャフト３２はハウジング３４にて保持されるベアリング３３によって回転可能に保持される。

本実施例の始動装置としては、セルモータ１０６とリコイルスタータ４０の２系統が設けられる。セルモータ１０６は電源線５２を介して供給される電力により回転し、回転軸１０６ａに設けられたピニオン５７が回転することによってギヤ４９が回転する、ギヤ４９はベアリング４８によってクランク軸１３に対して回転可能なように保持され、ギヤ４９が速い速度で回転するとギヤ４９の一部に取り付けられたワンウェイクラッチ５０が遠心力によって径方向外側に突き出て、第一ドラム５１と密接して第一ドラム５１を回転させることによりクランク軸１３が回転する。リコイルスタータ４０は、リール４１に巻かれたスタータロープ４２をスタータハンドル３６（後述する図２参照）で速い速度で回すことによりワンウェイクラッチ４６が遠心力によって径方向外側に突き出て、第二ドラム４７と密接して第二ドラム４７を回転させる。第二ドラム４７はクランク軸１３に固定されているため、第二ドラム４７が回転するとクランク軸１３も回転するためエンジンを始動することができる。開放されたスタータロープ４２は、スパイラルスプリング４３の復元力によりリール４１に巻き取られる。

バッテリ収容部３９は、例えば作業者が把持する２つのグリップ部３（図６参照）とは別に設けられるものであって、例えばハンドル４に着脱可能に設けられる。本実施例ではさらに、始動用の制御回路１０２（後述）を起動するための図示しないスイッチ１１０（後述）が設けられ、エンジン１０を始動させる場合はスイッチ１１０をＯＮにしてからセルスイッチ１２５を押すことによってセルモータ１０６が回転してエンジンが始動する。運転中のエンジン１０を停止させる際には、ストップスイッチ３８（後述）を“運転”から“停止”に切り替えることによりエンジン１０が停止する。バッテリ収容部３９の内部には、略円筒形であって装着及び取り外しが可能なバッテリ８０が収容される。バッテリ８０は、略円筒形であってバッテリ収容部３９に装着及び取り外しが可能なように、いわゆるカセット式に構成される。バッテリ８０には２箇所の掛止部８１ａが形成され、バッテリ収容部３９の内壁に形成された凹部（図示せず）と係合することによりバッテリ８０を保持する。バッテリ８０を取り外すには、リリースボタン８１を押しながらバッテリ８０をバッテリ収容部３９から引き出す。

バッテリ８０の内部には、例えば１４５００サイズのリチウムイオン電池セル（図示せず）が３本収容される。バッテリ８０の後端部（図では下側）の形状は、バッテリ収容部３９の下端の開口部３９ａを覆うように形成される。開口部３９ａに続くバッテリ８０の装着空間の他端にはターミナル基台８５が設けられ、ターミナル基台８５から開口部３９ａに向かって複数のターミナル８４が延びるように設けられる。バッテリ８０の前端部（図では上側）には、複数の端子８３が設けられ、バッテリ８０をバッテリ収容部３９に装着することにより端子８３はバッテリ収容部３９側に形成されるターミナル８４と接触するので、バッテリ８０の電力がターミナル８４を回して後述する制御回路１０２に供給される。

図２は、本発明の実施例に係るエンジン作業機１の背面図である。エンジン１０の左側には、エンジン１０の吸気ポートを連結するインシュレータ１９を介して気化器３５が設けられ、気化器３５の左側には吸入する空気を濾過するエアクリーナの格納空間を構成するエアクリーナカバー２６が設けられる。エンジン１０の右側にはマフラー１６が設けられ、マフラー１６の後面側には、排気ガスの出口となる排気口１６ａが設けられる。マフラー１６は、作業者が直接触れてしまうのを防止するため、樹脂製のマフラーカバー８で覆われる。エンジン１０は、その上部が上部カバー７によって覆われる。クランク軸１３と同軸上であってその後端にはリコイルスタータ４０（図１参照）が設けられ、リコイルスタータ４０はスタータケース９によって覆われる。本実施例のエンジン作業機１ではリコイルスタータ４０だけでなくセルモータ１０６（図１参照）も設けられるので、スタータケース９の形状はリコイルスタータ４０を覆う部分とセルモータ１０６を覆う部分が連結されたような、図２のように後方から見たときに瓢箪型の形状とされる。スタータケース９の左側にはスタータハンドル３６が設けられる。クランクケース１４の下側には燃料タンク２７が設けられる。燃料タンク２７は、半透明の高分子樹脂により形成される容器であって、開口部に取り付けられるキャップ２８を外すことによってガソリンと所定比率のオイルを混合した混合燃料を入れることができる。

