コンクリートカッタの制御装置
【課題】コンクリートの切断作業の状況に応じて機関回転数を、操作者によるスイッチ操作などの作業を増加させることなく制御して操作性および作業効率を向上させると共に、燃費を向上させつつ騒音を低減させるようにしたコンクリートカッタの制御装置を提供する。
【解決手段】検出された機関回転数ＮＥとスロットル開度θＴＨに基づいて内燃機関の機関出力ＯＰを推定し、推定された機関出力ＯＰがしきい値ＯＰ１以上のとき（Ｓ２４）、機関回転数ＮＥを作業時回転数ＮＥＤａに上昇させる（Ｓ２８）一方、機関出力ＯＰがしきい値ＯＰ１未満のとき（Ｓ３０）、機関回転数ＮＥを作業停止時回転数ＮＥＤｉに下降させる（Ｓ３４）ように内燃機関のスロットルバルブを開閉する電動モータの駆動を制御する。
【解決手段】検出された機関回転数ＮＥとスロットル開度θＴＨに基づいて内燃機関の機関出力ＯＰを推定し、推定された機関出力ＯＰがしきい値ＯＰ１以上のとき（Ｓ２４）、機関回転数ＮＥを作業時回転数ＮＥＤａに上昇させる（Ｓ２８）一方、機関出力ＯＰがしきい値ＯＰ１未満のとき（Ｓ３０）、機関回転数ＮＥを作業停止時回転数ＮＥＤｉに下降させる（Ｓ３４）ように内燃機関のスロットルバルブを開閉する電動モータの駆動を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンクリートカッタの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
搭載された内燃機関で刃を回転させてコンクリートやアスファルトなどを切断するコンクリートカッタにおいて、従来、内燃機関は常に定格回転数で駆動される。しかしながら、コンクリートの切断作業を一時的に中断したり、コンクリートの切断方向を変更するためにコンクリートカッタを一旦後退させたりするような、いわゆるコンクリート切断作業停止時にあっては、内燃機関が定格回転数で駆動されると、内燃機関の出力が過大となり、燃費が悪化すると共に、騒音が大きくなるという不具合が生じる。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１に記載されるコンクリートカッタのように、操作者がコンクリート切断作業時にあるか否かに応じてスイッチを操作し、その操作に基づいて機関回転数を作業時回転数と作業停止時回転数（作業時回転数より低く設定された機関回転数）とで切り換えるように構成したものが提案されている。
【特許文献１】特開平８−５７８４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記したコンクリートカッタにおいて、操作者はコンクリートの切断作業に加え、その切断作業の状況に応じてスイッチを操作して機関回転数の切り換え（調整）作業を行う構成であることから、操作が煩雑になり、操作性および作業効率が悪化する不都合があった。また、スイッチの操作は、操作者の経験に基づいて行われるため、燃費の悪化あるいは、騒音の増加といった不具合の解消という点で満足できるものではなかった。
【０００５】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決することにあり、コンクリートの切断作業の状況に応じて機関回転数を、操作者によるスイッチ操作などの作業を増加させることなく制御して操作性および作業効率を向上させると共に、燃費を向上させつつ騒音を低減させるようにしたコンクリートカッタの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】
【０００６】
上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、搭載された内燃機関で刃を回転させてコンクリートなどを切断するコンクリートカッタの制御装置において、前記内燃機関のスロットルバルブを開閉するアクチュエータと、前記内燃機関の機関回転数を検出する機関回転数検出手段と、前記スロットルバルブのスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、前記検出された機関回転数とスロットル開度に基づいて前記内燃機関の機関出力を推定する機関出力推定手段と、前記推定された機関出力がしきい値以上のとき、前記機関回転数を作業時回転数に上昇させるように前記アクチュエータの駆動を制御する機関回転数制御手段とを備えるように構成した。
【０００７】
また、請求項２にあっては、前記機関回転数制御手段は、前記推定された機関出力が前記しきい値未満のとき、前記機関回転数を作業停止時回転数に下降させるように前記アクチュエータの駆動を制御するように構成した。
【０００８】
また、請求項３にあっては、前記機関回転数制御手段は、前記推定された機関出力が第１の所定時間継続して前記しきい値以上のとき、前記機関回転数を作業時回転数に上昇させる一方、前記推定された機関出力が第２の所定時間継続して前記しきい値未満のとき、前記機関回転数を作業停止時回転数に下降させるように前記アクチュエータの駆動を制御するように構成した。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係るコンクリートカッタの制御装置においては、検出された機関回転数とスロットル開度に基づいて内燃機関の機関出力を推定し、推定された機関出力がしきい値以上のとき、機関回転数を作業時回転数に上昇させるように、内燃機関のスロットルバルブを開閉するアクチュエータの駆動を制御する如く構成したので、機関回転数をスイッチなどで調整する作業（操作）が必要ないことから、操作を簡素化することができ、操作性および作業効率を向上させることができる。また、機関出力がしきい値以上のとき、機関回転数を作業時回転数に上昇させる、逆にいえば、機関出力がしきい値未満のとき、機関回転数を作業時回転数に上昇させない（作業時回転数よりも低く設定された作業停止時回転数に保持する）ようにアクチュエータの駆動を制御する如く構成したので、機関出力が小さいとき、即ち、コンクリート切断作業停止時は、機関回転数を低い値に保持することができ、よって燃費を向上させつつ騒音を低減させることができる。
【００１０】
また、請求項２にあっては、推定された機関出力がしきい値未満のとき、機関回転数を作業停止時回転数に下降させるようにアクチュエータの駆動を制御するように構成したので、上記した効果に加え、機関出力が低減したとき、即ち、コンクリート切断作業停止時に機関回転数を速やかに下降させることができるため、より効果的に燃費を向上させることができると共に、騒音を低減できる。
【００１１】
また、請求項３にあっては、推定された機関出力が第１の所定時間継続してしきい値以上のとき、機関回転数を作業時回転数に上昇させる一方、推定された機関出力が第２の所定時間継続してしきい値未満のとき、機関回転数を作業停止時回転数に下降させるようにアクチュエータの駆動を制御するように構成したので、上記した効果に加え、機関出力の一時的な変動（燃料溜りなどに起因する偶発的な変動）に基づいて機関回転数を変更することがなく、よってコンクリートの切断作業の状況（コンクリート切断作業時とコンクリート切断作業停止時）に応じた機関回転数の切り換えをより的確に行うことができる。さらには、機関回転数が頻繁に切り替わる（ハンチングが生じる）のを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面に即してこの発明に係るコンクリートカッタの制御装置を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、この実施の形態に係るコンクリートカッタの制御装置が搭載されるコンクリートカッタの側面図である。また、図２は、図１に示すコンクリートカッタの平面図である。
【００１４】
図１および図２において、符号１０はコンクリートカッタを示す。コンクリートカッタ１０は、左右（図に矢印Ａで示す進行方向において左右）の車輪１２（図１に右側の車輪のみ示す）と、操作者に把持されるハンドルバー１４Ｌ，１４Ｒとを備えた手押し式のコンクリートカッタである。
