JP2020084794A - Portable engine work machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯式のエンジン作業機に関する。 The present invention relates to a portable engine working machine.
チェーンソー、刈払機、ヘッジトリマーなどの携帯式のエンジン作業機が知られている。 Portable engine working machines such as chainsaws, brush cutters and hedge trimmers are known.
また、エンジン作業機は、内燃エンジンと、作動部(例えばチェーンソーの場合、刃のついたチェーン)と、内燃エンジンと作動部の間に配置された遠心クラッチを有している。遠心クラッチは、内燃エンジンの回転数が所定のクラッチイン回転数よりも高いときに、内燃エンジンと作動部とを連結し、それにより、内燃エンジンの回転が、作動部に伝達される。 Further, the engine working machine has an internal combustion engine, an operating portion (for example, a chain with a blade in the case of a chainsaw), and a centrifugal clutch arranged between the internal combustion engine and the operating portion. The centrifugal clutch connects the internal combustion engine and the operating part when the rotational speed of the internal combustion engine is higher than a predetermined clutch-in rotational speed, whereby the rotation of the internal combustion engine is transmitted to the operating part.
エンジン作業機の内燃エンジンは、それに設けられた気化器のスロットルバルブが全閉位置又はその近傍(通常アイドル位置)にあるとき、クラッチイン回転数よりも低い回転数(通常アイドル回転数)で安定して回転するように設計されている。この状態は、アイドル状態(通常アイドル状態)と呼ばれている。 The internal combustion engine of an engine working machine is stable at a rotation speed lower than the clutch-in rotation speed (normal idle speed) when the carburetor throttle valve provided in the engine work machine is at or near the fully closed position (normal idle position). And is designed to rotate. This state is called an idle state (normal idle state).
内燃エンジンを、特に暖機が不十分な状態で、始動させるとき、内燃エンジンの始動及び運転を安定化させるために、気化器のスロットルバルブを半開位置(ファストアイドル位置)にして内燃エンジンに供給する空気量を増大させた状態で、内燃エンジンを始動させ、スロットルバルブを半開位置にしばらく維持したままエンジンを運転することが一般的に行われている。この状態は、ファストアイドル状態と呼ばれている。 When the internal combustion engine is started, especially in the case of insufficient warm-up, the throttle valve of the carburetor is supplied to the half-open position (fast idle position) in order to stabilize the startup and operation of the internal combustion engine. It is common practice to start an internal combustion engine with the amount of air to be increased increased, and to operate the engine while keeping the throttle valve in the half-open position for a while. This state is called the fast idle state.
内燃エンジンは、ファストアイドル状態及び/又は通常アイドル状態において、内燃エンジンの回転数がクラッチイン回転数よりも低い回転数に維持されるように制御されることがある。この場合、ファストアイドル状態及び/又は通常アイドル状態のためのかかる制御が解除されないと、内燃エンジンの回転数を、クラッチイン回転数よりも高い回転数にすることができない。これは、作業者が意図しないときに、内燃エンジンと作動部が連結されることを防止したり、回転数を一定にさせて、内燃エンジンの駆動を安定させたりするためである。これに関して、ファストアイドル状態のためのかかる制御を所定時間の経過後に解除して、通常アイドル状態にする技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 The internal combustion engine may be controlled to maintain the rotational speed of the internal combustion engine at a rotational speed lower than the clutch-in rotational speed in the fast idle state and/or the normal idle state. In this case, the rotation speed of the internal combustion engine cannot be made higher than the clutch-in rotation speed unless such control for the fast idle state and/or the normal idle state is released. This is to prevent the internal combustion engine and the operating portion from being connected to each other when the operator does not intend or to stabilize the driving of the internal combustion engine by keeping the rotation speed constant. In this regard, a technique is known in which such control for the fast idle state is released after a predetermined time has passed and the normal idle state is set (see, for example, Patent Document 1).
また、通常アイドル状態において、所定の通常アイドル回転数を目標とするPI制御を用いる技術が知られている(例えば、特許文献2参照)。 Further, there is known a technique of using PI control aiming at a predetermined normal idle speed in the normal idle state (for example, refer to Patent Document 2).
ファストアイドル状態及び/又は通常アイドル状態のために、回転数を一定に維持しようとする制御を行っているときに、作業者がスロットルバルブを全開位置(加速位置)にして、内燃エンジンを加速させようとすると、回転数を一定に維持しようとする制御により、内燃エンジンの加速の応答性が悪くなることがある。 When performing control to keep the rotation speed constant due to the fast idle state and/or the normal idle state, the operator sets the throttle valve to the fully open position (acceleration position) to accelerate the internal combustion engine. In such a case, the responsiveness of acceleration of the internal combustion engine may deteriorate due to the control for maintaining the rotation speed constant.
