内燃エンジンを備えた作業機
【課題】安全性を向上するために、アイドル運転時にエンジン回転数が不用意に上昇して刃物が回転してしまうのを防止する。
【解決手段】始動時、スロットルバルブ10はファーストアイドル位置にある。起動初期のエンジン2は運転状態が不安定であるためエンジン回転数が上昇しない。運転状態が安定し始めると回転数が急激に上昇する。エンジン回転数(Ne)が4,000rpm以上になった時点で失火制御モードに入る。失火制御モードでは、エンジン回転数が4,500rpm以上になると失火処理が実行される(S4)。遠心クラッチ6は5,000rpmで係合するように設定されている。
【解決手段】始動時、スロットルバルブ10はファーストアイドル位置にある。起動初期のエンジン2は運転状態が不安定であるためエンジン回転数が上昇しない。運転状態が安定し始めると回転数が急激に上昇する。エンジン回転数(Ne)が4,000rpm以上になった時点で失火制御モードに入る。失火制御モードでは、エンジン回転数が4,500rpm以上になると失火処理が実行される(S4)。遠心クラッチ6は5,000rpmで係合するように設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チェーンソーや刈り払い機などの内燃エンジンによって刃物を駆動する小型作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯して木の伐採や草刈りを行う作業機としてチェーンソーや刈り払い機が知られている。この種の小型作業機は、一部に電動モータを駆動源とするものも知られているが、多くの場合、内燃エンジン（典型的には単気筒２サイクルエンジン又は単気筒４サイクルエンジン）が搭載され、そして、一般的には遠心クラッチを介してエンジンの動力を刃物に伝達する方式が採用されている（特許文献１）。
【０００３】
また、この種の作業機には、一般的に気化器が採用されている（特許文献２〜４）。特許文献２〜４は、冷間スタート時及び熱間スタート時のエンジン起動に関する技術を開示しており、特許文献２は、作業者がエンジン出力を制御するために操作するスロットルコントロールトリガ及びセレクター（実質的なチョークノブ）とスロットルバルブ及び手動チョークバルブとの間の機械的な連携機構を開示している。特許文献３は、スロットルバルブと手動チョークバルブとの間の機械的な連携機構を開示している。同様に、特許文献４もスロットルバルブと手動チョークバルブとの間の機械的な連携機構を開示している。
【０００４】
冷間時にエンジンを起動するときの手順の一例を説明すると次の通りである。
(1)チョークノブを操作してチョークバルブを全閉位置にすると共に、これに連動してスロットルバルブが「ファーストアイドル位置」に位置決めされる。
(2) エンジンがその起爆装置であるリコイル・スタータを備えているときには、リコイル・スタータのスタータグリップを何回か引っ張ってシリンダ内にフュエルリッチな混合気を送り込むと共に、このスタータグリップの引っ張り操作をシリンダ内で爆発が発生するまで続ける。一般的には、この操作で送り込まれる混合気は爆発を継続するには燃料がリッチ過ぎるため、エンジン回転は継続せず、数サイクルの爆発でエンジンが停止する。
【０００５】
(3)次いで、チョークノブを操作してチョークバルブを全開位置に戻す。スロットルバルブは「ファーストアイドル位置」の状態に維持される。この状態で、再度、リコイル・スタータのスタータグリップを引っ張る操作を行うと、エンジンが持続的に回転する。
(4)スロットルコントロールトリガを操作すると、スロットルバルブとチョークバルブとの連携が切断されて、スロットルバルブがスロットルコントロールトリガの操作に対応した開度になる。つまり、スロットルコントロールトリガとスロットルバルブとが機械的に連携され、スロットルコントロールトリガの操作に対応したエンジン出力が得られる。次いで、スロットルコントロールトリガを解放するとスロットルバルブは「常用アイドル位置」つまり、ほぼ全閉位置に位置決めされる。したがって、エンジン起動後のスロットルコントロールトリガの操作は、スロットルバルブとチョークバルブとの連携を切断するための操作と言うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】JP特開２００６−１１８４９９号公報
【特許文献２】JP特開昭５１−１１１９９９号公報
【特許文献３】JP特開平１１−２２９９６６号公報
【特許文献４】JP特表２００９−５１１８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
エンジンの起動性を高めるにはスロットルバルブをある程度開いた状態で起動操作をするのが良い、ということが知られている。この観点から上述した「ファーストアイドル位置」が設定される。具体的に説明すると、「ファーストアイドル位置」のスロットル開度として、例えば7,000rpmの回転数に相当する開度が設定される。
【０００８】
他方、「常用アイドル位置」は、エンジンの動作を維持できる程度のエンジン回転数、つまりエンジンが運転を停止しない程度まで吸気有効断面積を絞り込んだスロットル開度位置が設定される。この「常用アイドル位置」は例えば2,500rpm乃至3,500rpmのエンジン回転数を維持できる程度のスロットル開度（ほぼ全閉状態）に設定される。
【０００９】
エンジン起動の際には、スロットルバルブがファーストアイドル位置に設定されるため、エンジン回転数が約7,000rpmぐらいまで上昇する可能性がある。しかし、この回転数まで上昇すると、遠心クラッチが係合状態になってしまうため、作業機の取り扱い説明書には、エンジンを起動する際に、刃物の回転を強制的に停止するブレーキ操作（ブレーキレバーのON操作）を行うように注意書きが付される。ちなみに、遠心クラッチは、一般的には、約5,000rpmで係合するように設定される。
【００１０】
作業者が取り扱い説明書に従ってブレーキレバーをON操作した後に、エンジンの起動操作を行ったときには、このエンジン起動に伴ってエンジン回転数が上昇しても、ブレーキが締結状態にあるため刃物が動き出すことはない。ただし、この状態では遠心クラッチの摩擦要素が擦動している状態であるため、この状態が長く続くと遠心クラッチが発熱し、また、摩擦要素が摩耗する原因になる。他方、ブレーキレバーのON操作を忘れてエンジンの起動操作を行ったときには、エンジン起動後にエンジン回転数が安定して、エンジン回転数が遠心クラッチの係合回転数よりも高くなると、遠心クラッチのONによって、作業者の意図に反して刃物が動き始める。
【００１１】
このような問題点を解消するには、エンジンの起動時の制御として、エンジンを起動させようとする時点ではエンジン起動の確実性を高めることのできるスロットル位置つまりスロットルバルブがある程度開いた開度位置に設定し、エンジン起動後に安定した運転状態になったらスロットル開度を小さくする制御を行えばよい。エンジン起動時のこのようなスロットル開度の制御は、スロットルバルブにアクチュエータを組み込んでアクチュエータを電子制御すれば比較的簡単に実現することができる。しかし、携帯式の作業機では小型で且つ軽量であることが求められることから、スロットルバルブにアクチュエータを組み込むことは部品点数の増加やコストの観点から極力避けたい解決方法である。
【００１２】
本願発明の目的は、エンジン起動時におけるエンジン起動の確実性の確保しつつ遠心クラッチの非係合状態を維持できる内燃エンジンを備えた作業機を提供することにある。
【００１３】
本願発明の他の目的は、作業機の刃物が作業者の意図に反して不用意に動作するのを防止することのできる内燃エンジンを備えた作業機を提供することにある。
【００１４】
本願発明の別の目的は、遠心クラッチの摩耗を防止することのできる内燃エンジンを備えた作業機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願発明者らは、エンジン起動時のエンジンの運転状態の変化と、遠心クラッチが係合する回転数との関係に着目して本願発明を案出するに至ったものである。起動時のエンジンの運転状態は、これを３つに大別して考えることができる。先ず、エンジンが起動し始めたごく短い時間では、動き始めたエンジンの運転状態は未だ不安定であり、平均回転数はそれほど上昇しない（起動初期）。次いで、エンジンの運転状態が安定し始めるとエンジン回転数が急激に上昇する（過渡期）。そして、最終的には、スロットルバルブのファーストアイドル位置に対応した回転数（例えば約7,000rpm）で安定化する（安定期）。
【００１６】
この起動時のエンジンの運転状態の変化と、遠心クラッチの摩擦要素が係合を開始する回転数とを対比して検討すると、エンジン起動の初期では、遠心クラッチが係合する回転数まで上昇しない。遠心クラッチが係合するのは、過渡期のエンジン回転数が急激に上昇している過程で発生する。
【００１７】
上記の技術的課題は、本発明の第１の観点によれば、
スロットルバルブを含む気化器を備え、該気化器から供給される混合気を点火装置によって着火させることにより動力を発生する内燃エンジンと；
該内燃エンジンと刃物との間に介装された遠心クラッチと；を備え、
該遠心クラッチが係合することで前記内燃エンジンの動力が前記刃物に伝達される携帯型の作業機において、
前記内燃エンジンが起動時であることを検出するエンジン起動検出手段と、
前記内燃エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記内燃エンジンの起動時において、前記回転数検出手段からの信号に基づいて、前記内燃エンジンのエンジン回転数が第１の所定の回転数よりも高いときに、前記点火装置に対して失火処理を実行する点火制御手段とを有することを特徴とする内燃エンジンを備えた作業機を提供することにより達成される。
【００１８】
前記エンジン起動検出手段について説明すると、例えば、エンジンによって駆動される発電機構から電源の供給を受けて制御手段が動作する作業機にあっては、この制御手段の起動によってエンジンが起動時であることを間接的に検出することができる。つまり、この場合には、エンジンの起動に伴う制御手段の起動がエンジン起動時となる。バッテリを搭載した作業機であれば、エンジンの起動動作に感応する例えば補機類のＯＮ信号、手動のリコイル・スタータに内蔵されてリコイリング操作に感応する各種のセンサの信号、エンジン回転数検出手段からの信号入力、電動式のスタータであればスタータスイッチのＯＮ信号、気化器内の圧力変動、インシュレータのパルス通路内の圧力変動などによって、エンジンが起動動作に入ったことを検出することができる。
【００１９】
エンジンを起動するときに、作業者が、スロットルコントロールトリガを引き絞って起動操作を行うこともあるが、チョークノブを操作して起動操作を行うのが一般的である。チョークノブの操作によって前述したように、スロットルバルブは「ファーストアイドル位置」に位置決めされる。ここに「ファーストアイドル位置」とは、エンジンを起動するときに位置決めされるスロットルバルブの開度位置をいい、エンジン設計によって異なるが、エンジンの運転状態が安定したときのエンジン回転数で言うと7,000〜8,000rpmである。遠心クラッチの摩擦要素が係合を開始する回転数は、一般的には、4,000〜5,000rpmに設定される。
【００２０】
失火処理を実行する閾値としての上記所定の回転数は、遠心クラッチの摩擦要素が係合を開始し始める回転数を基準に設定され、この遠心クラッチの摩擦要素が係合し始める回転数の近傍で且つこれよりも低い回転数が設定される。
【００２１】
上記の第１の観点の本願発明によれば、エンジン起動直後の起動初期は、エンジンの運転状態が不安定であり、エンジン回転数は未だそれほど上昇しない。したがって、失火制御は実行されないので、スロットルバルブの開度を比較的大きく開いた例えばファーストアイドル位置のスロットル開度の下で、従来と同様に、エンジン起動の確実性を確保することができる。
【００２２】
他方、起動後にエンジンの運転状態が安定し始めてエンジン回転数が急激に上昇する過渡期では、点火制御に失火処理を加えてもエンジンが回転停止してしまう虞は殆ど無い。失火処理を実行することでエンジン回転数の上限値を規定することができる。失火処理の例として、点火装置の点火をキャンセルする処理（点火装置に対する電源供給を停止する処理）の他に、通常はピストンストロークの上死点前３０°前後に設定されている点火タイミングを極端に遅延させて（例えば下死点近傍で点火するように点火タイミングを設定）シリンダ内での燃焼を実質的に無効にする処理を挙げることができる。
【００２３】
このエンジン起動時のエンジン回転数に関し、その上限値を実質的に規定するのは、閾値である上記第１の所定のエンジン回転数である。この第１の所定のエンジン回転数は、上述したように、遠心クラッチを非係合状態に維持できる回転数に設定される。これにより、エンジン起動直後にエンジンの運転状態が安定し始めてエンジン回転数が上昇しても、このエンジン回転数を、遠心クラッチが非係合状態を維持できる回転数に抑えることができる。勿論、遠心クラッチを非係合状態に維持することによって、エンジンから刃物への動力伝達を遮断した状態を維持できる。したがって、第１の観点による本願発明によれば、エンジン起動性の確実性の確保しつつ遠心クラッチの非係合状態を維持できる。
【００２４】
通常の点火動作を実行する常用点火制御モードと、失火処理を行う失火制御モードとを備えているときには、回転数検出手段からの信号に基づいて、遠心クラッチが係合し始めるクラッチ係合回転数よりもエンジン回転数が高くなるか否かを推定して、エンジン回転数がクラッチ係合回転数よりも高くなると判断したときに、失火制御モードの下で失火処理を実行するようにすればよい。
【００２５】
上記の推定は、実質的に、上述したエンジン起動時の過渡期であるか否かの推定であると言い換えることができる。したがって、クラッチ係合回転数の近傍で且つクラッチ係合回転数よりも低い第２の所定の回転数よりもエンジン回転数が大きくなったら、上記の過渡期であると判断して失火制御モードに入るようにしてもよいし、エンジン回転数の加速度の大小によって、加速度が所定の加速度よりも大きくなったら、上記の過渡期であると判断して失火制御モードに入るようにしてもよい。
【００２６】
なお、エンジンの起動時に、起動初期から安定期に達するまでの時間は、一般的に、0.3〜0.5秒である。１回目の起爆から0.2〜0.3秒が経過するとエンジン回転数は急激な加速度で上昇する（過渡期）。
