JP4934327B2 - 汎用エンジンのオイルレベル低下判断装置 - Google Patents

Description

本発明は、作業機に搭載される汎用エンジンの作動を、オイルレベルに基づいて制御する汎用エンジンのオイルレベル低下判断装置に関する。

エンジンの潤滑方式としては、クランクケースの中に溜められているオイルにより、各摺動部分を潤滑する方式（以下、オイル貯留方式と言う。）が多用されている。作業機には、このようなオイル貯留方式のエンジンが搭載されている。
オイル貯留方式のエンジンにおいては、各摺動部分を円滑に潤滑するために、オイルの貯留量、つまりオイルのレベルが適切であることが求められる。オイルのレベルを検出するオイルレベル検出装置としては、各種のものが知られている（例えば、特許文献１−２参照。）。
特公昭５３−４４６１５号公報 特開２００４−１５０３７４公報

上記特許文献１及び特許文献２に示される従来のオイルレベル検出装置は、車両用エンジンに設けられたものであって、フロートスイッチを備える。これらのオイルレベル検出装置によれば、オイルのレベルが予め設定された下限レベルまで低下したときに、これに応じてフロートが下がるので、フロートが下がったことをスイッチが感知することにより、レベル低下を検出することができる。

さらには、上記特許文献１に示されるオイルレベル検出装置は、レベル低下を検出したときに、ランプやブザー等の警報器によって警報を発するものである。

一方、上記特許文献２に示されるオイルレベル検出装置は、車両が走行している路面の状態を常に検出し、状態が悪い路面であると判断した場合には、オイルのレベル検出を止めるようにしたものである。ここで、「状態が悪い路面」とは、オイルの油面が大きく揺れたり傾斜することによって、オイルのレベル検出をするのに悪影響を及ぼす路面のことである。
すなわち、特許文献２に示されるオイルレベル検出装置は、（１）路面の状態が良い場合には、レベル低下を検出したときに警報を発し、（２）路面の状態が悪い場合には、一時的にオイルのレベル検出を中断し、この結果、警報を発しないようにしたものである。このため、路面の状態が悪い場合に、誤ってレベル低下であると検出されることを抑制できる。

ところで、エンジンの中には、作業機に搭載される汎用エンジンがある。また、作業機の中には、激しい振動を発生する作業機や、汎用エンジンの姿勢を一時的に大きく傾けて作業をする作業機もある。このように、汎用エンジンの中には、車両に搭載した場合に比べて、より過酷な環境で使用されるものがある。しかし、クランクケースの中にオイルが十分に溜められている場合には、オイルの油面が大きく変動したり一時的に傾いても、オイルで各摺動部分を円滑に潤滑することができる。

このように過酷な環境で使用される汎用エンジンに、上記従来のオイルレベル検出装置を備えることが考えられる。しかし、これらの上記従来のオイルレベル検出装置は、レベル低下の場合に警報を発するだけである。
これに対して、エンジンの耐久性を高めるには、レベル低下の場合にもっと積極的に対応して、エンジンを停止させることが考えられる。つまり、（１）エンジンの始動時にオイルが不足している場合には、始動を阻止し、（２）エンジンの作動中にオイルが不足した場合には、停止させるようにすればよい。

しかし、クランクケースの中にオイルが十分に溜められているにもかかわらず、作業中にオイルの油面が激しく且つ大きく変動したり、一時的に傾く度に、オイルレベル検出装置がレベル低下を検出したのでは、エンジンが停止してしまう。この結果、作業を中断しなければならない。作業機による作業性を高めるには改良の余地がある。

本発明は、（１）激しい振動を発生する作業機や一時的に大きく傾けて作業をする作業機に搭載される、汎用エンジンの耐久性を確保するとともに、（２）この汎用エンジンを搭載した作業機による作業性を高めることができる技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明では、作業機に搭載されるエンジンを制御する汎用エンジンのオイルレベル低下判断装置であって、この汎用エンジンのオイルレベル低下判断装置は、
エンジンの動力によって発電する発電機と、
発電機が発生する電力によって点火プラグを点火させる点火回路と、
エンジンの回転数を検出するエンジン回転センサと、
エンジンのクランクケースに取り付けられ、このクランクケース内に溜められているオイルのレベルが、予め設定された下限レベルまで低下したときに、レベル低下の検出信号を発するフロート式オイルレベル検出センサと、
エンジンを始動させるためのスタータと、
エンジン回転センサ並びにフロート式オイルレベル検出センサの各検出信号に応じて、点火回路から点火プラグへの電力供給を制御する制御部とを備え、
この制御部は、
フロート式オイルレベル検出センサからレベル低下の検出信号を受けていないという条件と、
スタータによって始動されているエンジンの回転数が、点火プラグによる点火作用を開始してエンジンを始動させるための、予め設定されている一定の第１基準回転数に達したという条件との、
両方を満たしていると判断した後に、点火プラグへの電力供給を開始させるように、点火回路を制御する構成であることを特徴とする。

