JP2018091277A - 手持ち式エンジン作業機 - Google Patents

手持ち式エンジン作業機 Download PDF

Info

Publication number
JP2018091277A
JP2018091277A JP2016236903A JP2016236903A JP2018091277A JP 2018091277 A JP2018091277 A JP 2018091277A JP 2016236903 A JP2016236903 A JP 2016236903A JP 2016236903 A JP2016236903 A JP 2016236903A JP 2018091277 A JP2018091277 A JP 2018091277A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
work
speed range
mode
ignition timing
normal mode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016236903A
Other languages
English (en)
Inventor
邦淑 衞藤
Kunitoshi Eto
邦淑 衞藤
宮本　真義
Masayoshi Miyamoto
真義 宮本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamabiko Corp
Original Assignee
Yamabiko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamabiko Corp filed Critical Yamabiko Corp
Priority to JP2016236903A priority Critical patent/JP2018091277A/ja
Priority to US15/823,837 priority patent/US10495047B2/en
Priority to EP17204252.5A priority patent/EP3333411B1/en
Publication of JP2018091277A publication Critical patent/JP2018091277A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/05—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using mechanical means
    • F02P5/06—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using mechanical means dependent on engine speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/02—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for hand-held tools
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P1/00—Installations having electric ignition energy generated by magneto- or dynamo- electric generators without subsequent storage
    • F02P1/005—Construction and fastening of elements of magnetos other than the magnetic circuit and the windings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P1/00—Installations having electric ignition energy generated by magneto- or dynamo- electric generators without subsequent storage
    • F02P1/08—Layout of circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/005—Advancing or retarding ignition; Control therefor with combination of automatic and non- automatic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/02—Advancing or retarding ignition; Control therefor non-automatically; dependent on position of personal controls of engine, e.g. throttle position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1504—Digital data processing using one central computing unit with particular means during a transient phase, e.g. acceleration, deceleration, gear change