【００２７】
作業者がスロットルコントロールトリガを操作してスロットルバルブを開いた状態で起動操作したときも、遠心クラッチの摩擦要素が係合を開始するエンジン回転数まで上昇する可能性があるが、この場合にも上述した失火処理を実行することで遠心クラッチの非係合状態を維持することができる。
【００２８】
なお、上述した遠心クラッチの係合状態とは連続的に高速で刃物が動く状態を言うのであり、本願発明を把握するときに、刃物が少しずつ動いたり止まったりする瞬間的な係合状態は、遠心クラッチの非係合状態に含まれる。
【００２９】
本願発明を別の観点から見ると、作業機の刃物が作業者の意図に反して不用意に動作するのを防止する解決手段を提供する発明として把握することができる。
【００３０】
第２の観点の本発明の作業機は、
スロットルバルブを含む気化器を備え、該気化器から供給される混合気を点火装置によって着火させることにより動力を発生する内燃エンジンと、
前記スロットルバルブの開閉を制御する手動のスロットルコントロールトリガと、
前記内燃エンジンと刃物との間に介装された遠心クラッチとを備え、
前記スロットルコントロールトリガを操作してエンジン出力を上昇させると前記遠心クラッチが係合して前記内燃エンジンの動力が前記刃物に伝達される携帯型の作業機において、
前記内燃エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記スロットルバルブがアイドル位置にあるか否かを検出するアイドル位置検出手段と、
前記スロットルバルブが前記アイドル位置にあり且つ前記エンジン回転数が第１の所定の回転数よりも高いときに前記点火装置に対して失火処理を実行する点火制御手段とを有することを特徴とする。
【００３１】
この第２の観点による本願発明にあっては、スロットルバルブがアイドル位置にあることを前提として、エンジン回転数が所定の値よりも高いときに失火処理が実行される。この閾値の上記所定の値は、遠心クラッチの摩擦要素が係合し始めるクラッチ係合回転数を基準に設定され、この遠心クラッチの摩擦要素が係合し始めるクラッチ係合回転数の近傍で且つこれよりも低い回転数が設定される。
【００３２】
スロットルバルブがアイドル位置にあるか否かを検出するアイドル位置検出手段は、スロットルバルブの開度位置を検出するセンサであってもよいが、典型的には、スロットルコントロールトリガの操作の有無を検出するトリガ操作センサで構成される。
【００３３】
上記の第２の観点の本願発明によれば、例えば作業の途中や一休みしている最中に、作業者がスロットルコントロールトリガから手を離しているにも拘わらず、何らかの原因でエンジン回転数が上昇したとしても、エンジン回転数が上記の所定の回転数以上となると失火制御が実行されるため、遠心クラッチの摩擦要素が係合すること、そして、その結果、遠心クラッチが係合状態になってしまうまでエンジン回転数が上昇することを防止できる。したがって、スロットルコントロールトリガを解放しているにも拘わらず、作業者の意図に反して不用意に刃物が動作するのを防止することができる。スロットルコントロールトリガが解放状態であるにも拘わらず、エンジン回転数が急激に上昇してしまう例として、作業機を姿勢変化させた時や、気化器の中の燃料が無くなる直前などを挙げることができる。
【００３４】
本発明は、更に別の観点から、遠心クラッチの摩耗を防止するための解決手段を提供する発明として把握することができる。この第３の観点から本願発明を定義すると、次の構成となる。
【００３５】
すなわち、本願発明の第３の観点によれば、
スロットルバルブを含む気化器を備え、該気化器から供給される混合気を点火装置によって着火させることにより動力を発生する内燃エンジンと、
該内燃エンジンと刃物との間に介装された遠心クラッチとを備え、
該遠心クラッチが係合することで前記内燃エンジンの動力が前記刃物に伝達される携帯型の作業機において、
前記内燃エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記刃物を制動するブレーキの締結状態を検出するブレーキ締結検出手段と、
該ブレーキ締結検出手段により前記ブレーキが締結状態にあることを前提として、前記エンジン回転数が所定の回転数よりも高いときに前記点火装置に対して失火処理を実行する失火制御手段とを有することを特徴とする内燃エンジンを備えた作業機が提供される。
【００３６】
ここにブレーキ締結検出手段は、ブレーキの締結状態を直接的に検出してもよいし、間接的にブレーキレバーの操作位置を検出してもよい。また、ブレーキ締結検出手段として、遠心クラッチ又はその周辺の温度を検出することでブレーキ締結状態を間接的に検出することもできる。
【００３７】
この第３の観点の本願発明にあっても、失火処理を実行する閾値である上記所定の回転数は、遠心クラッチの摩擦要素が係合し始めるクラッチ係合回転数を基準に設定され、この遠心クラッチの摩擦要素が係合し始めるクラッチ係合回転数の近傍の回転数が設定される。
【００３８】
この第３の本願発明によれば、ブレーキが締結された状態で何らかの原因でエンジン回転数が上昇して遠心クラッチの摩擦要素が係合し始めて遠心クラッチがスリップした状態になると失火制御が実行される。これにより、遠心クラッチを非係合状態に維持することができる又は遠心クラッチのスリップ状態を初期段階で早期に解消することができるので、従来のようにブレーキ締結によって遠心クラッチをスリップさせて刃物を停止状態に維持することに伴う遠心クラッチの摩耗を防止することができる。
【００３９】
本発明の他の目的及び作用効果は、後の実施例の説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施例のチェーンソーの全体構成図である。
【図２】点火制御に関連した要素の系統図である。
【図３】エンジン始動直後の点火制御を説明するためのフローチャートである。
【図４】エンジン始動直後の点火制御で実行される失火制御モードを解除する変形例を説明するためのフローチャートである。
【図５】エンジン始動直後の点火制御で実行される失火制御モードを解除する他の変形例を説明するためのフローチャートである。
【図６】エンジン始動直後の点火制御で実行される失火制御モードを解除する更に別の変形例を説明するためのフローチャートである。
【図７】図６の失火制御モード解除の根拠となるエンジン回転数の変動及び失火処理の実測データを示し、スロットルバルブがファーストアイドル位置にあるときと常用アイドル位置にあるときの回転数変動波形を示す。
【図８】ブレーキ締結に関連した点火制御を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８の制御例の変形例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】スロットルコントロールトリガの操作の有無に関連した点火制御を説明するためのフローチャートである。
【図１１】エンジン起動時だけでなく、それ以降も実行される点火制御を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１１の制御例の変形例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００４１】
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。
【００４２】
図１は、実施例の作業機であるチェーンソー１の基本構成を示す図である。この構成は従来と同様である。図１を参照してチェーンソー１の概要を説明すると、チェーンソー１は、２サイクル単気筒エンジン２を有し、エンジン２の吸気系３は、上流端のエアクリーナ４と、エアクリーナ４とエンジン２との間に配設された気化器５とで構成されている。エンジン２の出力軸には遠心クラッチ６が連結され、そして、エンジン回転数が所定の回転数以上となったときに遠心クラッチ６を介して鋸刃チェーン７にエンジン２の動力が伝達される。
【００４３】
遠心クラッチ６はエンジン２の回転数が約5,000rpmに達すると係合状態となるように設定されており、遠心クラッチ６が係合状態になることでエンジン２と鋸刃チェーン７とが機械的に連結される。なお、エンジン２の常用回転数は約8,000〜13,000rpmである。
【００４４】
チェーンソー１はブレーキ８を有する。このブレーキ８は作業者が操作可能なブレーキレバー９に連結されており、作業者がブレーキレバー９を操作してブレーキ８を締結させることで鋸刃チェーン７の回転を停止状態に維持することができる。チェーンソー１に搭載されるブレーキ８及びブレーキレバー９は特開２００１−４７４０３号公報に詳しく説明されていることから、この特開２００１−４７４０３号公報の記載の全てをここに援用する。
【００４５】
気化器５は、スロットルバルブ１０とチョークバルブ１１とを有し、スロットルバルブ１０は、作業者が操作可能なスロットルコントロールトリガ１２に連携されている。作業者がスロットルコントロールトリガ１２を操作してスロットルバルブ１０を開閉させることでエンジン２の出力を制御することができる。チョークバルブ１１は、作業者が操作可能なチョークノブ１３に連携されており、エンジンを起動するときに作業者がチョークノブ１３を操作することでチョークバルブ１１を全閉位置に位置決めすることができる。勿論、チョークバルブ１１とスロットルバルブ１０とが連携機構によって連動するのは従来と同じである。したがって、チョークノブ１３を作業者が操作すると、チョークバルブ１１が全閉位置に位置決めされると共にスロットルバルブ１０がファーストアイドル位置に位置決めされる。
【００４６】
エンジン２は手動のリコイル・スタータ２０を有し、作業者がスタータグリップ２１を引っ張ることでエンジン２を起動することができる。エンジン２は、更に、発電機構２２を有する。発電機構２２は、図２に示すように、発電コイル２３とロータ２４との組み合わせによって構成されており、ロータ２４に磁極２５が配設されている。ロータ２４はエンジン出力によって駆動され、このロータ２４の回転によって、発電コイル２３は磁極２５からの磁束を受けてパルス電圧を誘起する。そして、このパルス電圧のレベル及びタイミングはロータ２４の回転速度つまりエンジン回転速度に対応したものとなる。勿論、発電機構２２が生成した電圧を使って点火装置２６の点火が行われる。
【００４７】
図１に戻って、点火装置２６の制御、具体的には点火装置２６への電源供給のＯＮ/ＯＦＦ及び点火タイミングはマイクロコンピュータからなる制御手段３０によって実行される。この制御手段３０は実質的にＣＤＩ型点火制御機能を発揮する。制御手段３０には、発電機構２２（ロータ２４）からの点火タイミング信号、回転数センサ３１からのエンジン回転数信号(Ne)、スロットルポジションセンサ３２からのスロットルバルブ１０の開度位置信号、スロットルコントロールトリガ１２の操作の有無を検出するトリガ操作センサ３３、ブレーキ操作センサ３４からのブレーキレバー９のブレーキ締結操作信号、温度センサ３５からの遠心クラッチ６又はその周辺の温度信号などが入力される。なお、トリガ操作センサ３３は、スロットルコントロールトリガ１２が解放状態にあることだけを検出するセンサであってもよいし、スロットルコントロールトリガ１２の操作状態を検出するものであってもよい。
【００４８】
回転数センサ３１はクランクシャフト（図示せず）の回転数を直接的に検出するセンサであってもよいが、上述した発電機構２２のロータ２４の回転数を検出するものであってもよい（ロータ２４を回転数センサ３１として代用する）。また、図１に破線で示すように、遠心クラッチ６の入力軸の回転数を検出するクラッチ回転数センサ３６によってエンジン回転数を間接的に検出するようにしてもよい。したがって、本発明に言うエンジン回転数センサは、クランクシャフトの回転を検出する以外にも、上記ロータ２４の回転を検出する、又は、遠心クラッチ６の入力軸の回転を検出するものも含み、遠心クラッチ６の入力軸を含むその上流のエンジン２に関連した動力伝達経路の回転数を検出し、また、エンジン２に関連した補機の回転要素の回転数を検出するものを含むという意味で理解すべきである。
【００４９】
図１の参照符号４０はエンジン停止スイッチであり、作業者がエンジン停止スイッチ４０を操作することで、点火装置２６への電源供給が停止され、これによりエンジン２を停止させることができる。
【００５０】
図３は、第１実施例の制御例を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、エンジン起動と共に発電を開始する発電機構２２から電源の供給を受けて制御手段３０のマイクロコンピュータが起動することを前提として作成してある。エンジン２は、その起動初期から後に説明する常用点火制御モードの下で点火制御が実行され、そして、エンジン起動後にエンジン２の回転数が所定の回転数よりも高いときに失火処理が実行される。
【００５１】
例えばファーストアイドル位置にスロットルバルブ１０を位置決めした状態でエンジン２の起動操作を行ったとき、起動初期ではエンジン回転数が低いため失火制御は実行されない。したがって、スロットルバルブ１０が可成り開いた状態のバルブ開度（ファーストアイドル位置）の下でエンジン起動の確実性を確保できる。
【００５２】
その一方で、エンジン２の運転状態が安定し始めてエンジン回転数が急激に上昇する過渡期に入ると失火処理が実行されるため、この失火処理によってエンジン回転数の上限値を抑え込むことができる。そして、この上限値を遠心クラッチ６の摩擦要素が係合し始めるクラッチ係合回転数よりも小さな回転数に設定することで、エンジン起動直後の過渡期で遠心クラッチ６が係合してしまうのを阻止することができる。
【００５３】
図３のフローチャートを参照して、エンジン起動時の点火制御の一例を説明すると、前述したように、エンジンの起動操作に伴って制御手段３０のマイクロコンピュータが起動する。なお、この実施例に含まれる遠心クラッチ６は、5,000rpmで、その摩擦要素が係合を開始するように設定されている。また、スロットルバルブ１０のファーストアイドル位置は、約7,000rpmのエンジン回転数を実現できるスロットル開度に設定されている。また、常用アイドル位置は、平均エンジン回転数を約2,700rpmに維持できるスロットル開度に設定されている。
【００５４】
