JPH08312506A - エンジン作業機の始動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの始動を確実に行えながら、始動装
置の駆動モータの劣化や故障を低減するとともに、作業
機の制御装置の誤動作を防止する。 【構成】 エンジン１に作業機２を接続するとともに、
始動装置３を連結可能に構成する。エンジン１の回転速
度が基準値設定手段２２の基準値以上でコンパレータ２
４から回転上昇報知信号が出力される。この回転上昇報
知信号の出力が所定時間Ｔ１以上継続すると、タイマ２
６から回転上昇報知信号が始動停止手段２９と起動報知
手段３０とへ出力され、始動停止手段２９から始動停止
信号が出力されて始動装置３が停止状態に制御され、起
動報知手段３０から起動報知信号が出力されて作業機２
が作動可能な状態に制御される。また、上記回転上昇報
知信号に応じて基準値設定手段２２の基準値が低下する
ことで、エンジン１が停止しない限り、コンパレータ２
４の回転上昇報知信号の出力が保持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの始動制御装
置に関し、詳しくは、作業機が接続されたエンジンの始
動装置を制御する始動制御装置の改良に関する。

【０００２】

【発明の背景】土木工事などに用いる空気機械や油圧機
械などの作業機を駆動するために、空気機械のコンプレ
ッサや油圧機械の油圧ポンプなどにエンジンを接続した
エンジン作業機がある。この種のエンジン作業機では、
駆動モータなどからなる始動装置でエンジンを始動させ
ている。即ち、キースイッチを手動操作でオフ位置から
スタータ位置まで回すと、駆動モータに連結されたピニ
オンギヤがエンジンのクランク軸に連結されたリングギ
ヤと噛み合う。そして、駆動モータが駆動されてピニオ
ンギヤが回転されることで、リングギヤを介してエンジ
ンが始動される。この後、キースイッチを手動操作でス
タータ位置からオン位置へ戻すと、作動装置が停止す
る。

【０００３】ところで、この作動装置の停止をキースイ
ッチの手動操作で行うと、エンジンの始動が完了したに
もかかわらず駆動モータが駆動されることで、駆動モー
タに必要以上に電流が流れてバッテリの容量が無駄に使
われるとともに、エンジンの始動によって駆動モータが
過剰に回転して駆動モータの劣化や故障を招くおそれが
あった。また、エンジンの始動完了後に、誤ってキース
イッチをスタータ位置まで回すと、始動装置が作動して
ピニオンギヤが回転中のリングギヤに当たり、ギヤ鳴り
を生じたり、ピニオンギヤやリングギヤを傷つけるおそ
れがあった。

【０００４】

【従来の技術】このため、従来のエンジン作業機では、
始動制御装置でエンジンの回転速度を検出してエンジン
の始動完了を判断し、エンジンの始動完了後には、キー
スイッチがスタータ位置にあっても始動装置を停止させ
るように構成している。つまり、従来の始動制御装置で
は、例えば次の各方法でエンジンの回転速度を検出し
て、エンジンの始動完了を判断する。即ち、エンジンの
回転速度の上昇に対応して電圧が上昇するオルタネータ
やダイナモの発電電圧を測定する。そして、このオルタ
ネータなどの発電電圧が予め設定された電圧(基準値)以
上になることで、エンジンの始動完了を判断する。

【０００５】また、他の方法としては、エンジンのリン
グギヤにフォトセンサを対向させて設ける。そして、エ
ンジンの回転に伴ってフォトセンサの検知エリアを通過
するリングギヤのギヤ歯をパルス信号化して測定し、こ
のパルスが、単位時間当たりに予め設定されたパルス数
(基準値)以上になることで、エンジンの始動完了を判断
する。ところで、例えば長時間のエンジン停止によって
冷えたエンジンを始動させる場合、エンジンの回転速度
は、図２に示すように、始動装置でエンジンが駆動開始
された直後に上昇してピークに達し、そしてエンジンの
始動が完了する前に下降に転じ、この後、再び上昇して
からエンジンの始動が完了することがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の始動制御
装置では、エンジン駆動開始直後に上昇したエンジンの
回転速度でエンジンの始動が完了したと誤判断して、エ
ンジンの始動完了前に作動装置が停止するおそれがあ
る。また、エンジンの間欠燃焼によってエンジンの回転
速度は小刻みに変動する。このため、この小刻みな変動
に伴って上記オルタネータなどの発電電圧やフォトセン
サからのパルス数も小刻みに変動し、図３に示すよう
に、エンジンの回転速度が基準値(図３では８００ｒｐ
ｍ)以上になった後に、短時間で基準値以下になる、い
わゆるチャタリングを生じる。