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2400/00—Control systems adapted for specific engine types; Special features of engine control systems not otherwise provided for; Power supply, connectors or cabling for engine control systems
    • F02D2400/06—Small engines with electronic control, e.g. for hand held tools
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P1/00—Installations having electric ignition energy generated by magneto- or dynamo- electric generators without subsequent storage
    • F02P1/08—Layout of circuits
    • F02P1/086—Layout of circuits for generating sparks by discharging a capacitor into a coil circuit
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

【課題】作業中の中速度範囲における出力の低下及び加速の低下を改善した手持ち式エンジン作業機を提供する。【解決手段】本発明による内燃エンジン(2)は、点火制御装置(12)を有する。点火制御装置(12)は、中速度範囲(32)において回転速度の上昇とともに点火タイミングを第１のＢＴＤＣ角度(A1)から第２のＢＴＤＣ角度(A2)に進角させ且つ高速度範囲(34)において点火タイミングを第２のＢＴＤＣ角度(A2)に維持する通常モードと、高速度範囲(34)において点火タイミングを第２のＢＴＤＣ角度(A2)に維持し且つ中速度範囲(32)において点火タイミングを第１のＢＴＤＣ角度(A1)と第２のＢＴＤＣ角度(A2)の間の第３のＢＴＤＣ角度(A3)よりも進角させる作業モードとの間を切換え可能である。【選択図】図５

Description

本発明は、手持ち式エンジン作業機に関し、更に詳細には、チェーンソー、刈払機、エンジンカッター、ヘッジトリマー等の手持ち式エンジン作業機に関する。
手持ち式エンジン作業機に搭載された２サイクル内燃エンジンは、シリンダ内に配置され且つクランクシャフトに連結されたピストンと、シリンダの上部に配置された点火プラグと、点火プラグを作動させる点火制御装置を有している。点火プラグの有効な作動により、シリンダ内の混合気を点火して燃焼させ、燃焼空気の膨張により、上死点位置から下死点位置に移動するピストンに力を付与する。点火制御装置は、ピストンの上死点位置に対する点火プラグの点火タイミング（例えば、上死点位置前のクランクシャフトの角度であるＢＴＤＣ角度）を設定することが可能である。
点火制御装置は、通常、低速度範囲（例えば、４０００ｒｐｍ以下）における点火タイミングをピストンの上死点位置に近い第１のＢＴＤＣ角度Ａ１に設定し、高速度範囲（例えば、９０００ｒｐｍ以上）における点火タイミングを第２のＢＴＤＣ角度Ａ２まで進角させるように構成される（図１３参照）。これは、高速度範囲の出力を向上させるためである。中速度範囲（例えば、４０００〜９０００ｒｐｍ）における点火タイミングは、低速度範囲の点火タイミングと高速度範囲の点火タイミングを連続させるように定められている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１２−００７５７９号公報
チェーンソーで太い木を切断する場合、一般的に、スロットルレバーを全開位置にして、チェーンソーを高回転速度（例えば、１００００ｒｐｍ）にしてから切断を始める。刃が木に進入していくとエンジンに負荷が掛り、チェーンソーの回転速度が高速度範囲の回転速度よりも低下する。この場合、点火タイミングが第２のＢＴＤＣ角度Ａ２よりも遅角し、チェーンソーの出力も低下する。
また、チェーンソーで多くの細い枝を切断する場合、一般的に、スロットルレバーを全開位置にして、チェーンソーを高回転速度（例えば、１００００ｒｐｍ）にして枝を切ることと、１つの枝を切断した後、スロットルレバーを緩めてチェーンソーの回転速度を低下させることを繰返す。回転速度が９０００ｒｐｍよりも低下すると、点火タイミングが第２のＢＴＤＣ角度Ａ２よりも遅角して、出力が低下し、次に高回転速度にするときの加速が低下する。
仮に、第２のＢＴＤＣ角度に達する回転速度を６０００ｒｐｍにすれば（図１３参照）、上記出力の低下及び上記加速の低下を解決できそうである。しかしながら、気化器の燃料供給を薄い側に設定したとき、意図しない回転速度の上昇のおそれがある。また、燃料が薄い場合、スロットルレバーを緩めても、回転が低下しにくいことがある。このため、第２のＢＴＤＣ角度Ａ２に達する回転速度を変更しないことが好ましい。