さらに、請求項１に係る発明では、制御部は、点火プラグへ電力供給を開始した後であって、エンジン回転センサにて検出されたエンジンの回転数が、エンジンのアイドリング回転数として予め設定され且つ第１基準回転数よりも大きい値の一定の第２基準回転数に達したという条件を満たしているときに、フロート式オイルレベル検出センサの検出信号にかかわらず、点火プラグへの電力供給を継続させるように、点火回路を制御する構成であることを特徴とする。
さらに、請求項１に係る発明では、制御部は、点火プラグへ電力供給を開始した後であって、エンジンの回転数が第２基準回転数に達していないという条件と、レベル低下の検出信号を受けたという条件とを満たしたときに、点火プラグへの電力供給を停止させるように、点火回路を制御する構成であることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、請求項１において、制御部は、スタータの始動操作を開始した時点に、レベル低下の検出信号を受けたという条件を満たしたときには、点火プラグへの電力供給を停止させるように、点火回路を制御する構成であることを特徴とする。

請求項１に係る発明は、エンジンの停止中と作動中とでは、オイルの油面の状況が異なるので、これに応じて、フロートの挙動も異なることに着目したものである。つまり、エンジンの停止中においては油面が変動せず、エンジンの作動中においては油面の変動が大きい。

これに対して請求項１に係る発明では、エンジンの動力で発電機が発生した電力によって、点火回路が点火プラグを点火させるようにするとともに、（１）エンジン回転センサが検出したエンジンの回転数と、（２）フロート式オイルレベル検出センサが検出したオイルのレベル低下との、２つの検出信号に基づいて、点火回路から点火プラグへの電力供給を制御するようにしたものである。

エンジンの回転数をエンジン回転センサで検出することにより、エンジンが始動前又は始動時であるか或いは作動中であるか、つまり、エンジンの作動状況を確実に検出することができる。
エンジンの始動時に、フロート式オイルレベル検出センサがオイルのレベル低下を検出した場合には、エンジンの始動を阻止すればよい。オイルが足りているときだけ始動するので、エンジンの各摺動部分を円滑に潤滑することができ、この結果、エンジンの耐久性を確保することができる。

一方、オイルのレベルが適切であってエンジンが始動した後においては、クランクケース内にオイルが十分に溜められているので、作業中にオイルの油面が激しく且つ大きく変動したり一時的に傾いていても、エンジンを停止する必要はない。従って、このエンジンを搭載した作業機による作業性を高めることができる。
このように、エンジンの回転数とオイルのレベル低下との、２つの検出信号に基づいて、確実に且つ容易にエンジンの始動、停止を行うことができる。

さらに、請求項１に係る発明では、点火プラグへ電力供給を開始した後であって、エンジンの回転数が上昇して、一定の第２基準回転数に達した後には、フロート式オイルレベル検出センサで検出されたオイルのレベルにかかわらず、点火プラグへの電力供給を継続させるようにしたものである。

例えば、エンジンの実際の回転数がアイドリング回転数（つまり、アイドリング状態におけるエンジンの回転数）に達したときには、エンジンが始動を完了したと判断して、その後には、オイルの油面が激しく且つ大きく変動したり一時的に傾いた場合であっても、エンジンを作動状態で継続させることができる。
さらに、請求項１に係る発明では、点火プラグへ電力供給を開始した後であって、エンジンの回転数が一定の第２基準回転数に達する前の時点に、オイルのレベルが下限レベルまで低下しているときには、点火プラグへの電力供給を停止させるようにしたものである。
スタータの始動操作をし、点火プラグへ電力供給を開始した後で、エンジンの実際の回転数がアイドリング回転数に達する前は、エンジンが始動途中にある。この始動途中に、オイルのレベルが下限レベルまで低下している場合には、点火回路は点火プラグへの電力供給を停止する。この結果、点火プラグが点火作動をしないので、エンジンは始動しない。従って、作業者は、エンジンの始動途中で、オイルのレベルが規定値を下回っていることを、明確に知ることができる。

請求項２に係る発明では、スタータの始動操作を開始した時点で、オイルのレベルが下限レベルまで低下しているときには、点火プラグへの電力供給を阻止させるようにしたものである。

スタータの始動操作をすることにより、エンジンのクランク軸が回る。この結果、発電機はクランク軸で駆動されて発電を開始する。発電を開始した時点で、オイルのレベルが下限レベルまで低下している場合には、点火回路は点火プラグへの電力供給を阻止する。この結果、点火プラグが点火作動をしないので、エンジンは始動しない。
つまり、オイルのレベルが下限レベルまで低下している場合であっても、スタータの操作は何回でも可能である。しかし、オイルのレベルが低下すると、点火プラグは点火作動をしない。この結果、エンジンは始動しない。
従って、作業者は、スタータの始動操作を繰り返してもエンジンが始動しないので、オイルレベルが規定値を下回っていると、判断することができる。すなわち、作業者は、スタータの始動操作を開始した時点で、オイルのレベルが規定値を下回っていることを、明確に知ることができる。しかも、レベル低下であることを報知するための報知装置を、オイルレベル低下判断装置に設ける必要はない。部品数の増加を抑制することができるとともに、小型のエンジンを提供することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係る汎用エンジン並びに汎用エンジンのオイルレベル低下判断装置の模式図である。
エンジン１０は、略水平なクランク軸１１を備え、クランクケース１２の中に溜められているオイルＬｕで各摺動部分を潤滑する潤滑方式の、単気筒内燃機関である。このエンジン１０は各種作業機に搭載する汎用エンジンであって、リコイルスタータ２１等のスタータを備えている。

