TWI439605B - Engine speed control device, speed control method and engine - Google Patents

Description

引擎的轉數控制裝置、轉數控制方法及引擎

本發明是關於引擎的轉數控制裝置及轉數控制方法，特別是關於：作為發電機、泵或割草機等之動力源使用的小型汎用引擎的轉數控制裝置及轉數控制方法。

傳統以來，就作為發電機、泵或割草機等之作業機的動力源使用的小型汎用引擎而言，利用致動器來驅動化油器(carburetor)之節流器閥的電子調速器搭載機已為大眾所知悉。

具有電子調速器的小型汎用引擎，即使在引擎負荷產生變動的場合中，也能調整引擎的轉數與燃料噴射量(扭矩T)，而使引擎的轉數保持一定地加以作動。換言之，電子調速器是以「消除引擎的轉數、與所設定之目標轉數間的差異」的方式，由反饋控制來調整節流器閥的開度，而增減燃料噴射量。

在用來驅動上述作業機的小型汎用引擎中，在已驅動引擎的狀態下，在「作業暫時性中斷之場合」等之作業機處於無負荷狀態時，最好是使引擎的轉數下降，而促使引擎的燃料效率提高，並降低噪音。

舉例來說，在專利文獻1中揭示一種具有電子調速器的汽油引擎，該電子調速器在怠速下降(減速)偵測用的開關切入怠速下降側的場合中，使引擎形成怠速旋轉地調整化油器之節流器的開度。

此外，雖然並未假設與作業機連接，但在專利文獻2及專利文獻3中揭示針對引擎之怠速轉數的控制。

在專利文獻2中揭示一種設有交流發電機控制手段之引擎的怠速轉數控制裝置，該交流發電機控制手段在學習補正手段作動時，可使被引擎所驅動之交流發電機的場電流(field current)不受限於電氣負荷的變動，而維持特定值。

此外，在專利文獻3中揭示一種內燃引擎的怠速轉數控制方法，該內燃引擎的怠速轉數控制方法是將「內燃引擎呈反饋控制之怠速運轉時」的加算補正項，設定成對應於該時間點之負荷狀態的適當值。

在專利文獻3中，前述內燃引擎的無負荷狀態及負荷狀態的判定，譬如分別是藉由液體聯結器之自動變速機的選擇位置位於空檔(N檔)、或者位於前進檔(D檔)來決定。

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特許第2816556號公報

[專利文獻2]日本特公平6-84732號公報

[專利文獻3]日本特開昭61-294152號公報

然而，當作業機於無負荷時，為了進行使引擎轉數下降的怠速運轉，則必須執行「作業機是否呈無負荷狀態」的判定。

因此，專利文獻1所記載之具有電子調速器的汽油引擎，是使怠速下降偵測用的開關與作業機的停止手段連動。在上述的專利文獻1中，由於是由作業機所輸出的負荷資訊來促使怠速下降，因此構造複雜。

此外，由於專利文獻1是形成：作業者以手動的方式輸入怠速下降偵測用的開關，而促使怠速旋轉的構造，故作業者的作業效率低落。特別是在作業機的負荷狀態頻繁地變動的場合中，不僅是作業者的作業效率顯著地低落，還難以對應變動的負荷狀態來適當地切換怠速運轉。

不僅如此，專利文獻2及專利文獻3，由於並非是預想要連接於作業機的技術，故無法對應於作業機的負荷狀態而切換成怠速運轉。

本發明是有鑒於上述的問題所研發而成的發明，本發明的目的是提供一種：不依據作業機便能判定作業機的無負荷狀態，且能自動地切換成怠速運轉之引擎的轉數控制裝置及轉數控制方法。

本發明之引擎的轉數控制裝置，是用來驅動作業機之引擎的轉數控制裝置，其特徵為具備：記憶手段，該記憶手段記憶著對應於前述引擎的目標轉數的節流器開度閾值；和第1判別手段，該第1判別手段是用來從前述記憶手段讀出對應於前述目標轉數的節流器開度閾值，而判別現行的節流器開度是否為前述節流器開度閾值以下；和目標轉數變更手段，該目標轉數變更手段在「由前述第1判別手段，將前述現行的節流器開度判別為對應於前述目標轉數之節流器開度閾值以下」的場合中，將前述目標轉數降低至低怠速轉數為止；及開度調整手段，該開度調整手段是根據前述目標轉數來調整節流器閥的開度。

根據上述引擎的轉數控制裝置，由於不依據作業機便能判定作業機的無負荷狀態，故不需要在引擎與作業機之間執行訊號傳達的電氣系統、和用來偵測無負荷狀態的感應器，而能成為簡單的構造。

此外，由於是根據無負荷判定而自動地變更目標轉數，並調整節流器閥的開度，故能自動地切換成怠速運轉。換言之，變得不需要「為了使怠速下降而由作業者所執行的操作」，可提高作業效率。