そこで、本発明は、作業中の中速度範囲における上記出力の低下及び上記加速の低下を改善した手持ち式エンジン作業機を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明による手持ち式のエンジン作業機は、内燃エンジンを有し、前記内燃エンジンは、シリンダと、クランクシャフトと、前記シリンダ内に配置され且つ前記クランクシャフトに連結されたピストンと、前記シリンダの上部に配置された点火プラグを有し、更に、前記点火プラグを作動させる点火制御装置を有し、前記点火制御装置は、中速度範囲において回転速度の上昇とともに点火タイミングを第１のＢＴＤＣ角度から第２のＢＴＤＣ角度に進角させ且つ高速度範囲において点火タイミングを前記第２のＢＴＤＣ角度に維持する通常モードと、高速度範囲において点火タイミングを前記第２のＢＴＤＣ角度に維持し且つ中速度範囲において点火タイミングを前記第１のＢＴＤＣ角度と前記第２のＢＴＤＣ角度の間の第３のＢＴＤＣ角度よりも進角させる作業モードとの間を切換え可能であり、中速度範囲におけるいずれの回転速度においても、作業モードの点火タイミングは、通常モードの点火タイミングよりも進角されることを特徴としている。
このように構成された手持ち式エンジン作業機では、低速度範囲（アイドル運転状態）からスロットレバーを全開位置にして高速度範囲に移行するとき、点火制御装置は、通常モードで作動する。すなわち、点火制御装置は、中速度範囲において回転速度の上昇とともに点火タイミングを第１のＢＴＤＣ角度から第２のＢＴＤＣ角度に進角させ且つ高速度範囲において点火タイミングを前記第２のＢＴＤＣ角度に維持する。一方、点火制御装置が作業モードに切換わった後、高速度範囲において点火タイミングを前記第２のＢＴＤＣ角度に維持し且つ中速度範囲において点火タイミングを前記第１のＢＴＤＣ角度と前記第２のＢＴＤＣ角度の間の第３のＢＴＤＣ角度よりも進角させ、中速度範囲におけるいずれの回転速度においても、作業モードの点火タイミングは、通常モードの点火タイミングよりも進角される。これにより、中速度範囲において、出力が低下すること及び加速が低下することが防止される。例えば、チェーンソーの刃が木に進入してチェーンソーの回転速度が中速度範囲に低下しても、チェーンソーの出力の低下を軽減することができる。また、チェーンソーで多くの細い枝を切断するために、スロットルレバーを緩めてチェーンソーの回転速度が中速度範囲に低下した後スロットレバーを全開位置にしたとき、チェーンソーの加速を向上させることができる。
上記手持ち式エンジン作業機の実施形態において、作業モードにおける中速度範囲において、点火タイミングは、前記第２のＢＴＤＣ角度に維持されてもよいし、回転速度の低下ととともに点火タイミングを前記第２のＢＴＤＣ角度から進角させ又は遅角させてもよい。
上記手持ち式エンジン作業機の実施形態において、例えば、点火制御装置は、回転速度が所定の作業回転速度よりも小さくなったとき、又は、回転速度が所定の作業回転速度よりも小さくなってから所定の期間の経過後、作業モードを通常モードに切換えるように構成される。
上記手持ち式エンジン作業機の実施形態において、例えば、点火制御装置は、回転速度が所定の作業回転速度よりも大きくなってから所定の期間の経過後、又は、回転速度が所定の作業回転速度よりも大きくなったとき、通常モードを作業モードに切換えるように構成される。
上記手持ち式エンジン作業機の実施形態において、例えば、点火制御装置は、スロットルバルブが全開位置にあることを検出したとき、通常モードを作業モードに切換えるように構成される。
上記手持ち式エンジン作業機の実施形態において、例えば、点火制御装置は、スロットルバルブがアイドル位置にないことを検出したとき、通常モードを作業モードに切換えるように構成される。
上記手持ち式エンジン作業機の実施形態において、例えば、点火制御装置は、スロットルバルブが全開位置にないことを検出したとき、又は、スロットルバルブが全開位置にないことを検出してから所定の期間の経過後、又は、スロットルバルブがアイドル位置にあることを検出したとき、作業モードを通常モードに切換えるように構成される。
本発明による手持ち式エンジン作業機により、作業中の中速度範囲における上記出力の低下及び上記加速の低下を改善することができる。
本発明によるチェーンソーの斜視図である。 内燃エンジンの概略図である。 内燃エンジンの点火制御装置の概略図である。 内燃エンジンの点火制御装置の回路図である。 内燃エンジンの回転速度と点火タイミングの本発明による関係の第１の例を示す図である。 内燃エンジンの回転速度と点火タイミングの本発明による関係の第２の例を示す図である。 内燃エンジンの回転速度と点火タイミングの本発明による関係の第３の例を示す図である。 通常モードと作業モードの切換えを示すフローチャートの第１の例である。 通常モードと作業モードの切換えを示すフローチャートの第２の例である。 通常モードと作業モードの切換えを示すフローチャートの第３の例である。 通常モードと作業モードの切換えを示すフローチャートの第４の例である。 通常モードと作業モードの切換えを示すフローチャートの第５の例である。 内燃エンジンの回転速度と点火タイミングの従来技術における関係を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明によるチェーンソーの実施形態を説明する。
図１は、本発明による手持ち式エンジン作業機の一例であるチェーンソーの斜視図である。チェーンソー１は、それを駆動する２サイクル内燃エンジン２と、内燃エンジン２に流入させる混合気の量を調節するスロットルバルブ３（図２参照）を作動させるスロットルレバー２ａを有している。スロットルバルブ３には、必要に応じて、スロットルバルブ３が全開位置にあることを検出するスイッチ３ｂ、又は、スロットルバルブ３がアイドル位置にあることを検出するスイッチ３ｃが設けられてもよい。