また、エンジン１０の作動を制御する、汎用エンジンのオイルレベル低下判断装置２０は、エンジン回転センサ２２、発電機２３、点火装置２４、フロート式オイルレベル検出センサ２５、メインスイッチ２６及び制御部２７を備えている。なお、オイルレベル低下判断装置２０はバッテリを備えていない構成である。

リコイルスタータ２１は、作業者がエンジン１０を手動で始動させる始動装置であり、例えばクランク軸１１又はフライホイール１３に設けたものである。
エンジン回転センサ２２は、エンジン１０の回転数（回転速度）を検出して、検出信号を発するものである。

発電機２３は、エンジン１０の出力の一部によって電力を発電して、点火装置２４や制御部２７等の電装品に供給するものである。この発電機は、例えばクランク軸１１に直結したフライホイール１３に設けられた永久磁石２３ａと、この永久磁石２３ａに隣接して配置したコイル２３ｂとからなる。

点火装置２４は、点火回路３１と点火コイル３２と点火プラグ３３とからなる。この点火装置２４は、発電機２３で発電した電力をバッテリに蓄えることなく、そのまま点火コイル３２の一次電力として使用する磁石発電式点火装置（フライホイールマグネトー式点火装置）である。

つまり、この点火装置２４の点火方式としては、点火プラグ３３の点火タイミングに合わせて、発電機２３から点火回路３１へ電力を供給し、その電力を点火コイル３２の一次電力として用いるようにした、方式を採用している。このような点火方式を採用したので、バッテリを備える必要がなく、エンジン１０を小型・軽量にすることができる。

点火回路３１は、発電機２３が発生する電力によって点火プラグ３３を点火させるものである。より具体的には、点火回路３１は点火コイル３２の一次コイル３２ａに発電機２３の電力を断続的に発することで、点火コイル３２の二次コイル３２ｂに高電圧の断続電流を発生させるものである。二次コイル３２ｂで発生した高電圧の断続電流は点火プラグ３３に供給することになる。

フロート式オイルレベル検出センサ２５（オイルアラート２５）は、クランクケース１２に取り付けられ、このクランクケース１２内に溜められているオイルＬｕ（潤滑油Ｌｕ）のレベルを検出するものである。フロート式オイルレベル検出センサ２５の詳細を次の図２で説明する。

図２（ａ）及び図２（ｂ）は本発明に係るフロート式オイルレベル検出センサの要部構成図兼作用図である。図２（ａ）は、オイルＬｕが下限レベルＬｍを超えて十分に溜まっている状態における、フロート式オイルレベル検出センサ２５の要部の断面構造を示す。図２（ｂ）は、オイルＬｕが下限レベルＬｍまで低下した状態における、フロート式オイルレベル検出センサ２５の要部の断面構造を示す。

フロート式オイルレベル検出センサ２５は、クランクケース１２内に取り付けられたケース４１と、ケース４１に収納されたリードスイッチ４２及びフロート４３とからなる。リードスイッチ４２は常開接点４２ａを有しており、略垂直に配置されている。フロート４３は、油面に浮かび、油面に追従して上下に移動する、環状の浮き子であり、内周面に環状の永久磁石４４を備えるとともに、リードスイッチ４２を中心にして上下移動可能である。

次に、フロート式オイルレベル検出センサ２５の作用を説明する。
図２（ａ）に示すように、オイルＬｕが下限レベルＬｍを超えて十分に溜まっている状態においては、フロート４３が油面上に浮いている。この状態では、リードスイッチ４２の常開接点４２ａは永久磁石４４の磁力の影響を受けないで開状態（スイッチオフ状態）にある。この結果、フロート式オイルレベル検出センサ２５はオフ状態にある。

その後、図２（ｂ）に示すように、オイルＬｕの油面が下限レベルＬｍまで低下した状態においては、フロート４３がケース４１内の下部まで下降する。この状態では、永久磁石４４がリードスイッチ４２の常開接点４２ａから離れた位置まで下降する。このため、リードスイッチ４２の常開接点４２ａは永久磁石４４の磁力の影響を受けて閉状態（スイッチオン状態）に反転する。この結果、フロート式オイルレベル検出センサ２５はオン状態に反転して、レベル低下の検出信号を発する。