そこで、本発明は、加速の操作性を向上させた携帯式のエンジン作業機を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a portable engine working machine with improved operability for acceleration.
上記目的を達成するために、本発明による携帯式のエンジン作業機は、内燃エンジンと、内燃エンジンによって駆動される作動部と、内燃エンジンと作動部との間に配置されたクラッチと、内燃エンジンの回転数を検出してかかる回転数を制御する制御装置と、を有し、クラッチは、内燃エンジンの回転数が所定のクラッチイン回転数よりも高い回転数であるときに内燃エンジンと作動部とを連結して、内燃エンジンの回転を作動部に伝達し、内燃エンジンは、スロットルバルブを含む燃料量、空気量、及び/又は混合気量制御装置を有し、制御装置は、内燃エンジンの始動後、内燃エンジンの作動モードを、ファストアイドルモードに移行させるように構成され、ファストアイドルモードでは、内燃エンジンは、スロットルバルブが全閉位置又はその近傍よりも開いた所定のファストアイドル位置にあれば、所定のクラッチイン回転数よりも低い回転数で作動するように構成され、前記スロットルバルブが全開位置にあれば、所定のクラッチイン回転数よりも高い回転数で作動するように構成され、制御装置は、ファストアイドルモードを解除した後、内燃エンジンの作動モードを、通常アイドルモードに移行させるように構成され、通常アイドルモードでは、内燃エンジンは、スロットルバルブが全閉位置又はその近傍にあれば、通常アイドル回転数で作動するように構成され、スロットルバルブを全開位置へ移動させて内燃エンジンの回転数が所定の回転数要素の一方の境界値を越えると、制御装置は、通常アイドルモードを解除し、内燃エンジンの作動モードを加速モードへ移行させるように構成される。 In order to achieve the above object, a portable engine working machine according to the present invention comprises an internal combustion engine, an operating part driven by the internal combustion engine, a clutch arranged between the internal combustion engine and the operating part, and an internal combustion engine. A control device that detects the number of revolutions of the internal combustion engine and controls the number of revolutions of the internal combustion engine and the operating unit when the number of revolutions of the internal combustion engine is higher than a predetermined clutch-in number of revolutions. And transmitting the rotation of the internal combustion engine to the operating portion, the internal combustion engine having a fuel amount control unit including a throttle valve, an air amount control unit, and/or an air-fuel mixture control unit. After the engine is started, the operating mode of the internal combustion engine is configured to shift to the fast idle mode, and in the fast idle mode, the internal combustion engine is placed in a predetermined fast idle position in which the throttle valve is opened more than or near the fully closed position. For example, it is configured to operate at a rotational speed lower than a predetermined clutch-in rotational speed, and is configured to operate at a rotational speed higher than a predetermined clutch-in rotational speed when the throttle valve is at the fully open position, The control device is configured to shift the operating mode of the internal combustion engine to the normal idle mode after releasing the fast idle mode, and in the normal idle mode, the internal combustion engine does not have the throttle valve at or near the fully closed position. For example, when the throttle valve is configured to operate at the normal idle speed and the throttle valve is moved to the fully open position and the rotational speed of the internal combustion engine exceeds one boundary value of the predetermined rotational speed elements, the control device operates in the normal idle mode. Is released and the operating mode of the internal combustion engine is shifted to the acceleration mode.