在本文中，所謂的低怠速轉數是指：「與無負荷狀態的作業機連結的引擎不會失速」的最低轉數。

此外，亦可更進一步具備第1學習手段，該第1學習手段在由前述第1判別手段判別出「前述現行的節流器開度為對應於前述目標轉數之節流器開度閾值以下」的場合中，將對應於前述目標轉數的前述節流器開度閾值，更新為「將較節流器開度之平均偏差更大的值，加算於前述現行的節流器開度後所獲得」的值。

如此一來，由於對應於前述目標轉數的節流器開度閾值，可在運轉中隨時更新並學習，故無須依賴作業機便能提高無負荷判定的精確度。

此外，即使在因為引擎的常年變化而改變無負荷狀態之判定基準的場合中，也能維持無負荷判定的精確度。

然而，所謂節流器開度的平均偏差，是指節流器開度的變動幅度，可藉由節流器開度的實測值(統計性的機率分佈(2～3σ))所求得。

此外，更進一步具備第2判別手段，該第2判別手段是將「前述目標轉數形成前述低怠速轉數時的節流器開度閾值」作為第2節流器開度閾值，並判別前述現行的節流器開度是否為「將較節流器開度的平均偏差更大的值，加算於前述第2節流器開度閾值後所得」的值以上，在前述第2判別手段中，當判別出前述現行的節流器開度為「將較前述節流器開度之平均偏差更大的值，加算於前述第2節流器開度閾值所獲得」的值以上時，前述目標轉數變更手段最好是將前述目標轉數予以增大。

如此一來，當怠速運轉中對作業機作用負荷時，可結束怠速運轉而快速地恢復成一般運轉。

此外，亦可更進一步具備開關及第2學習手段，該開關是用來輸入「前述作業機呈無負荷狀態」的資訊；該第2學習手段是在由前述開關輸入「前述作業機呈無負荷」之資訊的場合中，將對應於前述目標轉數的節流器開度閾值，更新為「將較前述節流器開度之平均偏差更大的值加算於前述現行的節流器開度後」的值，並將前述第2節流器開度閾值更新為前述現行的節流器開度。

如此一來，可採用「用來輸入作業機呈無負荷狀態之資訊」的開關，將節流器開度閾值更新為更適當的值。

一般來說，由於長期使用引擎將導致引擎的輸出下降，因此有必要緩緩地開啟怠速運轉時的節流器開度。據此，引擎出廠時所設定的節流器開度閾值，並不一定是正確的值。

另外，舉例來說，在不學習更新節流器開度閾值的狀態下長期保管引擎，而在此之後，引擎輸出與作業機側的摩擦(阻力)突然產生大幅變化的場合中，以前運轉時所學習的節流器開度閾值，也有可能不是正確的值。

因此，採用上述的開關，可將現行的節流器開度閾值，改寫為對應於最新之引擎狀態的節流器開度閾值。

因此，即使在「因引擎的常年變化而改變無負荷狀態的判定基準」的場合中，也能維持無負荷判定的精確度。

而用來輸入「前述作業機呈無負荷狀態」之資訊的開關，也可以是獨立於「用來切換上述目標轉數變更手段、及目標轉數維持手段」之開關以外的個體，也可以是同一個開關。在形成同一個開關的場合中，可以藉由不同的操作方法而分別使用。

此外，前述記憶手段是揮發性記憶體，但除了前述揮發性記憶體以外，亦可具備：用來記憶對應於前述目標轉數的節流器開度閾值、及前述第2節流器開度閾值的非揮發性記憶體。

如此一來，即使引擎停止，也能保存對應於目標轉數的節流器開度閾值及學習內容。此外，藉由採用揮發性記憶體與非揮發性記憶體來作為記憶手段，可減少非揮發性記憶體的保存次數。

本發明的引擎，其特徵為具備上述引擎的轉數控制裝置。

根據上述的引擎，由於無需根據作業機便能判定作業機的無負荷狀態，故不需要「在引擎與作業機之間執行訊號傳達」的電氣系統、和用來偵測無負荷狀態的感應器，可形成簡單的構造。

此外，由於是根據無負荷判定而自動地變更目標轉數，並調整節流器閥的開度，故能自動地切換成怠速運轉。換言之，不需要「為了使怠速下降而由作業者所執行的操作」，可提高作業效率。

本發明中引擎的轉數控制方法，是用來驅動作業機之引擎的轉數控制方法，其特徵為具備：記憶步驟，該記憶步驟是預先將對應於前述引擎之目標轉數的節流器開度閾值記憶於記憶手段；和第1判別步驟，該第1判別步驟是從前述記憶手段讀出「對應於前述目標轉數的節流器開度閾值」，而判別現行的節流器開度是否為前述節流器開度閾值以下；和第1目標轉數變更步驟，該第1目標轉數變更步驟是在「於前述第1判別步驟，判別出前述現行的節流器開度，為對應於前述目標轉數的節流器開度閾值以下」的場合中，將前述目標轉數降低至低怠速轉數為止；及開度調整步驟，該開度調整步驟是根據前述目標轉數來調整節流器閥的開度。