【００１５】
またコンクリートカッタ１０は、フレーム１６上に載置されて固定される内燃機関（以下「エンジン」という）１８と、エンジン１８で回転させられる円板状のブレード（刃）２０とを備える。エンジン１８は、リコイルスタータ２２を備え、操作者によって手動で始動される。尚、図１および図２で符号２４は、燃料タンクを示す。
【００１６】
図３は、エンジン１８の説明断面図である。
【００１７】
エンジン１８は、１個の気筒（シリンダ）２８を備え、その内部にピストン３０が往復動自在に収容される。ピストン３０の頭部と気筒壁面の間には燃焼室３２が形成されると共に、燃焼室３２を臨む位置には吸気バルブ３４と排気バルブ３６が配置され、燃焼室３２と吸気路３８あるいは排気路４０の間を開閉する。尚、エンジン１８は、具体的にはガソリンを燃料とする空冷４サイクルの単気筒ＯＨＶ型の内燃機関であり、１６３ｃｃの排気量を備える。
【００１８】
ピストン３０はクランク軸１８Ｓに連結され、クランク軸１８Ｓはギヤを介してカム軸４２と連結される。また、クランク軸１８Ｓの一端にはフライホイール４４が取り付けられると共に、フライホイール４４の先端側には前記したリコイルスタータ２２が取り付けられる。尚、クランク軸１８Ｓの他端には、後述するエンジン側プーリが接続される。
【００１９】
フライホイール４４の内側には発電コイル（オルタネータ）４６が配置され、交流電流を発電する。発電コイル４６で発電された交流電流は、図示しない処理回路を介して直流電流に変換された後、ＥＣＵ（後述）や点火回路（図示せず）などに動作電源として供給される。
【００２０】
また、吸気路３８の上流にはスロットルボディ４８が配置される。尚、図３において、スロットルボディ４８を収容するスロットルボディカバー（後述）は省略した。
【００２１】
スロットルボディ４８にはスロットルバルブ５０が収容され、スロットルバルブ５０はスロットル軸と減速ギヤ機構（共に図示せず）を介して電動モータ（アクチュエータ。具体的には、ステッピングモータ）５２に接続される。また、スロットルボディ４８においてスロットルバルブ５０の上流側には、キャブレタ・アシー５４（図１にのみ示す）が設けられる。キャブレタ・アシー５４は、前記した燃料タンク２４に接続され、スロットルバルブ５０の開度に応じて吸入された空気にガソリン燃料を噴射して混合気を生成する。生成された混合気は、スロットルバルブ５０、吸気路３８および吸気バルブ３４を通って気筒２８の燃焼室３２に吸入される。
【００２２】
電動モータ５２の付近にはスロットル開度センサ（スロットル開度検出手段）５６が配置され、スロットルバルブ５０の開度θＴＨ（以下「スロットル開度θＴＨ」という）に応じた信号を出力する。また、フライホイール４４の付近には電磁ピックアップからなるクランク角センサ（機関回転数検出手段）５８が配置され、所定クランク角度ごとにパルス信号を出力する。
【００２３】
スロットル開度センサ５６、クランク角センサ５８などの各種センサの出力は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit。電子制御ユニット）６０に入力される。尚、ＥＣＵ６０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよびカウンタを備えたマイクロコンピュータからなり、スロットルボディ４８付近に配置される。
【００２４】
図１および図２の説明に戻ると、エンジン１８の上方には、前記したスロットルボディカバー６４が配置され、その内部にはスロットルボディ４８、ＥＣＵ６０および図示しないエアクリーナなどが収容される。
【００２５】
また、エンジン１８の近傍には、マフラー６６が配置される。マフラー６６は前記した排気管４０に接続され、エンジン１８の排気音を低減させる。
【００２６】
エンジン１８のクランク軸１８Ｓは、図２に示す如く、エンジン側プーリ７０に巻き掛けられたベルト７２を介し、ブレード２０の回転軸２０Ｓに取り付けられたブレード側プーリ７４と接続される。従って、ブレード２０は、ベルト７２によってエンジン１８の回転出力が回転軸２０Ｓに伝達されて回転させられる。尚、ブレード２０の回転軸２０Ｓは図示しないブレードフレームによって回転自在に支持される。
【００２７】
エンジン側プーリ７０およびブレード側プーリ７４の付近には、それらを被覆するようにプーリカバー７６が配置されると共に、ブレード２０の付近には、半円形状を呈したブレードカバー７８がブレード２０を被覆するように配置される。また、フレーム１６の前方には、コンクリートカッタ１０を前方に直進移動させるときに移動目標となる補助輪８０が２本のアーム８２を介して取り付けられる。
【００２８】
左右のハンドルバー１４Ｌ，１４Ｒの間には、操作盤８４が設けられる。操作盤８４には、エンジン１８の回転数（アイドリング回転数よりも高く設定された作業時回転数）を変更（調整）するダイヤル８６と、エンジン停止スイッチ８８が設けられる。
【００２９】
ダイヤル８６の付近にはダイヤルセンサ９０が配置され、操作者によってダイヤル８６を介して入力されたエンジン回転数（作業時回転数）に応じた信号をＥＣＵ６０へ出力する。また、エンジン停止スイッチ８８は、操作者によって操作されたとき、エンジン１８の停止指示信号をＥＣＵ６０へ出力する。
【００３０】
右のハンドルバー１４Ｒの下方には、オートスロットルレバー９２が設けられる。オートスロットルレバー９２の付近には、オートスロットルスイッチ９４が配置され、操作者によってオートスロットルレバー９２が操作されたとき、オン信号を出力する一方、然らざるときはオフ信号をＥＣＵ６０へ出力する。
【００３１】
次いで、コンクリートカッタ１０のＥＣＵ６０におけるエンジン回転数制御を、図４を参照して説明する。
【００３２】
図４は、コンクリートカッタのエンジン回転数制御の構成を機能的に示すブロック図である。
【００３３】
ＥＣＵ６０には、スロットル開度センサ５６、クランク角センサ５８の出力が入力される。ＥＣＵ６０は、クランク角センサ５８の出力パルスをカウントしてエンジン回転数（機関回転数）ＮＥを検出（算出）し、検出されたエンジン回転数ＮＥ、スロットル開度θＴＨに基づき、エンジン回転数ＮＥが目標エンジン回転数ＮＥＤ（後述）に一致するように電動モータ５２の通電指令値を算出すると共に、算出した通電指令値を電動モータ５２に出力してその駆動を制御する。
【００３４】
さらに、ＥＣＵ６０には、操作者によってダイヤル８６（換言すれば、ダイヤルセンサ９０）を介して操作者が所望するエンジン回転数（作業時回転数）ＮＥＤａが入力される。
【００３５】
このように、この実施例に係るコンクリートカッタ１０は、電動モータ５２を含むスロットルボディ４８、ＥＣＵ６０および各種センサなどからなる電子制御式のスロットル装置（電子ガバナ）によってスロットルバルブ５０を開閉し、エンジン１８の吸入空気量を調量することによってエンジン回転数ＮＥを目標エンジン回転数ＮＥＤに制御すると共に、目標エンジン回転数ＮＥＤを操作者によって入力された作業時回転数ＮＥＤａに変更することで、エンジン回転数ＮＥを調整できるようにした。尚、この明細書において上記したような制御を「オートスロットル制御」という。
【００３６】
また、ＥＣＵ６０には、オートスロットルスイッチ９４から出力されたオン信号あるいはオフ信号（即ち、操作者によってオートスロットルレバー９２が操作されたか否か）が入力され、操作者がオートスロットル制御の実行を所望しているか否かを検出するようにした。
【００３７】
次いで、図５以降を参照してこの実施例に係るコンクリートカッタの制御装置の動作、具体的には、目標エンジン回転数ＮＥＤの設定処理について説明する。
【００３８】
図５は、その動作を示すフローチャートである。図示のプログラムは、ＥＣＵ６０において所定の周期（例えば、２０［ｍｓｅｃ］）ごとに実行される。
【００３９】