図３は本実施例に係るエンジン作業機１の回路図である。エンジン作業機１は、エンジン１０の始動のためにセルモータ１０６が設けられ、セルモータ１０６を駆動するためのバッテリ８０が接続される。また、エンジン１０の始動のためにソレノイドバルブ１０４が設けられ、始動時のチョーク手段（オートチョーク）の機能を果たす。セルモータ１０６及びソレノイドバルブ１０４は制御回路（始動制御手段）１０２によって制御され、制御回路１０２による制御のためにエンジン１０の回転数を検出するための回転検出用コイル１０５がマグネトロータ２２（図１）の外周部付近に設けられる。制御回路１０２は、４つのＦＥＴ１０７、１１７、１２１、１２２と、抵抗器１０８、１０９、１１１、１１２、１２０、１２４と、スイッチ１１０及び１２５と、コンデンサ１１３、１１４、１１５と、レギュレータ１１６と、マイコン１１８と、サーミスタ１１９を含んで構成される。

マイコン１１８はレギュレータ１１６によって供給される定電圧にて駆動され、複数設けられたＡ／Ｄ変換ポートには、エンジンの温度を示すサーミスタ１１９の出力信号、セルスイッチ１２５の開閉状態を検出するための抵抗器１２４の端子電圧、抵抗器１１２及び１１４によるバッテリ８０の電圧を示す信号、回転検出用コイル１０５の出力信号が入力される。エンジン回転信号はエンジン１０に取り付けられたマグネットからの磁束を回転検出用コイル１０５によって電圧に変換し、マイコン１１８に入力されることで検出される。マイコン１１８はこれらの入力値から所定の論理演算を行い、ＦＥＴ１１７、１２１、１２２のゲート信号の送出を行うことにより、ＦＥＴ１１７、１２１、１２２のソース−ドレイン間の導通又は遮断を制御する。

ＦＥＴ１２１はセルモータ１０６を回転させるスイッチとなるもので、マイコン１１８の指令（ゲート信号の供給）によってＦＥＴ１２１のソース−ドレイン間が導通状態となり、バッテリ８０からの直流電流がＤＣモータで構成されるセルモータ１０６に供給される。マイコン１１８は、回転検出用コイル１０５の出力値からエンジン１０の回転数を検出し、セルモータ１０６によってエンジンが始動したら、ＦＥＴ１２１のソース−ドレイン間を遮断してセルモータ１０６の回転を停止させる。

ＦＥＴ１２２はソレノイドバルブ１０４を開くスイッチとなるもので、マイコン１１８の指令（ゲート信号の供給）によってＦＥＴ１２２のソース−ドレイン間が導通状態となり、ソレノイドバルブ１０４が開く。ソレノイドバルブ１０４は気化器３５とインシュレータ１９付近に設けられるものであって、始動時にソレノイドバルブ１０４を開くことによって、濃い燃料がエンジン１０の吸気ポートに供給されることにより、始動性を向上させることができる。

次に本発明のエンジン作業機１の一連の動作について図４のフローチャートを用いて説明する。まず初めに始動装置用の電源スイッチとなるスイッチ１１０が押されると（ステップ２０１）、抵抗器１０８、１０９によってＦＥＴ１０７のゲート電圧が印加され、ＦＥＴ１０７はＯＮ状態となり（ステップ２０２）、レギュレータ１１６に電圧が供給される。レギュレータ１１６は定電圧源であり、マイコン１１８等に定電圧を供給する。コンデンサ１１４、１１５はレギュレータ１１６の出力電圧を安定させるためのものである。