根據上述引擎的轉數控制方法，由於不需根據作業機便能判定作業機的無負荷狀態，故不需要「在引擎與作業機之間執行訊號傳達」的電氣系統、和用來偵測無負荷狀態的感應器，可構成簡單的構造。

此外，由於根據無負荷判定而自動地變更目標轉數，並調整節流器閥的開度，更能自動切換成怠速運轉。換言之，不需要「為了使怠速下降而由作業者所執行的操作」，可提高作業效率。

此外，亦可具備第1學習步驟，該第1學習步驟在前述現行的節流器經第1判別步驟判別為「對應於前述目標轉數的節流器開度閾值以下」的場合中，將對應於前述目標轉數的前述節流器開度閾值，更新為「將較節流器開度的平均偏差更大的值，加算於前述現行的節流器開度所獲得」的值。

如此一來，由於對應於前述目標轉數的節流器開度閾值，可於運轉中隨時更新並學習，故不必根據作業機也能提高無負荷判定的精確度。

此外，即使在因引擎的常年變化而該變無負荷狀態之判定基準的場合中，也能維持無負荷判定的精確度。

更進一步具備第2判別步驟，該第2判別步驟是將「當前述目標轉數形成前述低怠速轉數時」的節流器開度閾值作為第2節流器開度閾值，並判別前述現行的節流器開度是否為「將較節流器開度的平均偏差更大的值，加算於前述第2節流器開度閾值後所形成」的值以上；在前述第2判別步驟中，當前述現行的節流器開度被判別為「將較前述節流器開度的平均偏差更大的值，加算於前述第2節流器開度閾值後所形成」的值以上時，前述目標轉數變更步驟最好是將前述目標轉數予以增大。

如此一來，當怠速運轉中對作業機作用負荷時，可結束怠速運轉而快速地恢復成一般運轉。

此外，具備用來輸入「前述作業機呈無負荷狀態」之資訊的開關，並具備第2學習步驟，該第2學習步驟在經前述開關輸入前述作業機呈無負荷之資訊的場合中，將對應於前述目標轉數的節流器開度閾值，更新為「將較前述節流器開度的平均偏差更大的值，加算於前述現行的節流器開度後」的值，並將前述第2節流器開度閾值更新為前述現行的節流器開度。

如此一來，採用「用來輸入前述作業機呈無負荷狀態之資訊」的開關，可將節流器開度閾值更新為更適當的值。因此，即使在「因引擎的常年變化而改變無負荷狀態的判定基準」的場合中，也能為維持無負荷判定的精確度。

不僅如此，在前述的記憶步驟中，是採用揮發性記憶體來記憶，且除了前述揮發性記憶體以外，最好是採用非揮發性記憶體，來記憶對應於前述目標轉數的節流器開度閾值、及前述第2節流器開度閾值。

如此一來，即使引擎停止，也能保存對應於目標轉數的節流器開度閾值及學習內容。此外，藉由採用揮發性記憶體與非揮發性記憶體來作為記憶手段，可減少非揮發性記憶體的保存次數。

根據本發明，由於不需根據作業機便能判定作業機的無負荷狀態，故不需要「在引擎與作業機之間執行訊號傳達」的電氣系統、和用來偵測無負荷狀態的感應器，可構成簡單的構造。

此外，由於根據無負荷判定而自動地變更目標轉數，並調整節流器閥的開度，更能自動切換成怠速運轉。換言之，不需要「為了使怠速下降而由作業者所執行的操作」，可提高作業效率。

據此，不必依據作業機便能判定作業機的無負荷狀態，並自動地切換成怠速運轉。

以下，根據所添附的圖面來說明本發明的實施形態。

[實施形態1]

第1圖，是實施形態1之引擎的轉數控制裝置的構造塊狀圖。第2圖，是顯示「對應於第1圖的記憶部所記憶之目標轉數的節流器開度閾值」之其中一例的圖。第3圖，是顯示對應於「作業機呈無負荷狀態時之引擎的轉數」的節流器開度的實測值。第4圖，是具有第1圖所示之節流器閥的化油器的縱剖面圖。

第1圖所示之引擎的轉數控制裝置1，是用來控制「驅動作業機22之引擎20的轉數」的裝置。

引擎的轉數控制裝置1是由以下所構成：用來算出引擎20之設定轉數的設定轉數算出部2、和用來決定是否實施怠速下降的怠速下降開關4、和用來記憶「對應於引擎20之目標轉數的節流器開度閾值」的記憶部8、和用來決定目標轉數的目標轉數決定部16、和用來偵測引擎20之引擎轉數的轉數偵測部18、及用來演算節流器開度的節流器開度演算部12。

設定轉數算出部2，是用來算出「於作業機22的一般運轉時」之引擎20的目標轉數(設定轉數、或一般轉數)。

就一般轉數而言，雖然一般的作業機皆為固定，但也能由作業者操作節流器操作來算出。

在記憶部8記憶著「對應於目標轉數的節流器開度閾值」，舉例來說，亦可如第2圖所示，在每個目標轉數的範圍記憶著所決定之節流器開度閾值的表格。在該圖中，是顯示以譬如2200rpm作為低怠速轉數的一個例子。雖然詳細將於稍後說明，但在本實施形態中，只要現行的節流器開度為「對應於目標轉數之節流器開度閾值」以下時，作業機22便判斷為「呈無負荷狀態」。