【０００７】そして、このチャタリングによって、始動
装置が作動・停止を小刻みに繰り返し、始動装置の駆動
モータへ突入電流が短時間で繰り返して流れて、この突
入電流により、駆動モータの劣化や故障を比較的短期間
で招くおそれがある。また、上記始動制御装置では、エ
ンジンの始動完了時に作業機の制御装置に起動報知信号
を送っており、作業機は、この起動報知信号を受けてか
ら作動を開始するが、上記オルタネータなどの発電電圧
やフォトセンサからのパルス数の小刻みな変動により、
上記起動報知信号が小刻みに送られて、作業機が誤動作
するおそれがある。

【０００８】一方、キースイッチをオフ位置に戻してエ
ンジンを停止させてから、エンジンが冷える前にエンジ
ンを再始動させる場合がある。このとき、エンジンには
まだ潤滑油が行き亘っているため、エンジンの回転速度
が短時間で高速回転まで上昇して、エンジンは短時間で
始動が完了する。この際、始動装置を短時間で停止させ
ることが、エンジン始動後の無駄な電流の消費を防止で
きる。また、作業機のエンジンへの装着不良などによっ
てエンジンが無負荷状態になったり、作業機に過大な負
荷が加わった状態では、エンジンの回転速度が高速回転
まで上昇した後、エンジンが停止する。

【０００９】この場合、作業機をエンジンへ適正に装着
したり、過大な負荷を解除するまでは始動装置を作動さ
せてもエンジンの停止を繰り返すうえ、エンジンの高速
度回転への上昇によって駆動モータが高速回転され、こ
れによって駆動モータの劣化や故障を比較的短期間で招
くおそれがある。本発明は、エンジンの始動を確実に行
えながら、始動装置の駆動モータの劣化や故障を低減す
るとともに、作業機の制御装置の誤動作を防止すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

(第１発明)上記の目的を達成するために、第１発明は、
例えば図１に示すように、エンジン１に作業機２を駆動
可能に接続するとともに、エンジン始動用の始動装置３
を連結可能に構成し、エンジン１の回転速度を検出する
回転速度検出手段１１と、コンパレータ２４を有する制
御手段４とを設け、コンパレータ２４の比較入力に回転
速度検出手段１１と基準値設定手段２２との出力をそれ
ぞれ接続するとともに、コンパレータ２４の出力を始動
停止手段２９と起動報知手段３０との入力にそれぞれ接
続し、エンジン１の回転速度が基準値設定手段２２で予
め設定された基準値以上になると、コンパレータ２４か
ら回転上昇報知信号を始動停止手段２９と起動報知手段
３０とへ出力するように構成し、コンパレータ２４から
の回転上昇報知信号に応じて、始動停止手段２９から始
動停止信号が出力されるとともに、起動報知手段３０か
ら起動報知信号が出力されるように構成し、始動停止手
段２９から始動停止信号が出力されると、始動装置３を
停止状態に制御するとともに、起動報知手段３０から起
動報知信号が出力されると、作業機２を作動可能な状態
に制御するように構成したエンジン作業機の始動制御装
置において、次のように構成したことを特徴とする。