マイコン１１８の電源端子に所定の電圧が入力されるとマイコン１１８は起動する（ステップ２０３）。次にマイコン１１８はゲート信号を供給する事によりＦＥＴ１１７をＯＮ（ソース−ドレイン間を導通）にして、スイッチ１１０が開放された後もＦＥＴ１０７のＯＮ状態を維持し続けるようにする（ステップ２０４）。

次にマイコン１１８は電池電圧の測定を行う（ステップ２０５）本実施例においては、バッテリ８０は定格電圧３．６Ｖのリチウムイオン電池を３本直列に接続した定格電圧１０．８Ｖである。電池電圧は抵抗器１１１、１１２によって分圧された電圧をコンデンサ１１３で平滑し、マイコン１１８のＡ/Ｄ変換入力端子に入力して測定を行う。ここで、電池電圧が例えば１セルあたり３．０Ｖ以下か、ここでは３本なので合計９．０Ｖ以下であるかの判別を行う（ステップ２０６）。検出した電池電圧が９．０Ｖ以下であれば、電池が放電状態であると判断し、ステップ２１４に進み、ＦＥＴ１１７をＯＦＦにさせて、制御回路１０２の電源をシャットダウンする。また、検出した電池電圧が９．０Ｖ以上の時は、ステップ２０６に進む。

次にステップ２０６ではセルスイッチ１２５が押されたか（ＯＮにされたか）どうかを判定する。ここでセルスイッチ１２５がＯＦＦのままの場合は、ＯＮになるまで待機する。セルスイッチ１２５がＯＮになったら、マイコン１１８はＦＥＴ１２１をＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を行いながらセルモータ１０６に所定の直流電流を供給し、セルモータ１０６をソフトスタートさせる（ステップ２０７）。ここでソフトスタートとは、セルモータ１０６の起動電流を制限して、起動時に流れる過大な電流を抑制しながらセルモータ１０６の回転を緩やかに開始させることである。

このソフトスタート時のマイコン１１８の制御を図５を用いて説明する。図５は本実施例においてセルモータ１０６を起動させるときのセルスイッチ１２５の状態、ＦＥＴ１２１の導通状態、セルモータ１０６の回転数との関係を示す波形図である。図５（１）はセルスイッチ１２５の導通状態を示す波形図であって、時間ｔ_１にてセルスイッチ１２５がＯＮになってから時間ｔ_２０でセルスイッチ１２５がオフになるまでセルモータ１０６が回転する。尚、セルモータ１０６が回転するのは、セルスイッチ１２５が押されているだけの間とするのでもよいが、本実施例ではマイコン１１８を有しているため、セルスイッチ１２５を押してから所定の時間だけセルモータ１０６が駆動されるように構成することも可能である。また、所定の時間の間にマイコン１１８によりエンジンの始動が検出されたら、その時点でセルモータ１０６の回転を停止させるように構成しても良い。また別の制御方法として、セルスイッチ１２５が押している間だけセルモータ１０６が回転するように構成しておきながら、マイコン１１８によってエンジンの始動が検出された時点でセルスイッチ１２５を押し続けてもセルモータ１０６が回らないように制御しても良い。

図５（２）はマイコン１１８がＦＥＴ１２１のゲート信号を供給する信号であり、時間ｔ_ｎから所定時間ｄ_ｎ（ｎは整数で、本実施例ではｎ＝１〜１１）だけＯＮ（高電位）とされる。このＯＮとされる時間ｄ_ｎは、ｎが増加するにつれて徐々に大きくし、最終的にはデューティ比（＝ｄ_ｎ／（ｔ_ｎ＋１−ｔ_ｎ）×１００）が１００％になるように調整される。このように制御することにより、セルモータ１０６の起動電流の増加を抑制しながら緩やかに又は徐々にセルモータ１０６を起動させることができる。そして、時間ｔ_２０においてマイコン１１８がエンジン１０の始動を検出すると、ＦＥＴ１１７をオフとすることによりセルモータ１０６が停止して、制御回路１０２の電源を遮断する。尚、デューティ比を変化させて１００％にまで到達させる時間や段階数などは、マイコン１１８が周囲温度や電池電圧に応じてその都度変更するように制御しても良い。