以下説明すると、先ずＳ１０において、オートスロットルスイッチ９４（図５において「オートスロットルＳＷ」と示す）がオン信号を出力しているか否か判断する。Ｓ１０で否定されるときは、操作者がオートスロットル制御の実行を所望しない（具体的には、操作者がコンクリートの切断作業の状況に応じた目標エンジン回転数ＮＥＤの設定を所望していない、あるいは目標エンジン回転数ＮＥＤを作業停止時回転数ＮＥＤｉ（アイドリング回転数。例えば、２０００［ｒｐｍ］とする）に維持することを所望している）と判断できるため、以降の処理をスキップする。
【００４０】
一方、Ｓ１０で肯定されるときはＳ１２に進み、エンジン回転数ＮＥを検出すると共に、検出したエンジン回転数ＮＥをＥＣＵ６０のＲＡＭに格納（保存）する。次いでＳ１４に進み、エンジン回転数ＮＥの検出値が所定サイクル分（例えば、１０サイクル分）格納されたか否か判断する。Ｓ１４で否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはＳ１６に進み、エンジン回転数平均値ＮＥavgを算出する。エンジン回転数平均値ＮＥavgは、格納した所定サイクル分（１０サイクル分）のエンジン回転数ＮＥの平均値である。
【００４１】
次いでＳ１８に進み、スロットル開度θＴＨの現在値を検出すると共に、Ｓ２０に進んで操作者によってダイヤル８６およびダイヤルセンサ９０を介して入力された作業時回転数ＮＥＤａ（アイドリング回転数（作業停止時回転数ＮＥＤｉ）よりも高く設定されたエンジン回転数。例えば、３６００［ｒｐｍ］とする）を検出する。
【００４２】
次いでＳ２２に進み、エンジン１８の目標エンジン回転数ＮＥＤが作業停止時回転数ＮＥＤｉに設定されているか否か判断する。尚、目標エンジン回転数ＮＥＤは、ＥＣＵ６０の起動時に作業停止時回転数ＮＥＤｉに設定されることから、ここでの判断は通常肯定される。
【００４３】
Ｓ２２で肯定されるときは、Ｓ２４に進み、エンジン出力（機関出力）ＯＰがしきい値ＯＰ１以上か否か、換言すれば、コンクリートカッタ１０がコンクリートの切断作業を実行しているか否か検出する。
【００４４】
ここで、コンクリートの切断作業が実行されているか否かの判断について概説する。
【００４５】
図６は、コンクリート切断作業時およびコンクリート切断作業停止時のエンジン回転数ＮＥに対するエンジン出力ＯＰの特性を示すグラフである。尚、エンジン出力ＯＰは、エンジン負荷を表す値（パラメータ）である。
【００４６】
エンジン回転数ＮＥに対するエンジン出力ＯＰの特性は、図６に示す如く、コンクリート切断作業時とコンクリート切断作業停止時で大きく異なる（２極化されている）。この特性に基づいて、エンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１（例えば、１．０［ＰＳ］とする）以上か否かを判断することで、コンクリート切断作業時であるか否かを判断するようにした。
【００４７】
図７は、エンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１のときにおける、作業停止時回転数ＮＥＤｉ（アイドリング回転数）からＮＥＤｍａｘ（作業時回転数ＮＥＤａが取り得る最大値）までのエンジン回転数ＮＥに対するスロットル開度θＴＨの特性を示すグラフである。
【００４８】
図７に示す如く、エンジン出力ＯＰが一定の値（所定値。例えば、しきい値ＯＰ１）であるときのエンジン回転数ＮＥに対するスロットル開度θＴＨは、予め実験を通じてマップ化することができる。即ち、現在のエンジン回転数ＮＥから、エンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１であるときのスロットル開度を求めることができる。例えば、エンジン回転数ＮＥが作業停止時回転数ＮＥＤｉであるときのスロットル開度はθＴＨref（以下「スロットル開度しきい値θＴＨref」という）となる。
【００４９】
そこで、この実施例では、現在のスロットル開度θＴＨと前記スロットル開度しきい値θＴＨrefを比較し、スロットル開度θＴＨがスロットル開度しきい値θＴＨref以上であれば、現在のエンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１以上であると推定する、即ち、コンクリートの切断作業が実行されていると判断するようにした。一方、スロットル開度θＴＨがスロットル開度しきい値θＴＨref未満であれば、現在のエンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１未満であると推定する、即ち、コンクリートの切断作業が実行されていないと判断するようにした。尚、エンジン回転数ＮＥが作業時回転数ＮＥＤａであるときも同様に、図示の特性からスロットル開度しきい値θＴＨrefを求めることができる。
【００５０】
図５の説明に戻ると、Ｓ２４において前述した如く、エンジン回転数平均値ＮＥavg（概略的には、エンジン回転数ＮＥ）およびスロットル開度θＴＨに基づいてエンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１以上か否か、即ち、コンクリートの切断作業が実行されているか否かを判断する。
【００５１】
Ｓ２４で肯定されるとき（コンクリートの切断作業が実行されていると判断されるとき）はＳ２６に進み、エンジン出力ＯＰが第１の所定時間ｔ１にわたって（継続して）しきい値ＯＰ１以上であるか否か判断する。尚、この判断は、Ｓ２４で肯定されたときに図示しない別のプログラムでカウンタをスタートさせ、そのカウンタ値が第１の所定時間ｔ１（例えば、１［ｓｅｃ］）に達したか否か確認することによって行われる。
【００５２】
Ｓ２６で肯定されるときはＳ２８に進み、目標エンジン回転数ＮＥＤをＳ２０で検出した作業時回転数ＮＥＤａに変更する（上昇させる）。これにより、ＥＣＵ６０は、エンジン回転数ＮＥが変更された目標エンジン回転数ＮＥＤに一致するように電動モータ５２の駆動を制御し、よってエンジン回転数ＮＥを上昇させる。
【００５３】
一方、Ｓ２４あるいはＳ２６で否定されるとき（コンクリートの切断作業が実行されていないと判断されるとき）は、Ｓ２８の処理をスキップして目標エンジン回転数ＮＥＤを作業停止時回転数ＮＥＤｉに維持する。
【００５４】
Ｓ２８で目標エンジン回転数ＮＥＤが作業時回転数ＮＥＤａに変更されると、次回のプログラム実行時はＳ２２で否定されてＳ３０に進み、エンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１未満か否か、即ち、コンクリートの切断作業が停止された（実行されていない）か否かを判断する。
【００５５】
Ｓ３０で否定されるとき（コンクリートの切断作業が実行されていると判断されるとき）は以降の処理をスキップし、目標エンジン回転数ＮＥＤを作業時回転数ＮＥＤａに維持する一方、肯定されるとき（コンクリートの切断作業が実行されていないと判断されるとき）はＳ３２に進み、第２の所定時間ｔ２にわたって（継続して）エンジン出力ＯＰが所定値ＯＰ１未満か否か判断する。尚、この判断もＳ２６同様に、Ｓ３０で肯定されたときにスタートするカウンタのカウンタ値が第２の所定時間ｔ２（例えば、１［ｓｅｃ］）に達したか確認することによって行われる。
【００５６】
Ｓ３２で否定されるときは、目標エンジン回転数ＮＥＤを作業時回転数ＮＥＤａに維持する一方、肯定されるときはＳ３４に進み、目標エンジン回転数ＮＥＤを作業停止時回転数ＮＥＤｉに変更する（下降させる）。これにより、ＥＣＵ６０は、エンジン回転数ＮＥが変更された目標エンジン回転数ＮＥＤに一致するように電動モータ５２を制御し、よってエンジン回転数ＮＥが下降する。
【００５７】
このように、この実施例にあっては、検出されたエンジン回転数ＮＥとスロットル開度θＴＨに基づいてエンジンのエンジン出力ＯＰを推定し、推定されたエンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１以上のとき、エンジン回転数ＮＥを作業時回転数ＮＥＤａに上昇させるように、エンジンのスロットルバルブ５０を開閉する電動モータ５２の駆動を制御する如く構成したので、エンジン回転数をスイッチなどで調整する作業（操作）が必要ないことから、コンクリートの切断作業の操作を簡素化することができ、操作性および作業効率を向上させることができる。