【００１１】即ち、コンパレータ２４の出力と、始動停
止手段２９及び起動報知手段３０の入力との間にタイマ
２６を介在させるとともに、タイマ２６の出力を基準値
切換手段２７に接続し、基準値切換手段２７の出力を基
準値設定手段２２に接続し、コンパレータ２４からの回
転上昇報知信号が所定時間Ｔ１以上継続した場合に、タ
イマ２６から回転上昇報知信号を出力するように構成
し、基準値切換手段２７は、タイマ２６からの回転上昇
報知信号に応じて基準値設定手段２２の基準値を低下さ
せるように構成されたものである。

【００１２】(第２発明)第２発明は、上記第１発明にお
いて、制御手段４は、第２基準値設定手段２３と第２コ
ンパレータ２５と保持手段２８とを有し、第２基準値設
定手段２３は、第１基準値設定手段２２の第１基準値よ
りも大きい第２基準値に予め設定され、第２コンパレー
タ２５の比較入力に回転速度検出手段１１と第２基準値
設定手段２３との出力をそれぞれ接続するとともに、第
２コンパレータ２５の出力を保持手段２８を介して始動
停止手段２９の入力に接続し、エンジン１の回転速度が
第２基準値以上の場合に、第２コンパレータ２５から第
２回転上昇報知信号を保持手段２８へ出力するように構
成し、保持手段２８は、第２コンパレータ２５からの第
２回転上昇報知信号を始動停止手段２９へ出力するとと
もに、この第２回転上昇報知信号の出力を保持するよう
に構成されたものである。

【００１３】

【作用】

(第１発明)第１発明では、例えば図２に示すように、次
のように作用する。例えば長時間のエンジン停止によっ
て冷えたエンジン１を始動させるため、始動装置３の始
動を開始させた場合、この始動装置３の始動開始直後で
は(ｔ０時点)、エンジン１の回転速度は低く、回転速度
検出手段１１で検出されたエンジン１の回転速度は、基
準値設定手段２２の基準値よりも小さくなる。このた
め、コンパレータ２４から回転上昇報知信号が出力され
ず、これに伴ってタイマ２６から回転上昇報知信号が出
力されない。従って、始動停止手段２９からは始動停止
信号が出力されず、始動装置３は引き続き作動し、ま
た、起動報知手段３０からは起動報知信号が出力され
ず、作業機２は作動を開始しない。

【００１４】この後、始動装置３の作動に伴ってエンジ
ン１の回転速度が上昇し、エンジン１の回転速度が基準
値設定手段２２の基準値以上になると(ｔ１時点)、コン
パレータ２４から回転上昇報知信号が出力されるが、タ
イマ２６の設定時間Ｔ１が経過する前にエンジン１の回
転速度が下降に転じて上記基準値より小さくなる(ｔ２
時点)。このため、タイマ２６から回転上昇報知信号が
出力されず、従って、始動停止手段２９からは始動停止
信号が引き続き出力されず、また、起動報知手段３０か
らも起動報知信号が出力されない。

【００１５】そして、エンジン１の回転速度が再び上昇
に転じて上記基準値以上になり(ｔ３時点)、このエンジ
ン１の回転速度の基準値以上となる状態が、タイマ２６
の設定時間Ｔ１以上になると(ｔ４時点)、このときに
は、エンジン１の始動は完了しており、タイマ２６から
回転上昇報知信号が出力される。これによって、始動停
止手段２９から始動停止信号が出力されて、始動装置３
が停止されてエンジン１の駆動が停止する。また、起動
報知手段３０から起動報知信号が出力されて、作業機２
の作動が開始可能になる。なお、エンジン１の回転速度
は、エンジン１の間欠燃焼によって小刻みに変動して、
図３に示すように、上記基準値に対して短期間で上下す
る、いわゆるチャタリングを起こすが、このチャタリン
グ期間Ｔｃはタイマ２６の設定時間Ｔ１より短く、タイ
マ２６の出力は、上記チャタリングでは回転上昇報知信
号を出力しない。