図２は、本発明による２サイクル内燃エンジン２の概略図である。内燃エンジン２は、シリンダ４と、クランクシャフト６と、シリンダ４内に配置され且つクランクシャフト６に連結されたピストン８と、シリンダ４の上部に配置された点火プラグ１０を有している。内燃エンジン２の圧縮ストロークにおいて、ピストン８は、上死点位置８ａまで上昇する。一般的にはピストン８が上死点位置８ａに到達するよりも前のタイミングで、点火プラグ１０を有効に作動させてシリンダ４内の混合気を燃焼させることにより、ピストン８に下向きの推進力を与える。
図３は、本発明による内燃エンジンの点火制御装置の概略図である。内燃エンジン２は、点火プラグ１０を作動させる点火制御装置１２を有する。
点火制御装置１２は、クランクシャフト６に取付けられたフライホイール１４ａの外周に設けられた１対の磁石１４ｂと、フライホイール１４ａの外周に隣接して配置されたＵ字形の鉄心１４ｃと、鉄心１４ｃの周りに巻かれた入力用コイル１４ｄを有している。また、点火制御装置１２は、入力用コイル１４ｄに接続された制御回路部１６と、制御回路部１６に接続された１次側コイル１８ａと、点火プラグ１０に接続された２次側コイル１８ｂを有している。
図４は、本発明による内燃エンジン２の点火制御装置１２の回路図である。図４に示すように、制御回路部１６は、プロセッサ２０と、ダイオード２２と、コンデンサ２４と、スイッチ用サイリスタ２６を有する。プロセッサ２０のピンａとピンｅは、入力用コイル１４ｄに接続され、入力用コイル１４ｄに誘導された電圧は、プロセッサ２０に電力を供給する。プロセッサ２０のピンｂ及びピンｃも、入力用コイル１４ｄに接続され、プロセッサ２０は、入力用コイル１４ｄに誘導された電気信号を受信する。ダイオード２２、コンデンサ２４及び１次側コイル１８ａが、入力用コイル１４ｄに直列に接続される。スイッチ用サイリスタ２６は、コンデンサ２４及び１次側コイル１８ａと並列に接続される。また、プロセッサ２０のピンｄは、サイリスタ２６のゲートに接続される。ピンｄがＬＯＷのとき、サイリスタ２６は非通電状態になり、ピンｄがＨＩＧＨのとき、サイリスタ２６は通電状態になる。
次に、本発明による内燃エンジンの作動を説明する。
内燃エンジン２の作動により、クランクシャフト６が回転すると、フライホイール１４ａに取付けられた１対の磁石１４ｂが、Ｕ字形鉄心１４ｃの近くを通過する。それにより、入力用コイル１４ｄに電圧が誘導され、入力用コイル１４ｄに電流が流れる。プロセッサ２０は、入力用コイル１４ｄからピンａ、ｅを介して供給される電圧によって駆動されるとともに、電流による電気信号をピンｂ，ｃを介して受信する。プロセッサ２０は、かかる電気信号により、内燃エンジン２の回転速度及び角度位置を検出し又は計算する。
プロセッサ２０がピンｄをＬＯＷにして、サイリスタ２６を非通電状態にすると、入力用コイル１４ｄに誘導された電圧により、コンデンサ２４を充電する。点火プラグ１０の点火タイミングになったら、プロセッサ２０は、ピンｄをＨＩＧＨにして、サイリスタ２６を通電状態にする。それにより、コンデンサ２４を放電させて、１次側コイル１８ａに電流を流す。１次側コイル１８ａに流れる電流は、２次側コイル１８ｂに高電圧パルスを発生させて、かくして、点火プラグ１０を作動させる。
図５〜図７に例示するように、点火制御装置１２のプロセッサ２０は、内燃エンジン２の回転速度に応じて設定された点火タイミングで、点火プラグ１０を作動させる。本明細書において、点火タイミングを、ＢＴＤＣ角度（上死点位置８ａ前のクランクシャフト６の角度）で表す。点火タイミングは、２種類のモード、すなわち、実線で示す通常モードと、点線で示す作業モードで作動される。後述するように、通常モードと作業モードは適宜切換えられる。
図５に示す第１の例において、通常モードでは、点火制御装置１２は、低速度範囲３０（例えば、４０００ｒｐｍ以下）、中速度範囲３２（例えば、４０００ｒｐｍ〜９０００ｒｐｍ）、及び高速度範囲３４（例えば、９０００ｒｐｍ以上）においてそれぞれ異なる点火タイミングを設定する。低速度範囲３０では、点火タイミングを比較的小さい第１のＢＴＤＣ角度Ａ１に維持する。第１のＢＴＤＣ角度Ａ１は、ピストン８の上死点位置８ａ近傍の角度であり、例えば、１０〜２０度である。高速度範囲３４では、点火タイミングを、比較的大きい第２のＢＴＤＣ角度Ａ２に維持する。第２のＢＴＤＣ角度Ａ２は、例えば、３０〜４０度である。中速度範囲３２では、回転速度の上昇とともに点火タイミングを第１のＢＴＤＣ角度Ａ１から第２のＢＴＤＣ角度Ａ２まで進角させる。
作業モードでは、点火制御装置１２は、高速度範囲３４において、点火タイミングを第２のＢＴＤＣ角度Ａ２に維持し、中速度範囲３２において、点火タイミングを、第１のＢＴＤＣ角度Ａ１と第２のＢＴＤＣ角度Ａ２の間の第３のＢＴＤＣ角度Ａ３よりも遅角させ、中速度範囲３２におけるいずれの回転速度においても、作業モードの点火タイミングは、通常モードの点火タイミングよりも遅角される。第１の例では、中速度範囲３２において、点火タイミングを、第２のＢＴＤＣ角度Ａ２に維持する。図５から分かるように、高速度範囲３４における点火タイミングは、通常モード及び作業モードにおいて同じであり、中速度範囲３２における点火タイミングが、通常モードと作業モードで異なっている。
図６に示す第２の例は、第１の例とほとんど同じであるが、作業モードにおける中速度範囲３２において、第１の例と異なっている。具体的には、回転速度の低下とともに、点火タイミングを第２のＢＴＤＣ角度Ａ２から徐々に進角させる。最大の進角量は、例えば、約５〜１０度である。作業モードにおける中速度範囲３２において、ノッキング生じなければ、第１の例又は第２の例のようにすることが好ましい。