先ず、ステップＳ１において、起動フラグＦがセットされる（Ｆ＝１）。次いで、ステップＳ２において、失火制御モードに入る条件が成立したか否かの判定が行われる。このステップＳ２は、実質的に、上述したエンジン起動の際の「過渡期」を推定する処理である。このことから、ステップＳ２は、エンジン回転数が、前記遠心クラッチが係合し始めるクラッチ係合回転数よりも高くなるか否かを推定する処理であると言い換えることができる。前述したように、「エンジン起動の過渡期」ではエンジン回転数が急激に上昇する。したがって、例えばエンジン回転数が4,000rpm以上になった時、これを放置しておいたときにはエンジン回転数がクラッチ係合回転数（5,000rpm）に達してしまうと予測できる。変形例として、エンジン回転数の加速度の大小を判定する閾値を設定してもよい。この加速度の演算は、今回の回転数と前回の回転数と間の差分値を時間で除算することによって行ってもよいし、今回のエンジン回転数と前回のエンジン回転数との間の差分値の大小によって間接的に加速度を求めるようにしてもよい。
【００５５】
ブレーキレバー９のＯＮ操作を忘れたときの安全対策として失火制御するのであれば、失火制御モードに入る条件の一つとして、ブレーキ操作センサ３４からのブレーキ締結操作信号がＯＦＦ（ブレーキ非締結）であることを加えてもよい。
【００５６】
なお、回転数センサ３１をクランクシャフト(図示せず)や発電機構２２のロータ２４に設置してエンジン回転数(Ne)を検出するときに、極めて短い時間間隔で回転数(Ne)を取り込むときには、所定時間の平均値を使って上記のステップＳ２の判定を行うのがよい。比較的長い時間間隔で回転数(Ne)を取り込むときには、この長い時間間隔の間のクランクシャフトやロータ２４の実質的な平均速度を検出することになるため、上記のステップＳ２の判定において、回転数センサ３１が取り込んだ回転数(Ne)を使ってもよい。このことは、以下の説明のエンジン回転数(Ne)においても同様である。
【００５７】
失火制御モードに入る条件が成立（例えばエンジン回転数が4,000rpm以上）したときには、「ＹＥＳ」ということで失火制御モードに入る。
【００５８】
失火制御モードについて説明すると、先ず、エンジン回転数(Ne)が4,500rpm以上であるか否かの判定が行われる(ステップＳ３)。ちなみに、遠心クラッチ６の係合回転数が5,000rpmに設定されているのは上述した通りである。したがって、ステップＳ３の閾値である4,500rpmは遠心クラッチ６の係合回転数よりも約１０％低い値である。
【００５９】
そして、このステップＳ３で「ＹＥＳ」（4,500rpm以上）と判定されたときにはステップＳ４に進んで失火処理が実行される。ここに、失火処理とは、点火装置２６に対する電源供給を停止して気筒内での燃焼を阻止する処理をいうが、変形例として、通常はピストンストロークの上死点前３０°前後に設定されている点火タイミングを例えば下死点に設定するというように大きく遅角させて実質的に気筒内での混合気の爆発を阻止するようにしてもよい。一般的な点火制御で行われる遅角制御から差別化するために、この大きく遅角させる制御を「失火遅角」と呼ぶことにする。この失火遅角は、気筒内での混合気の爆発を実質的に阻止することのできる遅角を言う。
【００６０】
失火処理(ステップＳ４)は、上述したように、エンジン回転数(Ne)が4,500rpm以上であることを条件に実行されるが、この4,500rpmは、遠心クラッチ６の摩擦要素が係合し始める5,000rpm（クラッチ係合回転数）よりも低い回転数であることから、この失火処理により、エンジン回転数(Ne)の上限値を、遠心クラッチ６が係合回転数よりも低い値に抑えることができる。
【００６１】
ステップＳ４の失火処理は、失火制御モード解除条件が成立するまで継続される（Ｓ５）。なお、ステップＳ４の失火処理が連続して所定回数実行されたときに、それ以降は通常の遅角処理に切り替えてもよい。例えば５回連続してステップＳ４で失火処理を実行したにも拘わらずエンジン回転数が4,500rpmを下回らなかったときには、通常のエンジン制御での遅角制御のうち最大の遅角量を設定してエンジン出力を低下させるようにしてもよい。
【００６２】
失火制御モード解除条件を例示すると、(1)スロットルコントロールトリガ１２の操作を検出するトリガ操作センサ３３によって作業者がトリガ１２の操作開始を検出したとき；(2)エンジン回転数(Ne)が例えば4,000rpm以下の時間が所定時間継続したとき；(3)失火処理（Ｓ４）の頻度が所定値よりも低くなったとき；(4)上記ステップＳ３で「ＮＯ」（4,500rpmより低い回転数）と判定される頻度が所定値よりも高くなったとき；(5)ブレーキ操作センサ３４からブレーキ締結操作信号がＯＮからＯＦＦ（ブレーキレバー９の解放）に変化したとき；等を例示することができる。
【００６３】
なお、失火制御モードを実行している時間が所定時間よりも長くなったときや、失火処理回数が所定の回数よりも多くなったときに、上述した失火処理つまり点火装置２６に対する電源供給停止又は失火遅角処理に代えて、通常の点火タイミング制御（常用点火制御モード）で実施される遅角制御の例えば最大遅角量に基づく遅角制御を行うことでエンジン出力を低下させるようにしてもよい。このことは、図１１、図１２の制御例についても同様である。
【００６４】
上記の失火制御モード解除条件が成立したときには、ステップＳ５からＳ６に進んで起動フラグのリセット（Ｆ＝０）を行った後に失火制御モードが解除される。つまり、その後は、通常の点火動作（ＣＤＩやＴＣＩなど）を実行する常用点火制御モードに従う点火タイミングで点火装置２６の点火が実行される（Ｓ７）。この失火制御モードから常用点火制御モードに移行する途中で、又は、失火制御モードを実行中に、後に図１２を参照して説明する進角処理を実行してもよい(図１２のＳ６１)。
【００６５】
なお、前述したステップＳ２において、失火制御モードに入る条件が成立していないと判定されたときには、ステップＳ８に進む。起動操作の開始から所定時間(例えば、0.5秒)経過しても未だに失火制御モードに入る条件が成立しないときには、上述したＳ６に進んで起動フラグのリセット（Ｆ＝０）を行った後に失火制御モードが解除される（Ｓ７）。ここに、前述したように、エンジン起動時において、起動初期から過渡期、次いで安定期に至るのに必要とされる所要時間は、一般的に、0.5秒以内である。エンジン起動操作から0.5秒が経過したのに、未だに失火制御モードに入る条件が成立しないのであれば、スロットルバルブ１０が常用アイドル位置に位置していると判断することができ、エンジン起動時の失火処理（Ｓ４）を必要とする局面が発生することは無いと予測できる。
【００６６】
図４〜図６は、失火制御モードを解除して通常のの点火動作を実行する常用点火制御モード（図３のＳ７）に移行する際に、失火制御モードを解除する手順の変形例を説明するためのフローチャートである。
【００６７】
図４を参照して、上記ステップＳ３、Ｓ４（図３）を実行している最中に、所定時間での平均エンジン回転数を求め（Ｓ１０）、この平均エンジン回転数が所定の閾値（例えば、4,000rpm）以下か否かを判定して（Ｓ１１）、4,000rpm以下になったら（Ｓ１１で「ＹＥＳ」）、スロットルバルブ１０がファーストアイドル位置から常用アイドル位置に変化したと判断して、失火制御モードが解除される（Ｓ６）。
【００６８】
図５を参照して、上記ステップＳ３、Ｓ４（図３）を実行している最中に、エンジン回転数が所定の閾値（例えば4,000rpm）以下になったときにステップＳ１２からステップＳ１３に進んで、上記ステップＳ１２の判定回数（ｍ）をインクリメントする。そして、次のステップＳ１４において、この判定回数ｍが所定の閾値よりも多くなったときには、スロットルバルブ１０がファーストアイドル位置から常用アイドル位置に変化したと判断して、失火制御モードが解除される（Ｓ６）。
【００６９】
図６のフローチャートは、上記図４、図５と同様に、失火制御モードを解除するか否かの判断処理に関し、特に常用アイドル位置でアイドル回転数（エンジン回転数）が高くなっている場合に、失火制御モードを解除して作業機を使った作業を開始可能な状態にするための制御例を示す。この図６の例を説明する前に、図７を参照して、スロットルバルブ１０がファーストアイドル位置にあるときに失火制御モードによって失火処理(図３のステップＳ４)を実行したときと、常用アイドル位置にあるときに失火制御モードによって失火処理(図３のステップＳ４)を実行したときのエンジン回転数の変化を示す。この図７の横軸はクランクシャフトの回転回数(n)であり、四角の印は、ファーストアイドル位置での点火実施ポイントを示し、他方、三角の印は、常用アイドル位置での点火実施ポイントを示す。
【００７０】
エンジン回転数が低下している過程では失火処理が実行されている。常用アイドル位置（三角の印）において、例えば左端の波形の減速過程では、連続して１１回、失火処理が実行されたことが分かる。他方、ファーストアイドル位置（四角の印）において、同じ左端の波形の減速過程では、連続して８回、失火処理が実行されたことが分かる。
【００７１】
図７の波形図を別の視点で見ると、エンジン回転数が上昇して下降する一つのサイクルの周期がファーストアイドル位置と常用アイドル位置とで異なっており、常用アイドル位置の方がファーストアイドル位置よりも一サイクルに要する時間が大きい。
【００７２】
図７を参照して説明したように、ファーストアイドル位置と常用アイドル位置での失火処理特性が異なる場合には、連続失火回数やエンジン回転数の変動周期の違いによって、スロットルバルブ１０がファーストアイドル位置に位置決めされているか、常用アイドル位置に位置決めされているかを判別することができる。
【００７３】
図６を参照して、上記ステップＳ３、Ｓ４（図３）を実行している最中に、連続して失火処理を実行した回数(n)を求め（Ｓ１５）、この連続失火処理実行回数(n)が閾値である所定値以上であるときには（「ＹＥＳ」のとき）（Ｓ１６）、スロットルバルブ１０が常用アイドル位置にあるとみなして、失火制御モードが解除される（Ｓ６）。
【００７４】
他方、上記ステップＳ１６において、連続失火処理実行回数(n)が閾値である所定値よりも小さいときには（「ＮＯ」のとき）、スロットルバルブ１０がファーストアイドル位置にあるとみなして、失火制御モードが継続される。
【００７５】
図６の制御例の変形例として、エンジン回転数の変動の周期を求め、閾値との対比で、閾値よりも大きな周期のときには、スロットルバルブ１０が常用アイドル位置にあるとみなして失火制御モードを解除するようにしてもよい。
【００７６】
上記図３はエンジン起動時の点火制御に関するものであったが、図８〜図１２は、図３のエンジン起動時の点火制御が完了した後の点火時期制御に関する。
【００７７】
図８は、ブレーキ８が締結された状態でありながら、何らかの原因でエンジン回転数が上昇した場合に失火制御を実行する手順を説明するためのフローチャートである。図８を参照して、ステップＳ２１でブレーキ８が締結状態であるか否かの判定が行われる。この判定は、ブレーキレバー９がＯＮ位置(ブレーキ締結位置)にあることを検出するブレーキ操作センサ３４からの信号に基づいて行われる。変形例として、ブレーキ８の摩擦要素が締結状態にあることを検出するセンサによって、ステップＳ２１の判定を行ってもよい。
【００７８】
ステップＳ２１で「ＹＥＳ」のとき、つまり、ブレーキレバー９がＯＮ位置(ブレーキ締結位置)にあり、ブレーキ８が締結状態にあるとみなせるときには、ステップＳ２２に進んで失火制御モードが設定される。この失火制御モードは、実質的に図３を参照して説明したのと同じであり、エンジン回転数が4,500rpm以上であるときに失火処理が実行される。したがって、ブレーキレバー９がＯＮ状態にある限り、失火制御によって、エンジン回転数(Ne)を、遠心クラッチ６が非係合状態に維持できる回転数に抑え込むことができる。これにより、遠心クラッチ６の摩擦要素が摩耗するのを防止することができる。
【００７９】
ステップＳ２１において、「ＮＯ」と判定されたときには、ブレーキレバー９がＯＦＦ状態にあることから、常用点火制御モードが設定され、通常の点火動作に基づく点火が実行される（Ｓ２３）。したがって、作業者がスロットルコントロールトリガ１２を操作すると、エンジン２は、スロットルコントロールトリガ１２の操作量に応じた動力を出力する。勿論、ブレーキ８が解放状態にあることから、エンジン回転数(Ne)が5,000rpmを超えると遠心クラッチ６が係合状態となってエンジン２の出力が鋸刃チェーン７に伝達される。
【００８０】
以上、起動時の点火制御（図３）を前提に図８の制御例を説明したが、起動時の点火制御（図３）とは別に、図８の制御例だけで実施するようにしてもよい。このことは、下記の図９、図１０の制御例についても同様である。
【００８１】
図９は、図８の制御の変形例である。図８の制御では、ブレーキレバー９がＯＮ操作されていることを検出するようにしたが、図９の制御例では、遠心クラッチ６又はその周辺の温度を検出して、遠心クラッチ６の摩擦要素が所定の温度よりも高くなったときには、遠心クラッチ６が摩耗してスリップが発生しているか又はブレーキ８が締結状態にあるにも拘わらず何らかの原因でエンジン回転数(Ne)が上昇して遠心クラッチ６が強制的にスリップしているとして、失火処理が実行される（Ｓ２２）。この失火処理を実行するか否かを判定する閾値は、遠心クラッチ６の摩擦要素が係合を開始する5,000rpm又は5,000rpmの近傍で且つ5,000rpmよりも高いエンジン回転数が設定される。
【００８２】
閾値の設定に関する変形例として、例えば4,800rpmというように5,000rpm（クラッチ係合回転数）よりも若干低い回転数を設定してもよい。これは、瞬間的なエンジン回転数の上昇によって、遠心クラッチ６がごく僅かな時間、係合する傾向になることをも回避したい場合に好適な設定であり、このようにすれば、遠心クラッチ６の回転要素の摩耗や遠心クラッチ６及びその周辺の温度が上昇してしまうのを、より確実に防ぐことができる。
【００８３】
図９の制御で失火処理の頻度が高いときには、図示を省略したが例えば警報灯などを点灯又は点滅するなど作業者に警告する手段を設けて、作業者に注意を促すのがよい。
【００８４】
