KR100858471B1 - 엔진 구동식 작업 기계 - Google Patents

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히로시 고바야시
마사유키 사사오카
도시오 이노우에
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요시노리 마에카와
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혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 따른 엔진 구동식 작업 기계(10)는 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65) 및 제어 유닛(89)을 구비한다. 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65)은 단계적으로 세팅되어 있는 복수 개의 목표 엔진 회전수 중에서 임의의 목표 엔진 회전수를 선택하고 지정한다. 제어 유닛(89)은 엔진(14)의 실제 엔진 회전수를 지정 목표 엔진 회전수에 맞추도록, 스로틀 밸브(92)의 개폐를 전기적으로 제어한다.

Description

엔진 구동식 작업 기계{ENGINE-DRIVEN WORK MACHINE}
본 발명은 엔진에 의해 구동되고 다양한 타입의 기구를 구비하는 엔진 구동식 작업 기계에 관한 것이다.
엔진 구동식 기구를 구비한 작업 기계로는, 예컨대 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계와 같이 작업 조건에 따라 기구에 인가되는 부하가 증가하는 작업 기계를 들 수 있다. 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계는 자가 추진 중에 커터를 사용하여 잔디를 깎고, 보행 작업자에 의해 제어되는 작업 기계이다. 이러한 타입의 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계는 일본 특허 공개 공보 제9-301015호(JP 09-301015 A)에 기술되어 있다.
JP 09-301015A에 개시된 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계는, 자가 추진 중에 엔진의 출력을 사용하여 구동륜 및 잔디 깎기용 커터를 커터를 회전시킴으로써, 잔디를 깎는다. 작업자는 주행 클러치 레버를 조작하고, 주행 클러치 레버를 차단 상태와 결합 상태 사이에서 전환시키며, 이에 의해 구동륜은 정지 상태와 정지 상태 사이에서 전환된다. 이때, 엔진의 스로틀 밸브 각도는 주행 클러치 레버의 전환 작동과 함께 일시적으로 감소된다. 그 결과, 엔진 회전수가 일시적으로 감소되 므로, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계에 의한 주행은 저속 상태에서 원활하게 시작되고 정지된다.
스로틀 밸브가 엔진에 마련된 전자 제어부에 의해 자동으로 제어되는 잔디 깎는 기계, 풀 베는 기계 및 그 밖의 다양한 엔진 구동식 작업 기계의 예가, 일본 특허 공개 공보 제4-350333호(JP 04-350333 A) 및 제2005-98223호(JP 2005-098223 A)에 최근에 개시되었다.
JP 04-350333 A에 개시된 잔디 깎는 기계, 풀 베는 기계, 또는 그 밖의 엔진 구동식 작업 기계에서, 작업자가 작업을 수행하기 위해 스로틀 레버를 이동시킬 때, 전자 제어부가 부하의 크기에 따라 스로틀 밸브의 각도를 자동 제어한다. 또한, 상기 엔진 구동식 작업 기계는, 작업자가 손을 스로틀 레버에서 떼고 작업 조작을 중단하면, 스로틀 밸브가 자동으로 완전히 또는 어느 정도 폐쇄되도록 구성되어 있다. 그 결과, 엔진 회전수는 아이들 회전수 또는 특정 최소 회전수로 복귀된다.
JP 2005-098223 A에 개시된 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계는 전자 제어부를 구비하고, 자가 추진 중에 엔진의 출력을 사용하여 구동륜 및 잔디 깎기용 커터를 회전시키면서 잔디를 깎는다. 전자 제어부는 이하의 (1) 내지 (3)에 기술된 바와 같이 스로틀 밸브의 개폐를 전기적으로 제어함으로써 엔진의 회전수를 제어한다.
(1) 작업자가 주행을 위한 조작도 잔디를 깎기 위한 조작도 수행하지 않을 때, 전자 제어부는 실제 엔진 회전수(실제 RPM)이 아이들링 회전수로 조정되도록 제어를 수행한다.
(2) 작업자가 주행을 위한 조작만을 수행할 때, 전자 제어부는 실제 엔진 회전수를 차츰 증가시키도록 제어를 수행한다. 그 결과, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계의 갑작스런 이동이 방지된다.
(3) 작업자가 잔디를 깎기 위한 조작을 수행할 때, 전자 제어부는, 주행 조작의 수행 여부와는 상관없이, 실제 엔진 회전수를 잔디를 깎는 동안에 사용되는 목표 엔진 회전수까지 중단없이 증가시킨 후에 실제 엔진 회전수를 높게 유지하도록 제어를 수행한다.
JP 9-301015 A, JP 4-350333 A 및 JP 2005-98223 A에 개시된 엔진 구동식 작업 기계의 조작 중에 실제로 나타나는 작업 조건은 반드시 일정한 것은 아니다. 작업 조건에 따라, 기구에 걸리는 부하는 작업시 현저히 변화할 수 있다. 그 결과, 엔진에 걸리는 부하가 현저히 변화할 수 있다.
전자 제어부는 실제 엔진 회전수를 목표 엔진 회전수에 맞추도록 스로틀 밸브의 개폐를 전기적으로 제어하므로, 엔진에 걸리는 부하가 증가될 때 스로틀 밸브의 각도는 부하의 증가에 따라 증가된다.
그러나, 엔진에 걸리는 부하가 최대인 경우, 스로틀 밸브의 각도가 증가되어 있어도, 실제 엔진 회전수는 목표 엔진 회전수에 대해 감소하기 시작한다. 실제 엔진 회전수가 감소할 때 커터의 회전이 감소하므로, 잔디 깎기 작업의 효율이 감소한다.
또한, 작업자는 엔진의 부하에 따라 스로틀 레버를 이동시켜 엔진의 회전수를 적절하게 조정할 수 있다. 부하가 작으면, 엔진 회전수가 줄어든 상태에서 작업 기계가 조작되는 경우에도 엔진 출력은 충분하다. 부하가 크면, 엔진 출력을 증가시키도록 엔진 회전수를 증가시킨 상태에서 작업 기계가 조작될 수 있다
그러나, 작업시 엔진에 걸리는 부하가 변화할 때마다 작업자가 스로틀 레버를 이동시키고 엔진 회전수를 적절한 값으로 조정하는 것은 성가신 일이다. 엔진 회전수가 과도하게 줄어든 경우에는, 엔진의 출력이 너무 낮아져서 부하를 처리할 수 없게 된다. 따라서, 엔진 회전수의 미세 조정을 적절하게 수행하기 위해서는, 소정 수준의 경험이 요구된다.
이와 같이 경험을 요구하는 성가신 조정을 배제하기 위해 엔진의 출력이 높게 유지될 수 있도록, 엔진은 고속 회전 상태로 유지될 수 있다. 그러나, 이러한 구성이 채택되면, 엔진 회전수는 부하가 낮은 경우에도 높게 유지된다. 그 결과, 고속 회전 작업시 엔진에 의해 발생되는 소음이 계속되며, 이는 작업 환경 개선에 불리하다. 또한, 이러한 구성은 엔진에 의한 연료 소비를 줄이는 것과 관련해서도 불리하다.
따라서, 작업자가 편리하게 엔진 회전수를 조정할 수 있게 함으로써, 엔진 구동식 작업 기계의 조작의 편의성과 작업 효율을 증대시킬 수 있는 기술이 필요하다. 또한, 엔진 구동식 작업 기계에 의해 발생되는 소음을 더 줄일 수 있고 작업 환경을 더 개선시킬 수 있는 기술도 필요하다.
본 발명의 양태에 따르면, 엔진에 의해 기구를 구동시키는 엔진 구동식 작업 기계로서, 단계적으로 세팅되어 있는 복수 개의 목표 엔진 회전수 중에서 임의의 목표 엔진 회전수를 선택하고 지정하는 목표 엔진 회전수 선택 유닛과, 엔진의 실제 엔진 회전수를 상기 목표 엔진 회전수 선택 유닛에 의해 지정된 목표 엔진 회전수에 맞추도록 엔진의 스로틀 밸브의 개폐를 전기적으로 제어하는 제어 유닛을 포함하는 엔진 구동식 작업 기계가 제공된다.
따라서, 작업자가 단계적으로 세팅되어 있는 복수 개의 목표 엔진 회전수 중 에서 임의의 단일 목표 엔진 회전수를 선택할 수 있고, 목표 엔진 회전수 선택을 사용하여 이렇게 선택된 단일 목표 엔진 회전수를 목표 엔진 회전수 선택 유닛으로부터 제어 유닛에 지정할 수 있다. 제어 유닛은 실제 엔진 회전수(실제 RPM)를 상기 지정된 목표 엔진 회전에 맞추도록 스로틀 밸브의 개폐를 전기적으로 제어한다. 예컨대, 제어 유닛은 스로틀 밸브의 각도를 제어 모터를 통해 자동 제어한다. 따라서, 작업자는 단지 목표 엔진 회전수 선택 유닛을 조작하는 것에 의해 매우 편리하게 상기 선택된 값의 목표 엔진 회전수로 시프트할 수 있다. 따라서, 작업자는 스로틀 레버를 조작할 필요가 없고 목표 엔진 회전수를 미세 조정할 필요가 없다.
예컨대, 엔진에 걸리는 부하가 기구에 걸리는 부하의 현저한 변동으로 인하여 크게 변화하는 경우에도, 작업자는 엔진에 걸리는 부하에 따라 엔진 회전수를 쉽게 조정할 수 있다. 따라서, 엔진 구동식 작업 기계의 조작의 용이성과 작업 효율을 증대시킬 수 있다.
부하가 작으면, 목표 엔진 회전수 선택 유닛을 조작하여 엔진 회전수를 줄임으로써, 엔진 소음을 줄일 수 있다. 그 결과, 엔진 구동식 작업 기계에 의해 발생되는 소음의 양이 더 줄어들 수 있고, 작업 환경이 더 개선될 수 있다. 부하가 작을 때 엔진 회전수를 감소시킴으로써, 엔진의 연료 소비를 줄일 수 있고, 조작시 기구에 의해 발생되는 먼지의 양도 줄일 수 있다.
상기 복수 개의 목표 엔진 회전수는 2개의 목표 엔진 회전수를 포함하는 것이 바람직한데, 이 2개의 목표 엔진 회전수는, 엔진이 실질적으로 최대 토크를 발생시킬 수 있는 중속 목표 엔진 회전수와, 상기 중속 목표 엔진 회전수보다 높고 엔진이 실질적으로 최대 출력을 발생시킬 수 있는 고속 목표 엔진 회전수를 포함한다.
상기 엔진 구동식 작업 기계는, 엔진으로부터 전달된 출력을 기구에 대하여 차단 및 결합하는 클러치와, 클러치를 조작하기 위한 작업 클러치 조작 유닛, 그리고 클러치가 작업 클러치 조작 유닛에 의해 결합 위치에 놓여져 있는가를 검출하는 작업 클러치 조작 검출 센서를 더 포함하는 것이 바람직하다.
바람직한 형태에서, 제어 유닛은, 클러치가 결합 위치에 놓여 있다는 것을 작업 클러치 조작 검출 센서가 검출한 경우에만, 지정 목표 엔진 회전수에 기초하여 제어를 실행한다.
제어 유닛은, 스로틀 밸브의 각도가 증가하는 경우, 지정 목표 엔진 회전수를 단계적으로 증가시키는 것이 바람직하다.
제어 유닛은, 스로틀 각도가 감소되는 경우 스로틀 각도가 소정의 감소량만큼 감소될 때마다, 지정 목표 엔진 회전수를 소정의 값만큼 감소시키도록 단계적인 감소를 수행하는 것이 바람직하고, 상기 스로틀 각도의 소정의 감소값과 상기 목표 엔진 회전수가 단계적으로 감소되는 값인 소정의 감소분이 모두 작은 단계값으로 설정되는 것이 바람직하다.
바람직한 형태에서, 제어 유닛은, 스로틀 각도가 증가되는 경우 스로틀 각도가 소정의 증가량만큼 증가될 때마다, 지정 목표 엔진 회전수를 소정의 값만큼 증가시키도록 단계적인 증가를 수행하며, 상기 스로틀 각도의 소정의 증가값과 상기 목표 엔진 회전수가 단계적으로 증가되는 값인 소정의 증가분이 모두 큰 증분값으 로 설정되는 것인 바람직하다.
제어 유닛은, 스로틀 각도가 증가되는 경우 스로틀 각도가 소정의 증가량만큼 증가될 때마다, 지정 목표 엔진 회전수가 소정의 값만큼 증가되도록 증가 특성에 따라 단계적인 증가를 수행할 수 있으며, 스로틀 각도가 감소되는 경우 스로틀 각도가 소정의 감소량만큼 감소될 때마다, 지정 목표 엔진 회전수가 소정의 값만큼 감소되도록 감소 특성에 따라 단계적인 감소를 수행할 수 있다. 상기 증가 특성과 감소 특성은 이력(履歷)적인 것이 바람직하다.
상기 엔진 구동식 작업 기계는, 사람의 조작에 기초하여 일시적인 변경 명령을 내리는 목표 엔진 회전수 변경 조작 유닛을 더 포함하고, 제어 유닛은 엔진 구동식 작업 기계가 조작되고 있다는 조건이 충족되는 경우에만 상기 변경 명령에 따라 지정 목표 엔진 회전수를 다른 목표 엔진 회전수로 일시적으로 변경한다.
상기 엔진 구동식 작업 기계는, 자가 추진이 가능한 주행 유닛을 더 포함하는 것이 바람직하고, 제어 유닛은, 작업이 기구에 의해 수행되고 있다는 조건 및 주행이 주행 유닛에 의해 수행되고 있다는 조건으로 이루어진 그룹에서 하나 이상의 조건이 충족될 때, 엔진 구동식 작업 기계가 조작되고 있다는 조건이 충족된 것으로 판단한다.
상기 지정 목표 엔진 회전수는 엔진이 최대 토크를 발생시킬 수 있는 중속 목표 엔진 회전수이고, 상기 다른 목표 엔진 회전수는 상기 중속 목표 엔진 회전수보다 높고 엔진이 최대 출력을 발생시킬 수 있는 고속 목표 엔진 회전수인 것이 바람직하다.
상기 목표 엔진 회전수 변경 조작 유닛은 사람의 조작이 계속 수행되고 있는 시간 동안에만 상기 변경 명령을 연속적으로 내리는 것이 바람직하고, 상기 제어 유닛은 상기 변경 명령이 내려지는 시간의 경과에 따라 상기 지정 목표 엔진 회전수의 값을 증가시키며, 이렇게 증가된 값을 상기 다른 목표 엔진 회전수로서 사용하는 것이 바람직하다.
상기 엔진 구동식 작업 기계는, 엔진이 장착되며 주행 유닛을 구비하는 기계 본체와, 기계 본체로부터 후방으로 연장되는 좌ㆍ우측 핸들 바아, 그리고 좌ㆍ우측 핸들 바아의 후방 단부 사이에서 연장되는 그립부를 더 포함한다. 상기 그립부는 좌ㆍ우측 핸들 바아의 후방 단부로부터 상향 연장되는 좌ㆍ우측 그립 레그부와, 좌ㆍ우측 그립 레그부의 상단부 사이에서 연장되는 그립 바아를 포함한다. 상기 목표 엔진 회전수 선택 유닛은 좌ㆍ우측 핸들 바아로부터 선택된 핸들 바아의 후방 단부에 마련되어 있는 것이 바람직하다.
상기 엔진 구동식 작업 기계는, 지정 목표 엔진 회전수를 일시적으로 변경하는 목표 엔진 회전수 변경 조작 유닛을 더 포함하는데, 이 목표 엔진 회전수 변경 조작 유닛은 수동 조작용 조작 부재를 구비한다. 상기 조작 부재는 상기 목표 엔진 회전수 선택 유닛에 근접한 위치에 마련되고, 이 위치에서는 좌ㆍ우측 핸들 바아로부터 선택된 핸들 바아를 붙잡고 있는 손으로 상기 조작 부재를 조작하는 것이 허용된다.
상기 엔진 구동식 작업 기계는, 기구 및 주행 유닛에서 선택된 요소를 조작하는데 사용되며 그립부의 후방면에 거의 평행하도록 배치되는 레버를 더 포함한 다. 이 레버는, 좌ㆍ우측 그립 레그부에 각각 거의 평행한 좌ㆍ우측 레버 레그부와, 좌ㆍ우측 레버 레그부의 상단부 사이에서 연장되며 그립 바아에 거의 평행한 수평 바아를 포함한다. 좌ㆍ우측 레버 레그부 사이의 간격이 좌ㆍ우측 그립 레그부 사이의 간격보다 작게 설정되어 있어, 좌측 또는 우측의 그립 레그부와 레버 레그부 사이에 조작 공간이 마련된다. 상기 조작 부재는 상기 조작 공간에 배치된다.
조작 부재는 그립부보다 후방으로 더 연장되는 조작 레버를 포함하는 이 바람직하다.
상기 엔진 구동식 작업 기계는, 엔진이 장착되며 주행 유닛을 구비하는 기계 본체와, 기계 본체로부터 후방으로 연장되는 핸들과, 핸들에 마련되며 주행 유닛의 주행 속도를 조정하는데 사용되는 변속 레버, 그리고 변속 레버를 목표 엔진 회전수 선택 유닛의 조작부에 연결하는 링크 기구를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 링크 기구는, 목표 엔진 회전수 선택 유닛이 복수 개의 목표 엔진 회전수 중에서 저속 목표 엔진 회전수로부터 고속 목표 엔진 회전수로 이동될 때, 변속 레버를 속도 감소측으로 전환시키는 것이 바람직하다.
상기 목표 엔진 회전수 선택 유닛은, 핸들에 마련된 스위칭 레버와, 이 스위칭 레버)에 의해 조작될 수 있는 스위치를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 링크 기구는 스위칭 레버에 마련된 결합부와, 변속 레버에 마련된 결합 수용부를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 결합부는 스위칭 레버의 이동과 함께 결합 수용부에 결합되어, 변속 레버가 스위칭 레버와 함께 이동되는 것이 바람직하다.
스위칭 레버는 그립을 포함하는 것이 바람직한데, 이 그립은 핸들의 그립부 부근에 배치된다.
본 발명의 엔진 구동식 작업 기계에 따르면, 작업자가 편리하게 엔진 회전수를 조정할 수 있어, 엔진 구동식 작업 기계의 조작의 편의성과 작업 효율이 증대되는 효과가 있다. 또한, 엔진 구동식 작업 기계에 의해 발생되는 소음을 더 줄일 수 있고 작업 환경을 더 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
첨부 도면을 참조로 하여, 본 발명의 바람직한 특정 실시예를 단지 예로서 상세히 후술한다.
엔진 구동식 작업 기계의 예로서 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계를 사용하는 제1 실시예를 도 1 내지 도 11c에 기초하여 후술한다.
도 1은 좌측에서 바라본 제1 실시예에 따른 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계의 구조를 보여준다. 제1 실시예에 따른 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)는, 걷는 작업자가 핸들(17)을 사용하여 조향하고 엔진(14)의 출력에 의해 추진(자가 추진)되는 타입의 엔진 구동식 작업 기계이다. 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)는 하부면이 개방되어 있는 하우징(11)과, 좌ㆍ우측 전륜(12)과, 좌ㆍ우측 후륜(13)과, 엔진(14)과, 커터(15)와, 핸들(17)과, 조작 유닛(18)과, 작업 브레이크/클러치 유닛(21), 그리고 주행 변속 장치(25)로 구성되어 있다.
하우징(11)에는 좌ㆍ우측 전륜(12), 좌ㆍ우측 후륜(구동륜), 엔진(14) 및 그 밖의 주요 구성 요소가 마련되어 있으므로, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)의 기계 본체(프레임)로서도 기능한다. 이하에서는, 하우징(11)을 적절하게 "기계 본체(11)[또는 프레임(11)]"라고도 한다. 하우징(11)의 깎인 잔디 배출부(11a)는 잔디 수집 백(16)을 구비한다. 잔디 수집 백(16)은 커터(15)에 의해 깎인 잔디를 수용하는 용기이다.
후륜(13)은 엔진(14)의 출력에 따라 주행하는 (자가 추진을 제공하는) 주행 유닛이다. 이하에서는, 후륜(13)을 적절하게 "주행 유닛(13)"이라고도 한다.
엔진(14)은 하우징(11)의 상부에 장착되며, 엔진(14)의 하부로부터 하향 연장되는 출력 샤프트(19)를 구비하는 동력원이다.
커터(15)[절삭날(15)]는 잔디 깎기 작업을 수행하는 기구로서, 하우징(11)의 내부에 배치되며 작업 브레이크/클러치 유닛(21)을 매개로 하여 출력 샤프트(19)의 하단부에 부착된다. 이하에서는, 커터(15)를 적절하게 "기구(15)"라고도 한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 작업 브레이크/클러치 유닛(21)은 "클러치부"와 "브레이크부"가 결합되어 있는 복합 구조를 갖는다. 클러치부는 엔진(14)으로부터 커터(15)에 전달되는 출력을 결합 및 차단한다. 브레이크부는 클러치부가 차단 상태(클러치 오프; 출력의 전달이 끊어짐)일 때 커터(15)의 운동을 제한한다. 작업 브레이크/클러치 유닛(21)은 공지된 구조를 갖는다. 이하에서, 작업 브레이크/클러치 유닛(21)을 적절하게 "클러치(21)"라고도 한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 주행 변속 장치(25)[이하에서는 간단히 "변속 장치(25)"라고도 함]는 변속 조작을 위한 변속 아암(25a)을 구비하고, 입력 샤프트가 동력 전달 기구(22)를 통해 엔진(14)의 출력 샤프트(19)에 연결되어 있으며, 출력 샤프트가 차축(axle)(26)을 통해 좌ㆍ우측 후륜(13)에 연결되어 있다. 변속 레버(62)가 변속 케이블(27)을 통해 변속 아암(25a)에 연결되어 있다.
변속 장치(25)는 예컨대 정유압 동력 전달 장치로 구성된다. 정유압 동력 전달 장치는, 동력 전달 경사판(도시 생략)이 케이싱 내에 수용되어 있고 변속 아암(25a)이 동력 전달 경사판에 연결되어 있는 공지의 구성을 갖는다.
구체적으로, 변속 장치(25)는 후륜(13)의 회전 속도를 제로(정지 상태)에서부터 높은 회전 속도까지 무단 변속한다. 따라서, 변속 장치(25)는 엔진(14)으로부터 전달되는 출력을 후륜(13)에 결합 및 차단[즉, 동력 전달부 차단에 의해 후륜(13)을 정지시키고, 동력 전달부의 결합에 의해 후륜(13)을 회전시키는]하는 소위 클러치 기능을 갖는다.
이어서 조작 유닛(18)을 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 조작 유닛(18)은 변속 레버(62), 메인 스위치(64), 회전 모드 스위치(65) 및 작업 클러치 조작 검출 센서(68)를 구비한다.
변속 레버(62)는 변속 장치(25)를 변속하는데 사용되는 것으로서, 제2 인장 스프링(106)을 통해 주행 레버(42)에 연결되고 변속 케이블(27)을 통해 변속 장치(25)에 결합되도록 구성되어 있다. 주행 레버(42)가 조작될 때, 변속 장치(25)에 의해 후륜(13)이 변속 레버(62)의 변속 위치에 상응하는 속도로 회전하게 된다. 그 후, 주행 레버(42)가 원위치로 복귀하면, 변속 장치(25)의 출력 회전이 제로가 되고, 후륜(13)이 정지된다.
메인 스위치(64)는 엔진(14)의 파워 시스템을 턴-온 및 턴-오프하는 수동 조작형 메인 전원 스위치이다. 메인 스위치(64)를 "오프" 위치에서 "온" 위치로 이동시키면, 엔진(14)의 시동이 가능해진다[엔진(14)의 시동이 허용된다]. 메인 스위치(64)를 "온" 위치에서 "오프" 위치로 복귀시켜, 엔진(14)을 정지시킬 수 있다.