このように、オイルＬｕの実際のレベルＬｒ（油面の高さＬｒ）が、予め設定された下限レベルＬｍ（つまり、常開接点４２ａがスイッチオン状態に反転するレベルＬｍ）まで低下したときに、レベル低下の検出信号を発する。

図１に示すように、メインスイッチ２６は、エンジン１０の始動を許容するとともに、エンジン１０を停止させるための、手動の主電源スイッチであって、スイッチ信号を制御部２７に発するものである。

図１に示すように、制御部２７は、エンジン回転センサ２２並びにフロート式オイルレベル検出センサ２５の各検出信号に応じて、点火回路３１から点火プラグ３３への電力供給を制御するものである。

次に、上記図１に示す制御部２７をマイクロコンピュータとした場合の制御フローについて、図３〜図５に基づき説明する。図中、ＳＴ××はステップ番号を示す。特に説明がないステップ番号については、番号順に進行する。以下、図１及び図２を参照しつつ説明する。

図３は本発明に係るエンジンの始動操作時点から制御部が制御処理を実行するまでの一連の手順を示すフローチャートである。
ＳＴ０１；作業者がメインスイッチ２６をオン操作する。
ＳＴ０２；メインスイッチ２６のオン状態において、作業者がリコイルスタータ２１のノブを引張ることで、リコイルスタータ２１を始動操作する。
ＳＴ０３；リコイルスタータ２１の始動操作をすることにより、クランク軸１１が回る。この結果、発電機２３はクランク軸１１で駆動されて発電を開始する。
ＳＴ０４；発電機２３から供給される電力によって制御部２７及び点火回路３１が自動的に起動する。
ＳＴ０５；制御部２７は所定のエンジン始動・運転処理を自動的に実行する。このエンジン始動・運転処理を具体的に実行するための具体的な制御フローについては、次の図４で説明する。

図４は本発明に係る制御部の制御フローチャート（メインルーチン）であり、制御部２７が上記図３に示すステップＳＴ０５の「エンジン始動・運転処理」を実行するための、基本的な制御フローを示す。

ＳＴ１１；フロート式オイルレベル検出センサ２５の検出信号、つまり、オイルレベル信号を読み込む。
ＳＴ１２；クランクケース１２内に溜められているオイルＬｕの実際のレベルＬｒ、つまり、オイルレベルが適正であるか否かを調べ、ＮＯならＳＴ１３に進み、ＹＥＳならＳＴ１４に進む。オイルレベル信号が「レベル低下」であるときには、実際のレベルＬｒが下限レベルＬｍまで低下したと判断して、ＮＯとなる。

ＳＴ１３；オイルレベルが下限以下なので、点火回路３１に点火阻止指令を発した後に、この制御フローによる制御を終了する。すなわち、点火プラグ３３への電力供給を停止させるように、点火回路３１を制御する。点火コイル３２から点火プラグ３３へ高圧電気が印加されないので、エンジン１０は停止したままである。
ＳＴ１４；オイルレベルが適正なので、エンジン回転センサ２２でエンジン１０の実際の回転数Ｎｒ（以下、「実回転数Ｎｒ」と言う。）を検出する。

ＳＴ１５；実回転数Ｎｒが上昇して、予め設定されている一定の第１基準回転数Ｎｓ１に達したか否かを調べ、ＮＯならＹＥＳになるまでＳＴ１４に戻り、ＹＥＳならＳＴ１６に進む。
ここで、「第１基準回転数Ｎｓ１」とは、点火プラグ３３による点火作用を開始してエンジン１０を始動させるのに好適な、エンジン１０の回転数のことであり、例えば４００〜６００ｒｐｍ程度に設定されている。

ＳＴ１６；点火回路３１に点火開始指令を発する。すなわち、点火プラグ３３へ電力を供給させるように、点火回路３１を制御する。点火コイル３２から点火プラグ３３へ高圧電気が印加されるので、エンジン１０は始動する。
ＳＴ１７；再び、エンジン回転センサ２２でエンジン１０の実回転数Ｎｒを検出する。

ＳＴ１８；実回転数Ｎｒが更に上昇して、予め設定されている一定の第２基準回転数Ｎｓ２に達したか否かを調べ、ＮＯならＳＴ１９に進み、ＹＥＳならＳＴ２２に進む。
「第２基準回転数Ｎｓ２」は、例えば、無負荷状態において安定して運転可能なエンジン１０の最低回転速度、つまり、アイドリング状態のエンジン１０の回転数（無負荷最低回転速度又はローアイドル回転数とも言う。以下、「アイドリング回転数」と言う。）に設定される。この第２基準回転数Ｎｓ２は、第１基準回転数Ｎｓ１よりも大きい値である。

ＳＴ１９；実回転数Ｎｒがまだ第２基準回転数Ｎｓ２に到達しない低速状態なので、再びオイルレベル信号を読み込む。
ＳＴ２０；オイルレベルが適正であるか否かを調べ、ＮＯならＳＴ２１に進み、ＹＥＳならＳＴ１７に戻る。