図１０は、スロットルコントロールトリガ１２から手を離しているにも拘わらず、何らかの原因でエンジン回転数が上昇して鋸刃チェーン７が動き出すのを防止する制御例を示す。図１０のフローチャートを参照して、スロットルコントロールトリガ１２の操作を検出するトリガ操作センサ３３からの信号に基づいて、スロットルコントロールトリガ１２が解放状態にあるか否かを判定し（Ｓ４１）、「ＹＥＳ」つまりスロットルコントロールトリガ１２が解放状態であるときには失火制御モードが設定される。
【００８５】
この失火制御モード２２は、エンジン回転数(Ne)が4,500rpm以上になると失火処理が実行される。したがって、エンジン回転数(Ne)が上昇して遠心クラッチ６が係合状態になってしまうのを防止することができる。これにより、作業者がスロットルコントロールトリガ１２から手を離しているにも拘わらず鋸刃チェーン７が動き出すのを防止することができる。
【００８６】
なお、ステップＳ４１で「ＮＯ」、つまりスロットルコントロールトリガ１２が作業者によって操作されているときには、常用点火制御モードが設定され（Ｓ２３）、通常の点火動作に基づく点火が実行される。したがって、スロットルコントロールトリガ１２の操作量に応じた動力がエンジン２から出力される。
【００８７】
図１１は、エンジン起動時から作業中の一連の過程での安全性を向上するための制御例を説明するためのフローチャートである。
【００８８】
エンジンの起動操作が開始される（Ｓ５０）と、先ずステップＳ５１でスロットルバルブ１０がアイドル位置にあるか否かの判定が行われる。スロットルバルブ１０のアイドル位置の判定は、スロットルポジションセンサ３２からの信号に基づいて行われる。変形例として、スロットルコントロールトリガ１２が解放状態にあることを検出して、スロットルコントロールトリガ１２が解放状態にあるときにはスロットルバルブ１０がアイドル位置にあると判定してもよい。ここに、アイドル位置は、前述した「常用アイドル位置」と「ファーストアイドル位置」とを含む。一般的には、エンジン起動はスロットルバルブ１０をファーストアイドル位置に位置決めした状態で行われることから上記ステップＳ５０から移行した段階では、このステップＳ５１でスロットルバルブ１０がファーストアイドル位置に位置しているか否かの判定が行われ、「ＹＥＳ」ということで、ステップＳ５２に進む。
【００８９】
ステップＳ５２では、エンジンが減速中か否かの判定が行われるが、今は起動直後で減速中でないので、「ＮＯ」ということで次のステップＳ５３に進んで、エンジン回転数(Ne)が4,500rpm以上であるか否かの判定が行われる。始めてこのステップＳ５３に来たときには、未だエンジン起動の初期であることからエンジン回転数(Ne)は4,500rpmよりも低いのが通常であると考えられることから、「ＮＯ」ということで、ステップＳ５４に進んで通常の点火動作により点火が実行される。
【００９０】
以上の流れを続けていくと、エンジン起動の過渡期に入ってエンジン回転数が急激に上昇し、4,500rpmに達すると、ステップＳ５３で「ＹＥＳ」と判定されて、ステップＳ５５で失火処理が実行される。この失火処理によってもエンジン回転数(Ne)が4,000rpmを下回らなければ、ステップＳ５６から再度ステップＳ５５に戻って失火処理が実行される。そして、エンジン回転数(Ne)が4,000rpmよりも低い回転数になると、ステップＳ５６から上記のステップＳ５４に移行して通常の点火動作により点火が実行される。
【００９１】
作業者が作業を行うためにスロットルコントロールトリガ１２を操作するときは、チェーンソー１の場合には、一般的には、トリガ１２を一杯に引き絞ったフルスロットルで作業することから、作業中はステップＳ５４の通常の点火動作により点火が実行され、トリガ１２を操作した量に応じたエンジン動力が出力される。
【００９２】
作業に一区切りついて、作業者がスロットルコントロールトリガ１２を解放すると、スロットルバルブ１０は常用アイドル位置に位置決めされた状態となる。このときには、ステップＳ５１からステップＳ５２に移行して、減速状態にあるか否かの判定が行われる（Ｓ５２）。この減速判定は、スロットルバルブ１０の開度の変化をスロットルポジションセンサ３２からの信号に基づいて判断してもよいし、スロットルコントロールトリガ１２のトリガ操作信号に基づいて判断してもよい。勿論、エンジン回転数の変化に基づいて減速判定してもよい。
【００９３】
今は減速状態にあることから、減速判定のステップ５２で「ＹＥＳ」と判定され、ステップＳ５７に進む。ステップＳ５７で一定の遅れ時間（Δｔ）をおいてエンジン回転数が低くなるのを待ってステップＳ５３に進む。このステップＳ５３では上述したようにエンジン回転数(Ne)が4,500rpm以上であるか否かの判定が行われる。通常であれば、エンジン回転数(Ne)は常用アイドル位置のスロットルバルブ１０の開度に対応した例えば2,700rpmに低下しているため、「ＮＯ」ということでステップＳ５４に進んで、通常の点火動作により点火が実行され、常用アイドル回転数である平均2,700rpmの回転数が維持される。
【００９４】
上記のステップＳ５７の遅れ時間（Δt）が経過しても、何らかの原因でエンジン回転数が予定するほど低下しないでステップＳ５３で「ＹＥＳ」、つまり4,500rpm以上であると判定されたときには、ステップＳ５５に進んで失火処理が実行される。この失火処理は、エンジン回転数(Ne)が4,500rpm以上であると判定される毎に実行されるため、スロットルバルブ１０が常用アイドル位置にあるにも拘わらず、何らかの原因でエンジン回転数が4,500rpm以上になろうとするときには失火処理（Ｓ５５）によって、遠心クラッチ６を非係合状態にさせて鋸刃チェーン７の回転を休止させることができる。
【００９５】
図１２は、上述した図１１の制御の変形例である。したがって、上記図１１のステップと同じステップには同じステップ番号を付すことにより、その説明を省略する。この変形例の制御では、失火処理の後にステップＳ６０が挿入されている。ステップＳ６０では、エンジン回転数(Ne)が常用アイドル回転数又はそれよりも若干低い回転数であるか否かの判定が行われる。すなわち、失火処理（Ｓ５５）によってエンジン回転数が低下しすぎてエンジン回転が停止する虞があるか否かの判定がステップＳ６０で行われ、「ＹＥＳ」、つまりエンジン回転数(Ne)が低下し過ぎたときにはステップＳ６１に進んで点火タイミングを進角させてエンジンの運転状態が復活する方向の制御が実行される。
【００９６】
上記ステップＳ６１において、失火制御から常用点火制御に移行する途中で上記の進角処理を加えることにより、失火制御に伴ってエンジン回転数が低下し過ぎてエンジン停止してしまう可能性を低減することができる。この進角処理に関し、図３の始動時の点火制御においても、この進角処理を加えるようにしてもよい。
【００９７】
以上、本発明の実施例をチェーンソー１に基づいて説明したが、本発明は刈り払い機やヘッジトリマーなどの他の携帯式の作業機に対しても同様に適用可能であるのは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、典型的には単気筒小型エンジンを搭載した作業機の常用アイドル運転、エンジン起動直後のファーストアイドル運転のエンジン制御に好適に適用可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１ チェーンソー
２ エンジン
５ 気化器
６ 遠心クラッチ
７ 鋸刃チェーン
８ ブレーキ
９ ブレーキレバー
１０ スロットルバルブ
１１ チョークバルブ
１２ スロットルコントロールトリガ
１３ チョークノブ
２０ リコイル・スタータ
３０ 制御手段(マイコン)
３１ エンジン回転数センサ
３２ スロットルポジションセンサ
３３ トリガ操作センサ
３４ ブレーキ操作センサ
３５ 温度センサ（遠心クラッチ又はその周辺の温度を検出）
３６ 遠心クラッチの入力軸の回転数を検出するセンサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チェーンソーや刈り払い機などの内燃エンジンによって刃物を駆動する小型作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯して木の伐採や草刈りを行う作業機としてチェーンソーや刈り払い機が知られている。この種の小型作業機は、一部に電動モータを駆動源とするものも知られているが、多くの場合、内燃エンジン（典型的には単気筒２サイクルエンジン又は単気筒４サイクルエンジン）が搭載され、そして、一般的には遠心クラッチを介してエンジンの動力を刃物に伝達する方式が採用されている（特許文献１）。
【０００３】
また、この種の作業機には、一般的に気化器が採用されている（特許文献２〜４）。特許文献２〜４は、冷間スタート時及び熱間スタート時のエンジン起動に関する技術を開示しており、特許文献２は、作業者がエンジン出力を制御するために操作するスロットルコントロールトリガ及びセレクター（実質的なチョークノブ）とスロットルバルブ及び手動チョークバルブとの間の機械的な連携機構を開示している。特許文献３は、スロットルバルブと手動チョークバルブとの間の機械的な連携機構を開示している。同様に、特許文献４もスロットルバルブと手動チョークバルブとの間の機械的な連携機構を開示している。
【０００４】
冷間時にエンジンを起動するときの手順の一例を説明すると次の通りである。
(1)チョークノブを操作してチョークバルブを全閉位置にすると共に、これに連動してスロットルバルブが「ファーストアイドル位置」に位置決めされる。
(2) エンジンがその起爆装置であるリコイル・スタータを備えているときには、リコイル・スタータのスタータグリップを何回か引っ張ってシリンダ内にフュエルリッチな混合気を送り込むと共に、このスタータグリップの引っ張り操作をシリンダ内で爆発が発生するまで続ける。一般的には、この操作で送り込まれる混合気は爆発を継続するには燃料がリッチ過ぎるため、エンジン回転は継続せず、数サイクルの爆発でエンジンが停止する。
【０００５】
(3)次いで、チョークノブを操作してチョークバルブを全開位置に戻す。スロットルバルブは「ファーストアイドル位置」の状態に維持される。この状態で、再度、リコイル・スタータのスタータグリップを引っ張る操作を行うと、エンジンが持続的に回転する。
(4)スロットルコントロールトリガを操作すると、スロットルバルブとチョークバルブとの連携が切断されて、スロットルバルブがスロットルコントロールトリガの操作に対応した開度になる。つまり、スロットルコントロールトリガとスロットルバルブとが機械的に連携され、スロットルコントロールトリガの操作に対応したエンジン出力が得られる。次いで、スロットルコントロールトリガを解放するとスロットルバルブは「常用アイドル位置」つまり、ほぼ全閉位置に位置決めされる。したがって、エンジン起動後のスロットルコントロールトリガの操作は、スロットルバルブとチョークバルブとの連携を切断するための操作と言うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】JP特開２００６−１１８４９９号公報
【特許文献２】JP特開昭５１−１１１９９９号公報
【特許文献３】JP特開平１１−２２９９６６号公報
【特許文献４】JP特表２００９−５１１８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
エンジンの起動性を高めるにはスロットルバルブをある程度開いた状態で起動操作をするのが良い、ということが知られている。この観点から上述した「ファーストアイドル位置」が設定される。具体的に説明すると、「ファーストアイドル位置」のスロットル開度として、例えば7,000rpmの回転数に相当する開度が設定される。
【０００８】
他方、「常用アイドル位置」は、エンジンの動作を維持できる程度のエンジン回転数、つまりエンジンが運転を停止しない程度まで吸気有効断面積を絞り込んだスロットル開度位置が設定される。この「常用アイドル位置」は例えば2,500rpm乃至3,500rpmのエンジン回転数を維持できる程度のスロットル開度（ほぼ全閉状態）に設定される。
【０００９】
エンジン起動の際には、スロットルバルブがファーストアイドル位置に設定されるため、エンジン回転数が約7,000rpmぐらいまで上昇する可能性がある。しかし、この回転数まで上昇すると、遠心クラッチが係合状態になってしまうため、作業機の取り扱い説明書には、エンジンを起動する際に、刃物の回転を強制的に停止するブレーキ操作（ブレーキレバーのON操作）を行うように注意書きが付される。ちなみに、遠心クラッチは、一般的には、約5,000rpmで係合するように設定される。
【００１０】
作業者が取り扱い説明書に従ってブレーキレバーをON操作した後に、エンジンの起動操作を行ったときには、このエンジン起動に伴ってエンジン回転数が上昇しても、ブレーキが締結状態にあるため刃物が動き出すことはない。ただし、この状態では遠心クラッチの摩擦要素が擦動している状態であるため、この状態が長く続くと遠心クラッチが発熱し、また、摩擦要素が摩耗する原因になる。他方、ブレーキレバーのON操作を忘れてエンジンの起動操作を行ったときには、エンジン起動後にエンジン回転数が安定して、エンジン回転数が遠心クラッチの係合回転数よりも高くなると、遠心クラッチのONによって、作業者の意図に反して刃物が動き始める。
【００１１】
このような問題点を解消するには、エンジンの起動時の制御として、エンジンを起動させようとする時点ではエンジン起動の確実性を高めることのできるスロットル位置つまりスロットルバルブがある程度開いた開度位置に設定し、エンジン起動後に安定した運転状態になったらスロットル開度を小さくする制御を行えばよい。エンジン起動時のこのようなスロットル開度の制御は、スロットルバルブにアクチュエータを組み込んでアクチュエータを電子制御すれば比較的簡単に実現することができる。しかし、携帯式の作業機では小型で且つ軽量であることが求められることから、スロットルバルブにアクチュエータを組み込むことは部品点数の増加やコストの観点から極力避けたい解決方法である。
【００１２】
本願発明の目的は、エンジン起動時におけるエンジン起動の確実性の確保しつつ遠心クラッチの非係合状態を維持できる内燃エンジンを備えた作業機を提供することにある。
【００１３】
本願発明の他の目的は、作業機の刃物が作業者の意図に反して不用意に動作するのを防止することのできる内燃エンジンを備えた作業機を提供することにある。
【００１４】