再び図４に戻る。ステップ２０８でマイコン１１８はサーミスタ１１９の出力信号から温度の検出を行う。この温度検出は、サーミスタ１１９と抵抗器１２０によって分圧された電圧をマイコン１１８のＡ/Ｄ変換入力端子に入力して測定を行う。マイコン１１８は測定した温度が所定値（例えば２０℃）以上であれば、ステップ２１２に進む。これは２０℃以上であれば、ソレノイドバルブ１０４による燃料の追加注入が必要なく、逆に燃料の追加注入してしまうとかぶりが発生する恐れがあるためである。測定した温度が所定値（例えば２０℃）未満であれば、エンジン１０の回転信号が検出されたかどうかを検出し（ステップ２０９）、検出されるまで待機する。エンジン１０の回転信号は回転検出用コイル１０５の出力により検出できる。ステップ２０９でエンジン１０の回転信号が検出されたら、マイコン１１８はソレノイドバルブ１０４をＯＮにして、通常の気化器からエンジン１０に供給される量以上の燃料を開閉されたソレノイドバルブ１０４をＯＮにしてシリンダ内部に追加注入する（ステップ２１０）。

ソレノイドバルブ１０４は、短い時間間隔だけ開かれてすぐに閉じるように制御される。この開かれるのは、例えばクランク軸１３の一回転あたり一回である。次にステップ２１１にて、マイコン１１８はソレノイドバルブ１０４の開閉回数が１０回に到達したか否かの判定を行う。ここでソレノイドバルブ１０４の開閉回数が１０回に達していない時はステップ２０９に戻りステップ２０９から２１１を繰り返し、１０回に達した時点でステップ２１２に進む。ステップ２０８においてエンジン１０の温度が２０度以上の時に、ステップ２０９〜２１１の処理をステップしたのは、２０℃以上であれば、ソレノイドバルブ１０４による燃料の追加注入の必要がないためである。尚、ステップ２１１においては、開閉回数が１０回に到達したかを判定したが、その回数は１０回だけに限られずにエンジンの特性等に応じて適宜設定すればよい。

ステップ２１２にてマイコン１１８はエンジン１０がかかったかどうか、即ち、エンジン１０が回転しているかどうかを検出する。これはマイコン１１８によって回転検出用コイル１０５から周期的にエンジン回転信号が検出されているかによって判別できる。ステップ２１２において、エンジン１０が回転している場合はステップ２１４に進み、回転していない場合はステップ２１３でソレノイドバルブ１０４のＯＮ回数のカウント値をリセットしてからステップ２０９に戻る。ステップ２１４では、マイコン１１８はＦＥＴ１１７をＯＦＦさせることによって、制御回路１０２の電源を自らシャットダウンして、エンジン１０の始動制御を終了する。

以上のように、本実施例では、セルモータによりエンジンを始動させるときに、ＦＥＴのスイッチング効果を利用してＰＷＭ制御を行うことにより、セルモータに供給される電力のＤｕｔｙ比を徐々に増加させるソフトスタートを行う。このため、セルモータ起動時の起動電流を抑制できるために電池電圧の低い小型のリチウムイオン電池を用いてセルモータを駆動することができる。また、周囲温度や電池電圧に応じてソフトスタートを行う時間を変更するように制御するため、低温時の起動電流による電圧低下による制御回路やソレノイドバルブの動作不良を効果的に防止でき、エンジン作業機を安定して動作させることができる。

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述のエンジン作業機は刈払機で説明したが、刈払機だけでなく、カッター、チェンソー、芝刈機等のその他のエンジン作業機であっても良い。