회전 모드 스위치(65)는, 사전에 단계적 값으로서 세팅되어 있는 엔진(14)용의 복수 개의 목표 엔진 회전수 중에서 임의로 선택된 단일의 목표 엔진 회전수값을 지정하기 위한 목표 엔진 회전수 스위칭 유닛(목표 엔진 회전수 선택 유닛)이다. 보다 구체적으로, 회전 모드 스위치(65)는 엔진(14)의 제어 모드를 후술하는 "정음(靜音) 모드"와 "파워 모드" 사이에서 스위칭하며, 예컨대 시소 스위치(seesaw switch)("텀블러 스위치" 또는 "로커 스위치"라고도 함)로 구성된다.
작업 클러치 조작 검출 센서(68)는 작업 클러치 레버(41)[즉, 작업 클러치 조작 유닛(41)]의 사용을 통해 클러치(21)의 결합 작동을 검출한다. 작업 클러치 레버(41)가 조작되고, 클러치(21)가 클러치 케이블(122)을 통해 결합(클러치 온)되는 경우, 작업 클러치 조작 검출 센서(68)는 결합이 일어났음을 검출하고 검출 신호를 발신한다.
이어서, 엔진(14)의 시스템을 설명한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진(14)에는 리코일 스타터(81), 점화 장치(82), 스로틀 밸브 제어 모터(83), 모터 드라이버(84), 스로틀 각도 센서(85), 엔진 회전 센서(86), 발전기(87), 전원 회로(88) 및 제어 유닛(89)이 마련되어 있다. 엔진(14)에는 배터리가 마련되어 있지 않다.
리코일 스타터(81)는 작업자가 수동으로 엔진(14)을 시동하기 위한 장치이며, 리코일 스타터(81)는 예컨대 엔진(14)의 플라이휠의 말단부에 마련된다. 점화 장치(82)는 점화 코일 및 점화 플러그(도시 생략)로 구성된다.
스로틀 밸브 제어 모터(83)[이하에서는 간단히 "제어 모터(83)"라 함]는 예컨대 스테핑 모터로 구성되며, 스로틀 밸브(92)의 개폐 구동을 위해 엔진 흡기 시스템(91)에 마련된 액추에이터이다. 모터 드라이버(84)는 제어 모터(83)를 전기적으로 구동하고, 제어 유닛(89)의 제어 신호에 기초하여 모터를 "온" 상태 또는 "오프" 상태에 놓는다.
스로틀 각도 센서(85)는 스로틀 밸브(92)의 각도를 검출하고 검출 신호를 제어 유닛(89)에 발신한다. 엔진 회전 센서(86)는 엔진(14)의 회전수(RPM)를 검출하고 검출 신호를 제어 유닛(89)에 발신한다.
발전기(87)는 예컨대 플라이휠에 마련되며, 엔진(14)의 출력의 일부분을 사용하여 AC 전력을 발생시키는 교류 발전기이다. 전원 회로(88)는 발전기(87)에 의해 발생된 AC 전력을 DC 전력으로 정류 및 변환하고, DC 전력을 점화 장치(82), 제어 유닛(89) 및 그 밖의 전기 부품에 공급한다.
제어 유닛(80)은 예컨대 마이크로컴퓨터로 구성되며, 메인 스위치(64), 회전 모드 스위치(65), 작업 클러치 조작 검출 센서(68), 스로틀 각도 센서(85) 및 엔진 회전 센서(86)의 신호를 수신하고 엔진(14)을 소정의 제어 모드에 따라 제어하는 전자 제어 유닛이다. 바꿔 말하면, 제어 유닛(89)은 점화 장치(82)를 제어하고, 또한 검출된 엔진(14)의 회전수 및 스로틀 밸브(92)의 각도와 관련된 데이터에 기 초하여 소정의 제어 모드에 따라 스로틀 밸브(92)의 각도를 제어 모터(83)를 통해 제어한다. 이로써, 제어 유닛(89)은 엔진(14)의 회전수를 목표 엔진 회전수에 맞추는 전기적 제어를 수행한다.
전술한 내용으로부터 명백한 바와 같이, 엔진(14)은 전자식 조속기(80)(전기식 조속기 또는 전자식 속도 조절기라고도 함)가 장착되어 있다는 것을 특징으로 한다. 전자식 조속기(80)는 제어 유닛(89)의 제어 신호에 기초하여 제어 모터(83)를 사용하여 스로틀 밸브(92)의 각도를 자동 조정함으로써 엔진(14)의 회전수를 조절하고, 제어 모터(83), 모터 드라이버(84), 스로틀 각도 센서(85), 엔진 회전 센서(86), 제어 유닛(89) 및 스로틀 밸브(92)의 조합으로 형성된 구조로 구성된다.
제어 유닛(89)이 엔진(14)의 회전수를 제어하는 제어 모드는 크게 3가지 회전 제어 모드로 분류된다. 이들 회전 제어 모드는 후술하는 바와 같이 정의된다.
제1 회전 제어 모드는 아이들링 상태의 엔진 회전수를 확보하도록 엔진 회전수를 제어하는 "아이들 모드"이다. 제2 회전 제어 모드는 엔진(14)에 의해 발생되는 토크가 실질적으로 최대(근사 최대값 포함)로 되는 엔진 회전수를 확보하도록 엔진 회전수를 제어하는 "정음 모드"이다. 제3 회전 제어 모드는 엔진(14)에 의해 발생되는 출력이 실질적으로 최대(근사 최대값 포함)로 되는 엔진 회전수를 확보하도록 엔진 회전수를 제어하는 "파워 모드"이다.
이어서, 엔진(14)의 특성을 설명한다. 도 3은 엔진 회전수에 관한 출력 특성 및 토크 특성을 보여주는 엔진 특성 다이어그램으로서, 수평축은 엔진 회전수를 나타내고, 좌측 수직축은 엔진의 출력(파워)을 나타내며, 우측 수직축은 엔진에 의 해 발생되는 토크를 나타낸다.
곡선(Pw)은 엔진(14)의 회전수에 관한 출력 특성을 나타내는 출력 특성 곡선이다(도 2 참조). 곡선(Tq)은 엔진(14)의 회전수에 관한 토크 특성을 나타내는 토크 특성 곡선이다.
엔진(14)의 회전수가 증가될 때 엔진(14)의 출력이 증가한다는 것은 출력 특성 곡선(Pw)으로부터 명백하다. 또한, 최대 출력(Pmax)이 발생될 수 있는 엔진 회전수(NH)보다 낮은 엔진 회전수(NM)에서 최대 토크(Tmax)가 발생된다는 것은 토크 특성 곡선(Tq)으로부터 명백하다. 바꿔 말하면, 토크 특성 곡선(Tq)은 최대 토크(Tmax)가 엔진 회전수(NM)에서 발생하는 실질적으로 산 모양의 곡선이다.
이러한 타입의 엔진(14)의 특성은 통상의 엔진의 특성과 동일한 것이다.
본 발명에서, 엔진(14)이 아이들링 상태인 동안의 엔진의 엔진 회전수(NL)는 이하에서 "저속 목표 엔진 회전수(NL)"라 한다.
엔진(14)이 실질적으로 최대 토크(Tmax)를 발생시킬 수 있는 엔진 회전수(NM), 즉 엔진(14)에 의해 발생되는 토크가 최대값(Tmax) 또는 근사 최대값인 경우의 엔진(14)의 엔진 회전수(NM)는, 이하에서 "중속 목표 엔진 회전수(NM)"라 한다.
엔진(14)이 실질적으로 최대 출력(Pmax)을 발생시킬 수 있는 엔진 회전수(NH), 즉 엔진(14)에 의해 발생되는 출력이 최대값(Pmax) 또는 근사 최대값인 경우의 엔진(14)의 엔진 회전수(NH)는, 이하에서 "고속 목표 엔진 회전수(NH)"라 한다.
엔진 회전수(NL, NM, NH)는 크기에 있어서 NL < NM < NH의 관계가 성립된다.
이어서, 도 1에 도시된 핸들(17) 및 조작 유닛(18)의 세부 구조를 도 4 내지 도 7에 기초하여 설명한다. 설명의 이해를 돕기 위해, 도 4 내지 도 7은 도 1에 도시된 핸들(17) 및 조작 유닛(18)을 우측(도 1의 후방측)에서 보여준다.
도 4에 도시된 바와 같이, 핸들(17)은 하우징(11)으로부터 후방 상향으로 연장되는 좌ㆍ우측 핸들 바아(31, 32)와, 좌ㆍ우측 핸들 바아(31, 32)의 후방 단부 사이에서 연장되는 그립부(33)로 구성된다.
그립부(33)는 좌ㆍ우측 핸들 바아(31, 32)의 후방 단부로부터 전방 상향으로 연장되는 좌ㆍ우측 그립 레그부(34, 35)와, 좌ㆍ우측 그립 레그부(34, 35)의 상단부 사이에서 연장되는 수평 그립 바아(36)로 구성된다. 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)의 전방(도 4에서 화살표 Lk의 방향)에서 그립부(33)를 보면, 그립부(33)의 전체적 형상은 실질적으로 거꾸로 된 "U"자 형상이다.
좌측 핸들 바아(31)의 후방 단부(31a)에는 조작 유닛(18) 및 커버(71)가 마련된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(14)의 좌측에는 전자식 조속기(80)가 기화기(93)와 일체로 마련되어 있다. 따라서, 좌측 상의 전자식 조속기(80)로부터 좌측 상의 조작 유닛(18)의 스위치까지를 연결하는데 필요한 배선의 길이를 최소화할 수 있다.
또한, 좌측 핸들 바아(31)의 후방 단부(31a)에는 좌측 장착 브래킷(38)이 마련되어 있고, 좌측 장착 브래킷(38)의 전방에는 변속 레버 장착 브래킷(61)이 마련되어 있다. 우측 핸들 바아(32)의 후방 단부(32a)에는 우측 장착 브래킷(39)이 마 련되어 있다.
도 4, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 작업 클러치 레버(41) 및 주행 레버(42)는 전방 및 후방으로 요동할 수 있도록 좌ㆍ우측 장착 브래킷(38, 39)에 좌ㆍ우측 지지 핀(111, 111)을 통해 부착되어 있다. 작업 클러치 레버(41) 및 주행 레버(42)는 좌ㆍ우측 지지 핀(111, 111)을 중심으로 하여 서로에 대해 독립적으로 요동할 수 있다. 작업 클러치 레버(41) 및 주행 레버(42)는, 손(57, 58)에 의해 전방으로 요동될 수 있고 그립부(33)에 대해 유지될 수 있으며 조작하던 손(57, 58)을 놓으면 원래의 위치로 자동 복귀하는 자동 복귀형 조작 부재이다.
작업 클러치 레버(41)와 주행 레버(42)를 상세히 후술한다.
도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 작업 클러치 레버(41)는 그립부(33)의 후방면과 거의 일치하는 형상으로 만들어진 작동 부재이며, 폭이 좁고 수직 방향으로 길게 형성된 좌ㆍ우측 레버 레그부(44, 45)와, 좌ㆍ우측 레버 레그부(44, 45)의 상단부 사이에서 연장되는 수평 바아(46)로 구성되어 있다.
좌ㆍ우측 레버 레그부(44, 45)의 하단부는 전방 및 후방으로 요동할 수 있도록 후방 단부(31a, 32a)에 지지 핀(111, 111)을 통해 부착되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 작업 클러치 레버(41)가 전방으로 요동된 경우, 좌측 레버 레그부(44)의 형상이 좌측 그립 레그부(34)의 후방면과 거의 일치하고, 우측 레버 레그부(45)의 형상이 우측 그립 레그부(35)의 후방면과 거의 일치하며, 수평 바아(46)의 형상이 그립 바아(36)의 후방면과 거의 일치하는 구성이 채택되어 있다.
작업 클러치 레버(41)와 작업 클러치 조작 검출 센서(68)는 후술하는 방식으 로 서로 연관되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 작업 클러치 레버(41)에 있어서 좌측 레버 레그부(44)의 하단부는 지지 핀(111)보다 낮은 위치로부터 전방으로 돌출하는 돌출부(112)를 구비한다.
작업 클러치 조작 검출 센서(68)는 돌출부(112)에 면하는 위치에 배치되며, 좌측 장착 브래킷(38)에 부착된다. 작업 클러치 조작 검출 센서(68)는 예컨대 푸시 로드(68a)를 구비하는 리미트 스위치로 구성된다. 푸시 로드(68a)는 돌출부(112)에 면하도록 후방을 향해 배향된다. 푸시 로드(68a)가 해제 상태에 있을 때 리미트 스위치의 접점은 "온" 상태이고, 푸시 로드(68a)가 돌출부(112)에 의해 밀어 붙여질 때 상기 접점은 "오프" 상태로 전환된다.
작업 클러치 레버(41)는 리턴 스프링(도시 생략)의 스프링력에 의해 도 7에 도시된 "클러치-오프" 위치로 유지된다. 작업 클러치 레버(41)가 "클러치-오프" 위치에 있을 때, 푸시 로드(68a)는 누름판(112)에 의해 밀어 붙여진다. 따라서, 작업 클러치 조작 검출 센서(68)는 "오프" 상태이다.
작업 클러치 레버(41)와 클러치(21)(도 2 참조)의 연결 관계는 후술하는 바와 같다. 도 7에 도시된 바와 같이, 클러치(21)는 작업자가 푸시 버튼(113)을 누르면서 작업 클러치 레버(41)를 전방으로 요동 조작하는 경우에만 클러치 케이블(122)을 통해 "온" 상태로 놓이게 되도록 구성되어 있다.
구체적으로, 작업 클러치 레버(41)의 좌측 레버 레그부(44)에는 푸시 버튼(113), 조작 로드(114), 유지 아암(115), 제1 인장 스프링(116), 지지 핀(117), 연결 핀(118), 클러치 조작 아암(121), 클러치 케이블(122) 및 제2 인장 스프 링(123)이 마련되어 있다.
푸시 버튼(113)은 좌측 레버 레그부(44)의 상단부에 부착되어 있으며, 아래로 눌려질 수 있다.
유지 아암(115)은 록킹 탭(locking tab)(115a)을 구비하고, 푸시 버튼(113)이 눌려질 때 조작 로드(114)를 통하여 밀어 붙여지며 도 7에 있어서 시계 방향으로 요동하는 부재이다. 유지 아암(115)은 지지 핀(117)을 통하여 좌측 레버 레그부(44)의 하단부에 대해 수직 방향으로 요동할 수 있도록 부착되어 있다. 유지 아암(115)은 도 7에 도시된 중간 위치에 제1 인장 스프링(116)에 의해 유지된다.
클러치 조작 아암(121)의 기단부(121b)는 클러치 조작 아암(121)이 전방 및 후방으로 요동할 수 있도록 좌측 장착 브래킷(38)에 지지 핀(111)을 통해 부착되어 있으며, 클러치 조작 아암(121)은 도 7에 도시된 중간 위치에 제2 인장 스프링(123)에 의해 유지된다. 클러치 조작 아암(121)은 그 말단부에 연결 핀(118)이 마련되어 있다. 유지 아암(115)이 지지 핀(117)을 중심으로 하여 도 7에 있어서의 시계 방향으로 요동하는 경우, 록킹 탭(115a)이 연결 핀(118) 상에 유지된다.
클러치 케이블(122)의 후방 단부는 연결 핀(118)을 통해 클러치 아암(121)의 말단부(121a)에 연결되어 있다. 클러치 케이블(122)의 전방 단부는 클러치(21)의 레버에 연결되어 있다(도 1 참조).
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 주행 레버(42)는 그 형상이 작업 클러치 레버(41)의 후방면에 거의 일치하는 조작 부재이다. 주행 레버(42)는 폭이 좁고 수직 방향으로 길게 형성된 좌ㆍ우측 레버 레그부(52, 54)와, 좌ㆍ우측 레버 레 그부(52, 54)의 상단부 사이에서 연장되는 수평 바아(55)와, 좌측 레버 레그부(52)의 하단부로부터 좌측으로 연장되는 좌측 수평 로드(51), 그리고 우측 레버 레그부(54)의 하단부로부터 우측으로 연장되는 우측 수평 로드(53)로 구성된다. 좌ㆍ우측 수평 바아(51, 53)는 전방 및 후방으로 요동할 수 있도록 후방 단부(31a, 32a)에 지지 핀(111, 111)을 통해 부착되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 주행 바아(42)가 전방으로 요동된 경우, 좌측 레버 레그부(52)의 형상이 좌측 그립 레그부(34)의 후방면과 거의 일치하고, 우측 레버 레그부(54)의 형상이 우측 그립 레그부(35)의 후방면과 거의 일치하며, 수평 바아(55)의 형상이 그립 바아(36)의 후방면과 거의 일치하는 구성이 채택되어 있다.
레버 레그부(52, 54) 사이의 간격(D2)은 좌ㆍ우측 그립 레그부(34, 35) 사이의 간격(D1)보다 작게 설정되어 있다. 좌측 레버 레그부(52)는 좌측 레버 레그부(44)에 대하여 기계 본체의 폭 방향 중심을 향해 간격(SP)만큼 떨어진 곳에 위치 설정되어 있다. 따라서, 작업 클러치 레버(41) 및 주행 레버(42)가 그립부(33) 상에 중첩되어 있을 때, 좌측에 있어서 그립 레그부(34)와 레버 레그부(52) 사이에는 간격(SP)과 동일한 조작 공간(56)이 제공된다.
주행 레버(42)가 전방으로 요동되어 있는 경우, 수평 바아(55)는 수평 바아(46)의 후방면 상에 중첩된다. 작업자는 조작 공간(56)에서 왼손(57)으로 좌측 그립 레그부(34)와 좌측 레버 레그부(44)를 모두 붙잡을 수 있다. 또한, 작업자는 오른손(58)으로 그립 바아(36)와, 작업 클러치 레버(41)의 수평 바아(46), 그리고 주행 레버(42)의 수평 바아(55)를 모두 붙잡을 수 있다.
주행 레버(42), 변속 레버(62) 및 변속 장치(25)(도 2 참조)의 연결 관계는 후술하는 바와 같다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 변속 레버(62)는 거의 디스크 형상인 디스크부(디스크)(94)와, 디스크부(94)의 상단부(94a)로부터 상향 연장되는 조작 레버부(95)로 구성된다. 디스크부(94)를 전방면으로부터(도 4에 있어서 화살표 Lk 방향) 보면, 디스크부(94)는 포크 형상(두 갈래로 나뉜 형상)으로 형성되며, 변속 레버 아암(63)이 포크 사이의 공간에 배치되어 있다.
디스크부(94)와 변속 레버 아암(63)은 양자 모두 전방 및 후방으로 요동할 수 있도록 좌측 핸들 바아(31)의 변속 레버 장착 브래킷(61)에 지지 핀(96)을 통해 부착되어 있다. 변속 레버 아암(63)은 지지 핀(96)의 위치보다 아래로 더 연장되는 폭이 좁고 긴 부재이다. 디스크부(94)와 변속 레버 아암(63)은 서로에 대해 전방 및 후방으로 요동할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 디스크부(94)는 지지 핀(96)의 둘레로 만곡된 형상을 갖는 폭이 좁고 긴 제1 가이드 구멍(98)을 구비한다. 제1 가이드 구멍(98)의 반경은 후방 단부로부터 전방 단부로 갈수록 차츰 증가하도록 설정되어 있다. 바꿔 말하면, 제1 가이드 구멍(98)의 전방 단부의 반경(R2)은 제1 가이드 구멍(98)의 후방 단부의 반경(R1)보다 크다(R1 < R2).
변속 레버 아암(63)은 제1 가이드 구멍(98)에 실질적으로 직교하는 방향으로 하향 연장되며 폭이 좁은 제2 가이드 구멍(99)을 구비한다.
변속 케이블(27)의 내부 케이블(27a)은 후방 단부에 연결 핀(101)을 구비한 다. 연결 핀(101)은 제1 가이드 구멍(98) 및 제2 가이드 구멍(99)에 모두 끼워 맞춰진다. 변속 케이블(27)의 내부 케이블(27a)의 전방 단부는 변속 장치(25)의 변속 아암(25a)에 연결된다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 좌측 핸들 바아(31)에는 지지 아암(102)이 마련되어 있다. 지지 아암(102)은 변속 레버 아암(63)보다 전방의 위치에 배치된다. 주행 레버(42)의 수평 로드(51)에는 주행 아암(105)이 마련된다. 주행 아암(105)은 변속 레버 아암(63)보다 후방의 위치에 배치되며, 주행 레버(42)와 함께 지지 핀(111)을 중심으로 전방 및 후방으로 요동할 수 있다.
지지 아암(102)과 변속 레버 아암(63)의 말단부 사이에는 제1 인장 스프링(103)(리턴 스프링)이 마련된다. 또한, 변속 레버 아암(63)의 말단부는 제2 인장 스프링(106)을 통해 주행 아암(105)에 연결된다.
조작 유닛(18)에 있어서 조작 부재(62, 64, 65)의 위치 관계는 후술하는 바와 같다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 메인 스위치(64)는 좌측 그립 레그부(34)의 부근에 그리고 좌측 핸들 바아(31)의 후방 단부(31a) 부근에 배치된다. 회전 모드 스위치(65)는 메인 스위치(64)의 우측에 배치된다. 변속 레버(62)는 메인 스위치(64)의 우측에 그리고 회전 모드 스위치(65)의 좌측에 배치된다. 조작 부재(62, 64, 65)는 좌측 핸들 바아(31)의 후방 단부(31a)에 부착된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 회전 모드 스위치(65)는 조작 노브(65a)의 전방부(65b)가 눌러지면 "오프" 신호("파워 모드" 전환 신호)를 발신하고, 조작 노브(65a)의 후방부(65a)가 눌러지면 "온" 신호("정음 모드" 전환 신호)를 발신한다.
따라서, 작업자는 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)의 작업 조건에 따라 회전 모드 스위치(65)를 조작함으로써 엔진(14)의 제어 모드를 "파워 모드" 또는 "정음 모드"로 설정할 수 있다. 작업이 "파워 모드"로 수행되는 경우에, 작업자는 왼손(57)을 사용(도 4 참조)하여 조작 노브(65a)의 전방부(65b)를 누를 수 있다. 작업이 "정음 모드"로 수행되는 경우에, 작업자는 왼손(57)을 사용하여 조작 노브(65a)의 후방부(65c)를 누를 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 커버(71)는 평면도에서 보면 실질적으로 직사각형인 형상으로 형성되고, 커버는 좌측 핸들 바아(31)의 후방 단부(31a)에 부착된다. 커버(71)의 상부면(72)에는 변속 레버 구멍(73), 메인 스위치 구멍(74) 및 스위치 부착 구멍(75)이 마련되어 있다. 변속 레버(62)의 조작 레버부(95)가 변속 레버 구멍(73)을 통과하고, 변속 레버 구멍(73)은 상부면(72)의 외측 가장자리(72a) 부근에 배치된다. 메인 스위치(64)의 조작 노브(64a)는 메인 스위치 구멍(74)을 통과한다. 회전 모드 스위치(65)의 조작 노브(65a)는 스위치 부착 구멍(75)을 통과하고, 스위치 부착 구멍(75)은 상부면(72)의 내측 가장자리(72b) 부근에 배치된다.
전술한 바와 같이, 메인 스위치(64), 회전 모드 스위치(65) 및 작업 클러치 조작 검출 센서(68)는 좌측 핸들 바아(31)에 배치된다. 전기 부품(64, 65, 68) 이외의 전기 부품[제어 유닛(89) 포함]은 하우징(11)에 배치된다(도 1 참조).