本願発明の別の目的は、遠心クラッチの摩耗を防止することのできる内燃エンジンを備えた作業機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願発明者らは、エンジン起動時のエンジンの運転状態の変化と、遠心クラッチが係合する回転数との関係に着目して本願発明を案出するに至ったものである。起動時のエンジンの運転状態は、これを３つに大別して考えることができる。先ず、エンジンが起動し始めたごく短い時間では、動き始めたエンジンの運転状態は未だ不安定であり、平均回転数はそれほど上昇しない（起動初期）。次いで、エンジンの運転状態が安定し始めるとエンジン回転数が急激に上昇する（過渡期）。そして、最終的には、スロットルバルブのファーストアイドル位置に対応した回転数（例えば約7,000rpm）で安定化する（安定期）。
【００１６】
この起動時のエンジンの運転状態の変化と、遠心クラッチの摩擦要素が係合を開始する回転数とを対比して検討すると、エンジン起動の初期では、遠心クラッチが係合する回転数まで上昇しない。遠心クラッチが係合するのは、過渡期のエンジン回転数が急激に上昇している過程で発生する。
【００１７】
上記の技術的課題は、本発明の第１の観点によれば、
スロットルバルブを含む気化器を備え、該気化器から供給される混合気を点火装置によって着火させることにより動力を発生する内燃エンジンと；
該内燃エンジンと刃物との間に介装された遠心クラッチと；を備え、
該遠心クラッチが係合することで前記内燃エンジンの動力が前記刃物に伝達される携帯型の作業機において、
前記内燃エンジンが起動時であることを検出するエンジン起動検出手段と、
前記内燃エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記内燃エンジンの起動時において、前記回転数検出手段からの信号に基づいて、前記内燃エンジンのエンジン回転数が第１の所定の回転数よりも高いときに、前記点火装置に対して失火処理を実行する点火制御手段とを有することを特徴とする内燃エンジンを備えた作業機を提供することにより達成される。
【００１８】
前記エンジン起動検出手段について説明すると、例えば、エンジンによって駆動される発電機構から電源の供給を受けて制御手段が動作する作業機にあっては、この制御手段の起動によってエンジンが起動時であることを間接的に検出することができる。つまり、この場合には、エンジンの起動に伴う制御手段の起動がエンジン起動時となる。バッテリを搭載した作業機であれば、エンジンの起動動作に感応する例えば補機類のＯＮ信号、手動のリコイル・スタータに内蔵されてリコイリング操作に感応する各種のセンサの信号、エンジン回転数検出手段からの信号入力、電動式のスタータであればスタータスイッチのＯＮ信号、気化器内の圧力変動、インシュレータのパルス通路内の圧力変動などによって、エンジンが起動動作に入ったことを検出することができる。
【００１９】
エンジンを起動するときに、作業者が、スロットルコントロールトリガを引き絞って起動操作を行うこともあるが、チョークノブを操作して起動操作を行うのが一般的である。チョークノブの操作によって前述したように、スロットルバルブは「ファーストアイドル位置」に位置決めされる。ここに「ファーストアイドル位置」とは、エンジンを起動するときに位置決めされるスロットルバルブの開度位置をいい、エンジン設計によって異なるが、エンジンの運転状態が安定したときのエンジン回転数で言うと7,000〜8,000rpmである。遠心クラッチの摩擦要素が係合を開始する回転数は、一般的には、4,000〜5,000rpmに設定される。
【００２０】
失火処理を実行する閾値としての上記所定の回転数は、遠心クラッチの摩擦要素が係合を開始し始める回転数を基準に設定され、この遠心クラッチの摩擦要素が係合し始める回転数の近傍で且つこれよりも低い回転数が設定される。
【００２１】
上記の第１の観点の本願発明によれば、エンジン起動直後の起動初期は、エンジンの運転状態が不安定であり、エンジン回転数は未だそれほど上昇しない。したがって、失火制御は実行されないので、スロットルバルブの開度を比較的大きく開いた例えばファーストアイドル位置のスロットル開度の下で、従来と同様に、エンジン起動の確実性を確保することができる。
【００２２】
他方、起動後にエンジンの運転状態が安定し始めてエンジン回転数が急激に上昇する過渡期では、点火制御に失火処理を加えてもエンジンが回転停止してしまう虞は殆ど無い。失火処理を実行することでエンジン回転数の上限値を規定することができる。失火処理の例として、点火装置の点火をキャンセルする処理（点火装置に対する電源供給を停止する処理）の他に、通常はピストンストロークの上死点前３０°前後に設定されている点火タイミングを極端に遅延させて（例えば下死点近傍で点火するように点火タイミングを設定）シリンダ内での燃焼を実質的に無効にする処理を挙げることができる。
【００２３】
このエンジン起動時のエンジン回転数に関し、その上限値を実質的に規定するのは、閾値である上記第１の所定のエンジン回転数である。この第１の所定のエンジン回転数は、上述したように、遠心クラッチを非係合状態に維持できる回転数に設定される。これにより、エンジン起動直後にエンジンの運転状態が安定し始めてエンジン回転数が上昇しても、このエンジン回転数を、遠心クラッチが非係合状態を維持できる回転数に抑えることができる。勿論、遠心クラッチを非係合状態に維持することによって、エンジンから刃物への動力伝達を遮断した状態を維持できる。したがって、第１の観点による本願発明によれば、エンジン起動性の確実性の確保しつつ遠心クラッチの非係合状態を維持できる。
【００２４】
通常の点火動作を実行する常用点火制御モードと、失火処理を行う失火制御モードとを備えているときには、回転数検出手段からの信号に基づいて、遠心クラッチが係合し始めるクラッチ係合回転数よりもエンジン回転数が高くなるか否かを推定して、エンジン回転数がクラッチ係合回転数よりも高くなると判断したときに、失火制御モードの下で失火処理を実行するようにすればよい。
【００２５】
上記の推定は、実質的に、上述したエンジン起動時の過渡期であるか否かの推定であると言い換えることができる。したがって、クラッチ係合回転数の近傍で且つクラッチ係合回転数よりも低い第２の所定の回転数よりもエンジン回転数が大きくなったら、上記の過渡期であると判断して失火制御モードに入るようにしてもよいし、エンジン回転数の加速度の大小によって、加速度が所定の加速度よりも大きくなったら、上記の過渡期であると判断して失火制御モードに入るようにしてもよい。
【００２６】
なお、エンジンの起動時に、起動初期から安定期に達するまでの時間は、一般的に、0.3〜0.5秒である。１回目の起爆から0.2〜0.3秒が経過するとエンジン回転数は急激な加速度で上昇する（過渡期）。
【００２７】
作業者がスロットルコントロールトリガを操作してスロットルバルブを開いた状態で起動操作したときも、遠心クラッチの摩擦要素が係合を開始するエンジン回転数まで上昇する可能性があるが、この場合にも上述した失火処理を実行することで遠心クラッチの非係合状態を維持することができる。
【００２８】
なお、上述した遠心クラッチの係合状態とは連続的に高速で刃物が動く状態を言うのであり、本願発明を把握するときに、刃物が少しずつ動いたり止まったりする瞬間的な係合状態は、遠心クラッチの非係合状態に含まれる。
【００２９】
本願発明を別の観点から見ると、作業機の刃物が作業者の意図に反して不用意に動作するのを防止する解決手段を提供する発明として把握することができる。
【００３０】
第２の観点の本発明の作業機は、
スロットルバルブを含む気化器を備え、該気化器から供給される混合気を点火装置によって着火させることにより動力を発生する内燃エンジンと、
前記スロットルバルブの開閉を制御する手動のスロットルコントロールトリガと、
前記内燃エンジンと刃物との間に介装された遠心クラッチとを備え、
前記スロットルコントロールトリガを操作してエンジン出力を上昇させると前記遠心クラッチが係合して前記内燃エンジンの動力が前記刃物に伝達される携帯型の作業機において、
前記内燃エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記スロットルバルブがアイドル位置にあるか否かを検出するアイドル位置検出手段と、
前記スロットルバルブが前記アイドル位置にあり且つ前記エンジン回転数が第１の所定の回転数よりも高いときに前記点火装置に対して失火処理を実行する点火制御手段とを有することを特徴とする。
【００３１】
この第２の観点による本願発明にあっては、スロットルバルブがアイドル位置にあることを前提として、エンジン回転数が所定の値よりも高いときに失火処理が実行される。この閾値の上記所定の値は、遠心クラッチの摩擦要素が係合し始めるクラッチ係合回転数を基準に設定され、この遠心クラッチの摩擦要素が係合し始めるクラッチ係合回転数の近傍で且つこれよりも低い回転数が設定される。
【００３２】
スロットルバルブがアイドル位置にあるか否かを検出するアイドル位置検出手段は、スロットルバルブの開度位置を検出するセンサであってもよいが、典型的には、スロットルコントロールトリガの操作の有無を検出するトリガ操作センサで構成される。
【００３３】
上記の第２の観点の本願発明によれば、例えば作業の途中や一休みしている最中に、作業者がスロットルコントロールトリガから手を離しているにも拘わらず、何らかの原因でエンジン回転数が上昇したとしても、エンジン回転数が上記の所定の回転数以上となると失火制御が実行されるため、遠心クラッチの摩擦要素が係合すること、そして、その結果、遠心クラッチが係合状態になってしまうまでエンジン回転数が上昇することを防止できる。したがって、スロットルコントロールトリガを解放しているにも拘わらず、作業者の意図に反して不用意に刃物が動作するのを防止することができる。スロットルコントロールトリガが解放状態であるにも拘わらず、エンジン回転数が急激に上昇してしまう例として、作業機を姿勢変化させた時や、気化器の中の燃料が無くなる直前などを挙げることができる。
【００３４】
本発明は、更に別の観点から、遠心クラッチの摩耗を防止するための解決手段を提供する発明として把握することができる。この第３の観点から本願発明を定義すると、次の構成となる。
【００３５】
すなわち、本願発明の第３の観点によれば、
スロットルバルブを含む気化器を備え、該気化器から供給される混合気を点火装置によって着火させることにより動力を発生する内燃エンジンと、
該内燃エンジンと刃物との間に介装された遠心クラッチとを備え、
該遠心クラッチが係合することで前記内燃エンジンの動力が前記刃物に伝達される携帯型の作業機において、
前記内燃エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記刃物を制動するブレーキの締結状態を検出するブレーキ締結検出手段と、
該ブレーキ締結検出手段により前記ブレーキが締結状態にあることを前提として、前記エンジン回転数が所定の回転数よりも高いときに前記点火装置に対して失火処理を実行する失火制御手段とを有することを特徴とする内燃エンジンを備えた作業機が提供される。
【００３６】
ここにブレーキ締結検出手段は、ブレーキの締結状態を直接的に検出してもよいし、間接的にブレーキレバーの操作位置を検出してもよい。また、ブレーキ締結検出手段として、遠心クラッチ又はその周辺の温度を検出することでブレーキ締結状態を間接的に検出することもできる。
【００３７】
この第３の観点の本願発明にあっても、失火処理を実行する閾値である上記所定の回転数は、遠心クラッチの摩擦要素が係合し始めるクラッチ係合回転数を基準に設定され、この遠心クラッチの摩擦要素が係合し始めるクラッチ係合回転数の近傍の回転数が設定される。
【００３８】
この第３の本願発明によれば、ブレーキが締結された状態で何らかの原因でエンジン回転数が上昇して遠心クラッチの摩擦要素が係合し始めて遠心クラッチがスリップした状態になると失火制御が実行される。これにより、遠心クラッチを非係合状態に維持することができる又は遠心クラッチのスリップ状態を初期段階で早期に解消することができるので、従来のようにブレーキ締結によって遠心クラッチをスリップさせて刃物を停止状態に維持することに伴う遠心クラッチの摩耗を防止することができる。
【００３９】
本発明の他の目的及び作用効果は、後の実施例の説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施例のチェーンソーの全体構成図である。
【図２】点火制御に関連した要素の系統図である。
【図３】エンジン始動直後の点火制御を説明するためのフローチャートである。
【図４】エンジン始動直後の点火制御で実行される失火制御モードを解除する変形例を説明するためのフローチャートである。
【図５】エンジン始動直後の点火制御で実行される失火制御モードを解除する他の変形例を説明するためのフローチャートである。
【図６】エンジン始動直後の点火制御で実行される失火制御モードを解除する更に別の変形例を説明するためのフローチャートである。
【図７】図６の失火制御モード解除の根拠となるエンジン回転数の変動及び失火処理の実測データを示し、スロットルバルブがファーストアイドル位置にあるときと常用アイドル位置にあるときの回転数変動波形を示す。
【図８】ブレーキ締結に関連した点火制御を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８の制御例の変形例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】スロットルコントロールトリガの操作の有無に関連した点火制御を説明するためのフローチャートである。
【図１１】エンジン起動時だけでなく、それ以降も実行される点火制御を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１１の制御例の変形例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００４１】
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。
【００４２】
図１は、実施例の作業機であるチェーンソー１の基本構成を示す図である。この構成は従来と同様である。図１を参照してチェーンソー１の概要を説明すると、チェーンソー１は、２サイクル単気筒エンジン２を有し、エンジン２の吸気系３は、上流端のエアクリーナ４と、エアクリーナ４とエンジン２との間に配設された気化器５とで構成されている。エンジン２の出力軸には遠心クラッチ６が連結され、そして、エンジン回転数が所定の回転数以上となったときに遠心クラッチ６を介して鋸刃チェーン７にエンジン２の動力が伝達される。