このように構成されたエンジン作業機は、ファストアイドルモードにおいてスロットルバルブを全開位置にしたときに、内燃エンジンの回転数が所定のクラッチイン回転数よりも高くなるように構成された比較的高出力のエンジン作業機である。内燃エンジンの始動後、スロットルバルブが所定のファストアイドル位置にあるとき、内燃エンジンは、ファストアイドル回転数で作動し、制御装置は、内燃エンジンの作動モードをファストアイドルモードに移行させる。ファストアイドル回転数は、所定のクラッチイン回転数よりも低くなるように設定されているので、作業者が意図していないとき、内燃エンジンと作動部とは連結されない。一方、ファストアイドルモードにおいてスロットルバルブを全開にすることにより、内燃エンジンの回転数を意図的に所定のクラッチイン回転数よりも高くさせることができる。それにより、エンジン作業機の暖気を促進させることが可能である。このとき、作業者は、スロットルバルブを全開にするという簡単な操作で暖気を促進させることができる。次いで、制御装置は、ファストアイドルモードを解除し、内燃エンジンの作動モードを通常アイドルモードに移行させる。スロットルバルブが全閉位置又はその近傍にあるとき、内燃エンジンは、所定のクラッチイン回転数より低い通常アイドル回転数で作動し、エンストも同時に防止される。次いで、通常アイドルモードにおいて、作業者がスロットルバルブを全開位置に移動させる操作を行うと、比較的高出力のエンジンにより、内燃エンジンの回転数が敏感に上昇し、制御装置は、それに応答して、内燃エンジンの作動モードを加速モードに迅速に移行させることができる。 The engine working machine configured as described above has a relatively high output that is configured such that the rotation speed of the internal combustion engine becomes higher than the predetermined clutch-in rotation speed when the throttle valve is fully opened in the fast idle mode. It is an engine working machine of. After the start of the internal combustion engine, when the throttle valve is in the predetermined fast idle position, the internal combustion engine operates at the fast idle speed, and the control device shifts the operation mode of the internal combustion engine to the fast idle mode. Since the fast idle rotation speed is set to be lower than the predetermined clutch-in rotation speed, the internal combustion engine and the operating unit are not connected to each other when the operator does not intend. On the other hand, by fully opening the throttle valve in the fast idle mode, the rotational speed of the internal combustion engine can be intentionally made higher than the predetermined clutch-in rotational speed. As a result, it is possible to promote warming up of the engine working machine. At this time, the operator can promote warming up by a simple operation of fully opening the throttle valve. Next, the control device releases the fast idle mode and shifts the operating mode of the internal combustion engine to the normal idle mode. When the throttle valve is at or near the fully closed position, the internal combustion engine operates at a normal idle speed lower than a predetermined clutch-in speed, and engine stall is also prevented at the same time. Next, in the normal idle mode, when the operator operates the throttle valve to the fully open position, the engine having a relatively high output causes the rotational speed of the internal combustion engine to rise sensitively, and the control device responds to it. The operation mode of the internal combustion engine can be quickly changed to the acceleration mode.
上記エンジン作業機において、好ましくは、通常アイドルモードの制御は、上記所定の通常アイドル回転数を目標とするフィードバック制御であり、かかるフィードバック制御は、好ましくは、PI制御である。 In the engine work machine described above, preferably, the control in the normal idle mode is feedback control aiming at the predetermined normal idle speed, and the feedback control is preferably PI control.
このように構成されたエンジン作業機では、通常アイドルモードにおいて、フィードバック制御により回転数を安定させつつ、比較的高出力のエンジンにより作業者による加速の操作性を向上させることができる。 In the engine working machine configured as described above, in the normal idle mode, the operability of acceleration by the worker can be improved by the relatively high output engine while stabilizing the rotation speed by the feedback control.
上記エンジン作業機において、好ましくは、制御装置は、ファストアイドルモードにおいて、所定のファストアイドル回転数を目標とするフィードバック制御を行い、かかるファストアイドルモードのフィードバック制御は、好ましくは、PI制御である。 In the above engine work machine, preferably, the control device performs feedback control targeting a predetermined fast idle speed in the fast idle mode, and the feedback control in the fast idle mode is preferably PI control.
このように構成されたエンジン作業機では、スロットルバルブが所定のファストアイドル位置にあるとき、内燃エンジンの回転数が、所定のファストアイドル回転数を目標とするフィードバック制御により安定する。また、そのファストアイドルモード中に、作業者がスロットルバルブを全開にすれば、比較的高出力のエンジンにより、内燃エンジンの回転数は所定のクラッチイン回転数より高くなるが、フィードバック制御により、内燃エンジンの回転数を安全な範囲に抑制することができる。 In the engine working machine configured as described above, when the throttle valve is at the predetermined fast idle position, the rotation speed of the internal combustion engine is stabilized by the feedback control targeting the predetermined fast idle rotation speed. Further, if the operator fully opens the throttle valve during the fast idle mode, the engine speed of the internal combustion engine becomes higher than the predetermined clutch-in speed due to the relatively high-power engine, but the internal combustion engine is controlled by the feedback control. The engine speed can be suppressed within a safe range.
上記エンジン作業機において、制御装置は、ファストアイドルモードを、その開始から所定の期間経過後に解除してもよいし、その開始からの積算回転量が所定の値に達したときに解除してもよいし、その開始からの回転数の時間積分が所定の値に達したときに解除してもよい。 In the above engine working machine, the control device may release the fast idle mode after a predetermined period has elapsed from the start thereof, or may release it when the cumulative rotation amount from the start reaches a predetermined value. Alternatively, it may be canceled when the time integration of the number of revolutions from the start reaches a predetermined value.
