JP6730867B2 - 内燃エンジンによって駆動される刈払機 - Google Patents
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Description
出力制御弁であるスロットルバルブと、
点火プラグを備えた内燃エンジンと、
該内燃エンジンの出力を制御するために前記スロットルバルブと機械的に連結され、作業者によって操作可能なスロットルレバーと、
該内燃エンジンの出力軸に一端が連結された動力伝達シャフトと、
該動力伝達シャフトの他端に連結された刈り刃と、
前記スロットルバルブ又は前記スロットルレバーに関連して位置決めされ、前記スロットルバルブの開度を検出するスロットルポジションセンサと、
該スロットルポジションセンサからの信号に基づいて前記内燃エンジンが減速状態にあることを検出したときに前記内燃エンジンを失火させる失火制御手段と、
前記内燃エンジンの回転数が所定の復帰回転数に達したとみなせるときに前記失火制御を止めて通常の点火時期制御を再開する点火再開制御手段とを有し、
前記復帰回転数が、前記失火制御を止めて通常の点火時期制御に切り替えた際に振動を発生しない無振動領域内に設定されている刈払機を提供することにより達成される。
図4は、従来の刈払機において、フルスロットル(全開位置)から全閉(アイドル位置)までスロットルバルブの開度を素早く且つ大きく変化させたときに発生し易い突発的な且つ比較的大きな振動を説明するための図である。スロットルバルブが閉じ方向に変化すると、エンジン回転数は低下する。エンジン回転数が低下する過程において、5,000rpmよりも少し高い回転数までの第1領域60では、突発的な且つ比較的大きな振動が発生している。5,000rpmという数値は、単なる例示である。機種によってバラツキがあるのは勿論である。減速過程で突発的な且つ比較的大きな振動が発生するのは、減速中のエンジン8の燃焼状態が不安定になるからと考えられる。
図6の第2の制御例は上記の第1の制御例(図5)の変形例でもある。したがって、上記の第1の制御例と同じステップには同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
パーシャル運転において、所望のエンジン回転数を実現するためにスロットルレバー20の握り加減を微調整することが多々ある。所望のエンジン回転数よりも高くなればスロットルレバー20の握りを緩めてスロットルバルブを閉じ方向に変位させる。逆に、所望のエンジン回転数よりも低くなればスロットルレバー20の握りを強めてスロットルバルブを開き方向に変位させる。これを繰り返すことで、所望のエンジン回転数を実現する。この操作を行っている最中に振動が発生し易い。具体的には、スロットルレバー20の握り加減を緩めたとき、つまりスロットルバルブが閉じ方向に多少変位するときに振動が発生し易い。この振動も突発的であり且つ比較的大きい。この振動の発生を抑制するのにこの第3の制御例は好適である。第3の制御例を図7のフローチャートに基づいて説明する。
この第4の制御例は、上記の第3の制御例(図7)と同様に、所望のエンジン回転数を実現するためにスロットルレバー20の握り加減(スロットルバルブの開度)を微調整するときに発生し易い振動を防止するのに好適である。
この第5の制御例は、上記の第3の制御例(図7)及び第4の制御例(図9)と同様に、所望のエンジン回転数を実現するためにスロットルレバー20の握り加減を微調整するときに発生し易い振動を防止するのに好適である。この第5の制御例は、また、第4の制御例(図9)の変形例でもある。この第5の制御例では、スロットルポジションセンサ46としてスロットル開度リニアセンサを採用して、スロットルバルブの開度がリニアに検出される。
この第6の制御例は、上記第4の制御例(図9)の別の変形例である。この第6の制御例では、スロットルポジションセンサ46として2つのパーシャル(POT)検出スイッチを用意するのがよい。すなわち、第1パーシャル(POT)検出スイッチの出力信号の反転によってスロットルバルブの開度が第1しきい値Aであることが検出され、また、第2パーシャル(POT)検出スイッチの出力信号の反転によってスロットルバルブの開度が第2しきい値Bであることが検出される。
この第7の制御例は、所望のエンジン回転数を実現するためにスロットルバルブの開度を微調整したときに発生し易い振動を防止するのに好適であり、この第7の制御例を実施するために一つのパーシャル(POT)検出スイッチが用意される。図12において、ステップS91でPOT検出スイッチがONであるか否かが判定される。ステップS91でYesと判定されると、エンジン8は減速状態にあると判定して、ステップS92で、エンジン回転数センサ44が検出した現在のエンジン回転数が所定値、例えば6,000rpm以上であるか否かが判別される。このステップS92でYes(6,000rpm以上)と判定されると、次のステップS93に進んで所定期間、失火制御が実行される。ここに、所定期間は、失火制御の開始から所定の時間で規定してもよいし、失火制御の開始からカウントアップしたときのエンジン出力軸8aの回転回数(例えば10回)であってもよい。この所定期間は任意に変更できるのがよい。