【００４３】
遠心クラッチ６はエンジン２の回転数が約5,000rpmに達すると係合状態となるように設定されており、遠心クラッチ６が係合状態になることでエンジン２と鋸刃チェーン７とが機械的に連結される。なお、エンジン２の常用回転数は約8,000〜13,000rpmである。
【００４４】
チェーンソー１はブレーキ８を有する。このブレーキ８は作業者が操作可能なブレーキレバー９に連結されており、作業者がブレーキレバー９を操作してブレーキ８を締結させることで鋸刃チェーン７の回転を停止状態に維持することができる。チェーンソー１に搭載されるブレーキ８及びブレーキレバー９は特開２００１−４７４０３号公報に詳しく説明されていることから、この特開２００１−４７４０３号公報の記載の全てをここに援用する。
【００４５】
気化器５は、スロットルバルブ１０とチョークバルブ１１とを有し、スロットルバルブ１０は、作業者が操作可能なスロットルコントロールトリガ１２に連携されている。作業者がスロットルコントロールトリガ１２を操作してスロットルバルブ１０を開閉させることでエンジン２の出力を制御することができる。チョークバルブ１１は、作業者が操作可能なチョークノブ１３に連携されており、エンジンを起動するときに作業者がチョークノブ１３を操作することでチョークバルブ１１を全閉位置に位置決めすることができる。勿論、チョークバルブ１１とスロットルバルブ１０とが連携機構によって連動するのは従来と同じである。したがって、チョークノブ１３を作業者が操作すると、チョークバルブ１１が全閉位置に位置決めされると共にスロットルバルブ１０がファーストアイドル位置に位置決めされる。
【００４６】
エンジン２は手動のリコイル・スタータ２０を有し、作業者がスタータグリップ２１を引っ張ることでエンジン２を起動することができる。エンジン２は、更に、発電機構２２を有する。発電機構２２は、図２に示すように、発電コイル２３とロータ２４との組み合わせによって構成されており、ロータ２４に磁極２５が配設されている。ロータ２４はエンジン出力によって駆動され、このロータ２４の回転によって、発電コイル２３は磁極２５からの磁束を受けてパルス電圧を誘起する。そして、このパルス電圧のレベル及びタイミングはロータ２４の回転速度つまりエンジン回転速度に対応したものとなる。勿論、発電機構２２が生成した電圧を使って点火装置２６の点火が行われる。
【００４７】
図１に戻って、点火装置２６の制御、具体的には点火装置２６への電源供給のＯＮ/ＯＦＦ及び点火タイミングはマイクロコンピュータからなる制御手段３０によって実行される。この制御手段３０は実質的にＣＤＩ型点火制御機能を発揮する。制御手段３０には、発電機構２２（ロータ２４）からの点火タイミング信号、回転数センサ３１からのエンジン回転数信号(Ne)、スロットルポジションセンサ３２からのスロットルバルブ１０の開度位置信号、スロットルコントロールトリガ１２の操作の有無を検出するトリガ操作センサ３３、ブレーキ操作センサ３４からのブレーキレバー９のブレーキ締結操作信号、温度センサ３５からの遠心クラッチ６又はその周辺の温度信号などが入力される。なお、トリガ操作センサ３３は、スロットルコントロールトリガ１２が解放状態にあることだけを検出するセンサであってもよいし、スロットルコントロールトリガ１２の操作状態を検出するものであってもよい。
【００４８】
回転数センサ３１はクランクシャフト（図示せず）の回転数を直接的に検出するセンサであってもよいが、上述した発電機構２２のロータ２４の回転数を検出するものであってもよい（ロータ２４を回転数センサ３１として代用する）。また、図１に破線で示すように、遠心クラッチ６の入力軸の回転数を検出するクラッチ回転数センサ３６によってエンジン回転数を間接的に検出するようにしてもよい。したがって、本発明に言うエンジン回転数センサは、クランクシャフトの回転を検出する以外にも、上記ロータ２４の回転を検出する、又は、遠心クラッチ６の入力軸の回転を検出するものも含み、遠心クラッチ６の入力軸を含むその上流のエンジン２に関連した動力伝達経路の回転数を検出し、また、エンジン２に関連した補機の回転要素の回転数を検出するものを含むという意味で理解すべきである。
【００４９】
図１の参照符号４０はエンジン停止スイッチであり、作業者がエンジン停止スイッチ４０を操作することで、点火装置２６への電源供給が停止され、これによりエンジン２を停止させることができる。
【００５０】
図３は、第１実施例の制御例を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、エンジン起動と共に発電を開始する発電機構２２から電源の供給を受けて制御手段３０のマイクロコンピュータが起動することを前提として作成してある。エンジン２は、その起動初期から後に説明する常用点火制御モードの下で点火制御が実行され、そして、エンジン起動後にエンジン２の回転数が所定の回転数よりも高いときに失火処理が実行される。
【００５１】
例えばファーストアイドル位置にスロットルバルブ１０を位置決めした状態でエンジン２の起動操作を行ったとき、起動初期ではエンジン回転数が低いため失火制御は実行されない。したがって、スロットルバルブ１０が可成り開いた状態のバルブ開度（ファーストアイドル位置）の下でエンジン起動の確実性を確保できる。
【００５２】
その一方で、エンジン２の運転状態が安定し始めてエンジン回転数が急激に上昇する過渡期に入ると失火処理が実行されるため、この失火処理によってエンジン回転数の上限値を抑え込むことができる。そして、この上限値を遠心クラッチ６の摩擦要素が係合し始めるクラッチ係合回転数よりも小さな回転数に設定することで、エンジン起動直後の過渡期で遠心クラッチ６が係合してしまうのを阻止することができる。
【００５３】
図３のフローチャートを参照して、エンジン起動時の点火制御の一例を説明すると、前述したように、エンジンの起動操作に伴って制御手段３０のマイクロコンピュータが起動する。なお、この実施例に含まれる遠心クラッチ６は、5,000rpmで、その摩擦要素が係合を開始するように設定されている。また、スロットルバルブ１０のファーストアイドル位置は、約7,000rpmのエンジン回転数を実現できるスロットル開度に設定されている。また、常用アイドル位置は、平均エンジン回転数を約2,700rpmに維持できるスロットル開度に設定されている。
【００５４】
先ず、ステップＳ１において、起動フラグＦがセットされる（Ｆ＝１）。次いで、ステップＳ２において、失火制御モードに入る条件が成立したか否かの判定が行われる。このステップＳ２は、実質的に、上述したエンジン起動の際の「過渡期」を推定する処理である。このことから、ステップＳ２は、エンジン回転数が、前記遠心クラッチが係合し始めるクラッチ係合回転数よりも高くなるか否かを推定する処理であると言い換えることができる。前述したように、「エンジン起動の過渡期」ではエンジン回転数が急激に上昇する。したがって、例えばエンジン回転数が4,000rpm以上になった時、これを放置しておいたときにはエンジン回転数がクラッチ係合回転数（5,000rpm）に達してしまうと予測できる。変形例として、エンジン回転数の加速度の大小を判定する閾値を設定してもよい。この加速度の演算は、今回の回転数と前回の回転数と間の差分値を時間で除算することによって行ってもよいし、今回のエンジン回転数と前回のエンジン回転数との間の差分値の大小によって間接的に加速度を求めるようにしてもよい。
【００５５】
ブレーキレバー９のＯＮ操作を忘れたときの安全対策として失火制御するのであれば、失火制御モードに入る条件の一つとして、ブレーキ操作センサ３４からのブレーキ締結操作信号がＯＦＦ（ブレーキ非締結）であることを加えてもよい。
【００５６】
なお、回転数センサ３１をクランクシャフト(図示せず)や発電機構２２のロータ２４に設置してエンジン回転数(Ne)を検出するときに、極めて短い時間間隔で回転数(Ne)を取り込むときには、所定時間の平均値を使って上記のステップＳ２の判定を行うのがよい。比較的長い時間間隔で回転数(Ne)を取り込むときには、この長い時間間隔の間のクランクシャフトやロータ２４の実質的な平均速度を検出することになるため、上記のステップＳ２の判定において、回転数センサ３１が取り込んだ回転数(Ne)を使ってもよい。このことは、以下の説明のエンジン回転数(Ne)においても同様である。
【００５７】
失火制御モードに入る条件が成立（例えばエンジン回転数が4,000rpm以上）したときには、「ＹＥＳ」ということで失火制御モードに入る。
【００５８】
失火制御モードについて説明すると、先ず、エンジン回転数(Ne)が4,500rpm以上であるか否かの判定が行われる(ステップＳ３)。ちなみに、遠心クラッチ６の係合回転数が5,000rpmに設定されているのは上述した通りである。したがって、ステップＳ３の閾値である4,500rpmは遠心クラッチ６の係合回転数よりも約１０％低い値である。
【００５９】
そして、このステップＳ３で「ＹＥＳ」（4,500rpm以上）と判定されたときにはステップＳ４に進んで失火処理が実行される。ここに、失火処理とは、点火装置２６に対する電源供給を停止して気筒内での燃焼を阻止する処理をいうが、変形例として、通常はピストンストロークの上死点前３０°前後に設定されている点火タイミングを例えば下死点に設定するというように大きく遅角させて実質的に気筒内での混合気の爆発を阻止するようにしてもよい。一般的な点火制御で行われる遅角制御から差別化するために、この大きく遅角させる制御を「失火遅角」と呼ぶことにする。この失火遅角は、気筒内での混合気の爆発を実質的に阻止することのできる遅角を言う。
【００６０】
失火処理(ステップＳ４)は、上述したように、エンジン回転数(Ne)が4,500rpm以上であることを条件に実行されるが、この4,500rpmは、遠心クラッチ６の摩擦要素が係合し始める5,000rpm（クラッチ係合回転数）よりも低い回転数であることから、この失火処理により、エンジン回転数(Ne)の上限値を、遠心クラッチ６が係合回転数よりも低い値に抑えることができる。
【００６１】
ステップＳ４の失火処理は、失火制御モード解除条件が成立するまで継続される（Ｓ５）。なお、ステップＳ４の失火処理が連続して所定回数実行されたときに、それ以降は通常の遅角処理に切り替えてもよい。例えば５回連続してステップＳ４で失火処理を実行したにも拘わらずエンジン回転数が4,500rpmを下回らなかったときには、通常のエンジン制御での遅角制御のうち最大の遅角量を設定してエンジン出力を低下させるようにしてもよい。
【００６２】
失火制御モード解除条件を例示すると、(1)スロットルコントロールトリガ１２の操作を検出するトリガ操作センサ３３によって作業者がトリガ１２の操作開始を検出したとき；(2)エンジン回転数(Ne)が例えば4,000rpm以下の時間が所定時間継続したとき；(3)失火処理（Ｓ４）の頻度が所定値よりも低くなったとき；(4)上記ステップＳ３で「ＮＯ」（4,500rpmより低い回転数）と判定される頻度が所定値よりも高くなったとき；(5)ブレーキ操作センサ３４からブレーキ締結操作信号がＯＮからＯＦＦ（ブレーキレバー９の解放）に変化したとき；等を例示することができる。
【００６３】
なお、失火制御モードを実行している時間が所定時間よりも長くなったときや、失火処理回数が所定の回数よりも多くなったときに、上述した失火処理つまり点火装置２６に対する電源供給停止又は失火遅角処理に代えて、通常の点火タイミング制御（常用点火制御モード）で実施される遅角制御の例えば最大遅角量に基づく遅角制御を行うことでエンジン出力を低下させるようにしてもよい。このことは、図１１、図１２の制御例についても同様である。
【００６４】
上記の失火制御モード解除条件が成立したときには、ステップＳ５からＳ６に進んで起動フラグのリセット（Ｆ＝０）を行った後に失火制御モードが解除される。つまり、その後は、通常の点火動作（ＣＤＩやＴＣＩなど）を実行する常用点火制御モードに従う点火タイミングで点火装置２６の点火が実行される（Ｓ７）。この失火制御モードから常用点火制御モードに移行する途中で、又は、失火制御モードを実行中に、後に図１２を参照して説明する進角処理を実行してもよい(図１２のＳ６１)。
【００６５】
なお、前述したステップＳ２において、失火制御モードに入る条件が成立していないと判定されたときには、ステップＳ８に進む。起動操作の開始から所定時間(例えば、0.5秒)経過しても未だに失火制御モードに入る条件が成立しないときには、上述したＳ６に進んで起動フラグのリセット（Ｆ＝０）を行った後に失火制御モードが解除される（Ｓ７）。ここに、前述したように、エンジン起動時において、起動初期から過渡期、次いで安定期に至るのに必要とされる所要時間は、一般的に、0.5秒以内である。エンジン起動操作から0.5秒が経過したのに、未だに失火制御モードに入る条件が成立しないのであれば、スロットルバルブ１０が常用アイドル位置に位置していると判断することができ、エンジン起動時の失火処理（Ｓ４）を必要とする局面が発生することは無いと予測できる。
【００６６】
図４〜図６は、失火制御モードを解除して通常のの点火動作を実行する常用点火制御モード（図３のＳ７）に移行する際に、失火制御モードを解除する手順の変形例を説明するためのフローチャートである。
【００６７】
図４を参照して、上記ステップＳ３、Ｓ４（図３）を実行している最中に、所定時間での平均エンジン回転数を求め（Ｓ１０）、この平均エンジン回転数が所定の閾値（例えば、4,000rpm）以下か否かを判定して（Ｓ１１）、4,000rpm以下になったら（Ｓ１１で「ＹＥＳ」）、スロットルバルブ１０がファーストアイドル位置から常用アイドル位置に変化したと判断して、失火制御モードが解除される（Ｓ６）。
【００６８】
図５を参照して、上記ステップＳ３、Ｓ４（図３）を実行している最中に、エンジン回転数が所定の閾値（例えば4,000rpm）以下になったときにステップＳ１２からステップＳ１３に進んで、上記ステップＳ１２の判定回数（ｍ）をインクリメントする。そして、次のステップＳ１４において、この判定回数ｍが所定の閾値よりも多くなったときには、スロットルバルブ１０がファーストアイドル位置から常用アイドル位置に変化したと判断して、失火制御モードが解除される（Ｓ６）。