このように構成されたエンジン作業機では、所定の期間又は所定の値を内燃エンジンの暖気が達成される程度の期間又は値に定めることにより、内燃エンジンの暖気を確実に行うことができる。積算回転量又は回転数の時間積分を採用する場合、ファストアイドルモードの間、作業者が意図的にスロットルバルブを全開にすることによって内燃エンジンの回転数を簡単に上昇させることができるので、内燃エンジンの暖気を促進させることができる。したがって、比較的高出力のエンジンであることにより、ファストアイドルモードを解除して、加速モードに移行するまでの時間を短縮することが可能であり、作業者による加速の操作性を向上させることができる。 In the engine working machine configured as described above, the warm-up of the internal combustion engine can be reliably performed by setting the predetermined period or the predetermined value to the period or the value at which the warm-up of the internal combustion engine is achieved. When the time integration of the integrated rotation amount or the rotation speed is adopted, the operator can easily increase the rotation speed of the internal combustion engine by intentionally opening the throttle valve fully during the fast idle mode. The warm air of the engine can be promoted. Therefore, since the engine has a relatively high output, it is possible to cancel the fast idle mode and shorten the time until the mode shifts to the acceleration mode, and improve the operability of acceleration by the operator. it can.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例による携帯式のエンジン作業機であるチェーンソーを説明する。 Hereinafter, a chainsaw that is a portable engine working machine according to an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、チェーンソー1は、内燃エンジン2と、内燃エンジン2によって駆動される作動部である刃付きチェーン3と、内燃エンジン2と刃付きチェーン3との間に配置された遠心クラッチ4を有している。遠心クラッチ4は、内燃エンジン2の回転数が所定のクラッチイン回転数よりも高い回転数のときに内燃エンジン2と刃付きチェーン3とを連結して、内燃エンジン2の回転を刃付きチェーン3に伝達する。また、チェーンソー1は、遠心クラッチ4の出力側を停止させるブレーキ(図示せず)を作動させるブレーキレバー5を有している。チェーンソー1における内燃エンジン2、刃付きチェーン3、遠心クラッチ4、及びその他の構造は、従来のものであり、その詳細な説明を省略する。
As shown in FIG. 1, a
図2に示すように、内燃エンジン2は、好ましくは、2サイクルガソリンエンジンである。また、内燃エンジン2に設けられた気化器7は、内燃エンジン2に流入させる混合気の量を調節するスロットルバルブ8を有する。スロットルバルブ8は、スロットルレバー7a(図1参照)又はチョークノブ(図示せず)等によって作動され、従来既知のものである。内燃エンジン2は、シリンダ2aと、クランクシャフト2bと、シリンダ2a内に配置され且つクランクシャフト2bに連結されたピストン2cと、シリンダ2aの上部に配置された点火プラグ10を有している。内燃エンジン2の圧縮ストロークにおいて、ピストン2cは、上死点位置2dまで上昇する。一般的にはピストン2cが上死点位置2dに到達するよりも前のタイミングで、点火プラグ10を有効に作動させてシリンダ2a内の混合気を燃焼させることにより、ピストン2cに下向きの推進力を与える。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、内燃エンジン2は、点火プラグ10を作動させる点火装置12を有している。点火装置12は、クランクシャフト2b(図2参照)に取付けられたフライホイール14aの外周に設けられた1対の磁石14bと、フライホイール14aの外周に隣接して配置されたU字形の鉄心14cと、鉄心14cの周りに巻かれた入力用コイル14dを有している。また、点火装置12は、入力用コイル14dに接続された制御装置16と、制御装置16に接続された1次側コイル18aと、点火プラグ10に接続された2次側コイル18bを有している。
As shown in FIG. 3, the
図4に示すように、点火装置12の制御装置16は、マイコン20と、ダイオード22と、コンデンサ24と、スイッチ用サイリスタ26を有する。マイコン20のピンaとピンeは、入力用コイル14dに接続され、入力用コイル14dに誘導された電圧は、マイコン20に電力を供給する。マイコン20のピンb及びピンcも、入力用コイル14dに接続され、マイコン20は、入力用コイル14dに誘導された電気信号を受信する。ダイオード22、コンデンサ24及び1次側コイル18aが、入力用コイル14dに直列に接続される。スイッチ用サイリスタ26は、コンデンサ24及び1次側コイル18aと並列に接続される。また、マイコン20のピンdは、サイリスタ26のゲートに接続される。ピンdがLOWのとき、サイリスタ26は非通電状態になり、ピンdがHIGHのとき、サイリスタ26は通電状態になる。
As shown in FIG. 4, the
次に、本発明の実施形態の一例による点火装置の作動を説明する。 Next, the operation of the ignition device according to the example of the embodiment of the present invention will be described.