１ エンジン作業機 ２ 本体部
３ グリップ部 ４ ハンドル
５ メインパイプ ６ 回転刃
６ａ 飛散防御カバー ７ 上部カバー
８ マフラーカバー ９ スタータケース
１０ エンジン １１ シリンダ
１２ ピストン １３ クランク軸
１４ クランクケース １６ マフラー
１６ａ 排気口 １９ インシュレータ
２２ マグネトロータ ２３ イグニッションコイル
２４ イグニッションコード ２５ 点火プラグ
２５ａ プラグキャップ ２６ エアクリーナカバー
２７ 燃料タンク ２８ キャップ
２９ 遠心クラッチ ３０ａ 揺動子
３０ｂ クラッチドラム ３１ デコンプボタン
３２ クラッチシャフト ３３ ベアリング
３４ ハウジング ３５ 気化器
３６ スタータハンドル ３７ ワイヤー
３８ ストップスイッチ ３９ バッテリ収容部
３９ａ 開口部 ４０ リコイルスタータ
４１ リール ４２ スタータロープ
４３ スパイラルスプリング ４６ ワンウェイクラッチ
４７ 第二ドラム ４８ ベアリング
４９ ギヤ ５０ ワンウェイクラッチ
５１ 第一ドラム ５２ 電源線
５７ ピニオン ８０ バッテリ
８１ リリースボタン ８１ａ 掛止部
８３ 端子 ８４ ターミナル
８５ ターミナル基台 １０２ 制御回路
１０４ ソレノイドバルブ １０５ 回転検出用コイル
１０６ セルモータ １０６ａ 回転軸
１０７、１１７、１２１、１２２ ＦＥＴ
１０８、１０９、１１１、１１２、１２０、１２４ 抵抗器
１１０ スイッチ
１１３、１１４、１１５ コンデンサ
１１６ レギュレータ １１８ マイコン
１１９ サーミスタ １２５ セルスイッチ

Claims (8)

1. エンジンによって駆動されるエンジン作業機であって、
   バッテリから供給される電力により駆動され前記エンジンを始動させるセルモータと、
   前記バッテリからの電力により駆動され、前記セルモータの回転を制御する始動制御手段と、
   前記バッテリから前記セルモータへの電力供給回路に直列に設けられ前記始動制御手段によりその開閉が制御されるスイッチング素子を有し、
   前記始動制御手段は、前記セルモータを起動させるときに前記スイッチング素子のＰＷＭ制御を行い、デューティ比を徐々に増加させるように制御することを特徴とするエンジン作業機。
2. 前記エンジンを運転するためのスイッチ手段を設け、前記スイッチ手段がオンにされることにより前記バッテリから前記始動制御手段に電力が供給され、前記始動制御手段によって前記セルモータへの電力の供給が制御されることを特徴とする請求項１に記載のエンジン作業機。
3. 前記始動制御手段は、前記スイッチ手段がオンにされたら前記スイッチング素子の制御を行うことにより前記エンジンを始動させ、
   前記エンジンが始動したら前記始動制御手段は自らの電源を落とすことを特徴とする請求項２に記載のエンジン作業機。
4. 前記スイッチング素子はＦＥＴであり、前記ＦＥＴのソース及びドレインが前記バッテリから前記セルモータへの電力供給回路に直列に接続され、
   前記ＦＥＴのゲートが前記始動制御手段に含まれるマイコンに接続されることを特徴とする請求項３に記載のエンジン作業機。
5. 前記バッテリは着脱可能なリチウムイオン二次電池であり、
   前記始動制御手段は前記リチウムイオン二次電池の電池電圧を監視し、電池電圧が低い場合は前記スイッチング素子をオフの状態を維持することを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載のエンジン作業機。
6. 前記エンジンの温度を測定する温度検出手段と、前記エンジンへの吸気燃料を濃くする電動式のチョーク手段を設け、
   前記始動制御手段は、前記温度検出手段によって検出された温度に応じて前記チョーク手段を稼働させることを特徴とする請求項５に記載のエンジン作業機。
7. 前記エンジンの回転数を検出する回転数検出手段を設け、
   前記始動制御手段は前記回転数検出手段の出力を用いてエンジンの始動動作の完了を判定して前記セルモータを停止させることを特徴とする請求項６に記載のエンジン作業機。
8. 前記始動制御手段は、前記エンジンの温度と前記バッテリの電圧を監視し、温度と電圧に応じて前記ＰＷＭ制御のデューティ比を増加させる比率や時間を変更することを特徴とする請求項７に記載のエンジン作業機。
   

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