【００１６】一方、上記タイマ２６からの回転上昇報知
信号に応じて基準値切換手段２７が基準値設定手段２２
の基準値を切り換えて低下させることにより、エンジン
１の始動完了後、作業機２の負荷が大きくなってエンジ
ン１の回転速度が低下しても(ｔ５時点)、エンジン１の
停止などで切り換え後の基準値より小さくならない限
り、コンパレータ２４からの回転上昇報知信号の出力が
保持されて、始動停止手段２９からの始動停止信号の出
力が維持され、これによって始動装置３が作動しない。
また、起動報知手段３０からの起動報知信号の出力も維
持されて、作業機２は中断することなく引き続き作動可
能な状態が保持される。

【００１７】なお、上記エンジン１の停止などでエンジ
ン１の回転速度が上記切り換え後の基準値より小さくな
った場合には、コンパレータ２４からの回転上昇報知信
号の出力が停止して、タイマ２６からの回転上昇報知信
号の出力が停止する。これによって、始動停止手段２９
及び起動報知手段３０がリセットされ、始動装置３が作
動可能な状態に戻るとともに、作業機２が作動停止状態
に戻る。

【００１８】(第２発明)第２発明では、上述の第１発明
の作用に加え、次のように作用する。つまり、例えば図
４に示すように、エンジン１の停止後、エンジン１が冷
える前に始動装置３の作動を開始させた場合(ｔ１０時
点)、この作動直後は、上述と同様にエンジン１の回転
速度は、上記第１基準値設定手段２２の第１基準値及び
第２基準値設定手段２３の第２基準値のいずれよりも小
さい。従って、コンパレータ２４・２５から回転上昇報
知信号が出力されず、始動装置３が引き続き作動し、ま
た、作業機２は作動を開始しない。

【００１９】一方、前回のエンジン１の作動でエンジン
１には潤滑油が十分に潤滑しているため、エンジン１の
回転速度が急激に上昇し、タイマ２６の設定時間Ｔ１よ
りも短時間でエンジン１の回転速度が上記第１基準値設
定手段２２の第１基準値を超え、更に第２基準値設定手
段２３の第２基準値以上になる(ｔ１１時点)。すると、
第２コンパレータ２５から第２回転上昇報知信号が保持
手段２８を介して出力され、始動停止手段２９から始動
停止信号が出力されて、始動装置３が停止してエンジン
１の駆動が停止する。この第２回転上昇報知信号の出力
は保持手段２８によって保持されることにより、この保
持手段２８をリセットしない限り、始動装置３の停止状
態が保持される。

【００２０】

【発明の効果】

(第１発明)第１発明は、上記のように構成され作用する
ことから次の効果を奏する。例えば長時間のエンジン停
止によって冷えたエンジンを始動させる場合、エンジン
の回転速度は、始動装置でエンジンが駆動開始された直
後に上昇してピークに達し、そしてエンジンの始動が完
了する前に下降に転じ、この後、再び上昇してからエン
ジンの始動が完了することがある。この場合でも、エン
ジンの回転速度が基準値設定手段の基準値以上となる期
間が、タイマの設定時間以上にならないと、タイマから
回転上昇報知信号が出力されず、始動停止手段から始動
停止信号が出力されないので、エンジンの駆動開始直後
におけるエンジンの回転速度の短期間の上昇をエンジン
の始動完了と誤判断することなく、エンジンの始動完了
を正確に判断できる。従って、始動装置の停止タイミン
グを正確に判断してエンジンの始動ミスを確実に防止で
きる。

【００２１】また、タイマからの回転上昇報知信号の出
力に応じて基準値設定手段の基準値を低下させるので、
エンジンの始動完了後、作業機の負荷が一時的に大きく
なってエンジンの回転速度が低下しても、エンジンの停
止などのように上記低い値に切り換えられた基準値より
もエンジンの回転速度が小さくならない限り、上記回転
上昇報知信号の出力が保持される。従って、起動報知手
段からの起動報知信号の出力が維持され、作業機は中断
することなく引き続き作動可能な状態が保持される。こ
れにより、負荷の変動の影響を受けずに作業機の作動を
安定して行わすことができる。