図７に示す第３の例は、第１の例とほとんど同じであるが、作業モードにおける中速度範囲３２において、第１の例と異なっている。具体的には、回転速度の低下とともに、点火タイミングを第２のＢＴＤＣ角度Ａ２から徐々に遅角させる。最大の遅角量は、例えば、約５〜１０度である。作業モードにおける中速度範囲３２において、ノッキング生じる場合、第３の例のようにすることが好ましい。第３のＢＴＤＣ角度Ａ３は、回転速度の低下とともに点火タイミングを第２のＢＴＤＣ角度Ａ２から徐々に遅角させたときに想定される最小のＢＴＤＣ角度よりも小さい角度である。
次に、図８〜１２を参照して、通常モードと作業モードを切換えるフローチャートの５つの例を説明する。これらの例は、図５に示した第１の例の点火タイミングを参照して説明されるが、第２の例（図６）又は第３の例（図７）についても同様である。
図８を参照して、通常モードと作業モードを切換えるフローチャートの第１の例を説明する。概略的には、チェーンソー１を通常モードでスタートし、回転速度が第１の作業回転速度Ｓ１を越えて適当な期間経過したら、通常モードを作業モードに切換える。また、回転速度が第１の作業回転速度Ｓ１よりも低下したら、作業モードを通常モードに切換える。
具体的には、Ｓ１０１において、チェーンソー１を通常モードに設定し、Ｓ１０２において、カウンタをリセットする。スロットルレバー２ａによりスロットルバルブ３を開くことにより、回転速度が、低速度範囲３０から中速度範囲３２に上昇する。Ｓ１０３において、回転速度が中速度範囲３２における第１の作業回転速度Ｓ１よりも大きいかどうかを判定する。回転速度が第１の作業回転速度Ｓ１以下である場合、Ｓ１０２に戻る。回転速度が第１の作業回転速度Ｓ１よりも大きい場合、Ｓ１０４において、カウンタの値を１つ増やして、Ｓ１０５において、カウンタの値が所定の値よりも大きいかどうかを判定する。カウンタの値が所定の値以下の場合、すなわち、回転速度が第１の作業回転速度Ｓ１を越えて適当な期間が経過していない場合、Ｓ１０３に戻る。カウンタの値が所定の値よりも大きい場合、作業中であると考え、Ｓ１０６において、通常モードを作業モードに切換える。第１の作業回転速度Ｓ１は、負荷によって回転速度が高速度範囲３４から中速度範囲３２に低下しても作業を継続する基準作業回転速度である。例えば、第１の作業回転速度Ｓ１は、チェーンソー１の刃１ａが木に進入して、回転速度が中速度範囲３２に低下しても作業を継続するように定められる。作業モードでは、高速度範囲３４だけでなく中速度範囲３２においても、点火タイミングが第２のＢＴＤＣ角度Ａ２に維持されるので、中速度範囲３２における出力が増大し、作業を効率よく行うことができる。
次いで、Ｓ１０７において、回転速度が第１の作業回転速度Ｓ１よりも小さいかどうかを判定する。回転速度が第１の作業回転速度Ｓ１以上である場合、作業を継続していると考え、Ｓ１０７に戻り、作業モードを維持する。回転速度が第１の作業回転速度Ｓ１よりも小さい場合、作業を終了したと考え、Ｓ１０８において、作業モードを通常モードに切換える。点火タイミングが、第２のＢＴＤＣ角度Ａ２よりも小さくなるので、回転速度を中速度範囲３２から低速度範囲３０に確実に低下させることができる。
次に、図９を参照して、通常モードと作業モードを切換えるフローチャートの第２の例を説明する。概略的には、チェーンソー１を通常モードでスタートし、回転速度が高速度範囲３４における第２の作業回転速度Ｓ２を越えたら、通常モードを作業モードに切換える。また、回転速度が第３の作業回転速度Ｓ３よりも低下して適当な期間経過したら、作業モードを通常モードに切換える。
具体的には、Ｓ１２１において、チェーンソー１を通常モードに設定する。スロットルレバー２ａによりスロットルバルブ３を開くことにより、回転速度が、低速度範囲３０から中速度範囲３２を越えて高速度範囲３４に上昇する。Ｓ１２２において、回転速度が高速度範囲３４における第２の作業回転速度Ｓ２よりも大きいかどうかを判定する。回転速度が第２の作業回転速度Ｓ２以下の場合、Ｓ１２２に戻る。回転速度が第２の作業回転速度Ｓ２よりも大きい場合、Ｓ１２３において、通常モードを作業モードに切換える。作業モードにおいては、例えば、チェーンソー１のスロットルバルブ３を多数の細い枝を切断するために全開と全閉を繰返すように操作するとき、点火タイミングが第２のＢＴＤＣ角度Ａ２に維持されるので、スロットルバルブ３を全開にしたときの加速性能が向上し、作業を効率よく行うことができる。
次いで、Ｓ１２４において、カウンタの値をリセットする。Ｓ１２５において、回転速度が中速度範囲３２における第３の作業回転速度Ｓ３よりも小さいかどうかを判定する。回転速度が第３の作業回転速度Ｓ３以上の場合、Ｓ１２４に戻る。回転速度が第３の作業回転速度Ｓ３よりも小さい場合、Ｓ１２６において、カウンタの値を１つ増やして、Ｓ１２７において、カウンタの値が所定の値よりも大きいかどうかを判定する。カウンタの値が所定の値以下の場合、すなわち、回転速度が第３の作業回転速度Ｓ３よりも低下して適当な期間が経過していない場合、Ｓ１２５に戻る。カウンタの値が所定の値よりも大きい場合、作業を終了したと考え、Ｓ１２８において、作業モードを通常モードに切換える。第３の作業回転速度Ｓ３は、例えば、チェーンソー１のスロットルバルブ３を多数の細い枝を切断するために全開と全閉を繰返すように操作するときに回転速度が中速度範囲３２に低下しても作業を継続する基準作業回転速度である。通常モードでは、点火タイミングが、第２のＢＴＤＣ角度Ａ２よりも小さくなるので、回転速度を中速度範囲３２から低速度範囲３０に確実に低下させることができる。