전기 부품(64, 65, 68)으로부터 하우징(11) 내의 전기 부품까지 이어지는 복수 개의 와이어 하네스(wire harness)(도시 생략)가 좌측 핸들 바아(31)를 따라 변 속 케이블(27) 및 클러치 케이블(122)과 함께 묶일 수 있다. 따라서, 케이블(27 및 122)과 와이어 하네스는 좌측 핸들 바아(31)에 의해 충분히 보호받을 수 있다. 또한, 와이어 하네스는 케이블(27 및 122)에 의해 보호받을 수 있다.
이어서, 도 2를 참조하고 도 6 내지 도 8c를 기초로 하여 작업 클러치 레버(41) 및 주행 레버(42)의 조작 예를 설명한다.
도 7은 작업 클러치 레버(41) 및 주행 레버(42)가 모두 "오프" 위치에 있는 상태를 보여준다. 작업 클러치 레버(41)가 "오프" 위치에 있으므로, 클러치(21)의 클러치 위치는 "오프" 상태로 유지되고, 브레이크부는 "온" 상태로 유지된다. 작업 클러치 레버(41)가 "오프" 위치에 있으므로, 누름판(112)이 푸시 로드(68a)를 밀어 붙인다. 그 결과, 작업 클러치 조작 검출 센서(68)는 "오프" 상태이다. 또한, 주행 레버(42)가 "오프" 위치에 있으므로, 변속 레버(25)는 엔진(14)으로부터 후륜(13)에 전달되는 출력이 차단된 상태이다.
그 후, 도 2에 도시된 메인 스위치(64)를 "온" 위치에 놓은 이후에, 리코일 스타터(81)의 노브(81a)를 당겨서 엔진(14)의 시동을 건다. 도 7에 도시된 바와 같이, 작업 클러치 레버(41)가 "오프" 위치에 유지되어 있으므로, 작업 클러치 조작 검출 센서(68)는 "오프" 상태이다. 따라서, 엔진(14)의 회전 제어 모드는 "아이들 모드"이다. 이때, 클러치(21)는 "오프" 상태이고, 따라서 커터(15)는 정지되어 있다. 주행 레버(42)가 "오프" 위치에 유지되어 있으므로, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)는 주행 정지되어 있다.
그 후, 작업 클러치 레버(41) 및 주행 레버(42)를 전방으로 요동 조작한다. 그 결과, 작업 클러치 레버(41) 및 주행 레버(42)는 도 8a에 도시된 바와 같이 그립부(33) 상에서 중첩된다. 이러한 중첩 위치는 "온" 위치이다.
작업 클러치 레버(41)가 "오프" 위치로부터 "온" 위치로 이동되어, 돌출부(112)가 작업 클러치 조작 검출 센서(68)의 푸시 로드(68a)로부터 후방을 향해 떨어진다. 그 결과, 작업 클러치 조작 검출 센서(68)는 "온" 상태에 놓인다. 푸시 버튼(113)을 누르지 않았으므로, 클러치(21)는 "오프" 상태로 유지된다.
주행 레버(42)를 "오프" 위치로부터 "온" 위치로 요동 조작한 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 주행 아암(105)은 지지 핀(111)을 중심으로 후방으로 요동하며, 변속 레버 아암(63)을 제2 인장 스프링(106)을 통하여 후방으로 당긴다. 변속 레버 아암(63)은 도 6에 있어서의 시계 방향으로 요동하며, 연결 핀(101)을 후방으로 이동시켜, 변속 케이블(27)의 내부 케이블(27a)을 당긴다. 따라서, 변속 장치(25)(도 2 참조)는 엔진(14)의 출력을 후륜(13)에 전달한다. 그 결과, 후륜(13)이 회전하고, 그에 따라 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)가 전방으로 주행한다.
전술한 바와 같이, 제1 가이드 구멍(98)의 반경은 후방 단부로부터 전방 단부로 갈수록 차츰 증가하도록 설정되어 있다.
변속 레버(62)이 전방으로 요동하면, 연결 핀(101)이 하향 이동하고, 그에 따라 내부 케이블(27a)이 후방으로 더 당겨진다. 따라서, 변속 장치(25)의 출력 회전 속도가 증가한다. 그 결과, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)의 주행 속도가 증가한다.
그 후, 변속 레버(62)가 후방으로 요동하면, 연결 핀(101)이 상향 이동한다. 내부 케이블(27a)이 변속 레버(62)에 의해 당겨지는 힘이 감소한다. 따라서, 변속 장치(25)의 출력 회전 속도가 감소한다. 그 결과, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)의 주행 속도가 감소한다.
따라서, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)의 주행 속도는 변속 레버(62)의 요동량에 따라 변화한다.
이어서, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)가 주행하게 되는 동시에 커터(15)가 회전하는 예를 설명한다.
작업 클러치 레버(41)가 "오프" 위치에 있는 상태에서, 도 8b에 도시된 바와 같이 푸시 버튼(113)이 눌러지면, 유지 아암(115)은 도 8b에 있어서의 시계 방향으로 지지 핀(117)을 중심으로 요동한다. 그 결과, 록킹 탭(115a)이 연결 핀(118)에 걸리고 록킹된다.
이렇게 록킹된 상태에서, 도 8c에 도시된 바와 같이 작업 클러치 레버(41)가 전방으로 요동할 때, 클러치 조작 아암(121)은 지지 핀(111)을 중심으로 시계 방향으로 요동하고, 클러치 케이블(122)을 당긴다. 따라서, 클러치(21)(도 2 참조)에 있어서 브레이크부는 "오프" 위치에 놓이고, 클러치부는 "온" 위치에 놓인다. 그 결과, 커터(15)가 회전한다.
따라서, 푸시 버튼(113)을 누르면서 작업 클러치 레버(41)를 전방으로 요동 조작하는 것에 의해, 클러치 케이블(122)이 후방으로 당겨질 수 있다. 그 결과, 클러치(21)는 결합 상태에 놓인다.
작업 클러치 레버(41)를 "오프" 위치로부터 "온" 위치로 이동시키는 것에 의 해, 돌출부(112)는 작업 클러치 조작 검출 센서(68)의 푸시 로드(68)로부터 후방을 향해 떨어진다. 그 결과, 작업 클러치 조작 검출 센서(68)는 "온" 상태에 놓인다.
이어서, 도 2에 도시된 전술한 제어 유닛(89)이 마이크로컴퓨터인 경우에 일어나는 조작의 순서와 제어 흐름을, 도 2 및 도 3을 참조로 하고 도 9 및 도 10을 기초로 하여 설명한다.
먼저, 엔진(14)의 시동을 거는 시간으로부터 제어 유닛(89)이 제어 루틴을 실행하는 시간까지의 일련의 조작을 도 9에 기초하여 설명한다.
단계(이하에서는 ST라고 줄여씀) ST01 : 작업자가 메인 스위치(64)를 턴-온한다.
ST02 : 메인 스위치(64)가 "온" 상태에 있을 때, 작업자는 리코일 스타터(81)의 노브(81a)를 당기는 것에 의해 리코일 스타터(81)를 사용하여 시동 조작을 수행한다.
ST03 : 리코일 스타터(81)의 시동 조작에 의해 엔진(14)의 시동을 건다.
ST04 : 엔진(14)의 시동이 걸리면, 발전기(87)는 전기를 발생하기 시작한다.
ST05 : 발전기(87)의 출력 전압이 특정의 값 이상인 안정 전압에 도달하여, 제어 유닛(89)이 발전기(87)로부터 공급되는 전력에 의해 작동된다.
ST06 : 제어 유닛(89)은 소정의 제어를 개시하기 이전에 초기 설정 루틴을 실행한다.
ST07 : 이 시점에서 제어 유닛(89)은 "엔진 회전수 제어 루틴"을 자동 실행한다. 엔진 회전수 제어 루틴을 실행하기 위한 구체적인 제어 순서가 도 10에 도 시되어 있다.
도 10은 제어 유닛(89)에 대한 제어 흐름도이며, 제어 유닛(89)이 도 9에 도시된 단계 ST07의 "엔진 회전수 제어 루틴"을 실행하는 제어 흐름을 보여준다.
ST11 : 여러 스위치의 스위치 신호를 판독한다. 구체적으로, 회전 모드 스위치(65)와 작업 클러치 조작 검출 센서(68)의 신호를 판독한다.
ST12 : 작업 클러치 레버(41)가 "오프" 위치에 있는가에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 "아이들 모드"가 실시 중인 것으로 판단하며, ST13으로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 ST14로 진행한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 작업자가 손을 작업 클러치 레버(41)에서 뗀 경우, 작업 클러치 레버(41)의 위치는 "오프" 위치이다. 작업 클러치 레버(41)의 위치는 작업 클러치 조작 검출 센서(68)의 검출 신호에 따라 판단한다.
ST13 : 엔진(14)의 회전 제어 모드가 "아이들 모드"로 이행(移行)되므로, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)가 저속 목표 엔진 회전수(NL)로 설정된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 저속 목표 엔진 회전수(NL)는 아이들 상태에 있어서의 엔진(14)의 회전수에 상응하는 미리 정해놓은 특정 엔진 회전수이다.
ST14 : 엔진(14)의 회전 제어 모드가 "정음 모드"인가에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 ST15로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 "파워 모드"가 실시 중인 것으로 판단하며, ST16으로 진행한다. ST14에서는, 회전 모드 스위치(65)가 "온" 상태일 때 "예"라고 판단하고, 회전 모드 스위치(65)가 "오프" 상태일 때 "아니오"라고 판단하다.
ST15 : 엔진(14)의 회전 제어 모드가 "정음 모드"로 이행되므로, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)가 중속 목표 엔진 회전수(NM)로 설정된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 중속 목표 엔진 회전수(NM)는 엔진(14)이 실질적으로 최대 토크(Tmax)를 발생시킬 수 있는 엔진 회전수(NM)에 상응하는 미리 정해놓은 특정 엔진 회전수이다.
ST16 : 엔진(14)의 회전 제어 모드가 "파워 모드"로 이행되므로, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)가 고속 목표 엔진 회전수(NH)로 설정된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 고속 목표 엔진 회전수(NH)는 엔진(14)이 실질적으로 최대 출력(Pmax)를 발생시킬 수 있는 엔진 회전수(NH)에 상응하는 미리 정해놓은 특정 엔진 회전수이다.
전술한 ST13, ST15 및 ST16으로부터 명백한 바와 같이, 목표 엔진 회전수(Nt)는 저속 목표 엔진 회전수(NL), 중속 목표 엔진 회전수(NM) 및 고속 목표 엔진 회전수(NH)를 포함하는 3개의 값에 단계적으로 설정된다. 중속 목표 엔진 회전수(NM)는 저속 목표 엔진 회전수(NL)보다 크고, 고속 목표 엔진 회전수(NH)는 중속 목표 엔진 회전수(NM)보다 크다(NL < NM < NH).
ST17 : 실제 엔진 회전수(Nr)[이하에서는 "실제 엔진 회전수(Nr)"라 함]를 엔진 회전 센서(86)에 의해 측정한다.
ST18 : 실제 엔진 회전수(Nr)가 목표 엔진 회전수(Nt)보다 낮은가에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 ST19로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 ST20으로 진행한다.
ST19 : 제어 모터(83)가 정회전 방향으로 구동되어, 스로틀 밸브(92)가 개방된다. 그 결과, 실제 엔진 회전수(Nr)가 증가한다.
ST20 : 제어 모터(83)가 역회전 방향으로 구동되어, 스로틀 밸브(92)가 폐쇄된다. 그 결과, 실제 엔진 회전수(Nr)가 감소한다.
ST21 : 메인 스위치(64)의 스위치 신호를 판독한다.
ST22 : 메인 스위치(64)가 "온" 상태인가에 대해 평가한 후, 평가 결과가 "예"이면 엔진(14)을 계속 작동시키는 것으로 판단하고, ST11로 되돌아간다. 평가 결과가 "아니오"이면, 엔진(14)에 대해 정지 명령이 내려진 것으로 판단하고, ST23으로 진행한다.
ST23 : 엔진(14)이 정지된 후, 전술한 제어 흐름에 따른 제어가 종료된다.
이어서, 도 10에 도시된 제어 흐름도를 사용하여 기술한 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)의 작동을 도 2를 참조로 하고 도 11을 기초로 하여 설명한다.
도 11은 수평축이 시간을 나타내는 타이밍 챠트로서, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)에 있어서 각 부품의 작동을 보여준다.
작업 클러치 레버(41)가 "오프" 위치에 있는 경우, 회전 모드 스위치(65)의 조작 여부와는 상관없이 엔진(14)의 회전 제어 모드는 "아이들 모드"이다(도 10의 ST12). 따라서, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)는 그대로 저속 목표 엔진 회전수(NL)이다(도 10의 ST13).
회전 모드 스위치(65)가 "온" 상태인 경우에, 시간 t1에서 작업 클러치 레버(41)가 "온" 위치에 놓이면, 엔진(14)의 회전 제어 모드는 "정음 모드"로 변경된 다(도 10의 ST12 및 ST14). 따라서, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)는 중속 목표 엔진 회전수(NM)로 변경된다(도 10의 ST15).
그 후, 시간 t2에서 회전 모드 스위치(65)를 턴-오프하면, 엔진(14)의 회전 제어 모드는 "파워 모드"로 변경된다(도 10의 ST14). 따라서, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)는 고속 목표 엔진 회전수(NH)로 변경된다(도 10의 ST16).
그 후, 시간 t3에서 작업 클러치 레버(41)가 "오프" 위치에 놓이면, 엔진(14)의 회전 제어 모드는 "아이들 모드"로 변경된다(도 10의 ST12). 따라서, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(14)는 저속 목표 엔진 회전수(NL)로 변경된다(도 10의 ST13).
이어서, 엔진 구동식 작업 기계의 예로서 보행형 경운기를 사용하는 제2 실시예를 도 12 내지 도 15에 기초하여 설명한다. 제2 실시예에 있어서 도 1 내지 도 11에 도시된 제1 실시예의 것과 동일한 구조 및 기능에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 그 설명을 생략한다.
도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제2 실시예의 보행형 경운기(200)는 보행 작업자가 핸들(221)을 사용하여 조향하고 엔진(14)의 출력에 의해 추진(자가 추진)되는 엔진 구동식 작업 기계 타입이다. 보행형 경운기(200)는 케이싱(201), 엔진(14), 클러치(202), 동력 전달 기구(203), 경운기 차축(204), 제1 경운용 플레이트(205), 제2 경운용 플레이트(206), 저항 로드(207), 좌우 한 쌍의 핸들(221) 및 조작 유닛(230)으로 구성된다.
제2 실시예의 엔진(14)은 케이싱(201)의 상부에 장착되며, 엔진(14)의 하단 부로부터 하향 연장되는 출력 샤프트(19)를 구비하는 동력원이다.
전술한 바와 같이, 케이싱(201)에는 엔진(14), 동력 전달 기구(203), 제1 경운용 플레이트(205), 제2 경운용 플레이트(206), 저항 로드(207) 및 그 밖의 주요 부품이 마련되므로, 보행형 경운기(200)의 기계 본체(프레임)로서도 기능한다. 이하에서는, 케이싱(201)을 적절하게 "기계 본체(201)" 또는 "프레임(201)"라고도 한다.
클러치(202)가 엔진(14)으로부터 제1 경운용 플레이트(205) 및 제2 경운용 플레이트(206)로 전달되는 출력을 결합 및 차단한다. 동력 전달 기구(203)는 케이싱(201) 내에서 엔진(14)의 출력 샤프트(19)에 클러치(202)를 통해 연결되고, 엔진(14)의 출력을 경운기 차축(204)에 전달하기 위하여 동력 전달 샤프트(211) 및 베벨 기어 기구(212)로 구성된다.
경운기 차축(204)은 동력 전달 기구(203)에 연결되고 좌ㆍ우측으로 연장되는 수평 샤프트이다. 제1 경운용 플레이트(205) 및 제2 경운용 플레이트(206)는 경운 작업을 수행하기 위한 기구이며, 경운기 차축(204)에 마련된다. 저항 로드(207)는 케이싱(201)의 후방부로부터 하향 연장되는 것으로서, 제1 경운용 플레이트(205) 및 제2 경운용 플레이트(206)의 경운 깊이를 설정하도록 토양에 삽입되는 로드이고, 제1 경운용 플레이트(205) 및 제2 경운용 플레이트(206)의 당기는 힘에 대해 저항을 인가한다.
좌우 한 쌍의 핸들(221)은 케이싱(201)의 후방부로부터 후방 상향으로 연장되며, 그 후방 단부에는 그립(222)이 마련된다. 좌측 핸들(221)의 그립(222) 부근 에는 조작 유닛(230)이 마련된다.
이러한 타입의 구성을 갖는 보행형 경운기(200)는 소규모의 보행형 자가 추진식 경운기로서, 제1 경운용 플레이트(205) 및 제2 경운용 플레이트(206)를 사용하여 경운하고 제1 경운용 플레이트(205) 및 제2 경운용 플레이트(206)를 이용하여 주행한다. 보행형 경운기(200)는 전방이 갈래져 있는(front-tined) 농지 경작기라고도 한다. 제1 경운용 플레이트(205) 및 제2 경운용 플레이트(206)는 주행 유닛의 역할을 한다. 이하에서는, 제1 경운용 플레이트(205) 및 제2 경운용 플레이트(206)를 적절하게 "기구(205, 206)" 또는 "주행 유닛(205, 206)"이라고 한다.
이어서, 좌측 핸들(221)의 후방부 주변 영역과 조작 유닛(230)의 세부 구조를 설명한다.
도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 조작 유닛(230)에는 메인 스위치(64), 회전 모드 스위치(65), 작업 클러치 레버(231)[작업 클러치 조작 유닛(231)], 작업 클러치 조작 검출 센서(68) 및 커버(232)가 마련된다.
작업 클러치 레버(231)는 클러치 케이블(233)을 통해 클러치(202)에 연결(도 12 참조)되어 있는 조작 부재로서, 클러치는 작업 클러치 레버(231)를 그립(222)과 함께 붙잡는 것에 의해 조작될 수 있다. 구체적으로, 작업 클러치 레버(231)는 도 1 내지 도 11에 도시된 작업 클러치 레버(41)와 동일한 방식으로 클러치(202)를 조작하는 부재이다.
작업 클러치 조작 검출 센서(68)는 작업 클러치 레버(231)의 사용을 통해 클러치(202)의 결합 작동을 검출하며, 예컨대 리미트 스위치로 구성된다. 작업 클러 치 레버(231)가 조작되고 클러치(202)가 클러치 케이블(233)을 통해 결합(클러치 온)된 경우, 작업 클러치 조작 검출 센서(68)는 결합이 일어났는지를 검출하고 검출 신호를 도 13에 도시된 제어 유닛(89)에 발신한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 작업자가 손을 작업 클러치 레버(231)에서 떼었을 때, 작업 클러치 레버(231)는 "오프" 위치에 있다. 작업자가 작업 클러치 레버(231)를 그립(222)과 함께 붙잡고 작업 클러치 레버(231)를 화살표 UP 방향으로 요동 조작하면, 작업 클러치 레버(231)는 "온" 위치에 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 보행형 경운기(200)에 장착된 제어 유닛(89)은 도 10 및 도 11에 도시된 구조 및 기능을 갖는다. 따라서, 보행형 경운기(200)는 도 11에 도시된 작동을 수행한다.
제1 및 제2 실시예에 대한 설명을 후술하는 바와 같이 요약 기술한다.
도 2 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 실시예에서는 복수 개의 목표 엔진 회전수(Nt) 값이 단계적으로 제어 유닛(89)에 미리 설정된다. 작업자는 단계적으로 설정된 복수 개의 목표 엔진 회전수(Nt) 중에서 임의의 단일 목표 엔진 회전수(Nt)를 선택하여, 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65)[회전 모드 스위치(65)]을 조작할 수 있다. 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65)은 선택된 단일의 목표 엔진 회전수(Nt)를 제어 유닛(89)에 지정한다. 제어 유닛(89)은 엔진(14)의 실제 엔진 회전수(Nr)를 상기 지정 목표 엔진 회전수(Nt)에 맞추도록 스로틀 밸브(92)의 개폐를 전기적으로 제어한다. 따라서, 작업자는 단지 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65)을 조작하는 것에 의해 상기 선택된 값의 목표 엔진 회전수(Nt)로 매우 편리하게 변속 할 수 있다. 따라서, 작업자는 종래 기술에서와 같이 스로틀 레버를 조작할 필요가 없고, 또한 목표 엔진 회전수(Nt)를 미세하게 조정할 필요가 없다.
예컨대, 엔진(14)에 걸리는 부하가 기구(15, 205, 206)에 걸리는 부하의 현저한 변동으로 인해 크게 변동되는 경우에도, 작업자는 엔진에 걸리는 부하에 따라 쉽게 실제 엔진 회전수(Nr)를 조정할 수 있다. 따라서, 엔진 구동식 작업 기계(10, 200)의 조작 용이성과 작업 효율을 증대시킬 수 있다.
부하가 작으면, 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65)을 조작하여 실제 엔진 회전수(Nr)를 감소시킴으로써 엔진 소음을 줄일 수 있다. 그 결과, 엔진 구동식 작업 기계(10, 200)에 의해 발생되는 소음의 양을 더 줄일 수 있고, 작업 환경이 더 개선될 수 있다. 부하가 작을 때 실제 엔진 회전수(Nr)를 감소시키는 것에 의해, 엔진(14)의 연료 소비를 줄일 수 있고, 또한 작업 중에 기구(15, 205, 206)에 의해 발생되는 먼지의 양도 줄일 수 있다.
또한, 제1 및 제2 실시예에서, 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65)에 의해 선택되는 복수 개의 목표 엔진 회전수(Nt)의 값은, 중속 목표 엔진 회전수(NM)와 고속 목표 엔진 회전수(NH)를 포함하는 2개의 값으로 설정된다. 중속 목표 엔진 회전수(NM)는 엔진(14)이 실질적으로 최대 토크(Tmax)를 발생시킬 수 있는 엔진 회전수로 설정된다. 고속 목표 엔진 회전수(NH)는 엔진(14)이 실질적으로 최대 출력(Pmax)을 발생시킬 수 있는 엔진 회전수로 설정된다.
엔진(14)에 걸리는 부하가 작은 경우, 실제 엔진 회전수(Nr)를 줄인 상태로 작업을 수행하여도 엔진(14)의 출력은 충분하다. 목표 엔진 회전수(Nt)를 중간 목 표 엔진 회전수(NM)에 설정함으로써, 기구(15, 205, 206)는 높은 토크로 구동될 수 있다. 따라서, 기구(15, 205, 206)에 걸리는 부하의 변동에 충분히 응답할 수 있다.
또한, 목표 엔진 회전수(Nt)를 중속 목표 엔진 회전수(NM)에 설정함으로써, 실제 엔진 회전수(Nr)를 줄일 수 있고, 엔진 소음을 줄일 수 있다.
엔진(14)에 걸리는 부하가 크면[예컨대, 긴 잔디를 깎는 경우, 그리고 잔디 깎는 기계(10)가 사용되는 그 밖의 상황], 목표 엔진 회전수(Nt)를 고속 목표 엔진 회전수(NH)로 전환한다. 그 결과, 실제 엔진 회전수(Nr)는 증가하고, 엔진(14)의 출력이 증대된 상태에서 작업을 효율적으로 수행할 수 있다.
따라서, 엔진 구동식 작업 기계(10, 200)에 의해 작업이 수행되는 동안에 엔진(14)에 걸리는 부하가 현저히 변동되는 경우, 작업자는 부하에 따라 중속 목표 엔진 회전수(NM)와 고속 목표 엔진 회전수(NH)를 포함하는 2개의 레벨 사이에서 실제 엔진 회전수(Nr)를 편리하게 전환할 수 있다. 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65)에 의해 선택되는 회전수는 단지 두 레벨만이 존재한다. 따라서, 목표 엔진 회전수(Nt)는 매우 쉽게 선택될 수 있다.