ＳＴ２１；オイルレベルが下限以下なので、点火回路３１に点火停止指令を発した後に、この制御フローによる制御を終了する。すなわち、点火プラグ３３への電力供給を停止させるように、点火回路３１を制御する。点火コイル３２から点火プラグ３３へ高圧電気が印加されないので、エンジン１０は停止する。

このように、実回転数Ｎｒが第２基準回転数Ｎｓ２に上昇するまで、ＳＴ１７〜ＳＴ２０を繰り返す。一方、実回転数Ｎｒの上昇途中でオイルレベルが下限以下まで下がったときには、ＳＴ２１においてエンジン１０を停止させる。

ＳＴ２２；実回転数Ｎｒが第２基準回転数Ｎｓ２（アイドリング回転数Ｎｓ２）まで上昇したことにより、エンジン１０が安定した運転状態に移行したので、所定のエンジン運転継続処理を実行して、エンジン１０の運転を続ける。このエンジン運転継続処理を具体的に実行するための具体的な制御フローについては、後述する（図５参照）。

ＳＴ２３；メインスイッチ２６のスイッチ信号を読み込む。
ＳＴ２４；メインスイッチ２６がオン状態のままであるか否かを調べ、ＮＯならＳＴ２５に進み、ＹＥＳならＳＴ２２に戻る。作業者がメインスイッチ２６をオフ操作した場合に、ＮＯの判断になる。

ＳＴ２５；メインスイッチ２６がオフなので、点火回路３１に点火停止指令を発した後に、この制御フローによる制御を終了する。すなわち、点火プラグ３３への電力供給を停止させるように、点火回路３１を制御する。点火コイル３２から点火プラグ３３へ高圧電気が印加されないので、エンジン１０は停止する。

このように、作業者がメインスイッチ２６をオフ操作するまで、ＳＴ２２を繰り返してエンジン１０の運転状態を継続することができる。

図５は本発明に係る制御部の制御フローチャート（サブルーチン）であり、制御部２７が上記図４に示すステップＳＴ２２の「エンジン運転継続処理」を実行するための、具体的な制御フローを示す。

ＳＴ３１；オイルレベル信号を読み込む。
ＳＴ３２；オイルレベルが適正であるか否かを調べ、ＮＯならＳＴ３３に進み、ＹＥＳならＳＴ３４に進む。

ＳＴ３３；オイルレベルが下限以下なので、点火回路３１に対する点火停止指令を阻止した後に、ＳＴ３４に進む。従って、オイルレベルが下限以下であっても、制御部２７から点火回路３１へ点火停止指令を発することはない。
ＳＴ３４；点火回路３１に対する点火指令を継続した後に、図４のＳＴ２２に戻る。すなわち、点火プラグ３３への電力供給を継続させるように、点火回路３１を制御する。点火コイル３２から点火プラグ３３へ高圧電気が印加され続けるので、エンジン１０は運転状態を継続する。

以上の説明において、図４に示すＳＴ１１〜ＳＴ１３の組合せ構造は、オイルＬｕが不足しているときにエンジン１０の始動を阻止する、エンジン始動阻止手段を構成する。また、図４に示すＳＴ１７〜ＳＴ２１の組合せ構造は、エンジン１０の始動途中において、オイルＬｕが不足したときにエンジン１０を停止させる、エンジン停止手段を構成する。また、図４に示すＳＴ２２は、エンジン１０の運転中には、オイルＬｕの実レベルＬｒに関係無く、エンジン１０の運転状態を継続させる、エンジン運転継続手段を構成する。

次に、上記図３〜図５の制御フローチャートで説明したオイルレベル低下判断装置２０の作用を、図１を参照しつつ図６に基づいて説明する。
図６は本発明に係るオイルレベル低下判断装置の作用説明図であり、横軸を時間としたタイムチャートで各部の作用を示す。

オイルＬｕの実際のレベルＬｒが低下している（オイルＬｕが不足している）状態において、時点ｔ１でメインスイッチ２６をオンにした後に、時点ｔ２でリコイルスタータ２１を始動操作する。この始動操作に応じてクランク軸１１は回り始める。この結果、発電機２３は発電を開始する。発電機２３から供給される電力によって制御部２７及び点火回路３１が自動的に起動する。

しかし、オイルＬｕが不足しているので、点火プラグ３３は点火しない。リコイルスタータ２１による始動操作を止めると、クランク軸１１は停止し、この結果、発電機２３も停止する。このように、オイルＬｕが不足している状態でエンジン１０が始動することはない。

その後、メインスイッチ２６をオフ操作した後、クランクケース１２にオイルＬｕを補充することにより、時点ｔ３で実際のレベルＬｒは適正レベルに達する。
その後、時点ｔ４でメインスイッチ２６をオンにした後に、時点ｔ５でリコイルスタータ２１を始動操作する。この始動操作に応じてクランク軸１１は回り始める。この結果、発電機２３は発電を開始する。発電機２３から供給される電力によって制御部２７及び点火回路３１が自動的に起動する。