次に、図１０を参照して、通常モードと作業モードを切換えるフローチャートの第３の例を説明する。この例では、スロットルバルブ３が全開位置にあることを検出するスイッチ３ｂを使用する。概略的には、チェーンソー１を通常モードでスタートし、スロットルバルブ３が全開位置にあることを検出したら、通常モードを作業モードに切換える。また、スロットルバルブ３が全開位置にないことを検出して適当な期間経過したら、作業モードを通常モードに切換える。
具体的には、Ｓ１４１において、チェーンソー１を通常モードに設定する。スロットルバルブ３を開くことにより、回転速度が、低速度範囲３０から中速度範囲３２を越えて高速度範囲３４に上昇する。Ｓ１４２において、スロットルバルブ３が全開位置にあるかどうかを判定する。スロットルバルブ３が全開位置にない場合、Ｓ１４２に戻る。スロットルバルブ３が全開位置にある場合、Ｓ１４３において、通常モードを作業モードに切換える。作業モードにおいては、例えば、チェーンソー１のスロットルバルブ３を枝払いのために全開と全閉を繰返すように操作するとき、点火タイミングが第２のＢＴＤＣ角度Ａ２に維持されるので、スロットルバルブ３を全開にしたときの加速性能が向上し、作業を効率よく行うことができる。
次いで、Ｓ１４４において、カウンタの値をリセットする。Ｓ１４５において、スロットルバルブ３が全開位置にあるかどうかを判定する。スロットルバルブが全開位置にある場合、Ｓ１４４に戻る。スロットルバルブが全開位置にない場合、１４６において、カウンタの値を１つ増やして、Ｓ１４７において、カウンタの値が所定の値よりも大きいかどうかを判定する。カウンタの値が所定の値以下の場合、すなわち、スロットルバルブが全開位置にないけれども再び全開位置にすると予想される適当な期間が経過していない場合、Ｓ１４３に戻る。カウンタの値が所定の値よりも大きい場合、作業を終了したと考え、１４８において、作業モードを通常モードに切換える。通常モードでは、点火タイミングが、第２のＢＴＤＣ角度Ａ２よりも小さくなるので、回転速度を中速度範囲３２から低速度範囲３０に確実に低下させることができる。
次に、図１１を参照して、通常モードと作業モードを切換えるフローチャートの第４の例を説明する。この例では、スロットルバルブが全開位置にあることを検出するスイッチ３ｂを使用する。概略的には、チェーンソー１を通常モードでスタートし、スロットルバルブ３が全開位置にあることを検出したら、通常モードを作業モードに切換える。また、スロットルバルブ３が全開位置にないことを検出したら、作業モードを通常モードに切換える。
具体的には、Ｓ１６１において、チェーンソー１を通常モードに設定する。スロットルレバー２ａによりスロットルバルブ３を開くことにより、回転速度が、低速度範囲３０から中速度範囲３２を越えて高速度範囲３４に上昇する。Ｓ１６２において、スロットルバルブ３が全開位置にあるかどうかを判定する。スロットルバルブ３が全開位置にない場合、通常モードが維持され、Ｓ１６２に戻る。スロットルバルブ３が全開位置にある場合、１６３において、通常モードを作業モードに切換える。作業モードでは、高速度範囲３４だけでなく中速度範囲３２においても、点火タイミングが第２のＢＴＤＣ角度Ａ２に維持されるので、例えば、チェーンソー１の刃１ａが木に進入して、回転速度が中速度範囲３２に低下しても中速度範囲３２における出力が増大し、作業を効率よく行うことができる。
次いで、Ｓ１６４において、スロットルバルブ３が全開位置にあるかどうかを判定する。スロットルバルブ３が全開位置にある場合、作業モードが維持され、Ｓ１６４に戻る。スロットルバルブ３が全開位置にない場合、作業を終了したと考え、Ｓ１６５において、通常モードを作業モードに切換える。点火タイミングが、第２のＢＴＤＣ角度Ａ２よりも小さくなるので、回転速度を中速度範囲３２から低速度範囲３０に確実に低下させることができる。
次に、図１２を参照して、通常モードと作業モードを切換えるフローチャートの第５の例を説明する。概略的には、チェーンソー１を通常モードでスタートし、スロットルバルブ３がアイドル位置にないことを検出したら、通常モードを作業モードに切換える。また、スロットルバルブ３がアイドル位置にあることを検出したら、作業モードを通常モードに切換える。
具体的には、Ｓ１８１において、チェーンソー１を通常モードに設定する。Ｓ１８２において、スロットルバルブ３がアイドル位置にあるかどうかを判定する。スロットルバルブ３がアイドル位置にある場合、通常モードが維持され、Ｓ１８２に戻る。スロットルバルブがアイドル位置にない場合、スロットルレバー２ａによりスロットルバルブ３を開いており、回転速度が、低速度範囲３０から中速度範囲３２を越えて高速度範囲３４に上昇するので、Ｓ１８３において、通常モードを作業モードに切換える。作業モードでは、高速度範囲３４だけでなく中速度範囲３２においても、点火タイミングが第２のＢＴＤＣ角度Ａ２に維持されるので、例えば、チェーンソー１の刃１ａが木に進入して、回転速度が中速度範囲３２に低下しても中速度範囲３２における出力が増大し、作業を効率よく行うことができる。
次いで、Ｓ１８４において、スロットルバルブ３がアイドル位置にあるかどうかを判定する。スロットルバルブ３がアイドル位置にない場合、作業モードが維持され、Ｓ１８４に戻る。スロットルバルブ３がアイドル位置にある場合、作業を終了したと考え、Ｓ１８５において、通常モードを作業モードに切換える。通常モードでは、点火タイミングが、第２のＢＴＤＣ角度Ａ２よりも小さくなるので、回転速度を中速度範囲３２から低速度範囲３０に確実に低下させることができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
上記のフローチャートの例では、適当な期間を経過させるのにカウンタを使用したけれども、タイマを使用してもよい。また、通常モードと作業モードとを切換える前にカウンタを設けていない例において、カウンタを設けてもよい。