第2圖所示的表格，可以根據「作業機22呈無負荷的狀態下，促使引擎20的轉數變化的同時所實際測得」之節流器閥10的節流器開度所作成。舉例來說，如第3圖所示，亦可將較「在作業機22呈無負荷的狀態下，促使引擎20的轉數變化的同時所實際測得之節流器開度的最大值102」更大的值，作為每個轉數區域的節流器開度閾值100而決定。

然而，雖然節流器開度閾值是依據節流器開度的實測值所預先設定，但由於引擎和作業機的個體差異不同，因此關於「所使用之引擎及作業機的組合」之適當的節流器開度閾值，最好是如稍後所述地藉由學習功能來更新。

記憶部8，只要是能保存「對應於目標轉數的節流器開度閾值」及「學習內容」的話，並無特殊的限制，舉例來說，亦可併用揮發性記憶體與非揮發性記憶體。如此一來，即使引擎20停止也能保存「對應於目標轉數的節流器開度閾值」及「學習內容」，且能減少非揮發性記憶體的保存次數。

轉數偵測部18，是根據引擎20的點火脈衝，而算出引擎20的轉數。具體地說，由於是在曲柄軸回轉1次的期間偵測出1個點火脈衝，故根據1分鐘內所測得之點火脈衝的個數，來算出引擎的轉數(循環數)。

在節流器開度演算部12，計算「由目標轉數決定部16所決定」的目標轉數、與「由轉數偵測部18所偵測」的引擎轉數之間的偏差，並計算節流器操作量Δθth。在本實施形態中，節流器開度演算部12執行PI控制(反饋控制)，以促使目標轉數與引擎轉數間的偏差趨近於零。

第1圖所示的節流器開度調整部14，是依據由節流器開度演算部12所演算的節流器操作量Δθth，而調整節流器閥10的節流器開度。

節流器閥10如第4圖所示，被配置於化油器30的吸氣通路34。藉由轉動節流器閥10，可調整吸入空氣量。

而化油器30是由以下所構成：前述節流器閥10、和成為吸入空氣之通路的吸氣通路34、和被設於吸氣通路34之下面側的文氏管部36、及突設於文氏管部36的主噴嘴32。

雖然圖面中未顯示，節流器開度調整部14，為了關閉節流器而具備有致動器。該致動器並無特殊的限制，舉例來說，可使用步進馬達或回轉力發生馬達(DC馬達)。

在以下的文章中，是列舉以「可控制轉動軸之旋轉角度」的步進馬達作為致動器的例子來說明。

接著，說明本實施形態中的引擎轉數控制方法。第5圖，是顯示採用第1圖所示的轉數控制裝置來控制引擎轉數之步驟的流程圖。

在第5圖所示之引擎的轉數控制，首先，讀入目標轉數(步驟1)。具體地說，是讀入「在由設定轉數算出部(第1圖的圖號2)所算出之一般運轉時」的目標轉數(一般轉數或者設定轉數)。

接下來，在步驟2執行目標轉數的安定判別。在此，過去數次轉動量的轉數偏差在N[rpm]以下時呈現安定。在步驟2中，判定目標轉數是否呈現安定，當呈現安定時便進入步驟3，當不安定時則進入步驟13。

在步驟3中，判定目標轉數是否為低怠速轉數，當目標轉數為低怠速轉數時便進入步驟12，當目標轉數並非低怠速轉數時則進入步驟4。

當在步驟3將目標轉數判斷為非低怠速轉數的場合中，作業機是處於非無負荷狀態時(一般運轉時)。

在步驟4中，是將被記憶於記憶部的無負荷判斷用節流器開度閾值θth_idle(第2圖參考)，認定為「設定轉數中的怠速判斷閾值」。

在步驟5中，判定該無負荷判斷用節流器開度閾值θth_idle是否為現行的節流器開度θth以上。

當在步驟5不符θth≦θth_idle時，進入步驟11並將目標轉數設定成維持設定轉數，在步驟17執行PI控制，引擎維持一般運轉。

當在步驟5符合θth≦θth_idle時，便判斷成作業機呈現無負荷狀態，而進入步驟6。

在步驟6，對現行的節流器開度θth加算+3，並將經加算所得的值作為設定轉數中的怠速判斷閾值後加以學習，而更新記憶部的無負荷判斷用節流器開度閾值。

而加算於現行之節流器開度θth的值，是設定成較節流器開度的平均偏差更大的值(α)。在本實施形態中，是假設為「節流器開度的變動幅度為2」的場合，而以可適當地執行怠速運轉的開始與結束的方式，將加算於現行之節流器開度θth的值α設定為+3。但是α為整數(α>0)。