【００５８】
また、エンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１以上のとき、エンジン回転数ＮＥを作業時回転数ＮＥＤａに上昇させる、逆にいえば、エンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１未満のとき、エンジン回転数ＮＥを作業時回転数ＮＥＤａに上昇させない（作業時回転数ＮＥＤａよりも低く設定された作業停止時回転数ＮＥＤｉに保持（維持）する）ように電動モータ５２の駆動を制御する如く構成したので、エンジン出力ＯＰが小さいとき、即ち、コンクリート切断作業停止時は、エンジン回転数ＮＥを低い値に保持することができ、よって燃費を向上させつつ騒音を低減させることができる。
【００５９】
また、推定されたエンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１未満のとき、エンジン回転数ＮＥを作業停止時回転数ＮＥＤｉに下降させるように電動モータ５２の駆動を制御するように構成したので、エンジン出力ＯＰが低減したとき、即ち、コンクリート切断作業停止時にエンジン回転数ＮＥを速やかに下降させることができるため、より効果的に燃費を向上させることができると共に、騒音を低減できる。
【００６０】
また、推定されたエンジン出力ＯＰが第１の所定時間ｔ１継続してしきい値ＯＰ１以上のとき、エンジン回転数ＮＥを作業時回転数ＮＥＤａに上昇させる一方、エンジン出力ＯＰが第２の所定時間ｔ２継続してしきい値ＯＰ１未満のとき、エンジン回転数ＮＥを作業停止時回転数ＮＥＤｉに下降させるように電動モータ５２の駆動を制御するように構成したので、エンジン出力ＯＰの一時的な変動（燃料溜りなどに起因する偶発的な変動）に基づいてエンジン回転数ＮＥを変更することがなく、よってコンクリートの切断作業の状況（コンクリート切断作業時とコンクリート切断作業停止時）に応じたエンジン回転数ＮＥの切り換えをより的確に行うことができる。さらには、エンジン回転数ＮＥが頻繁に切り替わる（ハンチングが生じる）のを防止することができる。
【００６１】
以上の如く、この発明の第１実施例にあっては、搭載された内燃機関（エンジン１８）で刃（ブレード２０）を回転させてコンクリートなどを切断するコンクリートカッタ（１０）の制御装置において、前記内燃機関のスロットルバルブ（５０）を開閉するアクチュエータ（電動モータ５２）と、前記内燃機関の機関回転数（エンジン回転数ＮＥ）を検出する機関回転数検出手段（クランク角センサ５８、図５フローチャートのＳ１２，Ｓ１６）と、前記スロットルバルブのスロットル開度（θＴＨ）を検出するスロットル開度検出手段（スロットル開度センサ５６、図５フローチャートのＳ１８）と、前記検出された機関回転数とスロットル開度に基づいて前記内燃機関の機関出力（エンジン出力ＯＰ）を推定する機関出力推定手段（ＥＣＵ６０。図５フローチャートのＳ２４）と、前記推定された機関出力がしきい値（ＯＰ１）以上のとき、前記機関回転数を作業時回転数（ＮＥＤａ）に上昇させるように前記アクチュエータの駆動を制御する機関回転数制御手段（ＥＣＵ６０。図５フローチャートのＳ２８）とを備えるように構成した。
【００６２】
また、前記機関回転数制御手段は、前記推定された機関出力（ＯＰ）が前記しきい値（ＯＰ１）未満のとき（図５フローチャートのＳ３０）、前記機関回転数（ＮＥ）を作業停止時回転数（ＮＥＤｉ）に下降させるように前記アクチュエータ（５２）の駆動を制御する（図５フローチャートのＳ３４）ように構成した。
【００６３】
また、前記機関回転数制御手段は、前記推定された機関出力（ＯＰ）が第１の所定時間（ｔ１）継続して前記しきい値（ＯＰ１）以上のとき（図５フローチャートのＳ２４，Ｓ２６）、前記機関回転数（ＮＥ）を作業時回転数（ＮＥＤｉ）に上昇させる一方、前記推定された機関出力が第２の所定時間（ｔ２）継続して前記しきい値未満のとき（図５フローチャートのＳ３０，Ｓ３２）、前記機関回転数を作業停止時回転数（ＮＥＤｉ）に下降させるように前記アクチュエータ（５２）の駆動を制御するように構成した。
【００６４】
尚、上記において、作業時回転数ＮＥＤａ、作業停止時回転数ＮＥＤｉ、しきい値ＯＰ１、第１および第２所定時間ｔ１，ｔ２の数値を具体的に示したが、その値に限られない。
【００６５】
また、スロットルバルブ５０を開閉するアクチュエータとしてステッピングモータを使用したが、ＤＣモータやロータリーソレノイドなど、他のアクチュエータを使用するようにしてもよい。
【００６６】
また、オートスロットルスイッチ９４は、オートスロットルレバー９２が操作されているときにオン信号を出力するように構成したが、オートスロットルレバー９２にロック機構などを配置し、オートスロットルレバー９２が操作者によって操作されると、ロック（固定）されると共に、オートスロットルスイッチ９４はオートスロットルレバー９２がロックされる間継続してオン信号を出力するように構成してもよい。
【００６７】
また、コンクリートカッタ１０は手押し式である如く構成したが、操作盤８４付近に車輪１２と接続される回転ハンドルを設けると共に、回転ハンドルを回転させることで車輪１２を回転させて移動する、いわゆる半自走式であってもよく、さらにはエンジン１８の回転出力が車輪１２の軸に伝達されて移動する、いわゆる自走式であってもよい。
【００６８】
また、ブレード２０を油圧装置などを用いて昇降させてコンクリートの切断深度を調整するような構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】この発明の第１実施例に係るコンクリートカッタの制御装置が搭載されるコンクリートカッタの側面図である。
【図２】図１に示すコンクリートカッタの平面図である。
【図３】図１に示すエンジンの説明断面図である。
【図４】図１に示すコンクリートカッタの制御装置のエンジン回転数制御の構成を機能的に示すブロック図である。
【図５】図１に示すコンクリートカッタの制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】図１に示すコンクリートカッタのエンジン回転数に対するエンジン出力の特性を示すグラフである。
【図７】図１に示すコンクリートカッタのエンジン出力がしきい値のときにおけるエンジン回転数に対するスロットル開度の特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７０】
１０ コンクリートカッタ、１８ エンジン（内燃機関）、２０ ブレード（刃）、５０ スロットルバルブ、５２ 電動モータ（アクチュエータ）、５８ クランク角センサ（機関回転数検出手段）、５６ スロットル開度センサ（スロットル開度検出手段）、６０ ＥＣＵ（機関回転数制御手段）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンクリートカッタの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
搭載された内燃機関で刃を回転させてコンクリートやアスファルトなどを切断するコンクリートカッタにおいて、従来、内燃機関は常に定格回転数で駆動される。しかしながら、コンクリートの切断作業を一時的に中断したり、コンクリートの切断方向を変更するためにコンクリートカッタを一旦後退させたりするような、いわゆるコンクリート切断作業停止時にあっては、内燃機関が定格回転数で駆動されると、内燃機関の出力が過大となり、燃費が悪化すると共に、騒音が大きくなるという不具合が生じる。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１に記載されるコンクリートカッタのように、操作者がコンクリート切断作業時にあるか否かに応じてスイッチを操作し、その操作に基づいて機関回転数を作業時回転数と作業停止時回転数（作業時回転数より低く設定された機関回転数）とで切り換えるように構成したものが提案されている。