또한, 제1 및 제2 실시예에서, 작업 클러치 조작 검출 센서(68)는, 작업 클러치 조작 유닛(41, 231)을 사용하여 클러치(21, 202)를 결합시킨 경우에 결합 작동이 일어났음을 신뢰 가능하게 검출할 수 있다. 따라서, 엔진(14)의 출력을 사용하여 기능하는 기구(15, 205, 206)의 작업 상태(작업 상태 또는 정지 상태)를 신뢰 가능하게 검출할 수 있다.
또한, 클러치(21, 202)가 결합되어 있다는 것을 작업 클러치 조작 검출 센서(68)가 검출한 경우에만, 제어 유닛(89)이 스로틀 밸브(92)를 제어하여 실제 엔진 회전수(Nr)를 단일의 선택된 목표 엔진 회전수(Nt)에 맞춘다. 따라서, 작업자에게 불필요한 목표 엔진 회전수(Nt)의 변동이 방지될 수 있다. 바꿔 말하면, 기구(15, 205, 206)가 정지된 상태에서, 목표 엔진 회전수(Nt)는 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65)이 조작된 경우에도 변경되지 않는다.
이어서, 엔진 구동식 작업 기계의 예로서 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계를 사용하는 제3 실시예를 도 16 내지 도 21에 기초하여 설명한다. 도 1 내지 도 11에 도시된 제1 실시예의 것과 동일한 제3 실시예의 구조 및 기능에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 그 설명을 생략한다.
제3 실시예의 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)는 기본 구조가 제1 실시예와 실질적으로 동일하다. 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 실시예의 제1 회전 모드 스위치(65)(도 2 참조)가 분배되어 있고, 제어 유닛(89)의 구조가 변경되어 있다.
제3 실시예의 제어 유닛(89)이 엔진(14)의 회전수를 제어하는 제어 모드는 크게 두 가지 회전 제어 모드로 분류된다. 이들 회전 제어 모드는 후술하는 바와 같이 정의된다.
제1 회전 모드는 아이들링 상태의 엔진 회전수를 얻기 위해 엔진 회전수를 제어하는 "아이들 모드"이다. 제2 회전 모드는 작업 클러치 레버(41)를 조작하여 클러치(21)를 결합(클러치 온)시키는 "작업 모드"로서, 이 모드에서는 엔진(14)에 의해 발생된 토크를 사용하여 작업을 수행하는 상태의 엔진 회전수를 얻기 위한 제어가 수행된다.
이어서, 제어 유닛(89)이 엔진(14)의 회전수를 작업 모드에 따라 제어하는 제어의 개념을 도 18에 기초하여 설명한다.
도 18은 제3 실시예의 제어 유닛에 의해 수행되는 제어의 개념도로서, 수평축은 스로틀 밸브 각도(Thr)(도)를 나타내고 수직축은 엔진의 출력 발생률(Rop)(%)을 나타낸다. 엔진의 출력 발생률(Rop)은 엔진의 목표 엔진 회전수 및 스로틀 밸브 각도(Thr)에 기초하여 연산된다.
예컨대, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수는 5개의 특성 곡선(Nt1 내지 Nt5)으로 나타내어진다. 이들 특성 곡선에서, 특성 곡선(Nt)의 목표 엔진 회전수가 가장 작고, 특성 곡선의 목표 엔진 회전수는 Nt1, Nt2, Nt3, Nt4, Nt5의 순서로 증가된다(Nt1 < Nt2 < Nt3 < Nt4 < Nt5).
특성 곡선(Nt1)은 아이들 모드에 있어서 엔진(14)의 목표 엔진 회전수의 특성 곡선이다. 그 밖의 특성 곡선(Nt2 내지 Nt5)은 작업 모드에 있어서 엔진(14)의 목표 엔진 회전수의 특성 곡선이다. 특성 곡선(Nt1 내지 Nt5)에 따르면, 목표 엔진 회전수가 증가함에 따라, 엔진의 출력 발생율(Rop)이 스로틀 밸브 각도(Thr)에 대하여 감소하는 경향이 있다.
여기에서 엔진(14)(도 17 참조)의 출력 발생율(Rop)은 엔진(14)에 걸리는 부하의 크기를 나타내는 값(파라미터)이다. 출력 발생율(Rop)이 크다는 것은 엔진(14)에 걸리는 부하가 크다는 것을 나타낸다.
목표 엔진 회전수가 일정한 경우에는, 스로틀 밸브(92)의 각도(Thr)(도 17 참조)가 증가함에 따라, 출력 발생율(Rop)이 증가한다. 그 이유는, 엔진(14)의 회전수가 동일한 경우에도 스로틀 밸브(92)의 각도(Thr)가 증가함에 따라 엔진(14)의 출력이 전반적으로 증가하기 때문이다. 바꿔 말하면, 출력 발생율(Rop)이 증가한다. 스로틀 밸브의 각도(Thr)가 최대인 경우에, 출력 발생율(Rop)이 최대(100%)이다.
도 17에 도시된 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)에서는, 커터(15)로 잔디를 깎기 시작할 때, 엔진(14)에 걸리는 부하가 증가한다. 이때, 엔진(14)의 실제 회전수를 이번의 목표 엔진 회전수로 유지하기 위하여, 제어 유닛(89)은 스로틀 밸브(92)의 각도(Thr)를 증가시키는 제어를 행한다. 그 결과, 출력 발생율(Rop)은 증가한다.
목표 엔진 회전수가 예컨대 Nt2일 때, 스로틀 밸브 각도(Thr)가 30도가 되면 출력 발생율(Rop)은 대략 78%의 큰 값을 갖는다. 이때, 목표 엔진 회전수가 Nt2에서 Nt3로 증가되면, 스로틀 밸브 각도(Thr)가 30도이더라도 출력 발생율(Rop)은 대략 68%로 감소한다. 엔진(14)의 실제 회전수가 증가할 때 엔진(14)에 의해 발생되는 출력이 증가하므로, 출력 발생율(Rop)이 감소한다. 엔진(14)은 충분히 부하에 응답할 수 있다.
목표 엔진 회전수가 Nt3일 때, 스로틀 밸브 각도(Thr)가 20가 되면 출력 발생율(Rop)은 대략 39%의 작은 값을 갖는다. 이때, 목표 엔진 회전수가 Nt3에서 Nt2로 감소되면, 스로틀 밸브 각도(Thr)가 20도이더라도 출력 발생율(Rop)은 대략 52%로 증가한다. 출력 발생율(Rop)은 여전히 작은 상태이다. 바꿔 말하면, 엔진(14)에 걸리는 부하가 감소되어 있으므로, 목표 엔진 회전수를 Nt2로 감소하는 것으로 인하여 문제가 야기되지 않는다. 목표 엔진 회전수를 감소시킴으로써, 엔진 소음을 줄일 수 있고, 연료 효율을 향상시킬 수 있다.
엔진(14)의 실제 속도가 제어 유닛(89)에 의해 제어되지만, 스로틀 밸브(92)의 각도(Thr) 및 엔진(14)의 목표 엔진 회전수는 엔진(14)의 최적의 출력 발생률(Rop)을 고려하여 최적의 값으로 설정될 수 있다. 그 결과, 엔진(14)은 최적의 조건 하에서 작동될 수 있다.
스로틀 밸브(92)의 각도(Thr)의 자동 설정을 통하여, 작업자는 작업 중에 엔진(14)에 걸리는 부하가 변동할 때마다, 스로틀 레버를 조작할 필요가 없게 되었고, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수를 적절한 값으로 조정할 필요가 없게 되었다.
제3 실시예는 엔진(14)의 회전수가 전술한 제어 개념에 기초하여 제어 유닛(89)에 의해 제어되도록 구성되어 있다.
이어서, 도 17에 도시된 제어 유닛(89)에 의해 수행되는 제어의 흐름을 설명한다. 엔진(14)의 시동을 거는 시간으로부터 제어 유닛(89)이 제어 루틴을 실행하는 시간까지의 일련의 조작은 도 9에 도시된 제1 실시예와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
도 19a는 제3 실시예에 따른 제어 유닛(89)을 위한 제어(메인 루틴)의 흐름도이고, 제어 유닛(89)이 도 9에 도시된 단계 ST07의 "엔진 회전수 제어 루틴"을 실행하는 기본 제어 흐름을 보여준다.
ST111 : 작업 클러치 조작 검출 센서(68)의 신호를 판독한다.
ST112 : 작업 클러치 레버(41)가 "오프" 위치에 있는가에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 "아이들 모드"가 실시 중인 것으로 판단하며, ST113으로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 "작업 모드"가 실시 중인 것으로 판단한고, ST116으로 진행한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 작업자가 손을 작업 클러치 레버(41)에서 뗀 경우, 작업 클러치 레버(41)의 위치는 "오프" 위치이다. 작업 클러치 레버(41)의 위치는 작업 클러치 조작 검출 센서(68)의 검출 신호에 따라 판단된다.
ST113 : 엔진(14)의 회전 제어 모드가 "아이들 모드"로 이행되므로, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)가 아이들링 목표값(Nid)로 설정된다. 아이들링 목표값(Nid)은 아이들 상태에 있어서의 엔진(14)의 회전수에 상응하는 미리 정해놓은 특정 엔진 회전수이다. 아이들링 목표값(Nid)은 제1 실시예의 저속 목표 엔진 회전수(NL)(도 3 및 도 10의 ST13 참조)와 동일한 값이다.
ST114 : 스로틀 각도 센서(85)에 의해 스로틀 밸브(92)의 각도(Thr)를 측정한다.
ST115 : ST114에서 측정되는 초기값이 0인 "이전 스로틀 각도(Tho)"를 새로운 스로틀 밸브 각도(Thr)[신규 각도(Thr)]로 갱신한 후, ST119로 진행한다. 바꿔 말하면, ST114에서 확보한 "신규 각도(Thr)"는 메모리에 "이전 스로틀 각도(Tho)"로 저장된다.
ST116 : 엔진(14)의 회전 제어 모드가 "작업 모드"이므로, 작업 클러치 레 버(41)가 "오프" 위치에서 "온" 위치로 전환되는 시간인가에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 ST117로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 ST118로 진행한다. 상기 시간이 작업 클러치 레버(41)가 스위치-온되는 순간일 때에는 "예"라고 판단한다. 작업 클러치 레버(41)의 "온" 조작이 이전 시간부터 계속되고 있을 때에는 "아니오"라고 판단한다.
ST117 : 먼저 "전회의 작업시 목표값(Nwo)"이 미리 정해놓은 특정의 값인 "작업 시간 초기 목표값(Nwi)"으로 설정되고, ST118로 진행한다. 따라서, "전회의 작업시 목표값(Nwo)"의 초기값은 작업 클러치 레버(41)가 "온" 위치에 놓여 있는 시간에만 작업 시간 초기 목표값(Nwi)으로 설정된다. 전회의 작업시 목표값(Nwo)은 후술하는 바와 같이 도 20의 ST205, ST206, ST209 및 ST210에서 사용된다.
ST118 : "엔진 회전수 설정 루틴"이 실행되어, 작업 모드에 있어서의 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)가 설정되고, 그 후 ST119로 진행한다. ST118을 구체적으로 실행하기 위한 서브 루틴은 후술하는 바와 같이 도 20에 도시되어 있다.
ST119 : 엔진(14)의 실제 엔진 회전수(Nr)가 엔진 회전 센서(86)에 의해 측정된다.
ST120 : ST113 또는 ST118에서 설정된 목표 엔진 회전수(Nt)보다 실제 엔진 회전수(Nr)가 낮은가에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 ST121로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 ST122로 진행한다.
ST121 : 제어 모터(83)가 정회전 방향으로 구동되고, 이에 의해 스로틀 밸브(92)가 개방된다. 그 결과, 실제 엔진 회전수(Nr)가 증가한다.
ST122 : 제어 모터(83)가 역회전 방향으로 구동되고, 이에 의해 스로틀 밸브(92)가 폐쇄된다. 그 결과, 실제 엔진 회전수(Nr)가 감소한다.
ST123 : 메인 스위치(64)의 스위치 신호가 판독된다.
ST124 : 메인 스위치(64)가 "온" 상태인가에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면, 엔진(14)을 계속 작동시키는 것으로 판단하며 ST111로 되돌아간다. 평가 결과가 "아니오"이면, 엔진(14)에 대하여 정지 명령이 내려진 것으로 판단하고 ST125로 진행한다.
ST125 : 엔진(14)이 정지된 후, 전술한 제어 흐름에 따른 제어가 종료된다.
도 1 및 도 2에 도시된 제1 실시예의 회전 모드 스위치(65)가 변경 없이 포함되는 변형례의 구성이 제3 실시예에 채택될 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 제1 실시예의 구조는 제3 실시예에 대한 변형례에 사용된다. 그러나, 제어 유닛(89)의 구조는 변경된다.
제3 실시예의 변형례에서, 제어 유닛(89)이 엔진(14)의 회전수를 제어하는 제어 모드는, 다음 3가지 일반적 회전 제어 모드, 즉 제1 실시예와 동일하게 "아이들 모드", "정음 모드" 및 "파워 모드"를 포함한다.
도 19b는 제3 실시예에 대한 변형례의 제어 유닛(89)에 의해 수행되는 제어(메인 루틴)의 흐름도이다. 변형례에서, 도 19b에 도시된 ST14A, ST116A, ST116B, ST117A 및 ST117B는 도 19a에 도시된 제어 흐름도의 ST116 내지 ST117 대신에 제공되어 있다.
ST111 : 여러 스위치의 스위치 신호가 판독된다. 구체적으로, 회전 모드 스 위치(65) 및 작업 클러치 조작 검출 센서(68)의 신호가 판독된다.
ST112 : 작업 클러치 레버(41)가 "오프" 위치에 있는가에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 "아이들 모드"가 실시 중인 것으로 판단하며 ST113으로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 ST14A로 진행한다.
ST113 : 도 19a에 도시된 ST113과 동일하다.
ST114 : 도 19a에 도시된 ST114와 동일하다.
ST115 : ST114에서 측정되는 초기값이 0인 "이전 스로틀 각도(Tho)"를 새로운 스로틀 밸브 각도(Thr)[신규 각도(Thr)]로 갱신한 후, ST119로 진행한다.
ST14A : 엔진의 회전 제어 모드가 "정숙 모드"인가에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 ST116A로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 "파워 모드"가 실시 중인 것으로 판단하고 ST116B로 진행한다. ST14A에서는, 회전 모드 스위치(65)가 "온" 상태일 때 "예"로 판단하고, 회전 모드 스위치(65)가 "오프" 상태일 때 "아니오"로 판단한다.
ST116A : 후술하는 제1 조건 및 제2 조건에서 선택된 조건이 충족되었는가에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 ST117A로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 ST118로 진행한다.
제1 조건은 작업 클러치 레버(41)가 "오프" 위치로부터 "온" 위치로 전환되는 타임이라는 조건이다. 제2 조건은 회전 제어 모드가 파워 모드로부터 정음 모드로 전환되는 타임이라는 조건이다.
작업 클러치 레버(41)가 턴-온되는 타임인 경우, 또는 파워 모드로부터 정음 모드로 전환하는데 회전 모드 스위치(65)가 사용되는 타임인 경우에만, ST116A에서 "예"라고 판단한다.
ST117A : 먼저 "전회의 작업시 목표값(Nwo)"이 미리 정해놓은 특정의 중속 목표 엔진 회전수(NM)의 값으로 설정되고, ST118로 진행된다. 도 3에 도시된 제1 실시예에 있어서와 마찬가지로, 중속 목표 엔진 회전수(NM)는 엔진(14)이 실질적으로 최대 토크(Tmax)를 발생시킬 수 있는 엔진 회전수(NM)에 상응한다. 전회의 작업시 목표값(Nwo)은 후술하는 도 20의 ST205, ST206, ST209 및 ST210에 사용된다.
ST116B : 후술하는 제3 조건 및 제4 조건에서 선택된 조건이 충족되었는가에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 ST117B로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 ST118로 진행한다.
제3 조건은 작업 클러치 레버(41)가 "오프" 위치로부터 "온" 위치로 전환되는 타임이라는 조건이다. 제2 조건은 회전 제어 모드가 정음 모드로부터 파워 모드로 전환되는 타임이라는 조건이다.
작업 클러치 레버(41)가 턴-온되는 타임인 경우, 또는 정음 모드로부터 파워 모드로 전환하는데 회전 모드 스위치(65)가 사용되는 타임인 경우에만, ST116B에서 "예"라고 판단한다.
ST117B : 먼저 "전회의 작업시 목표값(Nwo)"이 미리 정해놓은 특정의 고속 목표 엔진 회전수(NH)의 값으로 설정되고, ST118로 진행된다. 도 3에 도시된 제1 실시예에 있어서와 마찬가지로, 고속 목표 엔진 회전수(NH)는 엔진(14)이 실질적으로 최대 출력(Pmax)를 발생시킬 수 있는 엔진 회전수(NH)에 상응한다. 전회의 작 업시 목표값(Nwo)은 후술하는 도 20의 ST205, ST206, ST209 및 ST210에 사용된다.
ST118 : "엔진 회전수 설정 루틴"이 실행되어, 정음 모드 또는 파워 모드의 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)가 설정되고, ST119로 진행된다. ST118을 구체적으로 실행하기 위한 서브 루틴은 후술하는 바와 같이 도 20에 도시되어 있다.
ST119 내지 ST125 : 도 19a에 도시된 ST119 내지 ST125와 동일하다.
이어서, 제어 유닛(89)이 엔진(14)의 회전수를 설정하도록 ST118(도 19a 및 도 19b 참조)에 도시된 루틴을 실행하는 특정 제어 흐름을 도 20에 기초하여 설명한다.
도 20은 제3 실시예의 제어 유닛(89)에 의해 수행되는 제어(서브 루틴)의 흐름도이다.
ST201 : 스로틀 밸브(92)의 각도(Thr)가 스로틀 각도 센서(85)에 의해 측정된다.
ST202 : 신규 각도(Thr)로부터 이전 스로틀 각도(Tho)를 감산하여 이전 스로틀 각도(Tho)와 신규 각도(Thr) 사이의 차, 즉 스로틀 각도차(ΔTh)[ΔTh = Thr - Tho]를 연산한다. 신규 각도(Thr)가 이전 스로틀 각도(Tho)보다 작은 경우 스로틀 각도차(ΔTh)가 음(마이너스)의 값인 것은 명백하다.
"신규 각도(Thr)"는 도 20에 도시된 제어 흐름의 "이번 사이클"이 실행될 때 ST201에서 측정되는 스로틀 밸브(92)의 새로운 각도(Thr)이다.
"이전 스로틀 각도(Tho)"는 도 20에 도시된 제어 흐름의 "전회의 사이클"이 실행될 때 ST201에서 측정되는 스로틀 밸브(92)의 본래의 각도이다. 그러나, ST115(도 19a 및 도 19b 참조)에서 확보되는 "이전 스로틀 각도(Tho)"는 ST112(도 19a 및 도 19b 참조)에서 "아니오"라고 판단한 경우에만 예외적으로 ST202에서 "이전 스로틀 각도(Tho)"로서 사용된다.
ST203 : 스로틀 각도차(ΔTh)가 "증대시의 각도차 기준값(Thup)"보다 큰가(ΔTh > Thup)에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 ST204로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 ST207로 진행한다. "증대시의 각도차 기준값(Thup)"은, 엔진(14)의 회전수를 증대시킬 것인가에 대해 판단할 때의 판단 기준으로서 미리 설정해놓은 특정의 "양(플러스)"의 값이다.
ST204 : 엔진(14)의 신규 작업시 목표값(Nwn)[즉, 신규 목표 엔진 회전수(Nwn)]은 ST201에서 측정된 스로틀 밸브(92)의 각도(Thr)로부터 목표값 증대 보정 맵에 기초하여 연산된다. 목표값 증대 보정 맵에 대해서는 도 21에 기초하여 상세히 후술한다.
ST205 : 신규 작업시 목표값(Nwn)이 이전 작업시 목표값(Nwo)보다 큰가(Nwn > Nwo)에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 ST211로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 ST206으로 진행한다. 여기서, "이전 작업시 목표값(Nwo)"이란 용어는 이전에 연산된 작업시 엔진(14)의 목표값(목표 엔진 회전수)을 지칭한다.
ST206 : ST205에서 "Nwn ≤ Nwo" 이었으므로, 신규 작업시 목표값(Nwn)은 이전 작업시 목표값(Nwo)으로 갱신되고, 그 후 ST211로 진행한다.
ST207 : 스로틀 각도차(ΔTh)가 "감소시의 각도차 기준값(Thdw)"보다 작은가(ΔTh < Thdw)에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 ST208로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 ST210로 진행한다. "감소시의 각도차 기준값(Thdw)"은, 엔진(14)의 회전수를 감소시킬 것인가에 대해 판단할 때의 판단 기준으로서 미리 설정해놓은 특정의 "음(마이너스)"의 값이다.
ST208 : 엔진(14)의 신규 작업시 목표값(Nwn)[즉, 신규 목표 엔진 회전수(Nwn)]은 ST201에서 측정된 스로틀 밸브(92)의 각도(Thr)로부터 목표값 감소 보정 맵에 기초하여 연산된다. 목표값 감소 보정 맵에 대해서는 도 21에 기초하여 상세히 후술한다.
ST209 : 신규 작업시 목표값(Nwn)이 이전 작업시 목표값(Nwo)보다 작은가(Nwn < Nwo)에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 ST211로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 ST210으로 진행한다.
ST210 : ST203 및 ST207에서 "Thdw ≤ ΔTh ≤ Thup" 또는 ST209에서 "Nwn ≥ Nwo" 이었으므로, 신규 작업시 목표값(Nwn)은 이전 작업시 목표값(Nwo)으로 갱신되고, 그 후 ST211로 진행한다.
ST211 : 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)가 신규 작업시 목표값(Nwn)으로 갱신된다.
ST212 : 이전 스로틀 각도(Tho)가 ST201에서 측정된 신규 각도(Thr)로 갱신된다.
ST213 : 이전 작업시 목표값(Nwo)이 신규 작업시 목표값(Nwn)으로 갱신되고, 그 후 도 20의 제어 흐름에 따른 제어가 종료된다.
이어서, 목표값 증대 보정 맵과 목표값 감소 보정 맵을 도 21에 기초하여 설 명한다.
도 21은 본 발명에 따른 목표값 증대 보정 맵과 목표값 감소 보정 맵을 설명하기 위해 사용되는 도면으로서, 각도(Thr)에 상응하는 작업시 목표값(Nwn)을 확보하기 위한 목표값 증대 보정 맵과 목표값 감소 보정 맵을 보여준다. 도 21에서 수평축은 스로틀 밸브 각도(Thr)(도)를 나타내고, 수직축은 작업시 엔진의 목표값(Nwn)(rpm)을 나타낸다.
도 21에서, 스로틀 밸브(92)의 각도(Thr)(도 17 참조)는 Thr1, Thr2, Thr3, Thr4, Thr5, Thr6, Thr7의 순으로 증대되는 7개의 값으로 설정되어 있다.
작업시 엔진(14)의 목표값(Nwn)(도 17 참조)은 Nwn1, Nwn2, Nwn3, Nwn4, Nwn5, Nwn6의 순으로 증대되는 6개의 값으로 설정되어 있다.
Nwn1에서 Nwn2까지의 간격은 대략 Nwn2에서 Nwn4까지의 간격과 Nwn4에서 Nwn6까지의 간격과 동일하다. Nwn3의 값은 Nwn2와 Nwn4 사이의 중간 정도이다. Nwn5의 값은 Nwn4와 Nwn6 사이의 중간 정도이다. 따라서, Nwn2, Nwn3, Nwn4, Nwn5 및 Nwn6 사이의 간격은 작다.
