WO2007018022A1 - 作業機用エンジンの回転数制御装置 - Google Patents

作業機用エンジンの回転数制御装置 Download PDF

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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to an engine speed control device that can control the engine speed without providing a governor mechanism, that is, a mechanical speed control means.
  • an engine for driving a work machine such as a small general-purpose engine is controlled to an appropriate engine speed with respect to a load by adjusting an opening degree of a carburetor by a governor mechanism.
  • a governor mechanism for example, a mechanism that moves a link mechanism with a centrifugal force corresponding to the engine speed and transmits the movement of the link mechanism to a throttle valve to adjust the throttle opening is known.
  • an engine used as a power source such as a hand-held type mower or blower is used at a relatively high speed, so that it is difficult to obtain a stable control result with a conventional governor mechanism.
  • a governor mechanism is provided.
  • the ignition timing of the igniter is almost constant regardless of changes in the engine speed, and the engine speed is determined by the throttle opening of the carburetor. It is a function of degrees. Therefore, the operator can variably control the throttle opening adjustment operation, and can maintain the engine speed at a substantially constant value by maintaining the throttle opening at a predetermined value.
  • the engine ignition device such as digital CDI is controlled by a microcomputer, and the relationship between the engine speed and the ignition timing can be arbitrarily set.
  • An advance angle characteristic is also given (for example, refer to Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2005-163616).
  • Patent Document 1 JP-A-2005-163616
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to rotate the engine for work implements that can control the engine speed without causing the operator to feel a response delay in response to the throttle operation. It is to provide a number control device.
  • the present invention has a second feature in that the advance from the first ignition timing to the second ignition timing is performed stepwise.
  • the present invention has a third feature in that a digitally controlled ignition device that manages the engine speed and the ignition timing in correspondence with each other is provided.
  • the present invention has a fourth feature in that an opening fixing function for fixing the throttle opening is provided.
  • the ignition device in the process of increasing the engine speed, when the engine reaches a region where the throttle opening is large, the ignition device is operated at the second ignition timing with a large advance amount. Shifting to the gin rotation control characteristic, the engine speed can be increased quickly.
  • the throttle opening is higher when the engine speed is higher than when the engine is shifted to the second ignition timing in the process of increasing the engine speed.
  • the first ignition timing with a small advance amount S is assumed.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a rotation speed control device for a working machine engine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a brush cutter to which the control device of the present invention is applied.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of a brush cutter suitable for applying the engine speed control device for a working machine engine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view of an essential part of a vibrator provided in a brush cutter.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a throttle opening operation device.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of an ignition timing map.
  • FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the engine speed at each ignition timing and the throttle opening according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between engine speed and throttle opening at each ignition timing according to the prior art.
  • FIG. 2 is a perspective view of a brush cutter equipped with an engine including a rotation speed control device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the front portion of the engine
  • FIG. 4 is a plan view of the vibrator.
  • the brush cutter 100 includes an engine 1, an operation sleeve 20 extending from the engine 1 and having a cutting blade 110 at the tip, a handle 120 provided in the middle of the operation sleeve 20, and a right side of the handle 120.
  • an operating device 16 serving as a grip provided at the end.
  • a throttle cable 9 extending from the operating device 16 to the engine vibrator 8 is provided.
  • the engine 1 is a small-sized (for example, 25 cubic cm) air-cooled four-stroke single-cylinder engine suitable for the brush cutter 100.
  • a transmission shaft 2 is provided that extends from the engine 1 to the cutting blade 110 through the operation sleeve 20.
  • the transmission shaft 2 is connected to the crankshaft of the engine 1 through the centrifugal clutch 3.
  • the centrifugal clutch 3 includes a bottomed drum 4 having an inner surface that comes into contact when a weight (not shown) attached to the crankshaft is displaced outward by centrifugal force, and the transmission shaft 2 is provided at the bottom of the drum 4. Is fixed.
  • the drum 4 is held against the clutch case 6 via a bearing 7, and a brake shoe 5 that presses against the outer periphery of the drum 4 to brake the drum 4 is pivotally supported by the clutch case 6.
  • the transmission shaft 2 is fitted into the clutch case 6 and is extended to the cutting blade 100 in the operation sleeve 20.
  • a carburetor 8 is attached to a side portion of the engine 1, and a throttle cable 9 is engaged with the carburetor 8.