エンジン１０の実回転数Ｎｒが第１基準回転数Ｎｓ１まで上昇した時点ｔ６で、点火プラグ３３は点火作用を開始する。
その後、エンジン１０の実回転数Ｎｒが第２基準回転数Ｎｓ２まで上昇する前の時点ｔ７で、オイルＬｕの実際のレベルＬｒが再び低下すると、その時点ｔ７で点火プラグ３３は点火作用を停止する。リコイルスタータ２１による始動操作を止めると、クランク軸１１は停止し、この結果、エンジン１０は停止する。

その後、メインスイッチ２６をオフ操作した後、クランクケース１２にオイルＬｕを補充することにより、時点ｔ８で実際のレベルＬｒは適正レベルに達する。
その後、時点ｔ９でメインスイッチ２６をオンにした後に、時点ｔ１０でリコイルスタータ２１を始動操作する。この始動操作に応じてクランク軸１１は回り始める。この結果、発電機２３は発電を開始する。発電機２３から供給される電力によって制御部２７及び点火回路３１が自動的に起動する。

エンジン１０の実回転数Ｎｒが第１基準回転数Ｎｓ１まで上昇した時点ｔ１１で、点火プラグ３３は点火作用を開始する。

その後、エンジン１０の実回転数Ｎｒが上昇し、時点ｔ１２で第２基準回転数Ｎｓ２に達する。従って、この時点ｔ１２以降には、オイルＬｕの実際のレベルＬｒにかかわらず、点火プラグ３３は点火作用を継続する。その後、時点ｔ１３でメインスイッチ２６をオフ操作すると、その時点ｔ１３で点火プラグ３３は点火作用を停止する。この結果、エンジン１０は停止する。

以上の説明をまとめると、次の通りである。
本発明では、エンジン１０の停止中と作動中とでは、オイルＬｕの油面の状況が異なるので、これに応じて、フロート４３の挙動も異なることに着目したものである。つまり、エンジン１０の停止中においては油面が変動せず、エンジン１０の作動中においては油面の変動が大きい。

これに対して制御部２７は、エンジン１０の動力で発電機２３が発生した電力によって、点火回路３１が点火プラグ３３を点火させるようにするとともに、（１）エンジン回転センサ２２が検出したエンジン１０の実回転数Ｎｒと、（２）フロート式オイルレベル検出センサ２５が検出したオイルＬｕのレベル低下との、２つの検出信号に基づいて、点火回路３１から点火プラグ３３への電力供給を制御する構成である。

実回転数Ｎｒをエンジン回転センサ２２で検出することにより、エンジン１０が始動前又は始動時であるか或いは作動中であるか、つまり、エンジン１０の作動状況を確実に検出することができる。

エンジン１０の始動時に、フロート式オイルレベル検出センサ２５がオイルＬｕのレベル低下を検出した場合には、エンジン１０の始動を阻止すればよい。オイルＬｕが足りているときだけ始動するので、エンジン１０の各摺動部分を円滑に潤滑することができ、この結果、エンジン１０の耐久性を確保することができる。

一方、オイルＬｕのレベルが適切であってエンジン１０が始動した後においては、クランクケース１２内にオイルＬｕが十分に溜められているので、作業中にオイルＬｕの油面が激しく且つ大きく変動したり一時的に傾いていても、エンジン１０を停止する必要はない。従って、このエンジン１０を搭載した作業機（図示せず）による作業性を高めることができる。

このように、エンジン１０の実回転数ＮｒとオイルＬｕのレベル低下との、２つの検出信号に基づいて、確実に且つ容易にエンジン１０の始動、停止を行うことができる。

さらに図６の時点ｔ１〜ｔ３における作用で示すように、制御部２７は、リコイルスタータ２１の始動操作を開始した時点ｔ２に、フロート式オイルレベル検出センサ２５からレベル低下の検出信号を受けたという条件を満たしたときに（図４のＳＴ１１〜ＳＴ１２の内容）、点火プラグ３３への電力供給を阻止させるように、点火回路３１を制御する（図４のＳＴ１３の内容）構成である。

なお、リコイルスタータ２１の始動操作を開始したタイミングｔ２に対して、図４のＳＴ１１〜ＳＴ１２が実行されるタイミングは、ほとんど同時であると、考えることができる。このため、本発明においては、リコイルスタータ２１の始動操作を開始した時点ｔ２とは、図４のＳＴ１１〜ＳＴ１２が実行された時点と同じであるとする。

リコイルスタータ２１の始動操作をすることにより、クランク軸１１が回る。この結果、発電機２３はクランク軸１１で駆動されて発電を開始する。発電を開始した時点ｔ２で、オイルＬｕのレベルが下限レベルＬｍまで低下している場合には、点火回路３１は点火プラグ３３への電力供給を停止する。この結果、点火プラグ３３が点火作動をしないので、エンジン１０は始動しない。
つまり、オイルＬｕのレベルが下限レベルＬｍまで低下している場合であっても、リコイルスタータ２１の操作は何回でも可能である。しかし、オイルＬｕのレベルが低下すると、点火プラグ３３は点火作動をしない。この結果、エンジン１０は始動しない。