【００６９】
図６のフローチャートは、上記図４、図５と同様に、失火制御モードを解除するか否かの判断処理に関し、特に常用アイドル位置でアイドル回転数（エンジン回転数）が高くなっている場合に、失火制御モードを解除して作業機を使った作業を開始可能な状態にするための制御例を示す。この図６の例を説明する前に、図７を参照して、スロットルバルブ１０がファーストアイドル位置にあるときに失火制御モードによって失火処理(図３のステップＳ４)を実行したときと、常用アイドル位置にあるときに失火制御モードによって失火処理(図３のステップＳ４)を実行したときのエンジン回転数の変化を示す。この図７の横軸はクランクシャフトの回転回数(n)であり、四角の印は、ファーストアイドル位置での点火実施ポイントを示し、他方、三角の印は、常用アイドル位置での点火実施ポイントを示す。
【００７０】
エンジン回転数が低下している過程では失火処理が実行されている。常用アイドル位置（三角の印）において、例えば左端の波形の減速過程では、連続して１１回、失火処理が実行されたことが分かる。他方、ファーストアイドル位置（四角の印）において、同じ左端の波形の減速過程では、連続して８回、失火処理が実行されたことが分かる。
【００７１】
図７の波形図を別の視点で見ると、エンジン回転数が上昇して下降する一つのサイクルの周期がファーストアイドル位置と常用アイドル位置とで異なっており、常用アイドル位置の方がファーストアイドル位置よりも一サイクルに要する時間が大きい。
【００７２】
図７を参照して説明したように、ファーストアイドル位置と常用アイドル位置での失火処理特性が異なる場合には、連続失火回数やエンジン回転数の変動周期の違いによって、スロットルバルブ１０がファーストアイドル位置に位置決めされているか、常用アイドル位置に位置決めされているかを判別することができる。
【００７３】
図６を参照して、上記ステップＳ３、Ｓ４（図３）を実行している最中に、連続して失火処理を実行した回数(n)を求め（Ｓ１５）、この連続失火処理実行回数(n)が閾値である所定値以上であるときには（「ＹＥＳ」のとき）（Ｓ１６）、スロットルバルブ１０が常用アイドル位置にあるとみなして、失火制御モードが解除される（Ｓ６）。
【００７４】
他方、上記ステップＳ１６において、連続失火処理実行回数(n)が閾値である所定値よりも小さいときには（「ＮＯ」のとき）、スロットルバルブ１０がファーストアイドル位置にあるとみなして、失火制御モードが継続される。
【００７５】
図６の制御例の変形例として、エンジン回転数の変動の周期を求め、閾値との対比で、閾値よりも大きな周期のときには、スロットルバルブ１０が常用アイドル位置にあるとみなして失火制御モードを解除するようにしてもよい。
【００７６】
上記図３はエンジン起動時の点火制御に関するものであったが、図８〜図１２は、図３のエンジン起動時の点火制御が完了した後の点火時期制御に関する。
【００７７】
図８は、ブレーキ８が締結された状態でありながら、何らかの原因でエンジン回転数が上昇した場合に失火制御を実行する手順を説明するためのフローチャートである。図８を参照して、ステップＳ２１でブレーキ８が締結状態であるか否かの判定が行われる。この判定は、ブレーキレバー９がＯＮ位置(ブレーキ締結位置)にあることを検出するブレーキ操作センサ３４からの信号に基づいて行われる。変形例として、ブレーキ８の摩擦要素が締結状態にあることを検出するセンサによって、ステップＳ２１の判定を行ってもよい。
【００７８】
ステップＳ２１で「ＹＥＳ」のとき、つまり、ブレーキレバー９がＯＮ位置(ブレーキ締結位置)にあり、ブレーキ８が締結状態にあるとみなせるときには、ステップＳ２２に進んで失火制御モードが設定される。この失火制御モードは、実質的に図３を参照して説明したのと同じであり、エンジン回転数が4,500rpm以上であるときに失火処理が実行される。したがって、ブレーキレバー９がＯＮ状態にある限り、失火制御によって、エンジン回転数(Ne)を、遠心クラッチ６が非係合状態に維持できる回転数に抑え込むことができる。これにより、遠心クラッチ６の摩擦要素が摩耗するのを防止することができる。
【００７９】
ステップＳ２１において、「ＮＯ」と判定されたときには、ブレーキレバー９がＯＦＦ状態にあることから、常用点火制御モードが設定され、通常の点火動作に基づく点火が実行される（Ｓ２３）。したがって、作業者がスロットルコントロールトリガ１２を操作すると、エンジン２は、スロットルコントロールトリガ１２の操作量に応じた動力を出力する。勿論、ブレーキ８が解放状態にあることから、エンジン回転数(Ne)が5,000rpmを超えると遠心クラッチ６が係合状態となってエンジン２の出力が鋸刃チェーン７に伝達される。
【００８０】
以上、起動時の点火制御（図３）を前提に図８の制御例を説明したが、起動時の点火制御（図３）とは別に、図８の制御例だけで実施するようにしてもよい。このことは、下記の図９、図１０の制御例についても同様である。
【００８１】
図９は、図８の制御の変形例である。図８の制御では、ブレーキレバー９がＯＮ操作されていることを検出するようにしたが、図９の制御例では、遠心クラッチ６又はその周辺の温度を検出して、遠心クラッチ６の摩擦要素が所定の温度よりも高くなったときには、遠心クラッチ６が摩耗してスリップが発生しているか又はブレーキ８が締結状態にあるにも拘わらず何らかの原因でエンジン回転数(Ne)が上昇して遠心クラッチ６が強制的にスリップしているとして、失火処理が実行される（Ｓ２２）。この失火処理を実行するか否かを判定する閾値は、遠心クラッチ６の摩擦要素が係合を開始する5,000rpm又は5,000rpmの近傍で且つ5,000rpmよりも高いエンジン回転数が設定される。
【００８２】
閾値の設定に関する変形例として、例えば4,800rpmというように5,000rpm（クラッチ係合回転数）よりも若干低い回転数を設定してもよい。これは、瞬間的なエンジン回転数の上昇によって、遠心クラッチ６がごく僅かな時間、係合する傾向になることをも回避したい場合に好適な設定であり、このようにすれば、遠心クラッチ６の回転要素の摩耗や遠心クラッチ６及びその周辺の温度が上昇してしまうのを、より確実に防ぐことができる。
【００８３】
図９の制御で失火処理の頻度が高いときには、図示を省略したが例えば警報灯などを点灯又は点滅するなど作業者に警告する手段を設けて、作業者に注意を促すのがよい。
【００８４】
図１０は、スロットルコントロールトリガ１２から手を離しているにも拘わらず、何らかの原因でエンジン回転数が上昇して鋸刃チェーン７が動き出すのを防止する制御例を示す。図１０のフローチャートを参照して、スロットルコントロールトリガ１２の操作を検出するトリガ操作センサ３３からの信号に基づいて、スロットルコントロールトリガ１２が解放状態にあるか否かを判定し（Ｓ４１）、「ＹＥＳ」つまりスロットルコントロールトリガ１２が解放状態であるときには失火制御モードが設定される。
【００８５】
この失火制御モード２２は、エンジン回転数(Ne)が4,500rpm以上になると失火処理が実行される。したがって、エンジン回転数(Ne)が上昇して遠心クラッチ６が係合状態になってしまうのを防止することができる。これにより、作業者がスロットルコントロールトリガ１２から手を離しているにも拘わらず鋸刃チェーン７が動き出すのを防止することができる。
【００８６】
なお、ステップＳ４１で「ＮＯ」、つまりスロットルコントロールトリガ１２が作業者によって操作されているときには、常用点火制御モードが設定され（Ｓ２３）、通常の点火動作に基づく点火が実行される。したがって、スロットルコントロールトリガ１２の操作量に応じた動力がエンジン２から出力される。
【００８７】
図１１は、エンジン起動時から作業中の一連の過程での安全性を向上するための制御例を説明するためのフローチャートである。
【００８８】
エンジンの起動操作が開始される（Ｓ５０）と、先ずステップＳ５１でスロットルバルブ１０がアイドル位置にあるか否かの判定が行われる。スロットルバルブ１０のアイドル位置の判定は、スロットルポジションセンサ３２からの信号に基づいて行われる。変形例として、スロットルコントロールトリガ１２が解放状態にあることを検出して、スロットルコントロールトリガ１２が解放状態にあるときにはスロットルバルブ１０がアイドル位置にあると判定してもよい。ここに、アイドル位置は、前述した「常用アイドル位置」と「ファーストアイドル位置」とを含む。一般的には、エンジン起動はスロットルバルブ１０をファーストアイドル位置に位置決めした状態で行われることから上記ステップＳ５０から移行した段階では、このステップＳ５１でスロットルバルブ１０がファーストアイドル位置に位置しているか否かの判定が行われ、「ＹＥＳ」ということで、ステップＳ５２に進む。
【００８９】
ステップＳ５２では、エンジンが減速中か否かの判定が行われるが、今は起動直後で減速中でないので、「ＮＯ」ということで次のステップＳ５３に進んで、エンジン回転数(Ne)が4,500rpm以上であるか否かの判定が行われる。始めてこのステップＳ５３に来たときには、未だエンジン起動の初期であることからエンジン回転数(Ne)は4,500rpmよりも低いのが通常であると考えられることから、「ＮＯ」ということで、ステップＳ５４に進んで通常の点火動作により点火が実行される。
【００９０】
以上の流れを続けていくと、エンジン起動の過渡期に入ってエンジン回転数が急激に上昇し、4,500rpmに達すると、ステップＳ５３で「ＹＥＳ」と判定されて、ステップＳ５５で失火処理が実行される。この失火処理によってもエンジン回転数(Ne)が4,000rpmを下回らなければ、ステップＳ５６から再度ステップＳ５５に戻って失火処理が実行される。そして、エンジン回転数(Ne)が4,000rpmよりも低い回転数になると、ステップＳ５６から上記のステップＳ５４に移行して通常の点火動作により点火が実行される。
【００９１】
作業者が作業を行うためにスロットルコントロールトリガ１２を操作するときは、チェーンソー１の場合には、一般的には、トリガ１２を一杯に引き絞ったフルスロットルで作業することから、作業中はステップＳ５４の通常の点火動作により点火が実行され、トリガ１２を操作した量に応じたエンジン動力が出力される。
【００９２】
作業に一区切りついて、作業者がスロットルコントロールトリガ１２を解放すると、スロットルバルブ１０は常用アイドル位置に位置決めされた状態となる。このときには、ステップＳ５１からステップＳ５２に移行して、減速状態にあるか否かの判定が行われる（Ｓ５２）。この減速判定は、スロットルバルブ１０の開度の変化をスロットルポジションセンサ３２からの信号に基づいて判断してもよいし、スロットルコントロールトリガ１２のトリガ操作信号に基づいて判断してもよい。勿論、エンジン回転数の変化に基づいて減速判定してもよい。
【００９３】
今は減速状態にあることから、減速判定のステップ５２で「ＹＥＳ」と判定され、ステップＳ５７に進む。ステップＳ５７で一定の遅れ時間（Δｔ）をおいてエンジン回転数が低くなるのを待ってステップＳ５３に進む。このステップＳ５３では上述したようにエンジン回転数(Ne)が4,500rpm以上であるか否かの判定が行われる。通常であれば、エンジン回転数(Ne)は常用アイドル位置のスロットルバルブ１０の開度に対応した例えば2,700rpmに低下しているため、「ＮＯ」ということでステップＳ５４に進んで、通常の点火動作により点火が実行され、常用アイドル回転数である平均2,700rpmの回転数が維持される。
【００９４】
上記のステップＳ５７の遅れ時間（Δt）が経過しても、何らかの原因でエンジン回転数が予定するほど低下しないでステップＳ５３で「ＹＥＳ」、つまり4,500rpm以上であると判定されたときには、ステップＳ５５に進んで失火処理が実行される。この失火処理は、エンジン回転数(Ne)が4,500rpm以上であると判定される毎に実行されるため、スロットルバルブ１０が常用アイドル位置にあるにも拘わらず、何らかの原因でエンジン回転数が4,500rpm以上になろうとするときには失火処理（Ｓ５５）によって、遠心クラッチ６を非係合状態にさせて鋸刃チェーン７の回転を休止させることができる。
【００９５】
図１２は、上述した図１１の制御の変形例である。したがって、上記図１１のステップと同じステップには同じステップ番号を付すことにより、その説明を省略する。この変形例の制御では、失火処理の後にステップＳ６０が挿入されている。ステップＳ６０では、エンジン回転数(Ne)が常用アイドル回転数又はそれよりも若干低い回転数であるか否かの判定が行われる。すなわち、失火処理（Ｓ５５）によってエンジン回転数が低下しすぎてエンジン回転が停止する虞があるか否かの判定がステップＳ６０で行われ、「ＹＥＳ」、つまりエンジン回転数(Ne)が低下し過ぎたときにはステップＳ６１に進んで点火タイミングを進角させてエンジンの運転状態が復活する方向の制御が実行される。
【００９６】
上記ステップＳ６１において、失火制御から常用点火制御に移行する途中で上記の進角処理を加えることにより、失火制御に伴ってエンジン回転数が低下し過ぎてエンジン停止してしまう可能性を低減することができる。この進角処理に関し、図３の始動時の点火制御においても、この進角処理を加えるようにしてもよい。
【００９７】
以上、本発明の実施例をチェーンソー１に基づいて説明したが、本発明は刈り払い機やヘッジトリマーなどの他の携帯式の作業機に対しても同様に適用可能であるのは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、典型的には単気筒小型エンジンを搭載した作業機の常用アイドル運転、エンジン起動直後のファーストアイドル運転のエンジン制御に好適に適用可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１ チェーンソー
２ エンジン
５ 気化器
６ 遠心クラッチ
７ 鋸刃チェーン
８ ブレーキ
９ ブレーキレバー
１０ スロットルバルブ
１１ チョークバルブ
１２ スロットルコントロールトリガ
１３ チョークノブ
２０ リコイル・スタータ
３０ 制御手段(マイコン)
３１ エンジン回転数センサ
３２ スロットルポジションセンサ
３３ トリガ操作センサ
３４ ブレーキ操作センサ
３５ 温度センサ（遠心クラッチ又はその周辺の温度を検出）