  • the cable 9 includes a first filter tube 9a extending to the throttle lever (described later) along the operation sleeve 20, a second filter tube 9b extending from the vibrator 8 to the opposite side of the throttle lever, and an inner wire 9c.
  • the first and second water tubes 9a and 9b are fixed to the brackets 10a and 10b, respectively.
  • Screws 9d and 9e are formed at the ends of the first and second filter tubes 9a and 9b, respectively, and the brackets 10a and 10b are fastened and fixed by double nuts 10d and 10e.
  • the inner wire 9c has one end fixed to the throttle lever and the other end connected to the brake shoe 5 via a link mechanism.
  • the vibrator 8 has a throttle shaft attached to the case 11 and a throttle valve (not shown). 12, a throttle arm 13 attached to the throttle shaft 12, and a wire connecting part 14 rotatably attached to an end of the arm 13.
  • a stopper 15 is provided so that when the throttle arm 13 rotates counterclockwise, its end face comes into contact and the throttle valve is fully open.
  • the inner wire 9c is fixed to the connecting portion 14, and when the inner wire 9c is pulled by the throttle lever, the throttle arm 13 swings and the throttle shaft 12 rotates.
  • the end of the inner wire 9c is operated so as to separate the brake shoe 5 from the drum 4 via the link mechanism. That is, with the opening of the throttle valve, the braking of the drum 4, that is, the transmission shaft 2 fixed to the drum, is released.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an operating device including a throttle lever.
  • the operating device 16 has a handle case 17, a throttle lever 18 pivotally supported on the handle case 17, and a lock lever 19 pivotally supported on the handle case 17 to lock the throttle lever 18. Both the throttle lever 18 and the lock lever 19 are urged in the directions of arrows Al and A2 by springs 21 and 22, respectively.
  • the throttle lever 18 has an arm 18a extended for wire connection, and one end of an inner wire 9c is fixed to the arm 18a by a mounting member 23.
  • the lock lever 19 is grasped with the handle case 17 by hand, and the engagement between the tip of the arm 18a and the tip 19a of the lock lever 19 is released.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the engine speed control device.
  • Engine 1 has a flywheel generator that is directly connected to Engine 1.
  • the current output from the coil 24 of this flyhole generator is rectified by the rectifier circuit 25.
  • the rectified current is input to the regulator 26 and adjusted to a predetermined voltage. That is, the regulator 26 adjusts the input voltage so as to be suitable as the operating voltage of the CPU 27 and the primary voltage of the idling coil 28.
  • the rotation speed sensor 29 is pulsed for each rotation of the generator based on the rectified waveform of the rectifier circuit 25. Output a signal.
  • the CPU 27 calculates a value representing the frequency of the generator, that is, the rotational speed of the engine 1 based on the period of the pulse signal.
  • An ignition timing map 30 is provided in which the ignition timing (crank angle) is set for the engine speed calculated by the CPU 27 based on the output speed of the rotation speed sensor 29.
  • the CPU 27 searches for and reads out the ignition timing corresponding to the engine speed input from the ignition timing map 30.
  • the CPU 27 may be configured to calculate the ignition timing using a preset function formula of the engine speed rather than searching the map for the ignition timing. In any case, the relationship between the engine speed and the ignition timing is performed by digital arithmetic processing using digital data.
  • the crank angle of the engine 1 can be detected by adding a constant corresponding to the relative position to the output pulse timing of the rotation speed sensor 29.
  • the CPU 27 outputs an ignition instruction to the idling coil 28 when the crank angle read from the ignition timing map 30 and the current crank angle calculated based on the output of the rotation speed sensor 29 coincide.
  • the induction coil 28 generates a high pressure in the secondary coil connected to the spark plug 32 to ignite the spark plug 32.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of an engine speed Z ignition timing map.
  • a predetermined speed for example, 4000 rpm
  • the ignition timing is advanced in stages.
  • the ignition timing is changed in 5 steps from 5 ° to 30 °.
  • the advance angle change in one step is 5 °.
  • the engine speed is changed from 5 OOOrpm to 4000rpm, and the ignition timing is changed in 5 steps from 30 ° to 5 °.
  • the engine speed Z throttle opening corresponds to two types of ignition timing.
  • the throttle opening is increased from the time when the engine is operated at the idling speed Neidl with the characteristic that the ignition timing is advanced by 5 ° (“characteristic C05”).