内燃エンジン2の作動により、クランクシャフト2bが回転すると、フライホイール14aに取付けられた1対の磁石14bが、U字形の鉄心14cの近くを通過する。それにより、入力用コイル14dに電圧が誘導され、入力用コイル14dに電流が流れる。マイコン20は、入力用コイル14dからピンa、eを介して供給される電圧によって駆動されるとともに、電流による電気信号をピンb,cを介して受信する。マイコン20は、かかる電気信号により、内燃エンジン2の回転数(回転速度)及び角度位置を検出し又は計算する。
When the
マイコン20がピンdをLOWにして、サイリスタ26を非通電状態にすると、入力用コイル14dに誘導された電圧により、コンデンサ24を充電する。点火プラグ10の点火タイミングになったら、マイコン20は、ピンdをHIGHにして、サイリスタ26を通電状態にする。それにより、コンデンサ24を放電させて、1次側コイル18aに電流を流す。1次側コイル18aに流れる電流は、2次側コイル18bに高電圧パルスを発生させて、かくして、点火プラグ10を作動させる。
When the
本発明の実施形態の一例のチェーンソー1において、スロットルバルブ8の位置を検出するセンサは設けられていない。制御装置16(マイコン20)は、内燃エンジン2の回転数及び角度位置を検出することによって、後述するように、スロットルバルブ8の位置を判断したり、作動モードを変更したり、点火タイミングの制御を行ったりするようにプログラムされ又は構成される。図2に示すように、スロットルバルブ8の位置は、例えば、全閉位置又はその近傍である通常アイドル位置8a、半開位置であるファストアイドル位置8b、及び全開位置である加速位置8cである。本明細書において、スロットルバルブ8が通常アイドル位置8aにあるときの内燃エンジン2の回転数を、通常アイドル回転数と称し、スロットルバルブ8がファストアイドル位置8bにあるときの内燃エンジン2の回転数を、ファストアイドル回転数と称する。
In the
次に、図5〜図6を参照して、本発明の実施形態によるチェーンソー1の第1〜第2の作動例を説明する。
Next, with reference to FIGS. 5 to 6, first to second operation examples of the
図5に示す第1の作動例において、制御装置16は、内燃エンジン2の作動モードを、始動モードM1、ファストアイドルモードM2、通常アイドルモードM3、加速モードM4の順に移行させる。リコイルロープを引くこと等によって、内燃エンジン2のクランクシャフト2bを回転させて、内燃エンジン2を始動させる。
In the first operation example shown in FIG. 5, the
始動モードM1において、制御装置16は、回転数と点火タイミングの関係を定めたマップを使用して、内燃エンジン2を加速させる。制御装置16は、時刻T1において、内燃エンジン2の回転数が、所定の回転数R1よりも高いか低いかを判断する。所定の回転数R1及び時刻T1は、スロットルバルブ8が、ファストアイドル位置8bにあるのか通常アイドル位置8aにあるのかを判断できるように定められるのがよい。T1は、例えば、1〜3秒であり、所定の回転数R1は、例えば、2500〜3000rpmである。
In the starting mode M1, the
第1の作動例では、例えば暖気運転のために、スロットルバルブ8がファストアイドル位置8bにあると仮定する。この場合、内燃エンジン2の回転数は、時刻T1において、所定の回転数R1よりも高くなる。制御装置16は、内燃エンジン2の回転数が所定の回転数R1よりも高いことを検出することにより、スロットルバルブ8がファストアイドル位置8bにあると判断し、作動モードを始動モードM1からファストアイドルモードM2に移行させる。
In the first operation example, it is assumed that the
ファストアイドルモードM2において、制御装置16は、クラッチイン回転数R4よりも低い所定の回転数R2を内燃エンジン2の回転数の目標とする制御を行う。それにより、スロットルバルブ8がファストアイドル位置8bにあるとき、内燃エンジン2の回転数がクラッチイン回転数R4(例えば、4000rpm)よりも高くなることを防止する。一方、本願発明は、比較的高出力の内燃エンジン2が搭載されたチェーンソー1を対象としており、作業者が、ファストアイドルモードM2においてスロットルバルブ8を全開位置8cにしたときには、内燃エンジン2の回転数が所定のクラッチイン回転数R4よりも高くなるように且つ安全な速度範囲内(例えば、制限回転数R6である7000rpm以下)に維持されるように構成される。制御は、回転数と点火タイミングの関係を定めたマップを使用することによる制御であってもよいし、回転数を検出して点火タイミングを変化させるフィードバック制御であってもよい。また、かかるフィードバック制御は、PI制御であるのがよい。
In the fast idle mode M2, the
ファストアイドルモードM2は、時刻T2まで解除されない。時刻T2の第1の例は、時刻T1に所定の期間を加えた時刻である。所定の期間は、内燃エンジン2の暖気が達成される程度の期間(例えば、5〜10秒)であるのが好ましい。例えば、ファストアイドルモードM2において、作業者が意図的にスロットルバルブ8を全開にすれば、比較的に高出力エンジンにより、回転数が上がり、所定の期間内に確実に暖気を行うことができる。