図13は、定常運転時の点火時期制御マップを説明するための図である。図13の縦軸は上死点前(BTDC: Before Top Dead Center)の角度を示す。図13の破線は従来の制御マップを示す。
2 駆動部
4 刈り刃
6 動力伝達シャフト
8 サイクル内燃エンジン
8a エンジン出力軸
12 マイクロコンピュータ
20 スロットルレバー
30 遠心クラッチ
32 振動吸収装置
42 制御ユニット
44 エンジン回転数センサ
46 スロットルポジションセンサ
54 点火プラグ
62 無振動領域
Claims (13)
- 出力制御弁であるスロットルバルブと、
点火プラグを備えた内燃エンジンと、
該内燃エンジンの出力を制御するために前記スロットルバルブと機械的に連結され、作業者によって操作可能なスロットルレバーと、
該内燃エンジンの出力軸に一端が連結された動力伝達シャフトと、
該動力伝達シャフトの他端に連結された刈り刃と、
前記スロットルバルブ又は前記スロットルレバーに関連して位置決めされ、前記スロットルバルブの開度を検出するスロットルポジションセンサと、
該スロットルポジションセンサからの信号に基づいて前記内燃エンジンが減速状態にあることを検出したときに前記内燃エンジンを失火させる失火制御手段と、
前記内燃エンジンの回転数が所定の復帰回転数に達したとみなせるときに前記失火制御を止めて通常の点火時期制御を再開する点火再開制御手段とを有し、
前記復帰回転数が、前記失火制御を止めて通常の点火時期制御に切り替えた際に振動を発生しない無振動領域内に設定されている刈払機。 - 前記失火制御の停止後、通常の点火時期制御の再開が、4,500rpm〜5,000rpmのエンジン回転数のときに行われる、請求項1に記載の刈払機。
- 前記失火制御を止めて前記通常の点火時期制御を再開する直前に、該通常の点火時期を遅角させてエンジン出力の復活を緩慢にする遅角制御が実行される、請求項1又は2に記載の刈払機。
- 前記スロットルポジションセンサが、前記スロットルバルブの開度を全閉から全開までリニアに検出するスロットル開度リニアセンサである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の刈払機。
- 前記スロットルポジションセンサは、前記スロットルバルブが全開状態にあることを検出可能な全開検出スイッチである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の刈払機。
- 前記スロットルポジションセンサは、前記スロットルバルブが全閉状態にあることを検出可能な全閉検出スイッチである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の刈払機。
- 前記スロットルポジションセンサは、前記スロットルバルブが所定の半開き状態にあることを検出可能なパーシャル検出スイッチである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の刈払機。
- 前記スロットルポジションセンサが、第1、第2の前記パーシャル検出スイッチで構成され、
該第1パーシャル検出スイッチが検出可能な前記スロットルバルブの開度と、前記第2パーシャル検出スイッチが検出可能な前記スロットルバルブの開度とが異なり、
該第1、第2のパーシャル検出スイッチによって前記内燃エンジンの減速状態が検出される、請求項7に記載の刈払機。 - 内燃エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサを更に有し、
前記点火再開制御手段は、前記エンジン回転数センサが検出したエンジン回転数が前記復帰回転数に達したときに前記失火制御を止めて通常の点火時期制御を再開する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の刈払機。 - 前記失火制御から前記通常の点火時期制御を再開するまでの時間を設定し、前記失火制御の開始から所定の時間が経過したら前記内燃エンジンの回転数が前記復帰回転数に達したとみなす、請求項1〜8のいずれか一項に記載の刈払機。
- 前記失火制御から前記通常の点火時期制御を再開するまでの間に前記エンジンの出力軸が回転した数が所定の数に達したら、前記内燃エンジンの回転数が前記復帰回転数に達したとみなす、請求項1〜8のいずれか一項に記載の刈払機。
- 定常運転時の点火時期が、フルスロットル運転時に設定される第1マップと、パーシャル運転時に設定される第2マップとを有し、
前記第1マップが、エンジン低回転において一気に進角するように設定されており、
前記第2マップが、エンジン高回転において一気に又は徐々に進角するように設定されている、請求項1〜11のいずれか一項に記載の刈払機。 - 前記内燃エンジンの出力軸と前記動力伝達シャフトとの間に介装された遠心クラッチを有し、
該遠心クラッチが前記動力伝達シャフトに直結されている、請求項12に記載の刈払機。
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