  • Characteristic C05 the characteristic that the ignition timing is advanced by 5 °
  • the ignition timing changes by 5 ° to the advance side according to the map in Fig. 6, and then gradually
  • the ignition timing gets on the 30 ° advance characteristic (“Characteristic C30”).
  • the engine speed increases according to the characteristic C30 and enters normal load operation.
  • the advance amount is retarded to 5 ° as shown in Fig. Suppresses engine speed increase.
  • the working machine engine including the rotation speed control device can be applied not only to the brush cutter but also to a management machine.
  • the present invention is not limited to the engine of the brush cutter or the management machine.
  • the working machine drive is of a type in which the rotation speed is adjusted by operating the throttle opening operating device without mounting the governor mechanism. It can be widely applied to engines.

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Abstract

　ガバナ機構を有しない作業機用エンジンにおいて所定回転数で点火時期を切り替えてエンジン回転数を増減制御する際に、スロットル開度操作に対するエンジン回転数の応答遅れを少なくする。点火時期切り替えのためのエンジン回転数を４０００ｒｐｍと５０００ｒｐｍとに設定する。スロットル開度増大時にはエンジン回転数４０００ｒｐｍで第１の点火時期から段階的に第２の点火時期まで進角させて、高回転用の回転制御特性Ｃ３０に切り替える。スロットル開度低減時にはエンジン回転数５０００ｒｐｍで第２の点火時期から段階的に第１の点火時期まで遅角させて、低回転用の回転制御特性Ｃ０５に移行させる。回転制御特性の切り替わりタイミングはスロットル開度増減時で異なるが、その差は小さい量ΔＴＨに抑制できる。

Description

明 細 書
作業機用エンジンの回転数制御装置
技術分野
[0001] 本発明は、作業機用内燃機関 (以下、「エンジン」という）の回転数制御装置に関し
、特に、ガバナ機構つまり機械的調速手段を設けないでエンジン回転数を制御する ことができるエンジン回転数制御装置に関する。
背景技術
[0002] 小型汎用エンジンなどの作業機駆動用エンジンでは、ガバナ機構による気化器の 開度調整によって負荷に対する適切なエンジン回転数に制御するのが一般的である 。ガバナ機構として、例えば、エンジン回転数に応じた遠心力でリンク機構を動かし、 このリンク機構の動きをスロットル弁に伝えてスロットル開度調整を行うものが知られる 。しかし、例えば、手持ち型の刈り払い機とかブロアなどの動力源として使用されるェ ンジンは、比較的高速回転で使用されるため従来のガバナ機構では安定した制御 結果が得られにくいとか、作業機の小型軽量ィ匕が要望されているとかの背景があつ てガバナ機構が設けられて ヽな 、ことが多 、。
[0003] ガバナ機構を有して!/ヽな 、エンジンにお 、ては、点火装置の点火時期がエンジン 回転数の変化にかかわらず、ほぼ一定であり、エンジン回転数は気化器のスロットル 開度の関数となる。したがって、作業者はスロットル開度調整操作によって可変制御 でき、また、スロットル開度を所定値に維持することによってエンジン回転数をほぼ一 定値に維持することが可能であった。
[0004] これに対して、近年、デジタル CDIのようにエンジンの点火装置をマイクロコンピュ ータ制御し、エンジン回転数と点火時期との関係を任意に設定可能であることを利用 して適当な進角特性をもたせることも行われている（一例として、特開 2005— 16361 6号公報参照)。