The fast idle mode M2 is not released until time T2. A first example of the time T2 is a time obtained by adding a predetermined period to the time T1. The predetermined period is preferably a period (for example, 5 to 10 seconds) to the extent that warming up of the
時刻T2の第2の例は、時刻T1から開始した積算回転量が所定の値を達成したときの時刻である。ファストアイドルモードM2の間の回転数が高いほど、積算回転量が所定の値に達成するまでの時間が短くなる。時刻T2の第3の例は、時刻T1から開始した回転数の時間積分が所定の値を達成したときの時刻である。回転数の時間積分は、図5及び図6において、斜線の面積に相当する。ファストアイドルモードM2の間の回転数が高いほど、回転数の時間積分が所定の値に達成するまでの時間が短くなる。例えば、ファストアイドルモードM2において、作業者が意図的にスロットルバルブ8を全開にすれば、比較的に高出力エンジンにより、図5の一点鎖線に示すように回転数が上がり、時刻T2を早めることができる。
A second example of the time T2 is the time when the integrated rotation amount started from the time T1 reaches a predetermined value. The higher the rotation speed during the fast idle mode M2, the shorter the time required for the accumulated rotation amount to reach the predetermined value. A third example of the time T2 is a time when the time integration of the rotation speed started from the time T1 reaches a predetermined value. The time integration of the number of revolutions corresponds to the shaded area in FIGS. The higher the rotation speed during the fast idle mode M2, the shorter the time until the time integration of the rotation speed reaches the predetermined value. For example, in the fast idle mode M2, if the operator intentionally fully opens the
所定の回転数R2は、例えば、3000〜4000rpmである。この場合、所定の回転数R2に換えて所定の回転数範囲を設定して、ファストアイドル回転数が所定の回転数範囲に入ることを目標とする制御を行ってもよい。 The predetermined rotation speed R2 is, for example, 3000 to 4000 rpm. In this case, a predetermined rotation speed range may be set in place of the predetermined rotation speed R2, and control may be performed with the target that the fast idle rotation speed falls within the predetermined rotation speed range.
第1の作動例では、作動モードがファストアイドルモードM2であるときに、作業者がスロットルバルブ8をファストアイドル位置8bから通常アイドル位置8aに戻すと仮定する。この場合、時刻T2において、内燃エンジン2の回転数は、クラッチイン回転数R4よりも低い。制御装置16は、ファストアイドルモードM2を解除したときの内燃エンジン2の回転数がクラッチイン回転数R4よりも低いことを検出することにより、作動モードをファストアイドルモードM2から通常アイドルモードM3に移行させる。
In the first operation example, it is assumed that the operator returns the
通常アイドルモードM3において、制御装置16は、クラッチイン回転数よりも低い所定の回転数R3を内燃エンジン2の回転数の目標とする制御を行う。この場合、所定の回転数R3に換えて所定の回転数範囲を設定して、通常アイドル回転数が所定の回転数範囲に入ることを目標とする制御を行ってもよい。所定の回転数R3は、スロットルバルブ8がアイドル位置8aにあるときに安定して作動する回転数であり、例えば、1500〜2500rpmである。制御は、回転数と点火タイミングの関係を定めたマップを使用することによる制御であってもよいし、回転数を検出して点火タイミングを変化させるフィードバック制御であってもよい。フィードバック制御は、PI制御であるのがよい。
In the normal idle mode M3, the