上記実施形態では、スロットルバルブ３が全開位置にあること検出するスイッチ３ｂ、又は、スロットルバルブ３がアイドル位置にあることを検出するスイッチ３ｃを、スロットルバルブ３に設けることを説明したけれども、かかるスイッチ３ｂ、３ｃを、スロットルレバー２ａに設けてもよい。
上記説明における高速度範囲３４及び低速度範囲３０は、少なくとも中速度範囲３２の近傍の範囲を意味する。したがって、中速度範囲３２から離れた回転速度範囲において、点火タイミングが第１のＢＴＤＣ角度Ａ１又は第２のＢＴＤＣ角度Ａ２に維持されていなくてもよい。
上記のフローチャートの第１、第４及び第５の例では、太い木を切断する場合を説明したけれども、第１、第４及び第５の例を、多数の細い木を切断するのに使用してもよい。上記のフローチャートの第２及び第３の例では、多数の細い木を切断する場合を説明したけれども、第２及び第３の例を太い木を切断する場合に使用してもよい。
上記実施形態では、手持ち式エンジン作業機がチェーンソーである場合を説明したけれども、手持ち式エンジン作業機は、刈払機、エンジンカッター、ヘッジトリマー等であってもよい。
１ チェーンソー（手持ち式エンジン作業機）
２ ２サイクル内燃エンジン
４ シリンダ
６ クランクシャフト
８ ピストン
８ａ 上死点位置
３０ 低速度範囲
３２ 中速度範囲
３４ 高速度範囲
Ａ１ 第１のＢＴＤＣ角度
Ａ２ 第２のＢＴＤＣ角度
Ｓ１ 第１の作業回転速度
Ｓ２ 第２の作業回転速度
Ｓ３ 第３の作業回転速度

Claims (8)

  1. 手持ち式のエンジン作業機（１）であって、
    内燃エンジン（２）を有し、前記内燃エンジン（２）は、シリンダ（４）と、クランクシャフト（６）と、前記シリンダ（４）内に配置され且つ前記クランクシャフト（６）に連結されたピストン（８）と、前記シリンダ（４）の上部に配置された点火プラグ（１０）を有し、
    更に、前記点火プラグ（１０）を作動させる点火制御装置（１２）を有し、
    前記点火制御装置（１２）は、中速度範囲（３２）において回転速度の上昇とともに点火タイミングを第１のＢＴＤＣ角度（Ａ１）から第２のＢＴＤＣ角度（Ａ２）に進角させ且つ高速度範囲（３４）において点火タイミングを前記第２のＢＴＤＣ角度（Ａ２）に維持する通常モードと、高速度範囲（３４）において点火タイミングを前記第２のＢＴＤＣ角度（Ａ２）に維持し且つ中速度範囲（３２）において点火タイミングを前記第１のＢＴＤＣ角度（Ａ１）と前記第２のＢＴＤＣ角度（Ａ２）の間の第３のＢＴＤＣ角度（Ａ３）よりも進角させる作業モードとの間を切換え可能であり、中速度範囲（３２）におけるいずれの回転速度においても、作業モードの点火タイミングは、通常モードの点火タイミングよりも進角されることを特徴とする、手持ち式のエンジン作業機（１）。
  2. 作業モードにおける中速度範囲（３２）において、点火タイミングは、前記第２のＢＴＤＣ角度（Ａ２）に維持される、請求項１に記載の手持ち式エンジン作業機（１）。
  3. 作業モードにおける中速度範囲（３２）において、回転速度の低下ととともに点火タイミングを前記第２のＢＴＤＣ角度（Ａ２）から進角させ又は遅角させる、請求項１に記載の手持ち式エンジン作業機（１）。
  4. 前記点火制御装置（１２）は、回転速度が所定の作業回転速度（Ｓ１）よりも小さくなったとき、又は、回転速度が所定の作業回転速度（Ｓ３）よりも小さくなってから所定の期間の経過後、前記作業モードを前記通常モードに切換えるように構成される、請求項１に記載の手持ち式エンジン作業機（１）。
  5. 前記点火制御装置（１２）は、回転速度が所定の作業回転速度（Ｓ１）よりも大きくなってから所定の期間の経過後、又は、回転速度が所定の作業回転速度（Ｓ２）よりも大きくなったとき、前記通常モードを前記作業モードに切換えるように構成される、請求項１に記載の手持ち式エンジン作業機（１）。
  6. 前記点火制御装置（１２）は、スロットルバルブ（３）が全開位置にあることを検出したとき、前記通常モードを前記作業モードに切換えるように構成される、請求項１に記載の手持ち式エンジン作業機（１）。
  7. 前記点火制御装置（１２）は、スロットルバルブ（３）がアイドル位置にないことを検出したとき、前記通常モードを前記作業モードに切換えるように構成される、請求項１に記載の手持ち式エンジン作業機（１）。
  8. 前記点火制御装置（１２）は、スロットルバルブ（３）が全開位置にないことを検出したとき、又は、スロットルバルブ（３）が全開位置にないことを検出してから所定の期間の経過後、又は、スロットルバルブ（３）がアイドル位置にあることを検出したとき、前記作業モードを前記通常モードに切換えるように構成される、請求項１に記載の手持ち式エンジン作業機（１）。
JP2016236903A 2016-12-06 2016-12-06 手持ち式エンジン作業機 Pending JP2018091277A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016236903A JP2018091277A (ja) 2016-12-06 2016-12-06 手持ち式エンジン作業機
US15/823,837 US10495047B2 (en) 2016-12-06 2017-11-28 Handheld engine-driven working machine