３６ 遠心クラッチの入力軸の回転数を検出するセンサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットルバルブを含む気化器を備え、該気化器から供給される混合気を点火装置によって着火させることにより動力を発生する内燃エンジンと；
該内燃エンジンと刃物との間に介装された遠心クラッチと；を備え、
該遠心クラッチが係合することで前記内燃エンジンの動力が前記刃物に伝達される携帯型の作業機において、
前記内燃エンジンが起動時であることを検出するエンジン起動検出手段と、
前記内燃エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記内燃エンジンの起動時において、前記回転数検出手段からの信号に基づいて、前記内燃エンジンのエンジン回転数が第１の所定の回転数よりも高いときに、前記点火装置に対して失火処理を実行する点火制御手段とを有することを特徴とする内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項２】
前記制御手段が、
前記失火処理を実行する失火制御モードと、
前記失火処理を行わない常用点火制御モードと、
前記回転数検出手段からの信号に基づいて、エンジン回転数が、前記遠心クラッチが係合し始めるクラッチ係合回転数よりも高くなるか否かを推定する推定手段とを有し、
前記エンジン回転数が前記クラッチ係合回転数よりも高くなると判断したときに前記失火制御モードに入り、所定の解除条件が成立したときに、前記失火制御モードが解除されて前記常用点火制御モードに入る、請求項１に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項３】
前記エンジン回転数が、前記クラッチ係合回転数の近傍で且つ前記クラッチ係合回転数よりも低い第２の所定の回転数になったときに、エンジン回転数が前記クラッチ係合回転数よりも高くなると判断して前記失火制御モードに入る、請求項２に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項４】
前記エンジン回転数の加速度が所定の加速度よりも大きくなったときに、エンジン回転数が、前記クラッチ係合回転数よりも高くなると判断して前記失火制御モードに入る、請求項２に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項５】
前記第１の所定の回転数よりも小さな値の第３の所定の回転数よりも低いエンジン回転数が所定時間継続したときに、前記所定の解除条件が成立したとして前記失火制御モードが解除されて前記常用点火制御モードが設定される、請求項２に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項６】
前記失火制御モードを実行している最中に、エンジン回転数が、前記第１の所定の回転数よりも小さな値の第４の所定の回転数よりも低いエンジン回転数になったときに、点火タイミングの進角処理を実行する、請求項２に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項７】
前記刃物を制動するブレーキと、
該ブレーキの締結状態を検出するブレーキ締結検出手段とを更に有し、
該ブレーキ締結検出手段からの信号を受けて、前記ブレーキの締結が解除されたことを検知したときに、前記所定の解除条件が成立したとして前記失火制御モードが解除されて前記常用点火制御モードに入る、請求項２〜４のいずれか一項に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項８】
スロットルバルブを含む気化器を備え、該気化器から供給される混合気を点火装置によって着火させることにより動力を発生する内燃エンジンと、
前記スロットルバルブの開閉を制御する手動のスロットルコントロールトリガと、
前記内燃エンジンと刃物との間に介装された遠心クラッチとを備え、
前記スロットルコントロールトリガを操作してエンジン出力を上昇させると前記遠心クラッチが係合して前記内燃エンジンの動力が前記刃物に伝達される携帯型の作業機において、
前記内燃エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記スロットルバルブがアイドル位置にあるか否かを検出するアイドル位置検出手段と、
前記スロットルバルブが前記アイドル位置にあり且つ前記エンジン回転数が第１の所定の回転数よりも高いときに前記点火装置に対して失火処理を実行する点火制御手段とを有することを特徴とする内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項９】
前記内燃エンジンの回転数が低下する減速状態を判定する減速判定手段を更に有し、
前記点火制御手段は、前記スロットルバルブが前記アイドル位置にあることを前提として、前記減速判定手段より前記内燃エンジンが減速状態を検知した後、所定時間経過した後の前記エンジン回転数が前記第１の所定の回転数よりも高いときに前記点火装置に対して失火処理を実行する、請求項１１に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項１０】
前記点火制御手段は、前記失火処理を実行した後に、前記第１の所定の回転数よりも小さな値の第２の所定の回転数よりも前記エンジン回転数が低くなったときに進角処理を実行する、請求項１２に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項１１】
スロットルバルブを含む気化器を備え、該気化器から供給される混合気を点火装置によって着火させることにより動力を発生する内燃エンジンと、
該内燃エンジンと刃物との間に介装された遠心クラッチとを備え、
該遠心クラッチが係合することで前記内燃エンジンの動力が前記刃物に伝達される携帯型の作業機において、
前記内燃エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記刃物を制動するブレーキの締結状態を検出するブレーキ締結検出手段と、
該ブレーキ締結検出手段により前記ブレーキが締結状態にあることを前提として、前記エンジン回転数が所定の回転数よりも高いときに前記点火装置に対して失火処理を実行する失火制御手段とを有することを特徴とする内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項１２】
前記失火処理が、前記点火装置に電源を供給するのを停止することからなる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項１３】
前記失火処理が、前記点火装置の点火タイミングを遅角させて気筒内での爆発を実質的に阻止することからなる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項１】
スロットルバルブを含む気化器を備え、該気化器から供給される混合気を点火装置によって着火させることにより動力を発生する内燃エンジンと；
該内燃エンジンと刃物との間に介装された遠心クラッチと；を備え、
該遠心クラッチが係合することで前記内燃エンジンの動力が前記刃物に伝達される携帯型の作業機において、
前記内燃エンジンが起動時であることを検出するエンジン起動検出手段と、
前記内燃エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記内燃エンジンの起動時において、前記回転数検出手段からの信号に基づいて、前記内燃エンジンのエンジン回転数が第１の所定の回転数よりも高いときに、前記点火装置に対して失火処理を実行する点火制御手段とを有することを特徴とする内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項２】
前記制御手段が、
前記失火処理を実行する失火制御モードと、
前記失火処理を行わない常用点火制御モードと、
前記回転数検出手段からの信号に基づいて、エンジン回転数が、前記遠心クラッチが係合し始めるクラッチ係合回転数よりも高くなるか否かを推定する推定手段とを有し、
前記エンジン回転数が前記クラッチ係合回転数よりも高くなると判断したときに前記失火制御モードに入り、所定の解除条件が成立したときに、前記失火制御モードが解除されて前記常用点火制御モードに入る、請求項１に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項３】
前記エンジン回転数が、前記クラッチ係合回転数の近傍で且つ前記クラッチ係合回転数よりも低い第２の所定の回転数になったときに、エンジン回転数が前記クラッチ係合回転数よりも高くなると判断して前記失火制御モードに入る、請求項２に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項４】
前記エンジン回転数の加速度が所定の加速度よりも大きくなったときに、エンジン回転数が、前記クラッチ係合回転数よりも高くなると判断して前記失火制御モードに入る、請求項２に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項５】
前記第１の所定の回転数よりも小さな値の第３の所定の回転数よりも低いエンジン回転数が所定時間継続したときに、前記所定の解除条件が成立したとして前記失火制御モードが解除されて前記常用点火制御モードが設定される、請求項２に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項６】
前記失火制御モードを実行している最中に、エンジン回転数が、前記第１の所定の回転数よりも小さな値の第４の所定の回転数よりも低いエンジン回転数になったときに、点火タイミングの進角処理を実行する、請求項２に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項７】
前記刃物を制動するブレーキと、
該ブレーキの締結状態を検出するブレーキ締結検出手段とを更に有し、
該ブレーキ締結検出手段からの信号を受けて、前記ブレーキの締結が解除されたことを検知したときに、前記所定の解除条件が成立したとして前記失火制御モードが解除されて前記常用点火制御モードに入る、請求項２〜４のいずれか一項に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項８】
スロットルバルブを含む気化器を備え、該気化器から供給される混合気を点火装置によって着火させることにより動力を発生する内燃エンジンと、
前記スロットルバルブの開閉を制御する手動のスロットルコントロールトリガと、
前記内燃エンジンと刃物との間に介装された遠心クラッチとを備え、
前記スロットルコントロールトリガを操作してエンジン出力を上昇させると前記遠心クラッチが係合して前記内燃エンジンの動力が前記刃物に伝達される携帯型の作業機において、
前記内燃エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記スロットルバルブがアイドル位置にあるか否かを検出するアイドル位置検出手段と、
前記スロットルバルブが前記アイドル位置にあり且つ前記エンジン回転数が第１の所定の回転数よりも高いときに前記点火装置に対して失火処理を実行する点火制御手段とを有することを特徴とする内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項９】
前記内燃エンジンの回転数が低下する減速状態を判定する減速判定手段を更に有し、
前記点火制御手段は、前記スロットルバルブが前記アイドル位置にあることを前提として、前記減速判定手段より前記内燃エンジンが減速状態を検知した後、所定時間経過した後の前記エンジン回転数が前記第１の所定の回転数よりも高いときに前記点火装置に対して失火処理を実行する、請求項１１に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項１０】
前記点火制御手段は、前記失火処理を実行した後に、前記第１の所定の回転数よりも小さな値の第２の所定の回転数よりも前記エンジン回転数が低くなったときに進角処理を実行する、請求項１２に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項１１】
スロットルバルブを含む気化器を備え、該気化器から供給される混合気を点火装置によって着火させることにより動力を発生する内燃エンジンと、
該内燃エンジンと刃物との間に介装された遠心クラッチとを備え、
該遠心クラッチが係合することで前記内燃エンジンの動力が前記刃物に伝達される携帯型の作業機において、
前記内燃エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記刃物を制動するブレーキの締結状態を検出するブレーキ締結検出手段と、
該ブレーキ締結検出手段により前記ブレーキが締結状態にあることを前提として、前記エンジン回転数が所定の回転数よりも高いときに前記点火装置に対して失火処理を実行する失火制御手段とを有することを特徴とする内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項１２】
前記失火処理が、前記点火装置に電源を供給するのを停止することからなる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項１３】
前記失火処理が、前記点火装置の点火タイミングを遅角させて気筒内での爆発を実質的に阻止することからなる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−１５１１２５（Ｐ２０１０−１５１１２５Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６４９６０（Ｐ２００９−２６４９６０）
【出願日】平成２１年１１月２０日（２００９．１１．２０）
【出願人】（０００２１５１８７）追浜工業株式会社 (30)
【出願人】（５０９２６４１３２）株式会社やまびこ (65)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２０日（２００９．１１．２０）
【出願人】（０００２１５１８７）追浜工業株式会社 (30)
【出願人】（５０９２６４１３２）株式会社やまびこ (65)
【Ｆターム（参考）】
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