特許文献 1 :特開 2005— 163616号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題 [0005] エンジン回転数に応じて点火時期を切り替え使用できるデジタル CDIにおいて、設 定回転数に対する点火時期の選定が適切でないとスロットル開度を変化させてもェ ンジン回転数が追従しなくなる状況がある。図を参照して説明する。
[0006] 図 8は、 2種類の点火時期を使用する場合のスロットル開度 Zエンジン回転数の対 応を示すエンジン特性図である。この 2種類の特性は、それぞれ進角 30° の点火時 期の特性 (「特性 C30」 t ヽぅ）と進角 5° の点火時期の特性 (「特性 C05」 t ヽぅ）とで ある。
[0007] エンジンを始動してスロットル開度を徐々に開いていくと、エンジン回転数は特性 C 05に従ってアイドル回転数 Neidlカゝら上昇を開始する。スロットル開度が Xdegを超え ると、点火時期が 30° 進角の特性 C30に移行する。その結果、エンジン回転数は一 気に Nelに上昇する。そして、特性 C30に従ってさらにスロットル開度を大きくして所 望の回転まで上昇させて通常の負荷運転に入る。
[0008] 通常の負荷運転時に、エンジン回転数を低下させる力 アイドル運転に戻すために スロットル開度を徐々に絞った場合、回転数上昇時に特性 C30に移行した開度 Xde gまでスロットル弁を絞ってもエンジン回転数は Nelに戻らない。そして、スロットル弁 を開度 Ydegまで絞った時点で特性 C05に移行して、エンジン回転数が急激にアイド ル回転数 Neidl近くまで低下する。
[0009] このように、スロットル開度を絞っていくときに、エンジン回転数の応答遅れ (スロット ル開度差では ΔΤΗ)が発生するので、エンジン回転上昇時とエンジン回転下降時と で、作業機の動作に差が生じて作業者が違和感をもつことがある。
[0010] 本発明の目的は、上記課題を解消して、スロットル操作に対応して応答遅れを作業 者にほとんど感じさせることなくエンジン回転数制御を行うことができる作業機用ェン ジンの回転数制御装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0011] 上記目的を達成するための本発明は、機械的調速手段を設けず、手動操作手段 によるエンジンのスロットル開度操作により、負荷に応じてエンジンの回転数を調節 する作業機用エンジンの回転数制御装置において、前記スロットル開度の小さい領 域で前記エンジンの点火装置を第 1の点火時期で動作させることにより、前記スロット ル開度の増大に伴って前記エンジン回転数をアイドル回転数から上昇させる第 1の 回転制御特性と、
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、領域で前記点火装置を前記第 1の点 火時期よりも進角側の第 2の点火時期で動作させることにより、前記スロットル開度の 増大に伴って前記第 1の回転制御特性よりも急勾配でエンジン回転数を上昇させる 第 2の回転制御特性と、前記第 1の点火時期および前記第 2の点火時期相互間の移 行の時期をエンジン回転数に基づいて決定する移行手段とを有しており、前記ェン ジン回転数の下降過程では、上昇過程で前記第 2の点火時期へ移行するエンジン 回転数よりも高いエンジン回転数で第 2の点火時期から第 1の点火時期へ移行する ように構成した点に第 1の特徴がある。
[0012] また、本発明は、前記第 1の点火時期から第 2の点火時期への進角が、段階的に 行われるように構成した点に第 2の特徴がある。
[0013] また、本発明は、前記エンジン回転数と点火時期とを対応させて管理するデジタル 制御式点火装置を具備した点に第 3の特徴がある。
[0014] さらに本発明は、前記スロットル開度を固定する開度固定機能を備えている点に第 4の特徴がある。
発明の効果