通常アイドルモードM3は、内燃エンジンの回転に応じて変化する回転数要素の少なくとも一方の境界値を有する範囲内で作動される。回転数要素は、例えば、回転数自体、回転数変動、及び/又は回転数に影響を与える制御変数等である。回転数要素が一方の境界値を越えるとき、制御装置16は、通常アイドルモードM3を解除し、作動モードを通常アイドルモードM3から他の作動モードに移行させる。例示として、回転数要素が回転数であるとする。一方の境界値(上限値)は、所定の回転数R3よりも高い上限回転数R3Uである。
The normal idle mode M3 is operated within a range having a boundary value of at least one of the rotational speed elements that changes according to the rotation of the internal combustion engine. The rotational speed element is, for example, the rotational speed itself, fluctuations in the rotational speed, and/or control variables that affect the rotational speed. When the rotational speed element exceeds one of the boundary values, the
第1の作動例では、作動モードが通常アイドルモードM3であるときに、スロットルバルブ8を通常アイドル位置8aから加速位置8cに移動させると仮定する。この場合、内燃エンジン2の回転数は、上昇し、時刻T4において、上限回転数R3Uよりも高くなる。制御装置16は、内燃エンジン2の回転数が上限回転数R3Uよりも高いことを検出することにより、作動モードを通常アイドルモードM3から加速モードM4に移行させる。
In the first operation example, it is assumed that the
加速モードM4において、制御装置16は、回転数と点火タイミングの関係を定めたマップを使用して、内燃エンジン2を加速させる。
In the acceleration mode M4, the
第1の作動例では、制御装置16は、内燃エンジン2の回転数が上限回転数R3Uを越えたとき、作動モードを通常アイドルモードM3から加速モードM4に移行させる。本願発明は、比較的高出力の内燃エンジン2が搭載されたチェーンソー1を対象としており、上述したように、ファストアイドルモードM2において作業者がスロットルバルブ8を全開にしたときに、エンジン回転数がクラッチイン回転数R4よりも高くなるように構成されている。かかる比較的高出力の内燃エンジン2により、作動モードを通常アイドルモードM3から加速モードM4に移行させたとき、内燃エンジン2が作業者の操作に対して敏感に応答することができる。その結果、作業者による加速の操作性を向上させることができる。
In the first operation example, the
図6に示す第2の作動例において、制御装置16は、内燃エンジン2の作動モードを始動モードM1、ファストアイドルモードM2、加速モードM5の順に移行させる。始動モードM1及びファストアイドルモードM2は、第1の作動例と同様である。
In the second operation example shown in FIG. 6, the
第2の作動例では、作動モードがファストアイドルモードM2になるとき又はそのすぐ後から、スロットルバルブ8をファストアイドル位置8bから加速位置8cに移動させると仮定する。エンジン作業機1は、ファストアイドルモードM2においてスロットルバルブ8を全開位置8cにしたときに、内燃エンジン2の回転数が所定のクラッチイン回転数R4よりも高くなるように構成された比較的高出力のエンジン作業機である。この場合、ファストアイドルモードM2の間、内燃エンジン2の回転数がクラッチイン回転数R4よりも高くなる。
In the second operation example, it is assumed that the
制御装置16は、時刻T2に到達してファストアイドルモードM2を解除したときの内燃エンジン2の回転数がクラッチイン回転数R4よりも高いことを検出することにより、作動モードをファストアイドルモードM2から加速モードM5に移行させる。
The
加速モードM5において、制御装置16は、回転数と点火タイミングの関係を定めたマップを使用して、内燃エンジン2を加速させ、最高速度R5に達する。
In the acceleration mode M5, the
第1の作動例及び第2の作動例において、ファストアイドルモードM2の間、スロットルバルブ8を全開位置に向かって移動させることにより、暖気を促進させることができ及び/又はファストアイドルモードM2を解除することを短縮することができる。このように作業者は、スロットルバルブ8を全開にするという簡単な操作で暖気を促進させることができる。また、第1の作動例では、作動モードを通常アイドルモードM3から加速モードM4に迅速に移行させることができ、第2の作動例では、作動モードをファストアイドルモードM2から加速モードM5に迅速に移行させることができる。
In the first operation example and the second operation example, warm air can be promoted by moving the
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims, Needless to say, these are also included within the scope of the present invention.