실선으로 표시된 목표값 증대 보정 맵의 특성은, 스로틀 밸브(92)의 각도(Thr)가 증가함에 따라 작업시 엔진(14)의 목표값(Nwn)이 단계적으로 증가하도록 설정되어 있다.
구체적으로, 목표값 증대 보정 맵은 작업시 목표값(Nwn)을 후술하는 4개의 단계적인 값으로 설정하는 특성이다. 스로틀 밸브 각도(Thr)가 Thr3보다 작은 경우(Thr < Thr3), 작업시 목표값(Nwn)은 Nwn1로 설정된다(Nwn = Nwn1). 스로틀 밸 브 각도(Thr)가 Thr5보다 작고 Thr3보다 크거나 같은 경우(Thr3 ≤ Thr < Thr5), 작업시 목표값(Nwn)은 Nwn2로 설정된다(Nwn = Nwn2). 동일한 방식으로, "Thr5 ≤ Thr < Thr7"인 경우, "Nwn = Nwn4"로 설정된다. "Thr7 ≤ Thr"인 경우, "Nwn = Nwn6"으로 설정된다.
스로틀 밸브 각도(Thr)에 있어서 소정의 증가량(Thr3에서 Thr5까지의 간격과 Thr5에서 Thr7까지의 간격)과, 작업시 목표값(Nwn)이 단계적으로 증가되는 소정의 간격(Nwn1에서 Nwn2까지의 간격, Nwn2에서 Nwn4까지의 간격 및 Nwn4에서 Nwn6까지의 간격) 모두에 대해 큰 간격 값이 설정되어 있다.
점선으로 표시된 목표값 감소 보정 맵의 특성은, 스로틀 밸브 각도(Thr)가 감소함에 따라 작업시 엔진(14)의 목표값(Nwn)이 단계적으로 감소하도록 설정되어 있다.
구체적으로, 목표값 감소 보정 맵은 작업시 목표값(Nwn)을 후술하는 6개의 단계적인 값으로 설정하는 특성이다. 스로틀 밸브 각도(Thr)가 Thr6보다 큰 경우(Thr > Thr6), 작업시 목표값(Nwn)은 Nwn6으로 설정된다(Nwn = Nwn6). 스로틀 밸브 각도(Thr)가 Thr6보다 작고 Thr5보다 크거나 같은 경우(Thr5 ≤ Thr < Thr6), 작업시 목표값(Nwn)은 Nwn5로 설정된다(Nwn = Nwn5). 동일한 방식으로, "Thr4 ≤ Thr < Thr5"인 경우, "Nwn = Nwn4"로 설정된다. "Thr2 ≤ Thr < Thr4"인 경우, "Nwn = Nwn3"으로 설정된다. "Thr1 ≤ Thr < Thr2"인 경우, "Nwn = Nwn2"로 설정된다. "Thr < Thr1"인 경우, "Nwn = Nwn1"로 설정된다.
스로틀 밸브 각도(Thr)에 있어서 소정의 감소량(Thr6에서 Thr5까지의 간격, Thr5에서 Thr4까지의 간격, Thr4에서 Thr2까지의 간격 및 Thr2에서 Thr1까지의 간격)과, 작업시 목표값(Nwn)이 단계적으로 감소되는 소정의 간격(Nwn6에서 Nwn5까지의 간격, Nwn5에서 Nwn4까지의 간격, Nwn4에서 Nwn3까지의 간격 및 Nwn3에서 Nwn2까지의 간격) 모두에 대해 작은 간격 값이 설정되어 있다.
전술한 내용으로부터 명백한 바와 같이, 목표값 증대 보정 맵과 목표값 감소 보정 맵은 서로에 대해 이력(履歷) 특성을 가질 수 있다. 목표값 증대 보정 맵에 있어서 스로틀 밸브 각도(Thr)는 Thr3 내지 Thr7의 범위에 설정되어 있고, 예컨대 20도이다. 목표값 감소 보정 맵에 있어서 스로틀 밸브 각도(Thr)는 Thr1 내지 Thr6의 범위에 설정되어 있고, 예컨대 15도이다.
복수 개의 단계(Nwn1, Nwn2, Nwn4 및 Nwn6) 사이의 간격이 사전에 큰 값으로 설정되어 있으므로, 엔진(14)에 걸리는 부하가 갑작스레 증가하여 스로틀 밸브(92)의 각도(Thr)가 증가될 때, 보다 큰 값을 갖는 작업시 목표값(Nwn)[목표 엔진 회전수(Nt)]이 선택될 수 있다. 따라서, 실제 엔진 회전수(Nr)를 더 증가시킬 수 있고, 그 결과 엔진의 출력을 더 증대시킬 수 있다. 따라서, 작업시 기구(15)에 걸리는 부하의 갑작스런 증가에 대해 보다 신속하게 응답할 수 있다. 기구(15)에 걸리는 부하가 갑작스레 증가하는 경우에, 작업 특성이 더 향상될 수 있고, 기구(15)에 의해 수행되는 작업의 질이 안정화될 수 있다.
목표값 감소 보정 맵에 따르면, 엔진(14)에 걸리는 부하가 감소할 때, 작업시 목표값(Nwn)은 작은 단계로 서서히 감소될 수 있다. 따라서, 엔진(14)에 걸리는 부하가 감소할 때 충분한 응답을 제공하면서 엔진 회전수를 감소시키는 것에 의 해, 엔진의 소음이 줄어들 것으로 예측될 수 있다.
도 20에 도시된 바와 같이, 엔진(14)에 걸리는 부하가 크게 변동되는 경우, ST202에서 연산되는 스로틀 각도차(ΔTh)가 두드러지게 변동된다. 그 결과, ST203 및 ST207에서 행해지는 판단이 자주 바뀐다. 따라서, ST204에서 설정되는 작업시 목표값(Nwn)과 ST208에서 설정되는 작업시 목표값(Nwn) 사이에서 잦은 이행 현상, 즉 헌팅 현상이 때때로 일어날 수 있다.
따라서, 목표값 증대 보정 맵의 증대 특성과 목표값 감소 보정 맵의 감소 특성 사이의 이력이 제3 실시예에 제공된다. 또한, 목표값 증대 보정 맵의 특성에서보다는 목표값 감소 보정 맵의 특성에서, 스로틀 밸브 각도(Thr)가 설정되는 범위는 더 크고, 작업시 목표값(Nwn)이 설정되는 단계의 수도 또한 6개로 증대된다. 따라서, 작업시 목표값(Nwn)이 목표값 감소 보정 맵에 따라 설정되는 동안에, 작업시 목표값(Nwn)을 목표값 증대 보정 맵에 따라 설정하는 것으로 이행되는 상황을 충분히 억제할 수 있다.
따라서, 작업시 엔진(14)의 실제 엔진 회전수(Nr)에 있어서 갑작스런 변동은 일어나지 않는다. 바꿔 말하면, 실제 엔진 회전수(Nr)의 헌팅 형상이 방지될 수 있다. 따라서, 기구(15)에 의한 작업 상태가 가능한 한 최대로 유지될 수 있으므로, 기구(15)에 의해 수행되는 작업의 질이 향상될 수 있다. 예컨대, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)에서는, 잔디 깎기 작업을 수행할 때 얻어지는 결과가 한층 더 향상될 수 있다.
제3 실시예의 설명과 제3 실시예에 대한 변형례를 후술하는 바와 같이 요약 기술한다(도 17 참조).
도 19a 및 도 20에 도시된 바와 같이, 제3 실시예의 제어 유닛(89)은 작업 클러치 레버(41)가 턴-온될 때, 단계적으로 설정된 복수 개의 목표 엔진 회전수(Nt)(Nid, Nwi) 중에서 목표 엔진 회전수(Nwi)를 지정한다(ST112, ST116, ST117 및 ST211 참조).
도 19b 및 도 20에 도시된 바와 같이, 제3 실시예의 변형례의 제어 유닛(89)은 작업 클러치 레버(41)가 턴-온될 때, 단계적으로 설정된 복수 개의 목표 엔진 회전수(Nt)(Nid, NM, NH) 중에서 목표 엔진 회전수(NM 또는 NH)를 지정한다.
또한, 도 19a에 도시된 제3 실시예와 도 19b에 도시된 변형례의 제어 유닛(89)은, 실제 엔진 회전수(Nr)가 상기 지정 목표 엔진 회전수(Nt)에 맞춰지도록, 스로틀 밸브(92)의 개폐를 제어한다.(ST119 내지 ST112 참조).
스로틀 밸브(92)의 개폐가 제어될 때, 스로틀 밸브 각도(Thr)는 엔진(14)에 걸리는 부하가 증가함에 따라 급격하게 증가한다. 도 20에 도시된 바와 같이, 스로틀 각도차(ΔTh)가 특정값(Thup)보다 큰 경우, 제어 유닛(89)은 스로틀 밸브 각도(Thr)가 소정량만큼 증가할 때마다 상기 지정 목표 엔진 회전수(Nt)를 단계적으로 증가시킨다(ST203, ST204, ST211 및 도 21의 목표값 증대 보정 맵 참조).
바꿔 말하면, 제어 유닛(89)은 엔진(14)에 걸리는 부하가 스로틀 밸브 각도(Thr)의 증가에 따라 증대된 것으로 판단하고, 부하의 증가에 상당하는 큰 값을 가진 목표 엔진 회전수(Nt)(목표값 증대 보정 맵에서 값 Nwn1, Nwn2, Nwn4 및 Nwn6으로부터 선택된 값)를 선택한다.
또한, 제어 유닛(89)은 실제 엔진 회전수(Nr)가 상기 큰 목표 엔진 회전수(Nt)와 일치하도록 스로틀 밸브(92)의 개폐를 제어한다. 엔진 출력은 실제 엔진 회전수(Nr)의 증가에 따라 증가한다. 그 결과, 기구(15)의 회전도 또한 증가한다. 따라서, 엔진 구동식 작업 기계(10)의 작업 효율이 증대될 수 있고, 작업이 안정적으로 수행될 수 있다. 따라서, 종래 기술에서와 같이 작업자가 스로틀 레버를 조작할 필요가 없고, 목표 엔진 회전수를 미세하게 조정할 필요가 없다.
동일한 방식으로, 스로틀 밸브(92)의 개폐가 제어될 때, 스로틀 밸브 각도(Thr)는 엔진(14)에 걸리는 부하가 감소함에 따라 급격하게 감소한다. 도 20에 도시된 바와 같이, 스로틀 각도차(ΔTh)가 특정값(Thdw)보다 작은 경우, 제어 유닛(89)은 상기 지정 목표 엔진 회전수(Nt)를 단계적으로 감소시킨다(ST207, ST208, ST211 및 도 21의 목표값 감소 보정 맵 참조).
바꿔 말하면, 제어 유닛(89)은 엔진(14)에 걸리는 부하가 스로틀 밸브 각도(Thr)의 감소에 따라 감소된 것으로 판단하고, 부하의 감소에 상당하는 작은 값을 가진 목표 엔진 회전수(Nt)(목표값 감소 보정 맵에서 값 Nwn1 내지 Nwn6의 범위에 있는 값들로부터 선택된 값)를 선택한다.
또한, 제어 유닛(89)은 실제 엔진 회전수(Nr)가 상기 작은 목표 엔진 회전수(Nt)와 일치하도록 스로틀 밸브(92)의 개폐를 제어한다. 엔진 출력은 실제 엔진 회전수(Nr)의 감소에 따라 점차 감소한다. 따라서, 실제 엔진 회전수(Nr)는 조금씩 감소될 수 있다.
따라서, 기구(15)의 회전 속도와 엔진 출력이 조금씩 감소될 수 있으므로, 작업 특성이 더 향상될 수 있고, 기구(15)에 의해 수행되는 작업의 질이 안정화될 수 있다. 예컨대, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)에 있어서는 잔디 깎기 작업을 수행할 때 항상 좋은 결과를 얻을 수 있다. 따라서, 엔진 구동식 작업 기계(10)의 작업 효율이 향상되며, 작업이 안정적으로 수행될 수 있다.
또한, 회전 속도가 감소하므로, 엔진 구동식 작업 기계(10)가 소음을 덜 발생시키고, 작업 환경이 개선될 수 있다. 또한, 종래 기술에서와 같이 작업자가 스로틀 레버를 조작할 필요가 없고, 목표 엔진 회전수를 미세하게 조정할 필요가 없다.
이어서, 엔진 구동식 작업 기계의 예로서 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계를 사용하는 제4 실시예를 도 22 내지 도 34에 기초하여 설명한다. 도 1 내지 도 11에 도시된 제1 실시예의 것과 동일한 제4 실시예의 구조 및 기능에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 그 설명을 생략한다.
도 22 및 도 23에 도시된 바와 같이, 제4 실시예에 따른 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)는 기본 구조가 실질적으로 제1 실시예와 동일하다. 제4 실시예에 따른 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)는, 제1 실시예의 조작 유닛(18)에 목표 엔진 회전수 변경 조작 유닛(60)이 부가되어 있고 제어 유닛(89)의 구조가 변경되어 있는 것을 특징으로 한다.
제4 실시예의 제어 유닛(89)은 메인 스위치(64), 회전 모드 스위치(65), 엔진 회전수 변경 스위치(66), 작업 클러치 조작 검출 센서(68), 스로틀 각도 센서(86) 및 엔진 회전 센서(86)의 신호를 수신하고, 엔진(14)을 제어한다.
도 22 및 도 23에 도시된 바와 같이, 제4 실시예의 조작 유닛(18)에는 목표 엔진 회전수 변경 조작 유닛(60)[목표 엔진 회전수 변경 유닛(60)]이 마련된다. 목표 엔진 회전수 변경 유닛(60)은 작업자의 조작에 따라 엔진(14)의 목표 엔진 회전수를 단계적으로 그리고 일시적으로 변경하도록 일시적인 변경 명령을 내리며, 엔진 회전수 변경 스위치(66) 및 부스터 레버(67)로 구성된다.
부스터 레버(67)는 조작 중에 손을 레버에서 떼면 원래의 위치로 자동 복귀하는 자동 복귀 부재이다. 엔진 회전수 변경 스위치(66)는 부스터 레버(67)의 조작에 따라 스위칭된다. 예컨대, 부스터 레버(67)가 조작되는 경우 엔진 회전수 변경 스위치(66)는 턴-온되고, 부스터 레버(67)가 원래의 위치로 되돌아가는 경우 엔진 회전수 변경 스위치(66)는 턴-오프된다.
도 24 내지 도 26에 도시된 바와 같이, 부스터 레버(67)는 좌측 핸들 바아(31)의 후방 단부(31a) 부근과 좌측 그립 레그부(34)의 부근에 배치된다.
구체적으로, 변속 레버 장착 브래킷(61)은 도 27 및 도 28에 도시된 바와 같이 원통형 보스(133)를 구비한다. 이 원통형 보스(133)에는 지지 핀(125)이 마련된다. 부스터 레버(67)는 아암부(126)와 조작 레버부(127)로 구성된다. 아암부(126)는 아암 플레이트(128), 장착부(129) 및 누름판(131)로 구성된다.
아암 플레이트(128)의 중앙부는 전방 및 후방으로 요동할 수 있도록 지지 핀(125)에 부착되어 있고, 비틀림 스프링(134)(리턴 스프링)에 의해 도 28의 반시계 방향으로 강제된다.
장착부(129)는, 아암 플레이트(128)의 중앙부로부터 후방 상향으로 연장되는 아암 플레이트(128)의 긴 단부에 일체로 형성된다. 장착부(129)는 아암 플레이트(128)의 상단부로부터 기계 본체의 폭 방향으로 구부러진 수평방향 편평부(129)와, 편평부(129a)의 단부로부터 전방 하향으로 구부러진 굽힘부(129b)를 구비하는 실질적으로 L자형인 부재이다. 조작 레버부(127)는 편평부(129a)로부터 후방 상향으로 연장되고, 말단부에는 그립(127a)이 마련된다.
누름판(131)은, 아암 플레이트(128)의 중앙부로부터 전방으로 연장되는 아암 플레이트(128)의 긴 단부에 일체로 형성된다. 누름판(131)은 아암 플레이트(128)의 단부로부터 변속 레버 장착 브래킷(61)을 향해 구부러진 수평부이다.
엔진 회전수 변경 스위치(66)는 부스터 레버(67)의 전방에 있어서 누름판(131)에 면하는 위치에 배치된다. 엔진 회전수 변경 스위치(66)는 예컨대 푸시 로드(66a)를 구비하는 리미트 스위치로 구성된다. 푸시 로드(66a)는 누름판(131)에 대향하는 하향 방위로 배치된다. 푸시 로드(66a)가 해제 상태일 때 리미트 스위치의 접점은 "온" 상태이고, 푸시 로드(66a)가 누름판(131)에 의해 눌려질 때 리미트 스위치의 접점은 "오프" 상태이다.
전술한 바와 같이, 부스터 레버(67)는 비틀림 스프링(134)에 의해 반시계 방향으로 강제된다. 따라서, 누름판(131)은 푸시 로드(66a)를 누르는 상태로 유지된다.
핸들(17)의 그립부(33)에 대한 조작 레버(127)의 위치 관계는 후술하는 바와 같다. 도 24, 도 28 및 도 29에 도시된 바와 같이, 부스터 레버(67)의 그립(127a)은 조작 공간(56)에 배치된다. 그립(127a)의 말단부는 좌측 그립 레그부(34)보다 약간 더 후방에 위치 설정된다. 바꿔 말하면, 부스터 레버(67)는 왼손(57)으로 그립부(33)의 좌측 그립 레그부(34)를 붙잡으면 조작할 수 있도록 회전 모드 스위치(65)에 인접한 위치에 배치된다.
따라서, 작업자가 왼손(57)으로 좌측 그립 레그부(34)를 붙잡았을 때, 작업자는 엄지 손가락(57a)을 그립부(33)의 뒤에서부터 조작 공간(56)을 향해 이동시킴으로써 엄지 손가락(57a)을 그립(127a) 상에 걸리게 할 수 있다. 이 상태에서, 엄지 손가락(57a)으로 그립(127a)을 전방으로 밀어붙일 수 있다.
도 24 및 도 30에 도시된 바와 같이, 부스터 레버(67)는 메인 스위치(64)의 우측 뒤에 그리고 회전 모드 스위치(65)의 좌측 뒤에 배치된다.
커버(71)에 있어서 메인 스위치 부착 구멍(74)과 스위치 부착 구멍(75) 사이에는 부스터 레버 가이드 구멍(76)이 마련된다. 부스터 레버(67)의 조작 레버부(127)는 부스터 레버 가이드 구멍(76)으로부터 위로 돌출한다. 커버(71)는 엔진 회전수 변경 스위치(66) 및 부스터 레버(67)를 덮고 보호하며, 또한 이들 부재를 은폐시켜 외관을 향상시킨다.
도 24, 도 26 및 도 30에 도시된 바와 같이, 부스터 레버(67)의 아암부(126)는 커버(71)에 의해 덮이며, 조작 레버부(127)는 부스터 레버 가이드 구멍(76)으로부터 위로 돌출하면서 유지된다.
도 24 및 도 25에 도시된 바와 같이, 조작 유닛(18)이 좌측 핸들 바아(31)의 후방 단부(31a)에 마련되어, 변속 레버(62), 메인 스위치(64) 및 회전 모드 스위치(65)뿐만 아니라 엔진 회전수 변경 스위치(66) 및 부스터 레버(67)가 작업자의 왼손 측에 모여 있을 수 있다. 따라서, 조작이 복잡해지는 것을 방지할 수 있고, 조작의 편의성이 향상될 수 있다.
메인 스위치(64), 회전 모드 스위치(65), 엔진 회전수 변경 스위치(66) 및 작업 클러치 조작 검출 센서(68)의 와이어 하네스(도시 생략)은 변속 케이블(27) 및 클러치 케이블(122)과 함께 묶일 수 있다. 이로써, 이들 스위치의 와이어 하네스는 변속 케이블(27) 및 클러치 케이블(122)에 의해 보호받을 수 있다.
이어서, 작업 클러치 레버(41) 및 주행 레버(42)의 조작 예를 도 23를 참조로 하고 도 31a 내지 도 31d를 기초로 하여 설명한다.
도 31a에 도시된 바와 같이, 작업자는 왼손(57)으로 좌측 그립 레그부(34)와 작업 클러치 레버(41)의 좌측 레버 레그부(44)를 붙잡고, 오른손(58)으로 3개의 수평 레버(36, 46, 55)를 겹쳐지게 붙잡는다.
이 상태에서, 작업자는 왼손(57)의 엄지 손가락(57a) 만을 조작 공간(56)을 향해 뻗어, 도 31b에 도시된 바와 같이 엄지 손가락(57a)을 그립(127a) 상에 걸 수 있다[엄지 손가락(57a)을 그립(127a) 상에 놓을 수 있다].
도 31c에 도시된 바와 같이, 그립(127a) 상에 걸린 엄지 손가락(57a)을 전방으로 밀면, 그립(127a)이 전방으로 밀린다. 그 결과, 부스터 레버(67)는 지지 핀(125)을 중심으로 하여 도 31c에 있어서의 시계 방향(화살표 R11의 방향)으로 요동한다. 따라서, 누름판(131)은 도 31의 시계 방향(화살표 R12의 방향)으로 요동하고 푸시 로드(66a)로부터 떨어진다. 도 31d에 도시된 바와 같이, 푸시 로드(66a)가 하향 돌출하여, 엔진 회전수 변경 스위치(66)는 "온" 상태로 전환된다.
그 후, 엄지 손가락(57a)을 그립(127a)에서 떼면, 부스터 레버(67)는 비틀림 스프링(134)의 강제력에 의해 도 31d의 반시계 방향으로 요동되고, 도 31a 및 도 31b에 도시된 원래의 위치로 자동 복귀된다. 그 결과, 누름판(131)은 푸시 로드(66a)를 압박하고, 이에 의해 엔진 회전수 변경 스위치(66)는 원래의 "오프" 상태로 전환된다.
전술한 설명으로부터 명백한 바와 같이, 제4 실시예에 따른 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)에 있어서, 그립부(33)의 좌측 및 우측 중에서 선택된 쪽[그립부(33)에 있어서 한 손에서 다른 손으로의 스위칭이 거의 일어나지 않는 쪽], 즉 좌측에 조작 공간(56)이 마련되고, 부스터 레버(67)의 그립(127a)은 조작 공간(56)에 배치된다.
따라서, 작업자는 좌측 그립 레그부(34)를 붙잡고 있는 왼손(57)을 이동시키지 않고도 엄지 손가락(57a) 만으로 그립(127a)을 조작함으로써, 엔진(14)의 회전수를 일시적으로 증가시킬 수 있다. 그 후, 엄지 손가락(57a)을 그립(127a)으로부터 떼어 그립(127a)에 걸리는 압력을 해제시키고, 이로써 부스터 레버(67)는 비틀림 스프링(134)의 강제력에 의해 원래의 위치로 복귀될 수 있다.
또한, 그립(127a)은 좌측 그립 레그부(34)의 부근에 배치된다. 작업자는 좌측 그립 레그부(34)를 왼손(57)으로 붙잡고 있는 동안에, 편안하게 (불편함 없이) 엄지 손가락(57a)을 그립(127a) 상에 놓을 수 있다. 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)가 작동되는 동안 부스터 레버(67)는 쉽게 조작될 수 있고, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(도 23 참조)는 작업 조건에 따라 일시적으로 그리고 신속하게 변경될 수 있다.
예컨대, "정음 모드"로 작업하는 중에 기구(15)에 걸리는 부하가 일시적으로 증가하는 경우, 부스터 레버(67)를 조작함으로써 "파워 모드"로의 일시적 전환이 신속하게 실시될 수 있다. 그 후, 부하가 원래의 상태로 되돌아가면, "정음 모드"로의 신속한 복귀가 실시될 수 있다.