[0015] 第 1の特徴によれば、エンジン回転数の上昇過程では、スロットル開度の大きい領 域に到達したときに、進角量の大きい第 2の点火時期で点火装置を動作させるェン ジン回転制御特性に移行して、素速くエンジン回転数を上昇させることができる。一 方、スロットル開度を閉じ側に戻してエンジン回転数を下降させる過程では、エンジン 回転数上昇過程で第 2の点火時期に移行したときよりも高いエンジン回転数になった ときにスロットル開度が小さい領域に到達したとみなして、エンジン回転数の上昇過 程で第 2の点火時期に進角させたエンジン回転数より高い回転数のときに、進角量 力 S小さい第 1の点火時期に戻される。この動作においては、エンジン回転数下降過 程において、エンジン回転数上昇過程と同様のスロットル開度のときにエンジン回転 数を低下させることが可能になる。したがって、スロットル開度の低減量によるェンジ ン回転数の低下応答遅れを作業者がほとんど感じることなくアイドル付近への回転数 戻し操作を行うことができる。 [0016] 第 2の特徴によれば、第 1の点火時期および第 2の点火時期間での相互の切り替え によるエンジン回転数の大幅な変化を段階的に行うことができるので、スロットル開度 変化時のエンジン回転数変化が滑らかに行われる。
[0017] 第 3の特徴によれば、エンジン回転数と点火時期とをマップにして制御データを簡 単に作成できる。特に第 1の点火時期による第 1の回転制御特性と、両者間で段階 的に進角または遅角する特性とをマップにすればょ 、ので、マップの作成が簡単で ある。このマップ作成が簡単な点は、回転制御特性をさらに増やした場合にも同様で ある。
[0018] 第 4の特徴によれば、スロットル開度を固定する機能を設けることで、スロットル開度 でエンジン回転数がほぼ一義的に決定される機能を十分に生力して、負荷変動に対 して安定した回転数での運転を維持することが可能である。
図面の簡単な説明
[0019] [図 1]本発明の一実施形態に係る作業機用エンジンの回転数制御装置の構成を示 すブロック図である。
[図 2]本発明の制御装置を適用した刈り払い機の斜視図である。
[図 3]本発明の一実施形態に係る作業機用エンジンの回転数制御装置を適用する のに好適な刈り払い機の要部断面図である。
[図 4]刈り払い機に設けられるキヤブレータの要部平面図である。
[図 5]スロットル開度操作装置の断面図である。
[図 6]点火時期マップの一例を示す図である。
[図 7]本発明の一実施形態に係る点火時期毎のエンジン回転数とスロットル開度の関 係を示す特性図である。
[図 8]従来技術に係る点火時期毎のエンジン回転数とスロットル開度の関係を示す特 '性図である。
符号の説明
[0020] 1…エンジン、 2…伝動軸、 3…遠心クラッチ、 8…キヤブレータ、 9…スロットル ケーブル、 9c…インナワイヤ、 12· ··スロットル軸、 15· ··ストッノ （開度規制部材） 、 18…スロットルレバー、 29· ··回転数センサ、 30· ··点火時期マップ 発明を実施するための最良の形態
[0021] 以下に図面を参照して本発明の一実施形態を詳細に説明する。図 2は、本発明の 一実施形態に係る回転数制御装置を含むエンジンを搭載した刈り払い機の斜視図、 図 3はエンジン前部の断面図、図 4はキヤブレータの平面図である。図 2において、刈 り払い機 100は、エンジン 1と、エンジン 1から延びて先端に刈り刃 110を備えた操作 スリーブ 20と、操作スリーブ 20の途中に設けられたハンドル 120と、ハンドル 120の 右側端部に設けられたグリップ兼用の操作装置 16とを備える。さらに、操作装置 16 からエンジンのキヤブレータ 8まで延びるスロットルケーブル 9が設けられる。エンジン 1は刈り払い機 100に好適な小型 (例えば排気量 25立方 cm)の空冷式 4ストローク単 気筒エンジンである。
[0022] 図 3, 4において、前記操作スリーブ 20内を貫通してエンジン 1から刈り刃 110まで 延びる伝動軸 2が設けられる。伝動軸 2は遠心クラッチ 3を介して、エンジン 1のクラン ク軸に連結される。遠心クラッチ 3は、クランク軸に取り付けられたウェイト（図示せず） が遠心力で外方に変位したときに接触する内面を有する有底ドラム 4を備え、このドラ ム 4の底部に伝動軸 2が固定される。ドラム 4は、クラッチケース 6に対して軸受 7を介 して保持され、ドラム 4の外周に押し付けられてドラム 4に制動をかけるブレーキシュ 一 5がクラッチケース 6に軸支される。伝動軸 2は、クラッチケース 6に嵌合され、操作 スリーブ 20内を刈り刃 100まで延長される。
[0023] エンジン 1の側部には、キヤブレータ 8が取り付けられ、このキヤブレータ 8にスロット ルケーブル 9を係合させる。ケーブル 9は、操作スリーブ 20に沿ってスロットルレバー (後述）まで延びる第 1ァウタチューブ 9aと、キヤブレータ 8からスロットルレバーとは反 対側に延びる第 2ァウタチューブ 9bと、インナワイヤ 9cとからなる。第 1および第 2ァゥ タチューブ 9a、 9bはブラケット 10a, 10bにそれぞれ固定される。第 1ァウタチューブ 9aおよび第 2ァウタチューブ 9bの端部にはねじ 9d、 9eがそれぞれ形成されていて、 ダブルナット 10d、 10e〖こよってブラケット 10a、 10bを締め付けて固定するようになつ ている。インナワイヤ 9cは、一端がスロットルレバーに固定され、他端はブレーキシュ 一 5に対してリンク機構を介して連結される。