【特許文献１】特開平８−５７８４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記したコンクリートカッタにおいて、操作者はコンクリートの切断作業に加え、その切断作業の状況に応じてスイッチを操作して機関回転数の切り換え（調整）作業を行う構成であることから、操作が煩雑になり、操作性および作業効率が悪化する不都合があった。また、スイッチの操作は、操作者の経験に基づいて行われるため、燃費の悪化あるいは、騒音の増加といった不具合の解消という点で満足できるものではなかった。
【０００５】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決することにあり、コンクリートの切断作業の状況に応じて機関回転数を、操作者によるスイッチ操作などの作業を増加させることなく制御して操作性および作業効率を向上させると共に、燃費を向上させつつ騒音を低減させるようにしたコンクリートカッタの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】
【０００６】
上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、搭載された内燃機関で刃を回転させてコンクリートなどを切断するコンクリートカッタの制御装置において、前記内燃機関のスロットルバルブを開閉するアクチュエータと、前記内燃機関の機関回転数を検出する機関回転数検出手段と、前記スロットルバルブのスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、前記検出された機関回転数とスロットル開度に基づいて前記内燃機関の機関出力を推定する機関出力推定手段と、前記推定された機関出力がしきい値以上のとき、前記機関回転数を作業時回転数に上昇させるように前記アクチュエータの駆動を制御する機関回転数制御手段とを備えるように構成した。
【０００７】
また、請求項２にあっては、前記機関回転数制御手段は、前記推定された機関出力が前記しきい値未満のとき、前記機関回転数を作業停止時回転数に下降させるように前記アクチュエータの駆動を制御するように構成した。
【０００８】
また、請求項３にあっては、前記機関回転数制御手段は、前記推定された機関出力が第１の所定時間継続して前記しきい値以上のとき、前記機関回転数を作業時回転数に上昇させる一方、前記推定された機関出力が第２の所定時間継続して前記しきい値未満のとき、前記機関回転数を作業停止時回転数に下降させるように前記アクチュエータの駆動を制御するように構成した。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係るコンクリートカッタの制御装置においては、検出された機関回転数とスロットル開度に基づいて内燃機関の機関出力を推定し、推定された機関出力がしきい値以上のとき、機関回転数を作業時回転数に上昇させるように、内燃機関のスロットルバルブを開閉するアクチュエータの駆動を制御する如く構成したので、機関回転数をスイッチなどで調整する作業（操作）が必要ないことから、操作を簡素化することができ、操作性および作業効率を向上させることができる。また、機関出力がしきい値以上のとき、機関回転数を作業時回転数に上昇させる、逆にいえば、機関出力がしきい値未満のとき、機関回転数を作業時回転数に上昇させない（作業時回転数よりも低く設定された作業停止時回転数に保持する）ようにアクチュエータの駆動を制御する如く構成したので、機関出力が小さいとき、即ち、コンクリート切断作業停止時は、機関回転数を低い値に保持することができ、よって燃費を向上させつつ騒音を低減させることができる。
【００１０】
また、請求項２にあっては、推定された機関出力がしきい値未満のとき、機関回転数を作業停止時回転数に下降させるようにアクチュエータの駆動を制御するように構成したので、上記した効果に加え、機関出力が低減したとき、即ち、コンクリート切断作業停止時に機関回転数を速やかに下降させることができるため、より効果的に燃費を向上させることができると共に、騒音を低減できる。
【００１１】
また、請求項３にあっては、推定された機関出力が第１の所定時間継続してしきい値以上のとき、機関回転数を作業時回転数に上昇させる一方、推定された機関出力が第２の所定時間継続してしきい値未満のとき、機関回転数を作業停止時回転数に下降させるようにアクチュエータの駆動を制御するように構成したので、上記した効果に加え、機関出力の一時的な変動（燃料溜りなどに起因する偶発的な変動）に基づいて機関回転数を変更することがなく、よってコンクリートの切断作業の状況（コンクリート切断作業時とコンクリート切断作業停止時）に応じた機関回転数の切り換えをより的確に行うことができる。さらには、機関回転数が頻繁に切り替わる（ハンチングが生じる）のを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面に即してこの発明に係るコンクリートカッタの制御装置を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、この実施の形態に係るコンクリートカッタの制御装置が搭載されるコンクリートカッタの側面図である。また、図２は、図１に示すコンクリートカッタの平面図である。
【００１４】
図１および図２において、符号１０はコンクリートカッタを示す。コンクリートカッタ１０は、左右（図に矢印Ａで示す進行方向において左右）の車輪１２（図１に右側の車輪のみ示す）と、操作者に把持されるハンドルバー１４Ｌ，１４Ｒとを備えた手押し式のコンクリートカッタである。
【００１５】
またコンクリートカッタ１０は、フレーム１６上に載置されて固定される内燃機関（以下「エンジン」という）１８と、エンジン１８で回転させられる円板状のブレード（刃）２０とを備える。エンジン１８は、リコイルスタータ２２を備え、操作者によって手動で始動される。尚、図１および図２で符号２４は、燃料タンクを示す。
【００１６】
図３は、エンジン１８の説明断面図である。
【００１７】
エンジン１８は、１個の気筒（シリンダ）２８を備え、その内部にピストン３０が往復動自在に収容される。ピストン３０の頭部と気筒壁面の間には燃焼室３２が形成されると共に、燃焼室３２を臨む位置には吸気バルブ３４と排気バルブ３６が配置され、燃焼室３２と吸気路３８あるいは排気路４０の間を開閉する。尚、エンジン１８は、具体的にはガソリンを燃料とする空冷４サイクルの単気筒ＯＨＶ型の内燃機関であり、１６３ｃｃの排気量を備える。
【００１８】
ピストン３０はクランク軸１８Ｓに連結され、クランク軸１８Ｓはギヤを介してカム軸４２と連結される。また、クランク軸１８Ｓの一端にはフライホイール４４が取り付けられると共に、フライホイール４４の先端側には前記したリコイルスタータ２２が取り付けられる。尚、クランク軸１８Ｓの他端には、後述するエンジン側プーリが接続される。
【００１９】
フライホイール４４の内側には発電コイル（オルタネータ）４６が配置され、交流電流を発電する。発電コイル４６で発電された交流電流は、図示しない処理回路を介して直流電流に変換された後、ＥＣＵ（後述）や点火回路（図示せず）などに動作電源として供給される。
【００２０】
また、吸気路３８の上流にはスロットルボディ４８が配置される。尚、図３において、スロットルボディ４８を収容するスロットルボディカバー（後述）は省略した。
【００２１】
スロットルボディ４８にはスロットルバルブ５０が収容され、スロットルバルブ５０はスロットル軸と減速ギヤ機構（共に図示せず）を介して電動モータ（アクチュエータ。具体的には、ステッピングモータ）５２に接続される。また、スロットルボディ４８においてスロットルバルブ５０の上流側には、キャブレタ・アシー５４（図１にのみ示す）が設けられる。キャブレタ・アシー５４は、前記した燃料タンク２４に接続され、スロットルバルブ５０の開度に応じて吸入された空気にガソリン燃料を噴射して混合気を生成する。生成された混合気は、スロットルバルブ５０、吸気路３８および吸気バルブ３４を通って気筒２８の燃焼室３２に吸入される。
【００２２】