또한, 작업 페이스를 방해하거나 늦추지 않으면서도 엔진 회전수를 즉시 증가시킬 수 있어, 작업 효율이 한층 더 향상될 것으로 예측할 수 있다.
도 28 및 도 29에 도시된 바와 같이, 좌측 그립 레그부(34)를 붙잡고 있는 왼손(57)의 엄지 손가락(57a)이 그립(127a)을 전방으로 미는 경우, 그립(127a)이 밀리는 범위는 엄지 손가락(57a)의 이동 범위에 의해 제한된다.
그러나, 좌측 그립 레그부(34)는 전방 상향으로 경사져 있다. 또한, 부스터 레버(67)는 그립부(33)보다 후방으로 더 연장된다. 바꿔 말하면, 그립(127a)은 좌측 그립 레그부(34)보다 후방으로 더 돌출되어 있다.
작업자는 좌측 그립 레그부(34)와 작업 클러치 레버(41)의 좌측 레버 레그부(44)를 붙잡고 있는 작업자의 왼손(57)의 엄지 손가락(57a)을 사용하여, 편안하게 (불편함 없이) 그립(127a)을 좌측 그립 레그부(34) 부근에 대해 전방으로 밀 수 있다.
그립(127a)이 밀리는 범위는 엄지 손가락(57a)의 이동 범위로 제한되므로, 그립(127a)은 전방으로 지나치게 멀리 이동하지는 않는다.
이어서, 도 23에 도시된 제어 유닛(89)의 제어 흐름을 도 32 및 도 33에 기 초하여 설명한다. 엔진의 시동을 거는 시간으로부터 제어 유닛이 제어 루틴을 실행하는 시간까지의 일련의 조작은 도 9에 도시된 제1 실시예와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
도 32는 제4 실시예에 따른 제어 유닛(89)을 위한 제어(메인 루틴)의 흐름도이고, 제어 유닛(89)이 도 9에 도시된 단계 ST07의 "엔진 회전수 제어 루틴"을 실행하는 기본 제어 흐름을 보여준다.
도 32에 도시된 제4 실시예의 제어 흐름도는, ST310이 추가되어 있는 점이 도 10에 도시된 제1 실시예의 제어 흐름도와 다르다. 제4 실시예의 제어 흐름도의 그 밖의 양태는 도 10에 도시된 것과 실질적으로 동일하다.
제4 실시예의 ST11에서, 여러 스위치의 스위치 신호가 판독된다. 구체적으로, 회전 모드 스위치(65), 엔진 회전수 변경 스위치(66) 및 작업 클러치 조작 검출 센서(68)의 신호가 판독된다.
제4 실시예의 ST310은 ST13, ST15 및 ST16에 이어서 실행되며, 엔진(14)의 회전수를 일시적으로 변경하기 위한 루틴이 실행된다. ST310을 구체적으로 실행하기 위한 서브 루틴은 후술하는 바와 같이 도 33에 도시되어 있다. ST310이 실행된 후, ST18로 진행한다.
도 33은 제4 실시예의 제어 유닛(89)에 의해 수행되는 제어(서브 루틴)의 흐름도이고, 도 32의 ST310에 도시된 엔진(14)의 회전수를 일시적으로 변경하는 루틴을 실행하기 위한 특정 제어 흐름을 보여준다.
ST301 : 작업 클러치 레버(41)가 "온" 위치에 있는가에 대해 평가하고, 평가 결과 "예"이면 ST302로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 엔진(14)의 회전 제어 모드가 "아이들 모드"인 것으로 판단하고, 도 33의 서브 루틴에 따른 제어가 종료된다. 도 24에 도시된 바와 같이, 조작자가 작업 클러치 레버(41)를 전방으로 요동하는 위치가 "온" 위치이다. 작업 클러치 조작 검출 센서(68)의 검출 신호에 따라 작업 클러치 레버(41)의 위치를 판단한다(도 23 참조).
ST302 : 엔진(14)의 회전 제어 모드가 "정음 모드"인가에 대해 평가하고, 평가 결과 "예"이면 ST303으로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 엔진(14)의 회전 제어 모드가 "파워 모드"인 것으로 판단하고, 도 33의 서브 루틴에 따른 제어가 종료된다. ST302에서는, 회전 모드 스위치(65)가 "온" 상태일 때 "예"라고 판단하고, 회전 모드 스위치(65)가 "오프" 상태일 때 "아니오"라고 판단한다.
ST303 : "정음 모드"로의 이행이 일어났기 때문에, 엔진 회전수 변경 스위치(66)가 "온" 상태인가에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 일시적으로 "파워 모드"에 들어간 것으로 판단하며, ST304로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 도 33의 서브 루틴에 따른 제어가 종료된다. 엔진 회전수 변경 스위치(66)는 부스터 레버(67)가 전방으로 요동 조작된 경우에만 "온" 상태이다.
ST304 : 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)가 고속 목표 엔진 회전수(NH)로 설정된 후, 도 33의 서브 루틴에 따른 제어가 종료된다.
이어서, 도 32 및 도 33의 제어 흐름도에 기술된 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)[엔진 구동식 작업 기계(10)]의 작동을 도 23을 참조로 하고 도 34를 기초로 하여 설명한다.
도 34는 수평축에 시간이 나타내어진 타이밍 챠트로서, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)에 있어서 각 부품의 작동을 보여준다.
작업 클러치 레버(41)가 "오프" 위치에 있는 경우, 회전 모드 스위치(65) 또는 엔진 회전수 변경 스위치(66)의 조작과는 상관없이 엔진(14)의 회전 제어 모드는 "아이들 모드"이다(도 32의 ST12). 따라서, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)는 저속 목표 엔진 회전수(NL)로 유지된다(도 32의 ST13).
회전 모드 스위치(65)가 "온" 상태인 경우에, 시간 t11에서 작업 클러치 레버(41)가 "온" 위치에 놓이면, 엔진(14)의 회전 제어 모드는 "정음 모드"로 변경된다(도 32의 ST12 및 ST14). 따라서, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)는 중속 목표 엔진 회전수(NM)로 변경된다(도 32의 ST15).
그 후, 시간 t12에서 부스터 레버(67)를 전방으로 요동 조작하여 엔진 회전수 변경 스위치(66)를 "오프" 상태에서 "온" 상태로 전환시키면, 엔진(14)의 회전 제어 모드는 "파워 모드"로 변경된다(도 33의 ST303). 따라서, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)는 고속 목표 엔진 회전수(NH)로 변경된다(도 33의 ST304). 부스터 레버(67)가 조작되는 동안, 즉 시간 t12에서 시간 t13까지는, "파워 모드"가 지속된다.
엔진(14)의 회전 제어 모드가 "정음 모드"이다 라는 조건이 충족되는 경우에만, 부스터 레버(67)가 조작되는 시간 동안에 "파워 모드"로의 변경이 일어난다.
시간 t13에서 부스터 레버(67)의 조작이 중단되면, 회전 제어 모드는 원래의 "정음 모드"로 되돌아간다(도 33의 ST303 및 도 32의 ST14). 따라서, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)는 중속 목표 엔진 회전수(NM)로 변경된다(도 32의 ST15).
그 후, 시간 t14에서 회전 모드 스위치(65)를 턴-오프하면, 엔진(14)의 회전 제어 모드는 "파워 모드"로 변경된다(도 32의 ST14 및 도 33의 ST302). 따라서, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)는 고속 목표 엔진 회전수(NH)로 변경된다(도 32의 ST16). "파워 모드" 상태에서는, 엔진 회전수 변경 스위치(66)의 조작 상태, 즉 부스터 레버(67)의 조작 상태와는 상관없이 "파워 모드"가 유지된다. 또한, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(14)는 고속 목표 엔진 회전수(NH)로 유지된다.
그 후, 시간 t15에서 작업 클러치 레버(41)가 "오프" 위치에 놓이면, 엔진(14)의 회전 제어 모드는 "아이들 모드"로 변경된다(도 32의 ST12 및 도 33의 ST301). 따라서, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(14)는 저속 목표 엔진 회전수(NL)로 변경된다(도 32의 ST13).
제4 실시예에 대한 설명을 후술하는 바와 같이 요약 기술한다.
엔진 구동식 작업 기계(10)가 작동되고 있다는 조건이 충족된 경우에만, 목표 엔진 회전수 변경 유닛(60)의 변경 명령에 따라 일시적으로 목표 엔진 회전수(Nt)를 변경하고 실제 엔진 회전수(Nr)를 상기 변경된 목표 엔진 회전수(Nt)에 맞추도록, 제어 유닛(89)이 스로틀 밸브(92)의 개폐를 제어한다.
제4 실시예에서는, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)가 작동되고 있는 경우에만(예컨대, 주행 중이거나 작업 중인 경우에만), 작업자의 목표 엔진 회전수 변경 유닛(60) 조작에 따라 단계적으로 그리고 일시적으로 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)를 변경하고 실제 엔진 회전수(Nr)를 상기 변경된 목표 엔진 회전수(Nt) 에 맞추도록, 제어 유닛(80)이 스로틀 밸브(92)의 개폐를 전기적으로 제어한다. 따라서, 작업자는 단지 목표 엔진 회전수 변경 유닛(60)을 조작하여 목표 엔진 회전수(Nt)를 단계적으로 그리고 일시적으로 변경함으로써, 임의의 목표 엔진 회전수(Nt)로 매우 편리하게 변경할 수 있다. 따라서, 작업자는 종래 기술에서와 같이 스로틀 레버를 조작할 필요가 없고, 또한 목표 엔진 회전수(Nt)를 미세하게 조정할 필요가 없다.
예컨대, 엔진(14)에 걸리는 부하가 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)의 현저한 부한 변동으로 인해 크게 변동되는 경우에도, 작업자는 엔진(14)에 걸리는 부하에 따라 쉽게 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)를 조정할 수 있다. 그 결과, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)의 조작 용이성과 작업 효율이 향상될 수 있다. 또한, 작업자는 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)의 작업 조건에 따라 목표 엔진 회전수(Nt)를 임의로 그리고 일시적으로 변경할 수 있으므로, 잔디 깎기 및 그 밖의 다양한 작업 타입에서 항상 양호한 결과가 얻어질 수 있다.
또한, 부하가 작으면, 목표 엔진 회전수 변경 유닛(60)을 조작하여 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)[실제 엔진 회전수(Nr)]를 감소시킴으로써 엔진 소음도 줄일 수 있다. 그 결과, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)에 의해 발생되는 소음의 양을 줄일 수 있고, 작업 환경이 개선될 수 있다. 부하가 작을 때 엔진(14)의 실제 엔진 회전수(Nr)를 감소시키는 것에 의해, 엔진의 연료 소비를 줄일 수 있고, 또한 작업 중에 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)에 의해 발생되는 먼지의 양도 줄일 수 있다.
또한, 제4 실시예에서 목표 엔진 회전수 변경 유닛(60)의 변경 명령에 따라 단계적으로 변경되는 목표 엔진 회전수(Nt)는, 중속 목표 엔진 회전수(NM)와 고속 목표 엔진 회전수(NH)를 포함하는 2개의 레벨로 설정된다. 목표 엔진 회전수 변경 유닛(60)의 조작은 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65)의 조작과 동일한 작용 및 효과를 일으킨다.
작업이 비교적 긴 시간 동안 "정음 모드" 또는 "파워 모드"로 수행되는 경우, 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65)은 일정한 회전 제어 모드를 유지하도록 적절하게 스위칭되는 것이 바람직하다.
작업이 "정음 모드"로 수행되고 있을 때 부하가 일시적으로 증가하는 경우에만, "파워 모드"로의 일시적 전환이 실시되고, 모드는 신속하게 "정음 모드"로 되돌아가며, 작업이 지속된다. 이러한 경우에, 목표 엔진 회전수 변경 유닛(60)이 적절하게 스위칭되는 것이 바람직하다.
따라서, 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65) 및 목표 엔진 회전수 변경 유닛(60)을 선택하여 회전 제어 모드를 작업 조건에 따라 변경할 수 있다. 그 결과, 엔진 구동식 작업 기계(10)의 조작 용이성과 작업 효율이 증대될 수 있다.
이어서, 엔진(14)의 회전수를 일시적으로 변경하기 위한 도 33에 도시된 루틴의 변형례를 도 35에 기초하여 설명한다.
도 35는 제4 실시예의 제1 변형례에 있어서 제어 유닛(89)에 의해 수행되는 제어(서브 루틴)의 제어 흐름도이며, 도 32의 단계 ST310에 있어서 엔진(14)의 회전수를 일시적으로 변경하기 위한 서브 루틴의 변형례를 보여준다.
S401 : 작업 클러치 레버(41)가 "온" 위치에 있는가에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 ST402로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면, 엔진(14)의 회전 제어 모드가 "아이들 모드"인 것으로 판단하고 ST413으로 진행한다. 후술하는 바와 같이, 증가된 엔진 회전수(Nu)는 작업 클러치 레버(41)가 "오프" 위치로부터 "온" 위치로 전환되는 시간에 0(제로)으로 리셋된다(ST414 참조).
ST402 : 엔진(14)의 회전 제어 모드가 "정음 모드"인가에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 ST403으로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면, "파워 모드"가 실시 중인 것으로 판단하고 ST411로 진행한다. ST402에서는, 회전 모드 스위치(65)가 "온" 상태일 때 "예"라고 판단하고, 회전 모드 스위치(65)가 "오프" 상태일 때 "아니오"라고 판단한다. 후술하는 바와 같이, 증가된 엔진 회전수(Nu)는 "파워 모드"로부터 "정음 모드"로의 전환이 실시된 시간에 0(제로)으로 리셋된다(ST412 참조).
ST403 : "정음 모드"로의 이행이 일어났으므로, 엔진 회전수 변경 스위치(66)가 "온" 상태인가에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 "파워 모드"에 일시적으로 들어간 것으로 판단하며, ST404로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 ST407로 진행한다. 부스터 레버(67)가 전방으로 요동 조작된 경우에만 엔진 회전수 변경 스위치(66)가 "온" 상태이다.
ST404 : 엔진 회전수 변경 스위치(66)가 "온" 상태인 시간(Tc), 즉 경과 시간(Tc)이 제어 유닛(89)에 내장된 타이머에 의해 계수된다. 계수가 시작되었을 때의 경과 시간(Tc), 즉 초기값은 제로이다.
ST405 : 경과 시간(Tc)이 미리 정해놓은 특정의 기준 시간(Ts)보다 긴가(Tc ≥ Ts)에 판단하고, 평가 결과가 "예"이면 카운터가 정지되며, ST406으로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 ST408로 진행한다. 기준 시간(Ts)은, 작업자가 파워 모드로의 일시적인 전환을 실시하려고 하는 경우에 부스터 레버(67)가 조작되어 있는가를 판단하기 위한 기준으로서 사용된다.
ST406 : 파워 모드로의 일시적인 전환이 실시되었기 때문에, 작업자가 일시적으로 부스터 레버(67)를 조작한 동안의 시간(Tc)[경과 시간(Tc)]에 따라 증가되는 엔진(14)의 엔진 회전수(Nu), 즉 증가된 엔진 회전수(Nu)를 결정하기 위해 연산이 실시된다. 증가된 엔진 회전수(Nu)는 경과 시간(Tc)과 엔진 회전수 증가율(ΔN)의 곱에 의해 연산된다(Nu = Tc × ΔN). 엔진 회전수 증가율(ΔN)은 미리 정해놓은 상수로서 단위 시간당 엔진(14)의 회전수의 증가와 같다.
ST407 : ST403에서 부스터 레버(67)에 의한 파워 모드로의 일시적 전환이 나타나지 않거나 혹은 더 이상 나타나지 않으므로, ST406에서 연산된 상기 증가된 엔진 회전수(Nu)는 제어 유닛(89)에 내장된 메모리에 저장된다.
ST408 : 파워 모드로의 일시적인 전환으로부터 얻은 상기 증가된 엔진 회전수(Nu)를 정음 모드의 중속 목표 엔진 회전수(NM)에 가산하여 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)를 연산한다(Nt = NM + Nu). 여기서, 증가된 엔진 회전수(Nu)는 ST406 또는 ST407에서 얻은 값이다.
ST409 : 상기 목표 엔진 회전수(Nt)가 고속 목표 엔진 회전수(NH)를 초과하는가(Nt > NH)에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 목표 엔진 회전수(Nt)가 지 나치게 높은 것으로 판단하며 ST410으로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 목표 엔진 회전수(Nt)가 적절한 것으로 판단하고, 도 35의 서브 루틴에 따른 제어가 종료된다.
ST410 : 과도한 목표 엔진 회전수(Nt)가 고속 목표 엔진 회전수(NH)로 갱신된 후(상한임), 도 35의 서브 루틴에 따른 제어가 종료된다.
ST411 : 엔진(14)의 회전 제어 모드가 "파워 모드" 이므로, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)가 고속 목표 엔진 회전수(NH)로 설정된다.
ST412 : 상기 증가된 엔진 회전수(Nu)가 제로로 리셋된 후, 도 35의 서브 루틴에 따른 제어가 종료된다.
ST413 : 엔진(14)의 회전 제어 모드가 "아이들 모드" 이므로, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)가 저속 목표 엔진 회전수(NL)로 설정된다.
ST414 : 상기 증가된 엔진 회전수(Nu)가 제로로 리셋된다.
ST415 : 타이머에 의해 계수된 경과 시간(Tc)이 제로로 리셋된 후, 도 35의 서브 루틴에 따른 제어가 종료된다.
이어서, 도 32 및 도 35에 도시된 제4 실시예의 제1 변형례에 대한 제어 흐름도에 기술되어 있는 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)[엔진 구동식 작업 기계(10)]의 작동을 도 23을 참조로 하고 도 36을 기초로 하여 설명한다.
도 36은 수평축에 시간이 나타내어진 타이밍 챠트로서, 제4 실시예의 제1 변형례에서 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)의 각 부품의 작동을 보여준다.
작업 클러치 레버(41)가 "오프" 위치에 있는 경우, 회전 모드 스위치(65) 또 는 엔진 회전수 변경 스위치(66)의 조작과는 상관없이 엔진(14)의 회전 제어 모드는 "아이들 모드"이다(도 32의 ST12 및 도 35의 ST401). 따라서, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)는 저속 목표 엔진 회전수(NL)로 유지된다(도 32의 ST13 및 도 35의 ST413).
회전 모드 스위치(65)가 "온" 상태인 경우에, 시간 t21에서 작업 클러치 레버(41)가 "온" 위치에 놓이면, 엔진(14)의 회전 제어 모드는 "정음 모드"로 변경된다(도 32의 ST12 및 ST14). 따라서, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)는 중속 목표 엔진 회전수(NM)로 변경된다(도 32의 ST15).
그 후, 시간 t22로부터 시간 t23까지의 경과 시간(Tc) 동안에 엔진 회전수 변경 스위치(66)가 턴-온되는 경우, 즉 부스터 레버(67)가 전방으로 요동 조작된 경우, 증가된 엔진 회전수(Nu)는 경과 시간(Tc)에 따라 일정한 증가율로 차츰 증가한다(도 35의 ST403 내지 ST406). 또한, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)는 중속 목표 엔진 회전수(NM)로부터 일정한 증가율로 차츰 증가한다(도 35의 ST408).
따라서, 엔진(14)의 회전 제어 모드가 "정음 모드"이다 라는 조건이 충족되는 경우에만, 부스터 레버(67)가 조작되는 시간(tc) 동안에 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)가 증가될 수 있다.
시간 t23에서 부스터 레버(67)의 조작이 중단되면, 시간 t23에서의 상기 증가된 엔진 회전수(Nu)가 유지된다(도 35의 ST407). 따라서, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)의 시간 t23에서의 값도 또한 유지된다(도 35의 ST408).
그 후, 시간 t24에서 회전 모드 스위치(65)를 턴-오프하면, 엔진(14)의 회전 제어 모드는 "파워 모드"로 변경된다(도 32의 ST14 및 도 35의 ST402). 따라서, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)는 고속 목표 엔진 회전수(NH)로 변경된다(도 32의 ST16 및 도 35의 ST411). 이 "파워 모드" 상태에서는, 엔진 회전수 변경 스위치(66)의 작동, 즉 부스터 레버(67)의 조작 상태와는 상관없이 "파워 모드"가 유지된다.
"파워 모드" 상태에서, 상기 증가된 엔진 회전수(Nu)는 제로로 리셋된다(도 35의 ST412).
시간 t25에서 회전 모드 스위치(65)를 다시 턴-온하면, 엔진(14)의 회전 제어 모드는 "정음 모드"로 변경된다(도 32의 ST14). 따라서, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)는 중속 목표 엔진 회전수(NM)로 변경된다(도 32의 ST15).
그 후, 시간 t26으로부터 시간 t27까지의 경과 시간(Tc) 동안에 엔진 회전수 변경 스위치(66)가 턴-온되는 경우, 즉 부스터 레버(67)가 전방으로 요동 조작된 경우, 증가된 엔진 회전수(Nu)는 경과 시간(Tc)에 따라 일정한 증가율로 차츰 증가한다(도 35의 ST403 내지 ST406). 또한, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)는 중속 목표 엔진 회전수(NM)로부터 일정한 증가율로 차츰 증가한다(도 35의 ST408).
그러나, 목표 엔진 회전수(Nt)가 고속 목표 엔진 회전수(NH)를 초과하는 경우(Nt > NH), 즉 상기 증가된 엔진 회전수(Nu)가 지나치게 큰 경우, 목표 엔진 회전수(Nt)는 고속 목표 엔진 회전수(NH)의 상한으로서 사용된다(도 35의 ST409 내지ST410).
시간 t27에서 부스터 레버(67)의 조작이 중단되면, 시간 t27에서의 상기 증 가된 엔진 회전수(Nu)가 유지된다(도 35의 ST407). 따라서, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)의 시간 t27에서의 값도 또한 유지된다(도 35의 ST408).
그 후, 시간 t28에서 작업 클러치 레버(41)가 "오프" 위치에 놓이면, 엔진(14)의 회전 제어 모드는 "아이들 모드"로 변경된다(도 32의 ST12 및 도 35의 ST401). 따라서, 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(14)는 저속 목표 엔진 회전수(NL)로 변경된다(도 35의 ST413).
작업 클러치 레버(41)가 "오프" 위치에 놓인 상태에서, 상기 증가된 엔진 회전수(Nu) 및 상기 경과 시간(Tc)은 제로로 리셋된다(도 35의 ST414 내지 ST415).
도 35 및 도 36에 도시된 제4 실시예의 제1 변형례는 도 1 내지 도 11에 도시된 제1 실시예의 효과 이외에도 후술하는 효과를 갖는다.
구체적으로, 제1 변형례의 목표 엔진 회전수 변경 유닛(60)은 작업자에 의해 조작될 때에만 변경 명령을 연속적으로 내리도록 구성되어 있다. 제어 유닛(89)은 변경 명령이 내려진 동안의 시간(Tc)에 따라 목표 엔진 회전수(Nt)를 증가시키도록 구성되어 있다.
제1 변형례에서, 목표 엔진 회전수 변경 유닛(60)이 연속적으로 조작되는 시간(Tc) 동안에 목표 엔진 회전수 변경 유닛(60)은 변경 명령을 연속적으로 내리고, 제어 유닛(89)은 변경 명령이 내려진 동안의 시간(Tc)[즉, 경과 시간(Tc)]에 따라 목표 엔진 회전수(Nt)를 증가시킨다. 따라서, 목표 엔진 회전수(Nt)는 한층 더 정확하게 설정될 수 있다. 그 결과, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)의 작업 효율이 한층 더 향상될 수 있다.
제4 실시예와 제4 실시예의 제1 변형례에서, 작업이 커터(15)[기구(15)]에 의해 수행되고 있는 조건과, 주행이 주행 유닛(13)에 의해 수행되고 있는 조건으로 이루어진 그룹 중에서 적어도 하나의 조건이 충족되는 경우에, 제어 유닛(89)은 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)가 작동되고 있다는 조건이 충족된 것으로 판단하도록 구성될 수 있다.