[0024] キヤブレータ 8は、ケース 11と図示しないスロットル弁に取り付けられたスロットル軸 12と、スロットル軸 12に取り付けられたスロットルアーム 13と、アーム 13の端部に回 動自在に取り付けられたワイヤ連結部 14とを有する。スロットルアーム 13が反時計方 向に回動した際に、その端面が当接してスロットル弁の全開位置を規制されるように ストッパ 15が設けられる。前記インナワイヤ 9cは、連結部 14に固定され、インナワイ ャ 9cをスロットルレバーで引 、たときにスロットルアーム 13が揺動してスロットル軸 12 が回動する。スロットル軸 12が回動するとともに、インナワイヤ 9cの端部がリンク機構 を介してブレーキシュ一 5をドラム 4から離間するように動作させる。すなわち、スロット ル弁の開動作とともにドラム 4すなわちドラムに固定されている伝動軸 2の制動が解除 される。
[0025] 図 5はスロットルレバーを含む操作装置の断面図である。操作装置 16は、ハンドル ケース 17と、ハンドルケース 17に揺動自在に軸支されたスロットルレバー 18と、スロ ットルレバー 18をロックするためにハンドルケース 17に軸支されたロックレバー 19と を有する。スロットルレバー 18およびロックレバー 19はいずれもばね 21 , 22によって 矢印 Al, A2方向にそれぞれ付勢されている。スロットルレバー 18はワイヤ連結用に 延長されたアーム 18aを有していて、このアーム 18aには、取付部材 23によってイン ナワイヤ 9cの一端が固定される。動作時には、ロックレバー 19をノヽンドルケース 17と 共に手で掴んで、アーム 18aの先端とロックレバー 19の先端 19aとの係合を解除する 。スロットルレバー 18をノヽンドルケース 17と共に掴めば、インナワイヤ 9cが引っ張ら れてスロットル軸 12が回動してスロットル弁が開かれる。スロットルレバー 18を握って いる手を緩めれば、ばね 21によってスロットルレバー 18は矢印 Aの方向に回動復帰 し、インナワイヤ 9cはスロットル弁を閉じる方向に動く。
[0026] 図 1は、エンジン回転数制御装置の構成を示す図である。エンジン 1はこのェンジ ン 1に直結されるフライホイール発電機を有する。このフライホール発電機のコイル 2 4から出力される電流は整流回路 25で整流される。整流された電流はレギユレータ 2 6に入力されて所定の電圧に調節される。つまり、レギユレータ 26は CPU27の動作 電圧およびイダ-ッシヨンコイル 28の一次電圧として適するように入力電圧を調整す る。
[0027] 回転数センサ 29は整流回路 25の整流波形に基づいて発電機の 1回転毎にパルス 信号を出力する。 CPU27では、このパルス信号の周期に基づいて発電機の周波数 つまりエンジン 1の回転数を代表する値を算出する。回転数センサ 29の出カノ ルス に基づいて CPU27で算出されたエンジン回転数に関して点火時期（クランク角度） が設定された点火時期マップ 30が設けられる。 CPU27は、点火時期マップ 30から 入力されたエンジン回転数に対応する点火時期を検索して読み出す。 CPU27は、 点火時期をマップ力も検索するのではなぐ予め設定したエンジン回転数の関数式 を使って点火時期を計算するように構成してもよい。いずれにしても、エンジン回転 数と点火時期との関係はデジタルデータを使用したデジタル演算処理で行われる。
[0028] エンジン 1のクランク角度は、回転数センサ 29の出力パルスタイミングに、相対位置 分の定数を付加することで検知することができる。 CPU27は、点火時期マップ 30か ら読み出したクランク角と回転数センサ 29の出力に基づ 、て計算された現在のクラ ンク角とがー致したときにイダ-ッシヨンコイル 28に点火指示を出力する。イダ-ッショ ンコイル 28はこの点火指示に応答して、点火プラグ 32に接続される二次コイルに高 圧を発生させて点火プラグ 32を点火させる。