接下來，以步驟7來判定怠速下降開關是呈現ON或者OFF。當怠速下降開關於步驟7呈現OFF的場合中，便進入步驟11並將目標轉數設定成維持設定轉數，在步驟17執行PI控制，引擎維持一般運轉。

當怠速下降開關在步驟7呈現ON的場合中，則進入步驟8，而可開始怠速下降。

怠速下降開關，可以無關於步驟5之無負荷判斷的判斷結果，而由作業者本身的判斷來切換ON與OFF。

一旦開始怠速下降，便將目標轉數設定成低怠速轉數。但由於目標轉數的激烈變更將引發擺動(hunting)或過衝(overshoot)，故以步驟8緩緩地降低目標轉數。上述的動作，是以步驟9來判定目標轉數是否為低怠速轉數，並反覆地執行直到目標轉數成為低怠速轉數為止。

在步驟9，一旦符合「目標轉數=低怠速轉數」，便進入步驟10。

在步驟10，將目標轉數設定成低怠速轉數，在步驟17執行PI控制，引擎維持怠速運轉。

另外，在目標轉數於步驟3被判定為低怠速轉數的場合中，則如以上所述地進入步驟12。當目標轉數呈現低怠速轉數之際，便為怠速運轉時。

在步驟12，對現行的節流器開度θth加算+3，並將加算後所得的值作為「低怠速轉數中的怠速判斷閾值」來學習，而更新記憶部之低怠速判斷用節流器開度閾值(第2圖參考)。加算於現行之節流器開度θth的值α為+3。

此時，可學習更新的條件，也就是指：符合目標轉數為低怠速轉數，且目標轉數呈現穩定者。

一旦於步驟12更新節流器開度閾值，便進入步驟13。

在步驟13中，是將記憶於記憶部的低怠速無負荷判斷用節流器開度閾值θth_idle，當成低怠速轉數中的怠速判斷閾值來認定。

在此之後，於步驟14終判定是否符合下述條件。

θth>θth_idle+4或者，怠速下降開關呈OFF

θth：現行的節流器開度

θth_idle：低怠速轉數中的怠速判斷閾值

而條件式中的「+4」是指加算於現行之節流器開度θth的值(β)。加算於現行之節流器開度θth的值(β)，與上述「加算於現行之節流器開度θth的值(α)」相同，是較節流器開度的平均偏差更大的值。在本實施形態中，是以可適當地執行怠速運轉之結束的方式，將加算於現行之節流器開度θth的值β設定為+4。但是β為整數(β>0)。

在步驟14中，當「θth>θth_idle+4」或者「怠速下降開關呈現OFF」的場合，便進入步驟16，並將目標轉數設定為設定轉數而結束怠速運轉，並以步驟17執行PI控制，而朝一般運轉恢復。

在步驟14，在不符合θth>θth_idle+4，且怠速下降開關並非OFF的場合，則進入步驟15，並將目標轉數設定成低怠速轉數，以步驟17執行PI控制，引擎維持怠速運轉。

在步驟17中，是依據所設定的目標轉數，來執行PI控制。

具體地說，是依據「根據設定轉數算出部、記憶部及怠速下降開關的輸出，並由目標轉數決定部所設定」的目標轉數，並以節流器開度演算部執行PI控制，來演算節流器操作量Δθth。

在步驟18，依據經步驟17所演算的節流器操作量Δθth，來驅動步進馬達而開閉節流器閥。

步進馬達，當節流器操作量Δθth較小時執行1-2相激磁控制，當節流器操作量Δθth較大時執行2相激磁控制。2相激磁控制主要是加減速磁的激磁方法。

在步驟18，於依據節流器操作量Δθth來開閉節流器閥之後，進入步驟19。

在步驟19，計算節流器開度θth，並進入步驟20。

在步驟20中，判定引擎是否處於停止狀態。

當於步驟20中引擎未呈現停止狀態的場合，便回到步驟1。當於步驟20中引擎呈現停止狀態時，則進入步驟21，並寫入非揮發性記憶體。

具體地說，是將於步驟6及步驟12所學習更新的節流器開度閾值記憶於記憶部。藉由記憶「經上述步驟而學習更新後的節流器開度閾值」，可提高基於「引擎或作業機的常年變化」之無負荷判斷的精確度。

對非揮發性記憶體的寫入，雖然也可以於怠速下降結束時、或者每隔一定時間進行，但由於非揮發性記憶體的寫入次數存有限制的緣故，故最好如以上所述地於引擎停止時進行。一旦於引擎停止時寫入，可更進一步減少寫入次數，且更具效率性。

因此，根據上述的實施形態，由於無需依據作業機22便能判定第1圖所示之作業機22的無負荷狀態，故不需要在引擎20與作業機22之間執行訊號傳達的電氣系統、和用來偵測無負荷狀態的感應器，可形成簡單的構造。

此外，由於依據無負荷判定而自動地變更目標轉數，並調整節流器閥10的開度，故能自動地切換成怠速運轉。換言之，為了使怠速下降並不需要作業者的操作，而可提高作業效率。

[實施形態2]