제4 실시예와 제4 실시예의 제1 변형례의 제어 유닛(89)에는 도 32의 ST12, 도 33의 ST301 및 도 35의 ST401이 마련되고, 이로써 제어 유닛(89)은 "작업 클러치 레버(41)가 "온" 위치에 있다[즉, 커터(15)가 작동된다]는 조건이 충족된 경우에, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)가 작동되고 있다는 조건이 충족된 것을 판단"하도록 구성된다.
도 37 내지 도 38c에 도시된 제2 변형례에 따른 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10A)의 구조, 또는 도 39a 내지 도 39c에 도시된 제3 변형례에 따른 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10A)의 구조를 제4 실시예에 채택함으로써, 제어 유닛(89)은 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10A)가 작동되고 있는가에 대해 판단하도록 구성될 수 있다.
도 37은 제4 실시예의 제2 변형례에 따른 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10A)의 개략적인 시스템도이다.
제2 변형례의 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10A)는 기본 구조 및 작동이 도 22 내지 도 36에 도시된 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)와 동일하다. 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10A) 중 동일한 부품은 동일한 도면 부호를 사용하여 나 타내고, 이들 부품의 설명은 생략한다. 제2 변형례의 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10A)에서, 조작 유닛(18)에는 주행 레버 조작 검출 센서(141)가 마련된다.
주행 레버 조작 검출 센서(141)는 엔진(14)의 출력을 후륜(13)에 전달하도록 주행 레버(42)에 의해 변속 장치(25)를 조작하는 것[소위 클러치의 결합에 상응함]을 검출하며, 예컨대 마이크로컴퓨터로 구성된다. 주행 레버(42)가 "온" 위치까지 전방으로 요동 조작되면, 주행 레버 조작 검출 센서(141)는 결합 조작을 검출하고, 검출 신호를 제어 유닛(89)에 발신한다.
도 38a는 제4 실시예의 제2 변형례에 따른 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10A)에 있어서 메인 루틴의 제어 흐름도이다. 도 32에 도시된 메인 루틴이 부분적으로 변경되었으며, 변경된 부분만을 도 38a에 도시한다.
제2 변형례의 메인 루틴은 ST12A를 추가한 것을 특징으로 한다. 작업 클러치 레버(41)가 "오프" 위치에 있는가에 대해 ST12에서 평가하고, 평가 결과가 "아니오"이면 "커터"가 작동되고 있는 것으로 판단하며, ST12A로 진행한다.
ST12A에서, 주행 레버(42)가 "오프" 위치에 있는가에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 ST13으로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 후륜(13)이 주행 중인 것으로 판단하고, ST14로 진행한다. 도 26에 도시된 바와 같이, 작업자의 손을 주행 레버(42)에서 떼면, 주행 레버(42)의 위치는 "오프" 위치이다. 주행 레버(42)의 위치는 주행 레버 조작 검출 센서(141)의 검출 신호에 따라 결정된다(도 37 참조).
도 38b는 제4 실시예의 제2 변형례에 따른 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기 계(10A)에 있어서 제어 유닛(89)의 서브 루틴의 제어 흐름도로서, 상기 서브 루틴은 도 33에 도시된 서브 루틴을 부분적으로 변경한 것이다.
제2 변형례의 서브 루틴은 ST301A를 추가한 것을 특징으로 한다. 작업 클러치 레버(41)가 "온" 위치에 있는가에 대해 ST301에서 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 "커터"가 작동되고 있는 것으로 판단하며, ST301A로 진행한다.
ST301A에서, 주행 레버(42)가 "온" 위치에 있는가에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 후륜(13)이 주행 중인 것으로 판단하며, ST302로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 도 38b의 서브 루틴에 따른 제어가 종료된다.
도 38c는 제4 실시예의 제2 변형례에 따른 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10A)에 있어서 제어 유닛(89)의 서브 루틴이 부분적으로 변경된 제어 흐름도이다. 도 35에 도시된 제1 변형례의 서브 루틴은 부분적으로 변경되었고, 도 38c에는 변경된 부분만을 도시한다.
제2 변형례의 서브 루틴은 ST401A를 추가한 것을 특징으로 한다. 작업 클러치 레버(41)가 "온" 위치에 있는가에 대해 ST401에서 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 커터(15)가 작동되고 있는 것으로 판단하며, ST401A로 진행한다.
ST401A에서, 주행 레버(41)가 "온" 위치에 있는가에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 후륜(13)이 주행 중인 것으로 판단하며, ST402로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 ST413으로 진행한다.
따라서, 도 38a 내지 도 38c에 도시된 제4 실시예의 제2 변형례에 있어서의 제어 유닛(89)은, 커터(15)가 작동 중이라는 조건(도 38a의 ST12, 도 38b의 ST301 및 도 38c의 ST401)과, 후륜(13)이 주행 중이라는 조건(도 38a의 ST12A, 도 38b의 ST301A 및 도 38c의 ST401A)이 모두 충족된 경우에, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10A)가 작동 중이라는 조건이 충족된 것으로 판단하도록 구성된다.
이어서, 제2 변형례를 추가적으로 변경한 제3 실시예의 제어 흐름을 도 39a 내지 도 39c에 기초하여 설명한다.
도 39a는 제4 실시예의 제3 변형례에 따른 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10A)에 있어서 메인 루틴의 제어 흐름도이다. 도 38a에 도시된 메인 루틴이 부분적으로 변경되었으며, 변경된 부분만을 도 39a에 도시한다.
제3 변형례의 메인 루틴에서는, 작업 클러치 레버(41)가 "오프" 위치에 있는가에 대해 ST12에서 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 ST12A로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 "커터"가 작동되고 있는 것으로 판단하며, ST14로 진행한다.
ST12A에서, 주행 레버(42)가 "오프" 위치에 있는가에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 ST13으로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 후륜(13)이 주행 중인 것으로 판단하고(도 37 참조), ST14로 진행한다.
도 39b는 제4 실시예의 제3 변형례에 따른 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10A)에 있어서 제어 유닛(89)의 서브 루틴의 제어 흐름도로서, 상기 서브 루틴은 도 38b에 도시된 서브 루틴을 부분적으로 변경한 것이다.
제3 변형례의 서브 루틴에서는, 작업 클러치 레버(41)가 "온" 위치에 있는가에 대해 ST301에서 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 "커터"가 작동되고 있는 것으로 판단하며, ST302로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 "ST301A"로 진행한다.
ST301A에서, 주행 레버(42)가 "온" 위치에 있는가에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10A)가 이 주행 중인 것으로 판단(도 37 참조)하며, ST302로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 도 39b의 서브 루틴에 따른 제어가 종료된다.
도 39c는 제4 실시예의 제3 변형례에 따른 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10A)에 있어서 제어 유닛(89)의 서브 루틴이 제어 흐름도로서, 상기 서브 루튼은 도 38c에 도시된 서브 루틴을 부분적으로 변경한 것이다.
제3 변형례의 서브 루틴에서는, 작업 클러치 레버(41)가 "온" 위치에 있는가에 대해 ST401에서 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 커터(15)가 작동되고 있는 것으로 판단하며, ST402로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 ST401A로 진행한다.
ST401A에서, 주행 레버(41)가 "온" 위치에 있는가에 대해 평가하고, 평가 결과가 "예"이면 후륜(13)이 주행 중인 것으로 판단하며, ST402로 진행한다. 평가 결과가 "아니오"이면 ST413으로 진행한다.
따라서, 도 39a 내지 도 39c에 도시된 제4 실시예의 제3 변형례에 있어서의 제어 유닛(89)은, 커터(15)가 작동 중이라는 조건(도 39a의 ST12, 도 39b의 ST301 및 도 39c의 ST401)과, 후륜(13)이 주행 중이라는 조건(도 39a의 ST12A, 도 39b의 ST301A 및 도 39c의 ST401A)이 모두 충족된 경우에, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10A)가 작동 중이라는 조건이 충족된 것으로 판단하도록 구성된다.
도 37 내지 도 39c에 도시된 상기 제2 변형례 및 제3 변형례는, 도 1 내지 도 11에 도시된 제1 실시예의 효과와 도 22 내지 도 34에 도시된 제4 실시예의 효과 이외에도, 후술하는 효과를 갖는다.
구체적으로, 제2 변형례 및 제3 변형례의 제어 유닛(89)은, 커터(15)[기구(15)]가 작동 중이고 후륜(13)[주행 유닛(13)]이 작동 중인 경우에, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10A)가 작동 중인 것으로 판단한다. 따라서, 목표 엔진 회전수(Nt)는 커터(15) 자체의 작업 부하에 있어서의 변동, 또는 후륜(13)의 주행 부하에 있어서의 변동에 따라 한층 더 정확하게 단계적으로 변경될 수 있다. 그 결과, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10A)의 작업 효율이 더 향상될 수 있다.
이어서, 엔진 구동식 작업 기계의 예로서 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계를 사용하는 제5 실시예를 도 40 내지 도 49f에 기초하여 설명한다. 도 1 내지 도 11에 도시된 제1 실시예 및 도 22 내지 도 34에 도시된 제4 실시예의 것과 동일한 제5 실시예의 구조 및 기능에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 그 설명을 생략한다.
도 40 및 도 41에 도시된 바와 같이, 제5 실시예의 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)는 기본 구조가 제1 실시예와 실질적으로 동일하다. 제5 실시예의 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)는 목표 엔진 회전수 스위칭 유닛(65)[목표 엔진 회전수 선택 유닛(65)]의 구조를 변경한 것을 특징으로 한다.
도 41에 도시된 바와 같이, 제5 실시예의 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65)은 스위치 조작 레버(77)와, 스위치 조작 레버(77)에 의해 조작되는 회전 모드 스위치(78)[전환 스위치(78)]로 구성된다. 바꿔 말하면, 제5 실시예의 목표 엔진 회전 수 선택 유닛(65)은 제1 실시예의 시소 스위치 대신에 스위치 조작 레버(77) 및 회전 모드 스위치(78)의 조합으로 구성된다.
목표 엔진 회전수 선택 유닛(65)은, 미리 정해놓은 복수 개의 단계적인 값을 갖는 엔진(14)의 목표 엔진 회전수 중에서 임의로 선택된 단일의 목표 엔진 회전수의 값을 지정하기 위한 목표 엔진 회전수 스위칭 유닛이다. 보다 구체적으로, 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65)은 후술하는 바와 같이 엔진(14)의 제어 모드를 "정음 모드"와 "파워 모드" 사이에서 전환한다.
제5 실시예의 제어 유닛(89)은 메인 스위치(64), 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65), 작업 클러치 조작 검출 센서(68), 스로틀 각도 센서(85) 및 엔진 회전 센서(86)의 신호를 수신하고, 엔진(14)을 제어한다. 따라서, 제5 실시예의 제어 유닛(89)에 의해 수행되는 제어의 내용은 제1 실시예의 제어 유닛(89)에 의해 수행되는 제어의 내용과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
제5 실시예의 변속 레버(62) 및 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65)의 구조를 상세히 후술한다.
먼저 제5 실시예의 변속 레버(62)를 설명한다. 제5 실시예의 변속 레버(62)의 기본 구조는 도 1 내지 도 7에 도시된 제1 실시예의 변속 레버(62)와 실질적으로 동일하다. 제5 실시예의 변속 레버(62)는 후술하는 특유의 특징을 갖는다.
도 43 및 도 44에 도시된 바와 같이, 변속 레버(62)에는 결합 수용 돌기(107)[결합 수용부(17)]가 마련된다. 구체적으로, 디스크부(94)의 전방(도 43의 화살표 Lk 방향)으로부터 바라보았을 때, 디스크부(94)는 전술한 바와 같이 하향 연장되는 포크 형상으로 형성되어 있다. 결합 수용 돌기(107)는 포크 형상의 두 개의 좌측과 우측 중 하나의 후방 하부(94b)로부터 후방으로 연장된다. 결합 수용 돌기(107)는 상면에 결합면(107a)이 마련된다. 결합면(107a)은 원호형으로 오목하다.
변속 레버(62)의 요동 위치는, 도 46에 가상의 선으로 표시되어 있는 바와 같이 조작 레버부(95)가 후방으로 가장 멀리 기울어져 있는 저속 위치(P1)와, 실선으로 표시되어 있는 바와 같이 조작 레버부(95)가 전방으로 가장 멀리 기울어져 있는 고속 위치(P2)를 포함한다. 또한, 저속 위치(P1)과 고속 위치(P2) 사이의 중간 위치(P3)는 중속 위치(P3)이다. 변속 레버(62)는 저속 위치(P1)로부터 고속 위치(P2)까지의 공간에서 자유롭게 요동 조작될 수 있다.
저속 위치(P1)는, 도 40에 도시된 후륜(13)의 회전 속도를 소정의 최소 속도로 설정하도록 변속 장치(25)가 놓이는 위치이다. 고속 위치(P2)는, 후륜(13)의 회전 속도를 소정의 최대 속도로 설정하도록 변속 장치(25)가 놓이는 위치이다.
이어서, 제5 실시예의 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65)을 도 42 내지 도 48에 기초하여 설명한다.
제5 실시예의 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65), 즉 스위치 조작 레버(77) 및 회전 모드 스위치(78)의 기본 구조는 도 27 및 도 28에 도시된 제4 실시예의 엔진 회전수 변경 스위치(66) 및 부스터 레버(67)와 유사하다.
도 42, 도 44 및 도 45에 도시된 바와 같이, 스위치 조작 레버(77)는 조작하던 손(57)을 레버에서 떼면 원래의 위치로 자동 복귀하는 자동 복귀 부재이다. 회 전 모드 스위치(도 45 참조)는 스위치 조작 레버(77)의 조작에 따라 스위칭된다. 예컨대, 스위치 조작 레버(77)가 조작되는 경우 회전 모드 스위치(78)는 턴-온되고, 스위치 조작 레버(77)가 원래의 위치로 되돌아가는 경우 회전 모드 스위치(78)는 턴-오프된다.
도 45 및 도 46에 도시된 바와 같이, 스위치 조작 레버(77)는 좌측 그립 레그부(34)와 조작 공간(56)에 대해서 후술하는 방식으로 배치된다.
스위치 조작 레버(77)는 좌측 그립 레그부(34)의 부근에 그리고 좌측 핸들 바아(31)의 후방 단부(31a) 부근에 배치된다. 보다 구체적으로, 스위치 조작 레버(77)는, 전방 및 후방으로 요동할 수 있도록 좌측 핸들 바아(31)의 변속 레버 장착 브래킷(61)에 지지 핀(151)을 통해 부착된 아암부(152)와, 아암부(152)로부터 후방 상향으로 연장되는 조작 레버부(153)를 구비한다.
조작 레버부(153)는 말단부에 그립(153a)이 마련되어 있다. 그립(153a)의 말단부는 좌측 그립 레그부(34)보다 약간 더 후방에 위치 설정된다. 따라서, 작업자는 조작 공간(56)에서 왼손(57)으로 좌측 그립 레그부(34)를 붙잡는 동시에, 엄지 손가락(57a)으로 그립(153a)을 전방으로 밀어붙임으로써 스위치 조작 레버(77)를 조작할 수 있다. 그 결과, 회전 모드 스위치(78)가 턴-온된다.
스위치 조작 레버(77)는 전술한 타입의 위치 관계로 세팅되어 있으므로, 도 27 내지 도 29에 도시된 제4 실시예의 좌측 그립 레그부(34) 및 조작 공간(56)에 대한 부스터 레버(67)의 위치 관계에서 얻어지는 효과와 동일한 효과가 얻어진다.
보다 구체적으로, 도 45 및 도 46에 도시된 바와 같이, 스위치 조작 레 버(77)의 아암부(152)는 좌우 한 쌍의 수직 패널(154, 155)을 구비하고, 또한 좌우 한 쌍의 수직 패널(154, 155)의 상단부 사이에서 연장되는 수평 패널(156)을 구비한다. 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)의 전방(도 45에서 화살표 Lk의 방향)에서 아암부(152)를 보면, 아암부(33)의 전체적 형상은 실질적으로 거꾸로 된 "U"자 형상이다. 이하에서는 좌측 수직 패널(154)을 아암 플레이트(154)라 하고, 우측 수직 패널(155)을 작동 아암(155)이라 하며, 수평 패널(156)을 레버 부착부(156)라 한다.
아암 플레이트(154)의 중앙부는 아암 플레이트(154)가 전방 및 후방으로 요동할 수 있도록 지지 핀(151)에 부착되어 있고, 아암 플레이트(154)는 중앙부로부터 전방 하향으로 연장되는 긴 단부에 누름판(157)이 마련되어 있다. 누름판(157)은 아암 플레이트(154)의 단부로부터 변속 레버 장착 브래킷(61)을 향해 구부러진 수평한 부분이다.
레버 부착부(156)는 아암 플레이트(154)의 후방 단부를 구성한다. 조작 레버부(153)는 레버 부착부(156)로부터 후방 상향으로 연장된다.
작동 아암(155)은, 도 45 및 도 46에 도시된 바와 같이 측면에서 보았을 때 거의 아암 플레이트(154)와 교차하도록 전방 상향의 방향으로부터 후방 하향의 방향으로 경사져 있다. 작동 아암(155)은 후방 단부에 스프링 걸림 핀(158)이 마련되어 있고, 전방 단부에 결합 핀(159)[결합부(159)]가 마련되어 있다. 결합 핀(159)은 디스크부(94)에 있는 결합 수용 돌기(107)의 결합면(107a)에 접근하도록 위치 설정되어 있다.
도 43 및 도 44에 도시된 바와 같이, 좌측 핸들 바아(31)에는 지지 아암(161)이 마련되어 있다. 지지 아암(161)은 변속 레버 아암(63)보다 더 전방에 위치 설정되어 있다. 지지 아암(161)과 스프링 걸림 핀(158) 사이에는 인장 스프링(162)이 마련된다. 인장 스프링(162)은 자동적으로 스위치 조작 레버(77)를 "오프" 위치로 복귀시키는 리턴 스프링이다. 스위치 조작 레버(77)가 "오프" 위치에 있을 때, 조작 레버부(153)는 "오프" 위치(Q1)에 있다(도 44 참조).
도 46에 도시된 바와 같이 조작 레버부(153)가 "오프" 위치에 있을 때, 인장 스프링(162)의 인장 방향의 라인(L1)을 "오프-타임 인장 라인(L1)"이라 한다. 오프-타임 인장 라인(L1)은 지지 핀(151)의 중심(151a)보다 더 하향 오프셋되어 있다.
회전 모드 스위치(78)는 스위치 조작 레버(77)의 전방에 있어서 누름판(157)에 면하는 위치에 배치된다. 회전 모드 스위치(78)는 예컨대 푸시 로드(78a)를 구비하는 리미트 스위치로 구성된다. 푸시 로드(78a)는 누름판(157)에 대향하는 하향 방위로 배치된다. 푸시 로드(78a)가 해제 상태일 때 리미트 스위치의 접점은 "온" 상태이고, 푸시 로드(78a)가 누름판(157)에 의해 눌려질 때 리미트 스위치의 접점은 "오프" 상태이다.
전술한 바와 같이, 회전 모드 스위치(78)는 인장 스프링(162)에 의해 반시계 방향으로 강제된다. 따라서, 누름판(157)은 푸시 로드(78a)를 누르는 상태로 유지된다.
도 42, 도 44 및 도 48에 도시된 바와 같이 제어 유닛(18)에서, 메인 스위 치(64)는 스위치 조작 레버(77)의 좌측 전방에 배치되고, 변속 레버(62)는 스위치 조작 레버(77)의 전방에 그리고 메인 스위치(64)의 우측 전방에 배치된다.
커버(71)는 메인 스위치 부착 구멍(74)의 우측 후방에 스위칭 레버 가이드 구멍(76)이 마련되어 있다. 회전 모드 스위치(78) 및 스위치 조작 레버(77)의 아암부(152)는 커버(71)에 의해 덮인다. 스위치 조작 레버(77)의 조작 레버부(153)는 스위칭 레버 가이드 구멍(76)으로부터 상향 돌출한다.
도 46에 도시된 바와 같이, 조작 레버부(153)가 "오프" 위치(Q)에 있고 변속 레버(62)가 고속 위치(P2)에 있을 때, 결합 핀(159)은 결합 수용 돌기(107)의 결합면(107a)에 접근하는 위치(H1)로 세팅된다. 결합 핀(159)과 결합 수용 돌기(107) 사이의 관계는 후술하는 바와 같다.
조작 레버부(153)가 도 46에 도시된 "오프" 위치에 있을 때, 결합 수용 돌기(107)는 변속 레버(62)의 요동 위치와는 상관없이 결합 핀(159)과 접촉하지 않는다.
보다 구체적으로, 도 46에 도시된 바와 같이 변속 레버(62)의 조작 레버부(95)가 전술한 관계의 고속 위치(P2)에 있을 때, 조작 레버부(153)를 도면의 시계 방향(화살표 R21)으로 요동 조작하면, 결합 핀(159)이 결합 수용 돌기(107)를 밀어 변속 레버(62)가 중속 위치(P3)로 요동된다.
결합 핀(159)은 결합 수용 돌기(107)의 결합면(107a)에 관하여 비교적 높은 위치(H1)에 위치 설정된다. 이러한 상태에서, 변속 레버(62)가 저속 위치(P1)와 고속 위치(P2) 사이에서 전방 및 후방으로 요동되더라도, 결합 수용 돌기(107)의 결합면(107a)은 결합 핀(159)에 접촉하지 않는다.
그 후, 조작 레버부(153)를 "오프" 위치(Q1)로부터 "온" 위치까지 시계 방향(화살표 R21의 방향)으로 요동 조작하면, 결합 핀(156)이 화살표 R22의 방향으로 하강한다. 이 경우, 예컨대 변속 레버(62)가 고속 위치(P2)에 있으면, 결합 핀(159)은 결합면(107a)과 접촉하고 결합 수용 돌기(107)를 누른다. 따라서, 변속 레버(62)는 고속 위치(P2)로부터 중속 위치(P3)까지 후방으로 요동한다. 변속 레버(62)가 복귀되는 위치는 중속 위치(P3)에 한정되지 않고, 임의의 위치를 설정할 수 있다.
결합 핀(159) 및 결합 수용 돌기(107)의 조합에 의해 형성된 구조는 링크 기구(163)를 구성한다. 링크 기구(163)가 전술한 방식으로 마련되므로, 스위치 조작 레버(77)를 요동 조작하여 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(도 2 참조)를 높은 레벌로 전환할 때, 변속 레버(62)는 속도 감소 방향으로 결합될 수 있다. 변속 레버(62)는 결합 핀(159) 및 결합 수용 돌기(107)로 구성된 링크 기구(163)에 의해 스위치 조작 레버(77)의 조작에 연결될 수 있으므로, 구조가 간단하다.
핸들(17)의 그립부(33)에 대한 조작 레버부(153)의 위치 관계는 후술하는 바와 같다.
도 42 및 도 47에 도시된 바와 같이, 조작 레버부(153)의 그립(153a)은 조작 공간(56)에 배치된다. 바꿔 말하면, 조작 레버부(153)는, 조작 레버부(153)가 그립부(33)의 좌측 그립 레그부(34)를 붙잡고 있는 왼손에 의해 조작될 수 있는 위치에 배치된다.
따라서, 예컨대 좌측 그립 레그부(34)를 왼손(57)으로 붙잡고 있는 경우, 작업자는 엄지 손가락(57a)을 그립(153a)의 후방으로부터 조작 공간(56)을 향해 이동시킴으로써, 엄지 손가락(57a)을 그립(153a) 상에 걸 수 있다. 이 상태에서, 그립(153a)은 엄지 손가락(57a)에 의해 전방으로 밀릴 수 있다. 그립(153a)이 전방으로 밀리면, 회전 모드 스위치(78)(도 46 참조)가 "온" 상태로 전환된다. 이로써, 엔진(14)의 회전 제어 모드는 "정음 모드"로부터 "파워 모드"로 전환되고, "파워 모드"가 선택된다.