EP17204252.5A EP3333411B1 (en) 2016-12-06 2017-11-29 Handheld engine-driven working machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016236903A JP2018091277A (ja) 2016-12-06 2016-12-06 手持ち式エンジン作業機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018091277A true JP2018091277A (ja) 2018-06-14

Family

ID=60484250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016236903A Pending JP2018091277A (ja) 2016-12-06 2016-12-06 手持ち式エンジン作業機

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10495047B2 (ja)
EP (1) EP3333411B1 (ja)
JP (1) JP2018091277A (ja)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3608740A1 (de) 1986-03-15 1987-10-08 Prufrex Elektro App Kondensator-zuendanlage
JP3358271B2 (ja) * 1994-02-23 2002-12-16 スズキ株式会社 車両用内燃機関の点火時期制御装置
US6427646B2 (en) * 2000-01-27 2002-08-06 Walbro Corporation Small engine fuel injection system
DE102004036557A1 (de) * 2004-07-28 2006-03-23 Andreas Stihl Ag & Co. Kg Verbrennungsmotor und Verfahren zu dessen Betrieb
JP2007046495A (ja) * 2005-08-08 2007-02-22 Honda Motor Co Ltd 作業機用エンジンの回転数制御装置
JP2012007579A (ja) 2010-06-28 2012-01-12 Ikeda Denso Co Ltd エンジン点火装置
DE102011103125B4 (de) * 2011-05-25 2022-03-03 Andreas Stihl Ag & Co. Kg Verfahren zum Betrieb eines Arbeitsgeräts

Also Published As

Publication number Publication date
EP3333411A2 (en) 2018-06-13
US20180156180A1 (en) 2018-06-07
EP3333411A3 (en) 2018-08-29
EP3333411B1 (en) 2026-02-25
US10495047B2 (en) 2019-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9759176B2 (en) Engine and engine-operated working machine
JP5143877B2 (ja) バルブタイミング可変機構の制御装置
JP5264328B2 (ja) ２サイクルエンジンの作動方法
JP6233018B2 (ja) エンジン作業機
JP6049415B2 (ja) ディーゼルエンジンの制御装置、ディーゼルエンジン、及びディーゼルエンジンの制御方法
KR102163829B1 (ko) 밀러 사이클 엔진의 제어 장치 및 밀러 사이클 엔진의 제어 방법
JP2020037905A (ja) ミラーサイクルエンジン
JP2014122620A (ja) 手で操縦される作業機における内燃エンジンの作動方法
JP5600186B2 (ja) 上死点前の点火角の切り替え
JP4844537B2 (ja) エンジンの始動制御装置
JP2013199856A (ja) 内燃機関の制御装置
JP4069737B2 (ja) 内燃機関の停止制御装置
JPH11148452A (ja) 筒内噴射ガソリンエンジン用点火装置
JP2018091277A (ja) 手持ち式エンジン作業機
CN100478562C (zh) 一种用于内燃机的点火控制方法
US10273925B2 (en) Two-stroke internal combustion engine
JP2006105133A (ja) エンジン遮断スイッチ制御回路及びその利用方法
WO2024123225A1 (en) Method of restricting rotational speed of an engine of a handheld power tool, control arrangement, and handheld power tool
JP7158936B2 (ja) 携帯式のエンジン作業機
CN1982693A (zh) 用于限制轻型内燃机中过高的发动机转速的设备和方法
JP7251900B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP5369070B2 (ja) 汎用エンジンの燃料切れ判定装置
JP6730867B2 (ja) 内燃エンジンによって駆動される刈払機
JP6221902B2 (ja) 圧縮着火式エンジンの制御装置
JP2017048756A (ja) エンジン点火装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20170427