接下來，說明實施形態2之引擎的轉數控制裝置及轉數控制方法。

第6圖，是實施形態2之引擎的轉數控制裝置的構成塊狀圖。第7及8圖是顯示：採用第6圖所示的轉數控制裝置來控制引擎轉數之步驟的流程圖。

本實施形態之引擎的轉數控制裝置40，如第6圖所示，設有怠速下降強制開關6的這點是不同於經上述說明的轉數控制裝置1(請參考第1圖)。此外，本實施形態之引擎的轉數控制的步驟，除了與怠速下降強制開關6相關的步驟以外，是與採用第5圖說明的步驟相同，故在以下的說明中省略共通步驟的說明。

在第7圖所示的「引擎的轉數控制」中，首先，讀入目標轉數(步驟1)。具體地說，是讀入由設定轉數算出部(第1圖的圖號2)所算出之「一般運轉時的目標轉數(一般轉數或者設定轉數)」。

接著，以步驟2執行目標轉數的安定判別。在此，過去數次轉動量的轉數偏差在N[rpm]以下時呈現安定。在步驟2中，判定目標轉數是否呈現安定，當呈現安定時便進入步驟3，當不安定時則進入步驟13。

在步驟3中，判定目標轉數是否為低怠速轉數，當目標轉數為低怠速轉數時便進入步驟12，當目標轉數並非低怠速轉數時則進入步驟31。

當在步驟3將目標轉數判斷為非低怠速轉數的場合中，作業機是處於非無負荷狀態時(一般運轉時)。

但是考慮到以下的情形：在低怠速轉數的怠速判斷閾值過低的場合，即使開始怠速下降，也會馬上被判斷成作業機處於負荷狀態，而導致怠速運轉終止。

因此，設置怠速下降強制開關6(第1圖)，可改寫低怠速轉數的怠速判斷閾值，而強制性地實施怠速下降。

然而，雖然在第6圖中是顯示「怠速下降開關4、怠速下降強制開關6為不同構件」的構造，但也可以是同一個開關。在將怠速下降開關4、與怠速下降強制開關6做成同一個開關的場合中，是可以藉由使操作方法有所不同而分開使用。

就操作方法而言，可以設成：其中一個繼續性地執行ON/OFF的操作，而另一個則是特殊操作。所謂的特殊操作，舉例來說，譬如怠速下降開關4在持續5秒以上的OFF狀態後，於2秒以內完成OFF-ON-OFF-ON的操作，而使怠速下降開關4形成有效的場合；或者長時間按壓怠速下降開關4的場合等。

如此一來，可以構成「兼具怠速下降開關4及怠速下降強制開關6之兩者的功能」的單一怠速下降開關。

以上述方式所構成的怠速下降強制開關，是在步驟31判定怠速下降強制開關呈現ON或者OFF。在怠速下降強制開關呈現ON的場合中，便進入第8圖所示的步驟32、步驟33。

在步驟32中，對現行的節流器開度θth加算+3，並將經加算所得的值作為設定轉數的怠速判斷閾值而加以學習，並更新記憶部的無負荷判斷用節流器開度閾值。

在步驟33中，將現行的節流器開度θth作為低怠速轉數的怠速判斷閾值而加以學習，並更新記憶部的無負荷判斷用節流器開度閾值。

如此一來，強制地執行怠速下降。

而與實施形態1相同，「+3」是加算於現行的節流器開度θth的值(α)。加算於現行的節流器開度θth的值(α)，是較節流器開度之平均偏差更大的值。

在以步驟32、步驟33更新閾值之後，進入步驟8。

一旦開始怠速下降，便以步驟8逐次地降低目標轉數。其作法是利用步驟9來判定目標轉數是否為低怠速轉數，並反覆地執行直到目標轉數成為低怠速轉數為止。

在步驟9中，一旦符合「目標轉數=低怠速轉數」，便進入步驟10。

在步驟10中，將目標轉數設定成低怠速轉數，以步驟117執行PI控制，引擎維持怠速運轉。

另外，當於步驟31中怠速下降強制開關呈現OFF的場合，便進入步驟4，並與實施形態1相同，自動地實施怠速下降開始。

在步驟4中，是將記憶於記憶部的無負荷判斷用節流器開度閾值θth_idle(請參考第2圖)，認定為設定轉數的怠速判斷閾值。

在步驟5中，判定該無負荷判斷用節流器開度閾值θth_idle，是否為現行的節流器開度θth以上。

當於步驟5中不符合「θth≦θth_idle」時，便進入步驟11並將目標轉數設定成維持設定轉數，並以步驟17執行PI控制，引擎維持一般運轉。

當於步驟5符合「θth≦θth_idle」時，便判斷作業機處於無負荷狀態，並進如步驟6。

在步驟6中，對現行的節流器開度θth加算+3，並將經加算所得的值作為設定轉數的怠速判斷閾值而加以學習，並更新記憶部的無負荷判斷用節流器開度閾值。加算於現行的節流器開度θth的值，是較節流器開度之平均偏差更大的值(α)。