電動モータ５２の付近にはスロットル開度センサ（スロットル開度検出手段）５６が配置され、スロットルバルブ５０の開度θＴＨ（以下「スロットル開度θＴＨ」という）に応じた信号を出力する。また、フライホイール４４の付近には電磁ピックアップからなるクランク角センサ（機関回転数検出手段）５８が配置され、所定クランク角度ごとにパルス信号を出力する。
【００２３】
スロットル開度センサ５６、クランク角センサ５８などの各種センサの出力は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit。電子制御ユニット）６０に入力される。尚、ＥＣＵ６０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよびカウンタを備えたマイクロコンピュータからなり、スロットルボディ４８付近に配置される。
【００２４】
図１および図２の説明に戻ると、エンジン１８の上方には、前記したスロットルボディカバー６４が配置され、その内部にはスロットルボディ４８、ＥＣＵ６０および図示しないエアクリーナなどが収容される。
【００２５】
また、エンジン１８の近傍には、マフラー６６が配置される。マフラー６６は前記した排気管４０に接続され、エンジン１８の排気音を低減させる。
【００２６】
エンジン１８のクランク軸１８Ｓは、図２に示す如く、エンジン側プーリ７０に巻き掛けられたベルト７２を介し、ブレード２０の回転軸２０Ｓに取り付けられたブレード側プーリ７４と接続される。従って、ブレード２０は、ベルト７２によってエンジン１８の回転出力が回転軸２０Ｓに伝達されて回転させられる。尚、ブレード２０の回転軸２０Ｓは図示しないブレードフレームによって回転自在に支持される。
【００２７】
エンジン側プーリ７０およびブレード側プーリ７４の付近には、それらを被覆するようにプーリカバー７６が配置されると共に、ブレード２０の付近には、半円形状を呈したブレードカバー７８がブレード２０を被覆するように配置される。また、フレーム１６の前方には、コンクリートカッタ１０を前方に直進移動させるときに移動目標となる補助輪８０が２本のアーム８２を介して取り付けられる。
【００２８】
左右のハンドルバー１４Ｌ，１４Ｒの間には、操作盤８４が設けられる。操作盤８４には、エンジン１８の回転数（アイドリング回転数よりも高く設定された作業時回転数）を変更（調整）するダイヤル８６と、エンジン停止スイッチ８８が設けられる。
【００２９】
ダイヤル８６の付近にはダイヤルセンサ９０が配置され、操作者によってダイヤル８６を介して入力されたエンジン回転数（作業時回転数）に応じた信号をＥＣＵ６０へ出力する。また、エンジン停止スイッチ８８は、操作者によって操作されたとき、エンジン１８の停止指示信号をＥＣＵ６０へ出力する。
【００３０】
右のハンドルバー１４Ｒの下方には、オートスロットルレバー９２が設けられる。オートスロットルレバー９２の付近には、オートスロットルスイッチ９４が配置され、操作者によってオートスロットルレバー９２が操作されたとき、オン信号を出力する一方、然らざるときはオフ信号をＥＣＵ６０へ出力する。
【００３１】
次いで、コンクリートカッタ１０のＥＣＵ６０におけるエンジン回転数制御を、図４を参照して説明する。
【００３２】
図４は、コンクリートカッタのエンジン回転数制御の構成を機能的に示すブロック図である。
【００３３】
ＥＣＵ６０には、スロットル開度センサ５６、クランク角センサ５８の出力が入力される。ＥＣＵ６０は、クランク角センサ５８の出力パルスをカウントしてエンジン回転数（機関回転数）ＮＥを検出（算出）し、検出されたエンジン回転数ＮＥ、スロットル開度θＴＨに基づき、エンジン回転数ＮＥが目標エンジン回転数ＮＥＤ（後述）に一致するように電動モータ５２の通電指令値を算出すると共に、算出した通電指令値を電動モータ５２に出力してその駆動を制御する。
【００３４】
さらに、ＥＣＵ６０には、操作者によってダイヤル８６（換言すれば、ダイヤルセンサ９０）を介して操作者が所望するエンジン回転数（作業時回転数）ＮＥＤａが入力される。
【００３５】
このように、この実施例に係るコンクリートカッタ１０は、電動モータ５２を含むスロットルボディ４８、ＥＣＵ６０および各種センサなどからなる電子制御式のスロットル装置（電子ガバナ）によってスロットルバルブ５０を開閉し、エンジン１８の吸入空気量を調量することによってエンジン回転数ＮＥを目標エンジン回転数ＮＥＤに制御すると共に、目標エンジン回転数ＮＥＤを操作者によって入力された作業時回転数ＮＥＤａに変更することで、エンジン回転数ＮＥを調整できるようにした。尚、この明細書において上記したような制御を「オートスロットル制御」という。
【００３６】
また、ＥＣＵ６０には、オートスロットルスイッチ９４から出力されたオン信号あるいはオフ信号（即ち、操作者によってオートスロットルレバー９２が操作されたか否か）が入力され、操作者がオートスロットル制御の実行を所望しているか否かを検出するようにした。
【００３７】
次いで、図５以降を参照してこの実施例に係るコンクリートカッタの制御装置の動作、具体的には、目標エンジン回転数ＮＥＤの設定処理について説明する。
【００３８】
図５は、その動作を示すフローチャートである。図示のプログラムは、ＥＣＵ６０において所定の周期（例えば、２０［ｍｓｅｃ］）ごとに実行される。
【００３９】
以下説明すると、先ずＳ１０において、オートスロットルスイッチ９４（図５において「オートスロットルＳＷ」と示す）がオン信号を出力しているか否か判断する。Ｓ１０で否定されるときは、操作者がオートスロットル制御の実行を所望しない（具体的には、操作者がコンクリートの切断作業の状況に応じた目標エンジン回転数ＮＥＤの設定を所望していない、あるいは目標エンジン回転数ＮＥＤを作業停止時回転数ＮＥＤｉ（アイドリング回転数。例えば、２０００［ｒｐｍ］とする）に維持することを所望している）と判断できるため、以降の処理をスキップする。
【００４０】
一方、Ｓ１０で肯定されるときはＳ１２に進み、エンジン回転数ＮＥを検出すると共に、検出したエンジン回転数ＮＥをＥＣＵ６０のＲＡＭに格納（保存）する。次いでＳ１４に進み、エンジン回転数ＮＥの検出値が所定サイクル分（例えば、１０サイクル分）格納されたか否か判断する。Ｓ１４で否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはＳ１６に進み、エンジン回転数平均値ＮＥavgを算出する。エンジン回転数平均値ＮＥavgは、格納した所定サイクル分（１０サイクル分）のエンジン回転数ＮＥの平均値である。
【００４１】
次いでＳ１８に進み、スロットル開度θＴＨの現在値を検出すると共に、Ｓ２０に進んで操作者によってダイヤル８６およびダイヤルセンサ９０を介して入力された作業時回転数ＮＥＤａ（アイドリング回転数（作業停止時回転数ＮＥＤｉ）よりも高く設定されたエンジン回転数。例えば、３６００［ｒｐｍ］とする）を検出する。
【００４２】
次いでＳ２２に進み、エンジン１８の目標エンジン回転数ＮＥＤが作業停止時回転数ＮＥＤｉに設定されているか否か判断する。尚、目標エンジン回転数ＮＥＤは、ＥＣＵ６０の起動時に作業停止時回転数ＮＥＤｉに設定されることから、ここでの判断は通常肯定される。
【００４３】
Ｓ２２で肯定されるときは、Ｓ２４に進み、エンジン出力（機関出力）ＯＰがしきい値ＯＰ１以上か否か、換言すれば、コンクリートカッタ１０がコンクリートの切断作業を実行しているか否か検出する。
【００４４】
ここで、コンクリートの切断作業が実行されているか否かの判断について概説する。
【００４５】
図６は、コンクリート切断作業時およびコンクリート切断作業停止時のエンジン回転数ＮＥに対するエンジン出力ＯＰの特性を示すグラフである。尚、エンジン出力ＯＰは、エンジン負荷を表す値（パラメータ）である。
【００４６】
エンジン回転数ＮＥに対するエンジン出力ＯＰの特性は、図６に示す如く、コンクリート切断作業時とコンクリート切断作業停止時で大きく異なる（２極化されている）。この特性に基づいて、エンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１（例えば、１．０［ＰＳ］とする）以上か否かを判断することで、コンクリート切断作業時であるか否かを判断するようにした。