전방으로 밀린 그립(153a)은 후술하는 바와 같은 조작에 의해 원래의 위치로 되돌려질 수 있다.
작업자는, 예컨대 왼손(57)으로 좌측 그립 레그부(34)를 붙잡는 동시에, 검지, 중지, 약지 및 소지 손가락(57b)을 그립부(33)의 전방으로부터 조작 공간(56)으로 이동시킨다. 이로써, 나머지 손가락(57b)이 그립(153a) 상에 걸릴 수 있다.
나머지 손가락(57b)으로 그립(153a)에 후방 압력을 인가하여, 그립(153a)을 후방으로 복귀시킨다. 그립(153a)이 후방으로 복귀되어, 회전 모드 스위치(78)(도 46 참조)는 "오프" 상태로 전환된다. 따라서, 엔진(14)의 회전 제어 모드는 "파워 모드"로부터 "정음 모드"로 전환되고, "정음 모드"가 선택된다.
구체적으로, 조작 레버부(153)의 그립(153a)은 작업시 한 손에서 다른 손으로의 핸들 스위칭이 거의 일어나지 않는 쪽인 왼손 측에 배치될 수 있고, 엔진 회전수는 손을 이동시키기 않고도 나머지 손가락(57b) 만을 사용하여 줄여질 수 있다.
전술한 내용으로부터 명백한 바와 같이, 제5 실시예의 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)에서, 작업자는 좌측 그립 레그부(34)를 붙잡고 있는 왼손(57)을 이동시키지 않고도 엄지 손가락(57a) 만을 사용하여 그립(153a)을 전방으로 밀어 엔진(14)의 회전수를 증가시킬 수 있다. 따라서, 작업자는 엄지 손가락(57a)을 사용하여 그립(153a)을 편안하게 (불편함 없이) 밀 수 있다.
그 후, 작업자가 좌측 그립 레그부(34)와 작업 클러치 레버(41)의 좌측 레버 레그부(44)를 왼손(57)으로 붙잡고 있는 동안에, 왼손(57)의 나머지 손가락(57b) 만을 사용하여 그립(153a)을 후방으로 미는 것에 의해, 그립(153a)은 편안하게 (불편함 없이) 후방으로 되돌려질 수 있다.
이어서, 작업 클러치 레버(41), 주행 레버(42), 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65) 및 링크 기구(66)의 조작 예를 설명한다.
먼저, 커터(15)가 정지된 상태에서 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)의 주행이 실시되는 예를 도 41을 참조로 하고 도 44 및 도 49를 기초로 하여 설명한다.
도 44는 작업 클러치 레버(41)와 주행 레버(42)가 모두 "오프" 위치에 있는 상태를 보여준다. 작업 클러치 레버(41)가 "오프" 위치에 있으므로, 클러치(21)는 "오프" 상태로 유지되어 있고, 작업 클러치 조작 검출 센서(68)도 마찬가지로 "오프" 상태이다. 주행 레버(42)가 "오프" 상태이므로, 변속 장치(25)는 엔진(14)의 출력이 후륜(13)에 전달되는 것을 막는다.
엔진(14)의 시동을 건 후, 작업 클러치 레버(41) 및 주행 레버(42)를 전방으로 요동 조작한다. 그 결과, 도 49a에 도시된 바와 같이 작업 클러치 레버(41) 및 주행 레버(42)는 그립부(33) 상에 중첩된다. 이러한 중첩 위치는 "온" 위치이다.
작업 클러치 레버(41)가 "온" 위치로 이동되어, 작업 클러치 조작 검출 센서(68)는 "온" 상태에 놓인다. 푸시 버튼(113)이 눌려져 있지 않으므로, 클러치(21)는 "오프" 상태로 유지된다. 주행 레버(42)가 "온" 위치에 놓이고, 이에 의해 변속 장치(25)는 엔진(14)의 출력을 후륜(13)에 전달한다. 그 결과, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)가 전방으로 주행된다.
이어서, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)가 주행되고 있는 동안에 커터(15)의 회전이 실시되는 예를 도 41을 참조로 하고 도 42 및 도 49b 내지 도 49f를 기초로 하여 설명한다.
도 49b에 도시된 바와 같이, 작업 클러치 레버(41) 및 주행 레버(42)는 "오프" 위치에 있다. 따라서, 클러치(21) 및 작업 클러치 조작 검출 센서(68)는 "오프" 상태이다. 변속 장치(25)는 엔진(14)의 출력이 후륜(13)에 전달되는 것을 막고 있다. 또한, 변속 레버(62)는 후방의 저속 위치(P1)에 있다. 스위치 조작 레버(77)의 조작 레버부(153)는 "오프" 위치(Q1)에 있다. 회전 모드 스위치(78)는 푸시 로드(78a)가 스위치 조작 레버(77)에 의해 눌려진 "오프" 상태이다. 도 49b는 푸시 버튼(113)이 눌려진 상태를 보여준다.
인장 스프링(162)의 오프-타임 인장 라인(L1)은 지지 핀(151)의 중심(151a)보다 더 아래로 오프셋되어 있다. 따라서, 인장 스프링(162)은 스위치 조작 레버(77)를 지지 핀(151)을 중심으로 반시계 방향으로 강제한다. 그 결과, 스위치 조작 레버(77)는 "오프" 위치에 안정적으로 유지된다.
그 후, 엔진(14)의 시동을 건다.
도 49b 및 도 49c에 도시된 바와 같이, 푸시 버튼(113)이 눌려져 있는 동안에 작업 클러치 레버(41)가 전방으로 요동 조작되고, 이에 의해 클러치(21)는 "온" 상태에 놓인다. 그 결과, 커터(15)가 회전한다. 작업 클러치 레버(41)를 "오프" 위치로부터 "온" 위치로 이동시키는 것에 의해, 작업 클러치 조작 검출 센서(68)는 "온" 상태에 놓인다.
도 49c에 도시된 바와 같이, 작업 클러치 레버(41)가 "온" 위치에 놓인 후에는, 손을 푸시 버튼(113)에서 떼어도, 록킹 탭(115a) 및 록킹 핀(118)이 함께 록킹된 상태로 유지된다.
또한, 주행 레버(42)를 전방으로 요동 조작하면, 변속 장치(25)는 엔진(14)으로부터의 출력을 후륜(13)에 전달한다. 그 결과, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)가 전방으로 주행한다. 변속 레버(62)가 저속 위치(P1)에 있으므로, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)는 저속으로 주행한다.
도 42에 도시된 바와 같이, 좌측 그립 레그부(34)와 작업 클러치 레버(41)의 좌측 레버 레그부(44)를 왼손(57)으로 붙잡고, 오른손(58)으로 3개의 수평 바아(36, 46, 55)를 함께 서로의 위에 위치하게 붙잡아 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)를 전방으로 주행시키는 동안에, 작업자는 커터(15)를 사용하여 잔디 깎기 작업을 수행할 수 있다.
그 후, 도 49d에 도시된 바와 같이, 변속 레버(62)는 오른손(58)에 의해 고속 위치(P2)로 요동 조작된다. 그 결과, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)는 고 속 주행을 실시하게 된다.
엔진(14)의 제어 모드를 "정음 모드"에서 "파워 모드"로 전환한 이후에는 후술하는 조작이 수반된다.
우선 작업자는 좌측 그립 레그부(34)를 왼손(57)으로 붙잡고 있으면서 엄지 손가락(57a)을 그립부(33)의 후방으로부터 조작 공간(56)을 향해 이동시키고, 도 49d에 도시된 바와 같이 엄지 손가락(57a)을 그립(153a) 상에 걸어 놓는다.
그 후, 작업자는 엄지 손가락(57a)을 사용하여 그립(153a)을 전방(화살표 21의 방향)으로 민다. 그 결과, 스위치 조작 레버(77)는 도면의 시계 방향(화살표 21의 방향)으로 요동 조작된다. 바꿔 말하면, 조작 레버부(153)는 "온" 위치(Q2)로 시프트된다. 따라서, 누름판(157)은 도면의 시계 방향(화살표 R22의 방향)으로 요동하고, 푸시 로드(78a)로부터 떨어진다. 푸시 로드(66a)는 하향 돌출하게 되고, 이로써 회전 모드 스위치(78)는 "온" 상태로 전환된다. 엔진(14)의 회전 제어 모드는 회전 모드 스위치(78)의 스위치-온에 의해 "파워 모드"로 전환된다.
또한, 스위치 조작 레버는 화살표 R21의 방향으로 요동하고, 이에 의해 결합 핀(159)이 결합 수용 돌기(107)를 아래로 누른다. 따라서, 변속 레버(62)는 도 49d에 도시된 고속 위치(P2)로부터 도 49e에 도시된 중속 위치(P3)까지 도면의 반시계 방향(화살표 R23의 방향)으로 요동한다.
도 49f는 조작 레버부(153)가 "온" 위치(Q2)로 시프트된 상태를 보여준다.
스위치 조작 레버(77)의 스프링 걸림 핀(158)은 스위치 조작 레버(77)의 요동과 함께 상향 시프트된다. 도 49f에 도시된 바와 같이, 조작 레버부(153)가 " 온" 위치(Q2)로 이동된 상태에서, 스프링 걸림 핀(158)은 지지 핀(151)의 중심(151a)보다 높게 위치한다. 또한, 인장 스프링(162)의 스프링 걸림 핀(158)에 대한 연결점도 스프링 걸림 핀(158)이 변위될 때 상향 이동한다.
따라서, 조작 레버부(153)가 "온" 위치(Q2)에 있을 때 인장 스프링(162)의 인장 방향의 라인(L2)을 "온-타임 인장 라인(L2)"이라 한다. 온-타임 인장 라인(L2)은 지지 핀(151)의 중심(151a)보다 더 상향 오프셋되어 있다. 인장 스프링(162)은 지지 핀(151)의 중심(151a)에 대하여 도 49b에 도시된 오프-타임 인장 라인(L1)으로부터 도 49f에 도시된 온-타임 인장 라인(L2)으로 변위된다. 이러한 방식으로 인장 스프링(162)의 인장 라인이 중심(151a)에 대해 변위되는 것을 "지점(支點) 교차"라 한다.
따라서, 인장 스프링(162)의 온-타임 인장 라인(L2)은 지지 핀(151)의 중심(151a)보다 더 상향 오프셋되어 있다. 따라서, 인장 스프링(162)은 스위치 조작 레버(77)를 지지 핀(151)을 중심으로 하여 시계 방향으로 강제한다. 그 결과, 스위치 조작 레버(77)는 "온" 위치에 안정적으로 유지된다.
잔디 깎기 작업시 엔진(14)(도 41 참조)의 제어 모드를 "파워 모드"로부터 "정음 모드"로 복귀시킨 이후에는 후술하는 조작이 수반된다.
도 49f에 도시된 바와 같이, 작업자는 왼손(57)으로 좌측 그립 레그부(34)를 붙잡고 있는 동안에 왼손(57)의 나머지 손가락(57b)을 사용하여 그립(153a)을 뒤로 잡아당긴다. 다시 말하면, 나머지 손가락(57b)은 그립(153a)에 뒤로 미는 힘을 인가하여 그립(153a)을 반시계 방향(화살표 24의 방향)으로 복귀시키는 데 사용된다. 그 결과, 스위치 조작 레버(77)는 도 49d에 도시된 바와 같이 원래의 "오프" 위치로 복귀된다. 회전 모드 스위치(78)는 "오프" 상태로 전환되므로, 엔진(14)의 제어 모드는 "파워 모드"로부터 "정음 모드"로 되돌려진다. 변속 레버(62)는 도 49f에 도시된 중속 위치(P3)에 유지된다.
전술한 내용으로부터 명백한 바와 같이, 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65)은 작업 조건에 따라 엔진(14)의 목표 엔진 회전수(Nt)를 선택하도록 조작될 수 있다. 따라서, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)의 작업 효율이 향상될 수 있다.
또한, 링크 기구(66)가 마련되므로, 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65)을 사용하여 목표 엔진 회전수(Nt)를 선택하는 경우, 변속 레버(62)의 변속 위치는 자동 조정될 수 있다. 그 결과, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)의 주행 속도는 자동 조정될 수 있다. 목표 엔진 회전수(Nt)가 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65)에 의해 선택되는 경우, 변속 레버(62)를 수동 조작하는 데 걸리는 시간이 절약되므로, 밀고 가는 시기의 잔디 깎는 기계(10)의 작업 효율이 한층 더 증대될 수 있다.
또한, 링크 기구(66)를 마련하면, 목표 엔진 회전수(Nt)가 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65)에 의해 증가될 때, 변속 레버(62)의 변속 위치가 저속 측으로 자동 조정될 수 있게 할 수 있다. 그 결과, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)의 주행 속도는 자동 감소될 수 있다. 이로써, 목표 엔진 회전수(Nt)가 높은 레벨로 전환될 때, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)의 주행 속도가 제한될 수 있다. 작업자는 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)와 함께 편하게 걸어가면서 상기 기계를 조작할 수 있으므로, 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10)의 조종성 및 사용 용이성 이 향상될 수 있다.
본 발명에서, 엔진 구동식 작업 기계는 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계(10, 10A) 또는 보행형 경운기(200)에 한정되지 않고, 엔진(14)에 의해 구동되고 기구가 마련되는 다양한 타입의 작업 기계에 적용될 수 있다.
제1 실시예에서는 회전 모드 스위치(65)로서 시소 스위치를 사용하였지만, 이러한 구성은 한정하려는 것이 아니며, 누름 스위치 또는 그 밖의 스위치도 또한 사용될 수 있다.
본 발명의 엔진 구동식 작업 기계는 기구에 걸리는 부하가 작업시 현저히 변화할 수 있는 작업 기계에 적합하며, 즉 엔진(14)에 의해 구동되고 커터(15)를 구비하는 밀고 가는 식의 잔디 깎는 기계, 또는 엔진(14)에 의해 구동되고 경운용 플레이트(205, 206)를 구비하는 보행형 경운기에 적합하다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 엔진 구동식 작업 기계의 좌측면도.
도 2는 도 1의 엔진 구동식 작업 기계의 개략적인 시스템 다이어그램.
도 3은 도 2의 엔진의 특성 다이어그램.
도 4는 도 1에 도시된 핸들의 후방부 주변 영역을 우측 상부에서 바라본 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 핸들의 좌측 후방부 주변 영역을 화살표 5 방향에서 바라본 도면.
도 6은 도 4에 도시된 핸들의 좌측 후방부 주변 영역을 화살표 6 방향에서 바라본 도면.
도 7은 도 6에 도시된 핸들과 작업 클러치 레버 및 작업 클러치 조작 검출 센서 사이의 관계를 보여주는 측면도.
도 8a 내지 도 8c는 도 6 및 도 7에 도시된 작업 클러치 레버 및 주행 레버의 조작 예를 보여주는 도면.
도 9는 제어 유닛이 제어 루틴을 실행하기까지, 도 2에 도시된 엔진의 시동 조작 시간으로부터의 순차적 절차를 보여주는 흐름도.
도 10은 도 9에 도시된 엔진 회전수 제어 루틴의 단계 실행을 상세히 보여주는 제어 흐름도.
도 11은 도 10에 도시된 제어 흐름도에서의 작동 상태를 보여주는 다이어그램.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 엔진 구동식 작업 기계의 측면도.
도 13은 도 12의 엔진 구동식 작업 기계의 개략적인 시스템 다이어그램.
도 14는 도 12에 도시된 핸들의 후방부 주변 영역을 좌측에서 바라본 부분 단면도.
도 15는 도 14에 도시된 핸들의 후방부 주변 영역을 보여주는 평면도.
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 엔진 구동식 작업 기계의 측면도.
도 17은 도 16의 엔진 구동식 작업 기계의 개략적인 시스템 다이어그램.
도 18은 도 17에 도시된 제어 유닛에 의해 수행되는 개념적 제어를 보여주는 다이어그램.
도 19a 및 도 19b는 도 17에 도시된 제어 유닛의 제어 흐름도.
도 20은 도 19a 및 도 19b에 도시된 엔진 회전수 세팅 루틴의 단계 실행을 상세히 보여주는 제어 흐름도.
도 21은 도 20에 도시된 제어 흐름도에 사용되는 목표값 증대 보정 맵과 목표값 감소 보정맵을 보여주는 도면.
도 22는 본 발명의 제4 실시예에 따른 엔진 구동식 작업 기계의 측면도.
도 23은 도 22의 엔진 구동식 작업 기계의 개략적인 시스템 다이어그램.
도 24는 도 21에 도시된 핸들의 후방부 주변 영역을 우측 상부에서 바라본 사시도.
도 25는 도 24에 도시된 핸들의 좌측 후방부 주변 영역의 확대도.
도 26은 도 25에 도시된 핸들의 좌측 후방부 주변 영역을 화살표 26 방향에 서 바라본 도면.
도 27은 도 25에 도시된 핸들과 엔진 회전수 변경 스위치 및 부스터 레버 사이의 관계를 보여주는 사시도.
도 28은 도 27에 도시된 핸들과 엔진 회전수 변경 스위치 및 부스터 레버 사이의 관계를 보여주는 측면도.
도 29는 도 24에 도시된 핸들의 좌측 후방부 주변 영역을 화살표 29 방향에서 바라본 도면.
도 30은 도 24에 도시된 핸들의 좌측 후방부 주변 영역을 화살표 30 방향에서 바라본 도면.
도 31a 내지 도 31d는 도 24 내지 도 27에 도시된 작업 클러치 레버, 주행 레버 및 부스터 레버의 조작 예를 보여주는 도면.
도 32는 도 23에 도시된 제어 유닛에 의해 수행되는 제어의 흐름도.
도 33은 도 32에 도시된 엔진 회전수의 일시적인 변경 루틴의 단계 수행을 상세히 보여주는 제어 흐름도.
도 34는 도 33에 도시된 제어 흐름도에서의 작동 상태를 보여주는 다이어그램.
도 35는 제4 실시예에 따른 제어 유닛의 제1 변형례의 제어를 보여주는 흐름도.
도 36은 도 35의 제어 흐름도에서 수행되는 작동 상태를 보여주는 다이어그램.
도 37은 제4 실시예에 따른 엔진 구동식 작업 기계의 제2 변형례의 개략적인 시스템 다이어그램.
도 38a 내지 도 38c는 도 37의 제어 유닛에 의해 수행되는 제어의 흐름도.
도 39a 내지 도 39c는 제4 실시예의 제3 변형례에 따른 제어 유닛의 제어를 보여주는 흐름도.
도 40은 본 발명의 제5 실시예에 따른 엔진 구동식 작업 기계의 좌측면도.
도 41은 도 40에 도시된 엔진 구동식 작업 기계의 개략적인 시스템 다이어그램.
도 42는 도 40에 도시된 핸들의 후방부 주변 영역을 우측 상부에서 바라본 사시도.
도 43은 도 42에 도시된 핸들의 좌측 후방부 주변 영역의 확대도.
도 44는 도 43에 도시된 핸들의 좌측 후방부 주변 영역을 화살표 44 방향에서 바라본 도면.
도 45는 도 44의 핸들, 변속 레버, 스위칭 레버, 회전 모드 스위치 및 링크 기구 사이의 관계를 보여주는 사시도.
도 46은 도 45의 핸들, 변속 레버, 스위칭 레버, 회전 모드 스위치 및 링크 기구 사이의 관계를 보여주는 사시도.
도 47은 도 42에 도시된 핸들의 좌측 후방부 주변 영역을 화살표 47 방향에서 바라본 도면.
도 48은 도 42에 도시된 핸들의 좌측 후방부 주변 영역을 화살표 48 방향에 서 바라본 도면.
도 49a 내지 도 49f는 도 44 내지 도 46에 도시된 작업 클러치 레버, 주행 레버, 변속 레버 및 스위칭 레버의 조작 예를 보여주는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 엔진 구동식 작업 기계
14 : 엔진
25 : 변속 장치
64 : 메인 스위치
65 : 목표 엔진 회전수 선택 유닛(회전 모드 스위치)
68 : 작업 클러치 조작 검출 센서
89 : 제어 유닛(89)
92 : 스로틀 밸브

Claims (4)

  1. 엔진(14)에 의해 기구(15, 205, 206)를 구동시키기 위한 엔진 구동식 작업 기계(10, 10A, 200)로서,
    아이들링 상태의 엔진 회전수(NL)보다 높은 목표 엔진 회전수를 2개 이상 포함하고 단계적으로 세팅되어 있는 복수 개의 목표 엔진 회전수(Nt) 중에서, 임의의 목표 엔진 회전수(NM 또는 NH)를 선택하고 지정하는 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65); 및
    엔진(14)의 실제 엔진 회전수(Nr)를 상기 목표 엔진 회전수 선택 유닛(65)에 의해 지정된 목표 엔진 회전수(NM 또는 NH)에 맞추도록, 엔진(14)의 스로틀 밸브(92)의 개폐를 전기적으로 제어하는 제어 유닛(89);
    을 포함하며,
    상기 복수 개의 목표 엔진 회전수(Nt)는 2개의 목표 엔진 회전수(Nt)를 포함하고, 이 2개의 목표 엔진 회전수는,
    엔진(14)이 실질적으로 최대 토크(Tmax)를 발생시킬 수 있는 중속 목표 엔진 회전수(NM); 및
    상기 중속 목표 엔진 회전수(NM)보다 높고, 엔진(14)이 실질적으로 최대 출력(Pmax)을 발생시킬 수 있는 고속 목표 엔진 회전수(NH)
    를 포함하고,
    상기 스로틀 밸브(92)의 스로틀 각도(Thr)가 증가함에 따라, 제어 유닛(89) 이 지정 목표 엔진 회전수(NM 또는 NH)를 단계적으로 증가시키는 것인 엔진 구동식 작업 기계.
  2. 제1항에 있어서, 스로틀 각도(Thr)가 감소되는 경우 스로틀 각도(Thr)가 소정의 감소량만큼 감소될 때마다, 지정 목표 엔진 회전수(NM 또는 NH)를 소정의 값만큼 감소시키도록 제어 유닛(89)이 단계적인 감소를 수행하며, 상기 스로틀 각도(Thr)의 소정의 감소값과 상기 목표 엔진 회전수(NM 또는 NH)가 단계적으로 감소되는 값인 소정의 감소분이 모두 작은 단계값으로 설정되는 것인 엔진 구동식 작업 기계.
  3. 제1항에 있어서, 스로틀 각도(Thr)가 증가되는 경우 스로틀 각도(Thr)가 소정의 증가량만큼 증가될 때마다, 지정 목표 엔진 회전수(NM 또는 NH)를 소정의 값만큼 증가시키도록 제어 유닛(89)이 단계적인 증가를 수행하며, 상기 스로틀 각도(Thr)의 소정의 증가값과 상기 목표 엔진 회전수(NM 또는 NH)가 단계적으로 증가되는 값인 소정의 증가분이 모두 큰 증분값으로 설정되는 것인 엔진 구동식 작업 기계.
  4. 제1항에 있어서, 스로틀 각도(Thr)가 증가되는 경우 스로틀 각도(Thr)가 소정의 증가량만큼 증가될 때마다, 지정 목표 엔진 회전수(NM 또는 NH)가 소정의 값만큼 증가되도록 제어 유닛(89)이 증가 특성에 따라 단계적인 증가를 수행하며; 스 로틀 각도(Thr)가 감소되는 경우 스로틀 각도(Thr)가 소정의 감소량만큼 감소될 때마다, 지정 목표 엔진 회전수(NM 또는 NH)가 소정의 값만큼 감소되도록 제어 유닛(89)이 감소 특성에 따라 단계적인 감소를 수행하는 것인 엔진 구동식 작업 기계.
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