接下來，以步驟7判定怠速下降開關是呈現ON或者OFF。在於步驟7中怠速下降開關呈現OFF的場合，便進入步驟11並將目標轉數設定成維持設定轉數，並以步驟17執行PI控制，引擎維持一般運轉。

當於步驟7中怠速下降開關呈現ON的場合，便進入步驟8，並開始怠速下降。

怠速下降開關，可以與步驟5之無負荷判斷的判斷結果無關，而由作業者的自主意思來切換ON與OFF。

當於步驟3中判定為「目標轉數為低怠速轉數」的場合，便執行步驟12～步驟17，但由於這些步驟是與實施形態1的步驟12～步驟17共通的處理，故省略其說明。同樣地，即使是步驟17～步驟21，由於也是與實施形態1的步驟17～步驟21共通的處理，故也省略其說明。

因此，根據上述的實施形態，由於無需依據作業機22便能判定第6圖所示之作業機22的無負荷狀態，故不需要在引擎20與作業機22之間執行訊號傳達的電氣系統、和用來偵測無負荷狀態的感應器，可形成簡單的構造。

此外，由於依據無負荷判定而自動地變更目標轉數，並調整節流器閥10的開度，故能自動地切換成怠速運轉。換言之，為了使怠速下降並不需要作業者的操作，而可提高作業效率。

不僅如此，藉由怠速下降強制開關6，不僅可自動、也能手動切換成怠速運轉。如此一來，即使引擎出廠時、或中途變更「設置於引擎的作業機」等時導致作業機的引擎扭矩變得不同，也能以手動來更新設置目標轉數的節流器開度閾值。

以上，雖是針對本發明的實施形態所作的詳細說明，但本發明並不侷限於上述的說明，只要是在不脫離本發明之要旨的範圍內，當然可以執行各種的改良或變更。

舉例來說，雖然在上述的實施形態1及2中，是針對PI控制所使用的比例增益Kp及積分時間Ti為一定的例子進行說明，但比例增益Kp及積分時間Ti亦可視狀況而適當地變更。

具體地說，相較於「在步驟11將目標轉數設定為設定轉數」的場合(也就是指：一般運轉時)，即使將「在步驟10及15將目標轉數設定為低怠速轉數」的場合(也就是指：低怠速運轉時)的比例增益Kp設定成較小亦無妨。如此一來，可執行安定的PI控制，而防止因激烈的節流器操作所引起的失速。

此外，相較於「在步驟11將目標轉數設定為設定轉數」的場合(也就是指：一般運轉時)，即使將「在步驟16將目標轉數設定為設定轉數」的場合(也就是指：從低怠速運轉朝一般運轉切換時)的比例增益Kp設定成較大亦無妨。如此一來，可提高PI控制的及時性，而迅速地使目標轉數與引擎轉數之間的偏差趨近於零。

1．．．引擎的轉數控制裝置

2．．．設定轉數算出部

4．．．怠速下降開關

6．．．怠速下降強制開關

8．．．記憶部

10．．．節流器閥

12．．．節流器開度演算部

14．．．節流器開度調整部

16．．．目標轉數決定部

18．．．轉數偵測部

20．．．引擎

22．．．作業機

30．．．化油器

32．．．主噴嘴

34．．．吸氣通路

36．．．文氏管部

第1圖：為實施形態1中引擎的轉數控制裝置的構成塊狀圖。

第2圖：是顯示對應於目標轉數之節流器開度閾值的其中一例的圖。

第3圖：是顯示對應於「作業機於無負荷狀態下之引擎的轉數」之節流器開度的實測值的圖。

第4圖：為具有節流器閥之化油器的縱剖面圖。

第5圖：是顯示實施形態1之引擎的轉數控制的流程圖。

第6圖：為實施形態2中引擎的轉數控制裝置的構成塊狀圖。

第7圖：是顯示實施形態2之引擎的轉數控制的流程圖。

第8圖：是顯示實施形態2之子程序的流程圖。

1．．．引擎的轉數控制裝置

2．．．設定轉數算出部

4．．．怠速下降開關

8．．．記憶部

10．．．節流器閥

12．．．節流器開度演算部

14．．．節流器開度調整部

16．．．目標轉數決定部

18．．．轉數偵測部

20．．．引擎

22．．．作業機

Claims (10)