従って、作業者は、リコイルスタータ２１の始動操作を繰り返してもエンジン１０が始動しないので、オイルレベルが規定値を下回っていると、判断することができる。すなわち、作業者は、リコイルスタータ２１の始動操作を開始した時点ｔ２で、オイルＬｕのレベルが規定値Ｌｍを下回っていることを、明確に知ることができる。
しかも、レベル低下であることを報知するための報知装置を、オイルレベル低下判断装置２０に設ける必要はない。部品数の増加を抑制することができるとともに、小型のエンジン１０を提供することができる。

さらに図６の時点ｔ３〜ｔ８における作用で示すように、制御部２７は、点火回路３１から点火プラグ３３へ電力供給を開始した（図４のＳＴ１６の内容）時点ｔ６の後であって、実回転数Ｎｒが第２基準回転数Ｎｓ２に達していないという条件（図４のＳＴ１７〜ＳＴ１８の内容）と、フロート式オイルレベル検出センサ２５からレベル低下の検出信号を受けたという条件（図４のＳＴ１９〜ＳＴ２０の内容）とを満たしたときに、点火プラグ３３への電力供給を停止させるように、点火回路３１を制御する（図４のＳＴ２１の内容）構成である。

リコイルスタータ２１の始動操作をし、点火回路３１から点火プラグ３３へ電力供給を開始した後で、実回転数Ｎｒがアイドリング回転数Ｎｓ２（第２基準回転数Ｎｓ２）に達する前は、エンジン１０が始動途中にある。この始動途中に、オイルＬｕのレベルが下限レベルＬｍまで低下している場合には、点火回路３１は点火プラグ３３への電力供給を停止する。この結果、点火プラグ３３が点火作動をしないので、エンジン１０は始動しない。従って、作業者は、エンジン１０の始動途中で、オイルＬｕのレベルが規定値Ｌｍを下回っていることを、明確に知ることができる。

さらに、図６の時点ｔ８〜ｔ１３における作用で示すように、制御部２７は、エンジン回転センサ２２にて検出された実回転数Ｎｒが、予め設定されている一定の第２基準回転数Ｎｓ２に達したという条件を満たしているときに（図４のＳＴ１７〜ＳＴ１８の内容）、フロート式オイルレベル検出センサ２５の検出信号にかかわらず、点火プラグ３３への電力供給を継続させるように、点火回路３１を制御する（図４のＳＴ２２の内容。つまり、図５のＳＴ３１〜ＳＴ３４の内容）構成である。

例えば、実回転数Ｎｒが上昇してアイドリング回転数Ｎｓ２（第２基準回転数Ｎｓ２）に達したときには、エンジン１０が始動を完了したと判断して、その後には、オイルＬｕの油面が激しく且つ大きく変動したり一時的に傾いた場合であっても、エンジン１０を作動状態で継続させることができる。

なお、エンジン回転センサ２２は、単独に設けられた構成に限定されるものではなく、例えば、図７に示すように他の部材と共用する構成であってもよい。また、エンジン回転センサ２２は、上述の直接的に実回転数Ｎｒを検出する構成の他に、間接的に検出する構成であってもよい。

図７は本発明に係る汎用エンジン並びに汎用エンジンのオイルレベル低下判断装置（変形例）の模式図である。変形例のエンジン回転センサは、発電機２３に組込まれた構成である。例えば、変形例のエンジン回転センサは、発電機２３に有しているピックアップコイルで検出された信号に基づいて、エンジン１０の実回転数Ｎｒを直接的に又は間接的に検出することができる。

このピックアップコイルは、発電用のコイル２３ｂ又は別に付設したコイルによって構成されるものであり、クランク軸１１と共に回転する永久磁石２３ａの磁気的な影響を受けて、クランク軸１１の実回転数Ｎｒに応じたパルスを発生する。
すなわち、実回転数Ｎｒに応じて、ピックアップコイルが発生する単位時間当たりのパルス数や、パルスの電圧が変化する。例えば、実回転数Ｎｒが増加すれば、単位時間当たりのパルス数や、パルスの電圧は増大する。

例えば制御部２７にコンデンサを備えることで、このコンデンサに上記パルス電圧を充電することにより、上記単位時間当たりのパルス数とパルスの電圧とに応じて、コンデンサの充電電圧が変わる。コンデンサの充電電圧はクランク軸１１の実回転数Ｎｒに応じた値となる。つまり、制御部２７は、コンデンサの充電電圧の値を実回転数Ｎｒに置き換えて、間接的にみている。

従って、この場合のエンジン回転センサは、ピックアップコイル及びコンデンサの組合せ構造によって、実回転数Ｎｒを間接的に検出する構成であると、考えることができる。このため、図４に示すステップＳＴ１４及びＳＴ１７では、このように間接的にエンジン１０の実回転数Ｎｒを検出する。