[0029] 図 6は、エンジン回転数 Z点火時期マップの一例を示す図である。図に示すように 、エンジン回転数が所定の回転数 (例えば 4000rpm)に到達した時点力も段階的に 点火時期を進角させて 、く。この例ではエンジン回転数力 OOOrpmから 5000rpm まで変化する間に、点火時期を進角量を 5° 力も 30° まで 5段階で変化させている。 つまり 1段階の進角変化量は 5° である。このマップに従って、エンジン回転数の下 降時には点火時期が段階的に遅角側に移動する。この例では、エンジン回転数が 5 OOOrpm力ら 4000rpmまで変ィ匕する間〖こ、点火時期を進角量を 30° から 5° まで 5 段階で変化させている。
[0030] このマップに従って点火時期を移行させたときの、エンジン回転数 Zスロットル開度 の変化を図 7を参照して説明する。図 7において、エンジン回転数 Zスロットル開度は 2種類の点火時期に対応している。図 7において、エンジン始動後、点火時期が進角 5° の特性 (「特性 C05」 )によってアイドル回転数 Neidlで運転されて 、るときから、 スロットル開度を大きくしていく。エンジン回転数力 OOOrpm (所定の下方回転数）に 上昇したとき、図 6のマップに従って点火時期が進角側に 5° 変化し、その後段階的 に 5° ずつ進角してエンジン回転数が 5000rpm (所定の上方回転数)を超えた時点 で点火時期が進角 30° の特性 (「特性 C30」 )に乗る。その後スロットル開度の増大 に従ってエンジン回転数は特性 C30に従って増大し、通常の負荷運転に入る。そし て、エンジン回転数が予定の切り替え回転数 (この例では、 7000rpm)に到達したと きには、図 6に示したように進角量を 5° まで遅角させることにより、それ以上のェンジ ン回転数の上昇を抑制する。
[0031] 一方、通常の負荷運転からスロットル開度を絞ってエンジン回転数を低下させる場 合、点線矢印で示すように前記所定の上方回転数つまり 5000rpmにエンジン回転 数が低下した時点で、図 6のマップに従って段階的に点火時期を遅角させていき、ェ ンジン回転数を段階的に所定の下方回転数つまり 4000rpmまで低下させる。
[0032] 図 7のエンジン回転数 Zスロットル開度の特性図を図 8のものと比較すると、本実施 形態の図 7のものでは、エンジン回転数の上昇時と下降時といおいてそれぞれ点火 時期が切り替わるときのスロットル開度の差 ΔΤΗが図 8のものより小さいことが分かる 。つまりエンジン回転上昇時と下降時とではほぼ同じスロットル開度の時にエンジン 回転数が大きく（4000rpmから 5000rpmまで)変化しているので、作業者に違和感 をいだかせない。
[0033] なお、上記回転数制御装置を含む作業機用エンジンは、刈り払い機に限らず、管 理機にも適用することができる。
[0034] また、本発明はこれら刈り払い機や管理機のエンジンに限らず、要は、ガバナ機構 を搭載しないで、スロットル開度操作装置の操作で回転数を調整するタイプの、作業 機駆動用エンジンに広く適用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] エンジンのスロットル開度の手動操作手段を有し、この手動操作手段の操作により
、負荷に応じてエンジンの回転数を調節する作業機用エンジンの回転数制御装置に おいて、
前記スロットル開度の小さい領域で前記エンジンの点火装置を第 1の点火時期で 動作させることにより、前記スロットル開度の増大に伴って前記エンジン回転数をアイ ドル回転数力 上昇させる第 1の回転制御特性と、
前記スロットル開度の大きい領域で前記点火装置を前記第 1の点火時期よりも進角 側の第 2の点火時期で動作させることにより、前記スロットル開度の増大に伴って前 記第 1の回転制御特性よりも急勾配でエンジン回転数を上昇させる第 2の回転制御 特性と、
前記第 1の点火時期および前記第 2の点火時期相互間の移行の時期をエンジン回 転数に基づいて決定する移行手段とを有しており、
前記移行手段が、前記エンジン回転数の下降過程では、上昇過程で前記第 2の点 火時期へ移行するエンジン回転数よりも高いエンジン回転数で第 2の点火時期から 第 1の点火時期へ移行するように構成されたことを特徴とする作業機用エンジンの回 転数制御装置。
[2] 前記第 1の点火時期力 第 2の点火時期への進角が、段階的に行われるように構 成したことを特徴とする請求項 1記載の作業機用エンジンの回転数制御装置。
[3] 前記エンジン回転数と点火時期とを対応させて管理するデジタル制御式点火装置 を具備したことを特徴とする請求項 1または 2記載の作業機用エンジンの回転数制御 装置。
[4] 前記スロットル開度位置を固定する開度固定機能を備えていることを特徴とする請 求項 3記載の作業機用エンジンの回転数制御装置。
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