【００４７】
図７は、エンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１のときにおける、作業停止時回転数ＮＥＤｉ（アイドリング回転数）からＮＥＤｍａｘ（作業時回転数ＮＥＤａが取り得る最大値）までのエンジン回転数ＮＥに対するスロットル開度θＴＨの特性を示すグラフである。
【００４８】
図７に示す如く、エンジン出力ＯＰが一定の値（所定値。例えば、しきい値ＯＰ１）であるときのエンジン回転数ＮＥに対するスロットル開度θＴＨは、予め実験を通じてマップ化することができる。即ち、現在のエンジン回転数ＮＥから、エンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１であるときのスロットル開度を求めることができる。例えば、エンジン回転数ＮＥが作業停止時回転数ＮＥＤｉであるときのスロットル開度はθＴＨref（以下「スロットル開度しきい値θＴＨref」という）となる。
【００４９】
そこで、この実施例では、現在のスロットル開度θＴＨと前記スロットル開度しきい値θＴＨrefを比較し、スロットル開度θＴＨがスロットル開度しきい値θＴＨref以上であれば、現在のエンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１以上であると推定する、即ち、コンクリートの切断作業が実行されていると判断するようにした。一方、スロットル開度θＴＨがスロットル開度しきい値θＴＨref未満であれば、現在のエンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１未満であると推定する、即ち、コンクリートの切断作業が実行されていないと判断するようにした。尚、エンジン回転数ＮＥが作業時回転数ＮＥＤａであるときも同様に、図示の特性からスロットル開度しきい値θＴＨrefを求めることができる。
【００５０】
図５の説明に戻ると、Ｓ２４において前述した如く、エンジン回転数平均値ＮＥavg（概略的には、エンジン回転数ＮＥ）およびスロットル開度θＴＨに基づいてエンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１以上か否か、即ち、コンクリートの切断作業が実行されているか否かを判断する。
【００５１】
Ｓ２４で肯定されるとき（コンクリートの切断作業が実行されていると判断されるとき）はＳ２６に進み、エンジン出力ＯＰが第１の所定時間ｔ１にわたって（継続して）しきい値ＯＰ１以上であるか否か判断する。尚、この判断は、Ｓ２４で肯定されたときに図示しない別のプログラムでカウンタをスタートさせ、そのカウンタ値が第１の所定時間ｔ１（例えば、１［ｓｅｃ］）に達したか否か確認することによって行われる。
【００５２】
Ｓ２６で肯定されるときはＳ２８に進み、目標エンジン回転数ＮＥＤをＳ２０で検出した作業時回転数ＮＥＤａに変更する（上昇させる）。これにより、ＥＣＵ６０は、エンジン回転数ＮＥが変更された目標エンジン回転数ＮＥＤに一致するように電動モータ５２の駆動を制御し、よってエンジン回転数ＮＥを上昇させる。
【００５３】
一方、Ｓ２４あるいはＳ２６で否定されるとき（コンクリートの切断作業が実行されていないと判断されるとき）は、Ｓ２８の処理をスキップして目標エンジン回転数ＮＥＤを作業停止時回転数ＮＥＤｉに維持する。
【００５４】
Ｓ２８で目標エンジン回転数ＮＥＤが作業時回転数ＮＥＤａに変更されると、次回のプログラム実行時はＳ２２で否定されてＳ３０に進み、エンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１未満か否か、即ち、コンクリートの切断作業が停止された（実行されていない）か否かを判断する。
【００５５】
Ｓ３０で否定されるとき（コンクリートの切断作業が実行されていると判断されるとき）は以降の処理をスキップし、目標エンジン回転数ＮＥＤを作業時回転数ＮＥＤａに維持する一方、肯定されるとき（コンクリートの切断作業が実行されていないと判断されるとき）はＳ３２に進み、第２の所定時間ｔ２にわたって（継続して）エンジン出力ＯＰが所定値ＯＰ１未満か否か判断する。尚、この判断もＳ２６同様に、Ｓ３０で肯定されたときにスタートするカウンタのカウンタ値が第２の所定時間ｔ２（例えば、１［ｓｅｃ］）に達したか確認することによって行われる。
【００５６】
Ｓ３２で否定されるときは、目標エンジン回転数ＮＥＤを作業時回転数ＮＥＤａに維持する一方、肯定されるときはＳ３４に進み、目標エンジン回転数ＮＥＤを作業停止時回転数ＮＥＤｉに変更する（下降させる）。これにより、ＥＣＵ６０は、エンジン回転数ＮＥが変更された目標エンジン回転数ＮＥＤに一致するように電動モータ５２を制御し、よってエンジン回転数ＮＥが下降する。
【００５７】
このように、この実施例にあっては、検出されたエンジン回転数ＮＥとスロットル開度θＴＨに基づいてエンジンのエンジン出力ＯＰを推定し、推定されたエンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１以上のとき、エンジン回転数ＮＥを作業時回転数ＮＥＤａに上昇させるように、エンジンのスロットルバルブ５０を開閉する電動モータ５２の駆動を制御する如く構成したので、エンジン回転数をスイッチなどで調整する作業（操作）が必要ないことから、コンクリートの切断作業の操作を簡素化することができ、操作性および作業効率を向上させることができる。
【００５８】
また、エンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１以上のとき、エンジン回転数ＮＥを作業時回転数ＮＥＤａに上昇させる、逆にいえば、エンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１未満のとき、エンジン回転数ＮＥを作業時回転数ＮＥＤａに上昇させない（作業時回転数ＮＥＤａよりも低く設定された作業停止時回転数ＮＥＤｉに保持（維持）する）ように電動モータ５２の駆動を制御する如く構成したので、エンジン出力ＯＰが小さいとき、即ち、コンクリート切断作業停止時は、エンジン回転数ＮＥを低い値に保持することができ、よって燃費を向上させつつ騒音を低減させることができる。
【００５９】
また、推定されたエンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１未満のとき、エンジン回転数ＮＥを作業停止時回転数ＮＥＤｉに下降させるように電動モータ５２の駆動を制御するように構成したので、エンジン出力ＯＰが低減したとき、即ち、コンクリート切断作業停止時にエンジン回転数ＮＥを速やかに下降させることができるため、より効果的に燃費を向上させることができると共に、騒音を低減できる。
【００６０】
また、推定されたエンジン出力ＯＰが第１の所定時間ｔ１継続してしきい値ＯＰ１以上のとき、エンジン回転数ＮＥを作業時回転数ＮＥＤａに上昇させる一方、エンジン出力ＯＰが第２の所定時間ｔ２継続してしきい値ＯＰ１未満のとき、エンジン回転数ＮＥを作業停止時回転数ＮＥＤｉに下降させるように電動モータ５２の駆動を制御するように構成したので、エンジン出力ＯＰの一時的な変動（燃料溜りなどに起因する偶発的な変動）に基づいてエンジン回転数ＮＥを変更することがなく、よってコンクリートの切断作業の状況（コンクリート切断作業時とコンクリート切断作業停止時）に応じたエンジン回転数ＮＥの切り換えをより的確に行うことができる。さらには、エンジン回転数ＮＥが頻繁に切り替わる（ハンチングが生じる）のを防止することができる。
【００６１】