また、上記ピックアップコイルは、点火コイル３２の一次コイル３２ａを兼ねてもよい。その場合には、ピックアップコイルが発生した電力を、そのまま点火コイル３２の一次電力として使用することになる。

なお、本発明の実施の形態において、エンジン１０は作業機等に搭載される汎用エンジンであればよい。
また、制御部２７は、マイクロコンピュータを主とした構成に限定されるものではない。
また、スタータは、リコイルスタータ２１に限定されるものではなく、セルスタータであってもよい。

本発明のオイルレベル低下判断装置２０は、（１）エンジン停止中に、オイルＬｕが不足しているときには、エンジン１０の始動を阻止し、（２）エンジン１０の始動途中で、オイルＬｕが不足したときには、エンジン１０を停止させ、（３）エンジン運転中においては、オイルＬｕのレベルにかかわらず、エンジン１０の運転状態を継続するように、制御するものである。
従って、作業中にオイルＬｕの油面が激しく且つ大きく変動したり一時的に傾く作業機、例えばランマー（rammer）等の土木作業機や刈払機等の各種農・作業機に搭載される、エンジン１０を制御するのに好適である。

本発明に係る汎用エンジン並びに汎用エンジンのオイルレベル低下判断装置の模式図である。 本発明に係るフロート式オイルレベル検出センサの要部構成図兼作用図である。 本発明に係るエンジンの始動操作時点から制御部が制御処理を実行するまでの一連の手順を示すフローチャートである。 本発明に係る制御部の制御フローチャート（メインルーチン）である。 本発明に係る制御部の制御フローチャート（サブルーチン）である。 本発明に係るオイルレベル低下判断装置の作用説明図である。 本発明に係る汎用エンジン並びに汎用エンジンのオイルレベル低下判断装置（変形例）の模式図である。

符号の説明

１０…エンジン、１３…クランクケース、２０…汎用エンジンのオイルレベル低下判断装置、２１…スタータ（リコイルスタータ）、２２…エンジン回転センサ、２３…発電機、２５…フロート式オイルレベル検出センサ、２７…制御部、３１…点火回路、３３…点火プラグ、Ｌｍ…下限レベル、Ｌｒ…オイルのレベル（実際のレベル）、Ｌｕ…オイル、Ｎｒ…エンジンの回転数、Ｎｓ２…基準回転数（第２基準回転数）、ｔ２，ｔ５，ｔ１０…リコイルスタータの始動操作を開始した時点。

Claims (2)

1. 作業機等に搭載されるエンジンを制御する汎用エンジンのオイルレベル低下判断装置であって、前記汎用エンジンのオイルレベル低下判断装置は、
   前記エンジンの動力によって発電する発電機と、
   前記発電機が発生する電力によって点火プラグを点火させる点火回路と、
   前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転センサと、
   前記エンジンのクランクケースに取り付けられ、このクランクケース内に溜められているオイルのレベルが、予め設定された下限レベルまで低下したときに、レベル低下の検出信号を発するフロート式オイルレベル検出センサと、
   前記エンジンを始動させるためのスタータと、
   前記エンジン回転センサ並びに前記フロート式オイルレベル検出センサの各検出信号に応じて、前記点火回路から前記点火プラグへの電力供給を制御する制御部とを備え、
   この制御部は、
   前記フロート式オイルレベル検出センサから前記レベル低下の検出信号を受けていないという条件と、
   前記スタータによって始動されている前記エンジンの回転数が、前記点火プラグによる点火作用を開始して前記エンジンを始動させるための、予め設定されている一定の第１基準回転数に達したという条件との、
   両方を満たしていると判断した後に、前記点火プラグへの電力供給を開始させるように、前記点火回路を制御する構成であり、
   さらに、前記制御部は、前記点火プラグへ電力供給を開始した後であって、前記エンジン回転センサにて検出された前記エンジンの回転数が、前記エンジンのアイドリング回転数として予め設定され且つ前記第１基準回転数よりも大きい値の一定の第２基準回転数に達したという条件を満たしているときには、前記フロート式オイルレベル検出センサの検出信号にかかわらず、前記点火プラグへの電力供給を継続させるように、前記点火回路を制御する構成であり、
   さらに、前記制御部は、前記点火プラグへ電力供給を開始した後であって、前記エンジンの回転数が前記第２基準回転数に達していないという条件と、前記レベル低下の検出信号を受けたという条件とを満たしたときに、前記点火プラグへの電力供給を停止させるように、前記点火回路を制御する構成であることを特徴とした汎用エンジンのオイルレベル低下判断装置。
2. 前記制御部は、前記スタータの始動操作を開始した時点に、前記レベル低下の検出信号を受けたという条件を満たしたときには、前記点火プラグへの電力供給を阻止させるように、前記点火回路を制御する構成であることを特徴とした請求項１記載の汎用エンジンのオイルレベル低下判断装置。

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