1. 一種引擎，是執行用來驅動作業機之引擎轉數控制的引擎，其特徵為：在前述引擎側設有：記憶手段，該記憶手段記憶著對應於前述引擎的目標轉數的節流器開度閾值；和第1判別手段，該第1判別手段是從前述記憶手段讀出對應於前述目標轉數的節流器開度閾值，並判別現行的節流器開度是否為前述節流器開度閾值以下；和目標轉數變更手段，該目標轉數變更手段是在由前述第1判別手段，將前述現行的節流器開度判別為對應於前述目標轉數之節流器開度閾值以下的場合中，將前述目標轉數降低至低怠速轉數為止；及開度調整手段，該開度調整手段是根據前述目標轉數來調整節流器閥的開度，不依據作業機地在引擎側判定作業機的無負荷狀態，且自動切換成怠速運轉。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之引擎，其中更進一步在引擎側具備第1學習手段，該第1學習手段是在前述現行的節流器開度由前述第1判別手段判別為對應於前述目標轉數之節流器開度閾值以下的場合中，將對應於前述目標轉數的前述節流器開度閾值，更新成：將大於節流器開度之平均偏差的值，加算於前述現行的節流器開度後所獲得的值。
3. 如申請專利範圍第1或2項所記載之引擎，其中更進一步在引擎側具備第2判別手段，該第2判別手段是將前述目標轉數成為前述低怠速轉數時的節流器開度閾值作為第2節流器開度閾值，並判斷前述現行的節流器開度，是否為將較節流器開度之平均偏差更大的值，加算於前述第2節流器開度閾值後所獲得的值以上，在前述第2判別手段中，一旦前述現行的節流器開度，被判別為將較前述節流器開度之平均偏差更大的值，加算於前述第2節流器開度閾值後所獲得的值以上時，前述目標轉數變更手段，便將前述目標轉數增大。
4. 如申請專利範圍第3項所記載之引擎，其中具備：開關，該開關除了能如請求項1所記載自動切換成怠速運轉之外，還能用來輸入前述作業機呈無負荷狀態的資訊；並且具備：第2學習手段，該第2學習手段是在由前述開關輸入前述作業機呈無負荷的資訊的場合中，將對應於前述目標轉數的節流器開度閾值，更新成將較前述節流器開度之平均偏差更大的值加算於前述現行的節流器開度後所得的第2節流器開度閾值，並將前述第2節流器開度閾值更新成前述現行的節流器開度。
5. 如申請專利範圍第4項所記載之引擎，其中前述記憶手段為揮發性記憶體，除了前述揮發性記憶體以外，還具備用來記憶對應於 前述目標轉數的節流器開度閾值、及前述第2節流器開度閾值的非揮發性記憶體。
6. 一種引擎的轉數控制方法，是將依據引擎的轉數與所設定之目標轉數間的差，利用反饋控制來調整節流器閥的開度而增減燃料噴射量的引擎，選擇性地連結於作業機執行用來驅動作業機之小型汎用引擎的轉數控制方法，其特徵為：前述引擎側的轉數控制步驟具備：記憶步驟，該記憶步驟是將對應於前述引擎的目標轉數的節流器開度閾值，預先記憶於非揮發性記憶體的記憶手段；和第1判別步驟，該第1判別步驟是從前述記憶手段讀出對應於前述目標轉數的節流器開度閾值，並判別現行的節流器開度是否為前述節流器開度閾值以下；和第1目標轉數變更步驟，該第1目標轉數變更步驟是在由前述第1判別步驟，將前述現行的節流器開度判別為對應於前述目標轉數之節流器開度閾值以下的場合中，將前述目標轉數降低至低怠速轉數為止；及開度調整步驟，該開度調整步驟是根據前述目標轉數來調整節流器閥的開度，在引擎側判定作業機的無負荷狀態，且自動切換成怠速運轉。
7. 如申請專利範圍第6項所記載之引擎的轉數控制方法，其中具備第1學習步驟，該第1學習步驟是在前述現行 的節流器開度由前述第1判別步驟判別為對應於前述目標轉數之節流器開度閾值以下的場合中，將對應於前述目標轉數的前述節流器開度閾值，更新成：將大於節流器開度之平均偏差的值，加算於前述現行的節流器開度後所獲得的值。
8. 如申請專利範圍第6或7項所記載之引擎的轉數控制方法，其中更進一步具備第2判別步驟，該第2判別步驟是將前述目標轉數成為前述低怠速轉數時的節流器開度閾值作為第2節流器開度閾值，並判斷前述現行的節流器開度，是否為將較節流器開度之平均偏差更大的值，加算於前述第2節流器開度閾值後所獲得的值以上，在前述第2判別步驟中，一旦前述現行的節流器開度，被判別為將較前述節流器開度之平均偏差更大的值，加算於前述第2節流器開度閾值後所獲得的值以上時，前述目標轉數變更步驟，便將前述目標轉數增大。
9. 如申請專利範圍第8項所記載之引擎的轉數控制方法，其中具備：開關，該開關是用來輸入前述作業機呈無負荷狀態的資訊；及第2學習步驟，該第2學習步驟是在由前述開關輸入前述作業機呈無負荷的資訊的場合中，將對應於前述目標轉數的節流器開度閾值，更新成將較前述節流器開度之平均偏差更大的值加算於前述現行的節流器開度後所得的第2節流器開度閾值，並將前述第2節流器開度閾值更新成前 述現行的節流器開度。
10. 如申請專利範圍第9項所記載之引擎的轉數控制方法，其中前述記憶步驟，是採用揮發性記憶體來記憶，除了前述揮發性記憶體以外，還採用非揮發性記憶體，來記憶對應於前述目標轉數的節流器開度閾值、及前述第2節流器開度閾值。