以上の如く、この発明の第１実施例にあっては、搭載された内燃機関（エンジン１８）で刃（ブレード２０）を回転させてコンクリートなどを切断するコンクリートカッタ（１０）の制御装置において、前記内燃機関のスロットルバルブ（５０）を開閉するアクチュエータ（電動モータ５２）と、前記内燃機関の機関回転数（エンジン回転数ＮＥ）を検出する機関回転数検出手段（クランク角センサ５８、図５フローチャートのＳ１２，Ｓ１６）と、前記スロットルバルブのスロットル開度（θＴＨ）を検出するスロットル開度検出手段（スロットル開度センサ５６、図５フローチャートのＳ１８）と、前記検出された機関回転数とスロットル開度に基づいて前記内燃機関の機関出力（エンジン出力ＯＰ）を推定する機関出力推定手段（ＥＣＵ６０。図５フローチャートのＳ２４）と、前記推定された機関出力がしきい値（ＯＰ１）以上のとき、前記機関回転数を作業時回転数（ＮＥＤａ）に上昇させるように前記アクチュエータの駆動を制御する機関回転数制御手段（ＥＣＵ６０。図５フローチャートのＳ２８）とを備えるように構成した。
【００６２】
また、前記機関回転数制御手段は、前記推定された機関出力（ＯＰ）が前記しきい値（ＯＰ１）未満のとき（図５フローチャートのＳ３０）、前記機関回転数（ＮＥ）を作業停止時回転数（ＮＥＤｉ）に下降させるように前記アクチュエータ（５２）の駆動を制御する（図５フローチャートのＳ３４）ように構成した。
【００６３】
また、前記機関回転数制御手段は、前記推定された機関出力（ＯＰ）が第１の所定時間（ｔ１）継続して前記しきい値（ＯＰ１）以上のとき（図５フローチャートのＳ２４，Ｓ２６）、前記機関回転数（ＮＥ）を作業時回転数（ＮＥＤｉ）に上昇させる一方、前記推定された機関出力が第２の所定時間（ｔ２）継続して前記しきい値未満のとき（図５フローチャートのＳ３０，Ｓ３２）、前記機関回転数を作業停止時回転数（ＮＥＤｉ）に下降させるように前記アクチュエータ（５２）の駆動を制御するように構成した。
【００６４】
尚、上記において、作業時回転数ＮＥＤａ、作業停止時回転数ＮＥＤｉ、しきい値ＯＰ１、第１および第２所定時間ｔ１，ｔ２の数値を具体的に示したが、その値に限られない。
【００６５】
また、スロットルバルブ５０を開閉するアクチュエータとしてステッピングモータを使用したが、ＤＣモータやロータリーソレノイドなど、他のアクチュエータを使用するようにしてもよい。
【００６６】
また、オートスロットルスイッチ９４は、オートスロットルレバー９２が操作されているときにオン信号を出力するように構成したが、オートスロットルレバー９２にロック機構などを配置し、オートスロットルレバー９２が操作者によって操作されると、ロック（固定）されると共に、オートスロットルスイッチ９４はオートスロットルレバー９２がロックされる間継続してオン信号を出力するように構成してもよい。
【００６７】
また、コンクリートカッタ１０は手押し式である如く構成したが、操作盤８４付近に車輪１２と接続される回転ハンドルを設けると共に、回転ハンドルを回転させることで車輪１２を回転させて移動する、いわゆる半自走式であってもよく、さらにはエンジン１８の回転出力が車輪１２の軸に伝達されて移動する、いわゆる自走式であってもよい。
【００６８】
また、ブレード２０を油圧装置などを用いて昇降させてコンクリートの切断深度を調整するような構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】この発明の第１実施例に係るコンクリートカッタの制御装置が搭載されるコンクリートカッタの側面図である。
【図２】図１に示すコンクリートカッタの平面図である。
【図３】図１に示すエンジンの説明断面図である。
【図４】図１に示すコンクリートカッタの制御装置のエンジン回転数制御の構成を機能的に示すブロック図である。
【図５】図１に示すコンクリートカッタの制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】図１に示すコンクリートカッタのエンジン回転数に対するエンジン出力の特性を示すグラフである。
【図７】図１に示すコンクリートカッタのエンジン出力がしきい値のときにおけるエンジン回転数に対するスロットル開度の特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７０】
１０ コンクリートカッタ、１８ エンジン（内燃機関）、２０ ブレード（刃）、５０ スロットルバルブ、５２ 電動モータ（アクチュエータ）、５８ クランク角センサ（機関回転数検出手段）、５６ スロットル開度センサ（スロットル開度検出手段）、６０ ＥＣＵ（機関回転数制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搭載された内燃機関で刃を回転させてコンクリートなどを切断するコンクリートカッタの制御装置において、前記内燃機関のスロットルバルブを開閉するアクチュエータと、前記内燃機関の機関回転数を検出する機関回転数検出手段と、前記スロットルバルブのスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、前記検出された機関回転数とスロットル開度に基づいて前記内燃機関の機関出力を推定する機関出力推定手段と、前記推定された機関出力がしきい値以上のとき、前記機関回転数を作業時回転数に上昇させるように前記アクチュエータの駆動を制御する機関回転数制御手段とを備えることを特徴とするコンクリートカッタの制御装置。
【請求項２】
前記機関回転数制御手段は、前記推定された機関出力が前記しきい値未満のとき、前記機関回転数を作業停止時回転数に下降させるように前記アクチュエータの駆動を制御することを特徴とする請求項１記載のコンクリートカッタの制御装置。
【請求項３】
前記機関回転数制御手段は、前記推定された機関出力が第１の所定時間継続して前記しきい値以上のとき、前記機関回転数を作業時回転数に上昇させる一方、前記推定された機関出力が第２の所定時間継続して前記しきい値未満のとき、前記機関回転数を作業停止時回転数に下降させるように前記アクチュエータの駆動を制御することを特徴とする請求項１または２記載のコンクリートカッタの制御装置。
【請求項１】
搭載された内燃機関で刃を回転させてコンクリートなどを切断するコンクリートカッタの制御装置において、前記内燃機関のスロットルバルブを開閉するアクチュエータと、前記内燃機関の機関回転数を検出する機関回転数検出手段と、前記スロットルバルブのスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、前記検出された機関回転数とスロットル開度に基づいて前記内燃機関の機関出力を推定する機関出力推定手段と、前記推定された機関出力がしきい値以上のとき、前記機関回転数を作業時回転数に上昇させるように前記アクチュエータの駆動を制御する機関回転数制御手段とを備えることを特徴とするコンクリートカッタの制御装置。
【請求項２】
前記機関回転数制御手段は、前記推定された機関出力が前記しきい値未満のとき、前記機関回転数を作業停止時回転数に下降させるように前記アクチュエータの駆動を制御することを特徴とする請求項１記載のコンクリートカッタの制御装置。
【請求項３】
前記機関回転数制御手段は、前記推定された機関出力が第１の所定時間継続して前記しきい値以上のとき、前記機関回転数を作業時回転数に上昇させる一方、前記推定された機関出力が第２の所定時間継続して前記しきい値未満のとき、前記機関回転数を作業停止時回転数に下降させるように前記アクチュエータの駆動を制御することを特徴とする請求項１または２記載のコンクリートカッタの制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−１７００３７（Ｐ２００６−１７００３７Ａ）
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３６２３４８（Ｐ２００４−３６２３４８）
【出願日】平成１６年１２月１５日（２００４．１２．１５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１５日（２００４．１２．１５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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