上記実施形態では、クラッチを、遠心クラッチ4として説明したけれども、内燃エンジン2の回転数が所定のクラッチイン回転数よりも高い回転数であるときに内燃エンジン2と作動部3とを連結して、内燃エンジン2の回転を作動部3に伝達するクラッチであれば、その他のクラッチであってもよい。
Although the clutch has been described as the centrifugal clutch 4 in the above embodiment, the
上記実施形態では、スロットルバルブ8を気化器7に設けたけれども、気化器7の代わりに、燃料量、空気量、及び/又は混合気量制御装置を採用してもよい。
Although the
1 チェーンソー(エンジン作業機)
2 内燃エンジン
3 刃付きチェーン(作動部)
4 遠心クラッチ(クラッチ)
7 気化器(燃料量、空気量、及び/又は混合気量制御装置)
8 スロットルバルブ
8a 通常アイドル位置
8b ファストアイドル位置
8c 加速位置
16 制御装置
20 マイコン
M2 ファストアイドルモード
M3 通常アイドルモード
M4 加速モード
M5 加速モード
R2 所定のファストアイドル回転数
R3 所定の通常アイドル回転数
R3U 上限回転数(一方の境界値)
R4 所定のクラッチイン回転数
R6 所定の制限回転数
1 Chainsaw (engine work machine)
2
4 Centrifugal clutch (clutch)
7 Vaporizer (fuel amount, air amount, and/or mixture amount control device)
8
R4 predetermined clutch-in speed R6 predetermined limit speed
Claims (8)
内燃エンジン(2)と、
前記内燃エンジン(2)によって駆動される作動部(3)と、
前記内燃エンジン(2)と前記作動部(3)との間に配置されたクラッチ(4)と、
前記内燃エンジン(2)の回転数を検出して前記回転数を制御する制御装置(16)と、を有し、
前記クラッチ(4)は、前記内燃エンジン(2)の回転数が所定のクラッチイン回転数(R4)よりも高い回転数であるときに内燃エンジン(2)と前記作動部(3)とを連結して、前記内燃エンジン(2)の回転を前記作動部(3)に伝達し、
前記内燃エンジン(2)は、スロットルバルブ(8)を含む燃料量、空気量、及び/又は混合気量制御装置(7)を有し、
前記制御装置(16)は、前記内燃エンジン(2)の始動後、前記内燃エンジン(2)の作動モードを、ファストアイドルモード(M2)に移行させるように構成され、前記ファストアイドルモード(M2)では、前記内燃エンジン(2)は、前記スロットルバルブ(8)が全閉位置又はその近傍(8a)よりも開いた所定のファストアイドル位置(8b)にあれば、前記所定のクラッチイン回転数(R4)よりも低い回転数で作動するように構成され、前記スロットルバルブ(8)が全開位置(8c)にあれば、前記所定のクラッチイン回転数(R4)よりも高い回転数で作動するように構成され、
前記制御装置(16)は、前記ファストアイドルモード(M2)を解除した後、前記内燃エンジン(2)の作動モードを、通常アイドルモード(M3)に移行させるように構成され、前記通常アイドルモード(M3)では、前記内燃エンジン(2)は、前記スロットルバルブ(8)が全閉位置又はその近傍(8a)にあれば、通常アイドル回転数で作動するように構成され、前記スロットルバルブ(8)を全開位置(8c)へ移動させて前記内燃エンジン(8)の回転数が所定の回転数要素の一方の境界値(R3U)を越えると、前記制御装置(16)は、前記通常アイドルモード(M3)を解除し、前記内燃エンジン(2)の作動モードを加速モード(M4)へ移行させるように構成されることを特徴とするエンジン作業機。 A portable engine working machine (1),
An internal combustion engine (2),
An operating part (3) driven by the internal combustion engine (2),
A clutch (4) arranged between the internal combustion engine (2) and the working part (3),
A control device (16) for detecting the rotation speed of the internal combustion engine (2) and controlling the rotation speed,
The clutch (4) connects the internal combustion engine (2) and the operating part (3) when the rotation speed of the internal combustion engine (2) is higher than a predetermined clutch-in rotation speed (R4). Then, the rotation of the internal combustion engine (2) is transmitted to the operating portion (3),
The internal combustion engine (2) has a fuel amount, air amount, and/or air-fuel ratio control device (7) including a throttle valve (8),
The control device (16) is configured to shift the operation mode of the internal combustion engine (2) to a fast idle mode (M2) after the internal combustion engine (2) is started, and the fast idle mode (M2). Then, if the throttle valve (8) is located at a predetermined fast idle position (8b) in which the throttle valve (8) is opened from the fully closed position or its vicinity (8a), the predetermined internal clutch-in speed ( The throttle valve (8) is configured to operate at a rotational speed lower than R4), and when the throttle valve (8) is in the fully open position (8c), operates at a rotational speed higher than the predetermined clutch-in rotational speed (R4). Is composed of
The control device (16) is configured to shift the operating mode of the internal combustion engine (2) to a normal idle mode (M3) after releasing the fast idle mode (M2). In M3), the internal combustion engine (2) is configured to operate normally at idle speed if the throttle valve (8) is at or near the fully closed position (8a), and the throttle valve (8) Is moved to the fully open position (8c) and the rotation speed of the internal combustion engine (8) exceeds one boundary value (R3U) of predetermined rotation speed elements, the control device (16) causes the normal idle mode ( An engine working machine configured to release M3) and shift the operation mode of the internal combustion engine (2) to an acceleration mode (M4).
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