【００２２】さらに、エンジンの間欠燃焼によるエンジ
ンの回転速度の小刻みな変動によって始動装置の小刻み
な作動・停止の繰り返しをタイマの作用により防止でき
るので、始動装置の駆動モータへ突入電流が短時間で繰
り返して流れることで駆動モータの劣化や故障を比較的
短期間で招くことを防止できる。しかも、タイマから回
転上昇報知信号が出力されないと起動報知手段から起動
報知信号が出力されないので、作業機へ起動報知信号が
小刻みに送られて作業機が誤動作することを防止でき
る。

【００２３】(第２発明)第２発明は、上記第１発明の効
果に加えて次の効果を奏する。例えばエンジンを停止さ
せた後、エンジンが冷える前に再始動させる場合、エン
ジンの回転速度は、始動装置でエンジンが駆動開始され
た直後に急激に上昇して短時間で高速回転になる。この
場合、第２基準値設定手段の第２基準値以上になると、
第２コンパレータから第２回転上昇報知信号が出力され
て始動装置が停止する。つまり、エンジンが冷える前に
始動させる場合、エンジンの回転速度が短時間で高速回
転になってエンジンの始動が完了するが、このエンジン
の回転速度が上記第２基準値以上になると、直ちに始動
装置が停止するので、バッテリの容量が無駄に消費され
ることを防止できるとともに、エンジンの高速回転への
上昇に伴う駆動モータの高速回転を防いで駆動モータの
劣化や故障を低減できる。

【００２４】また、上記第２コンパレータの第２回転上
昇報知信号の出力が保持手段で保持されるので、例えば
キースイッチをオフにして電源遮断して保持手段をリセ
ットしない限り、始動装置の停止状態が保持される。つ
まり、作業機のエンジンへの装着不良や作業機に過大な
負荷が加わったことでエンジンが始動しない状態では、
始動装置でエンジンの駆動を繰り返してもエンジンは始
動しないうえ、上述のエンジンの駆動直後の高速回転へ
の上昇に伴う駆動モータの高速回転の繰り返しで駆動モ
ータが劣化したり、故障したりするおそれがある。これ
に対し、上述のように第２回転上昇報知信号が出力され
ると、保持手段をリセットしない限り、始動装置の停止
状態を保持させることで、駆動モータの高速回転の繰り
返しによる駆動モータの劣化や故障を確実に防止できる
うえ、この始動装置の停止状態の保持で、作業者に上記
作業機の装着不良や作業機の過大な負荷を解除を促すこ
とができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１から図４を用
いて説明する。まず、図１を用いて本発明の始動制御装
置の一実施例を適用したエンジン作業機の構成を説明す
る。図１(Ａ)は、上記エンジン作業機の全体概略構成
図、図１(Ｂ)は、上記始動制御装置の回路図である。

【００２６】このエンジン作業機は、図１(Ａ)に示すよ
うに、エンジン１に作業機２を接続してあるとともに、
このエンジン１に始動装置３を連結可能にしてある。ま
た、上記エンジン作業機は、始動制御装置(制御手段)４
を有しており、この始動制御装置４によって上記始動装
置３の駆動・停止や、上記作業機２の起動を作業制御装
置７を介して制御するように構成してある。

【００２７】上記エンジン１のクランク軸(図示せず)に
は、リングギヤ１０が連動連結されており、このリング
ギヤ１０のギヤ歯に対向させてフォトセンサまたは磁気
センサなどからなる回転速度検出手段１１を設けてあ
る。また、上記作業機２、上記始動装置３、上記始動制
御装置４及び上記作業制御装置７などは、キースイッチ
５を介してバッテリ６に接続されて電源供給されてお
り、このバッテリ６は、エンジン１に連結されたオルタ
ネータ(あるいはダイナモ)８に接続されて充電される。

【００２８】次に、上述の作業機２や始動装置３などの
各部について詳細に説明する。上記作業機２には、コン
プレッサなどからなる空気機械や、油圧ポンプなどから
なる油圧機械などが適用され、上記作業制御装置７によ
って作業機２の電磁弁などの作動が制御される。上記始
動装置３は、直流モータなどの駆動モータ１３やマグネ
ットスイッチ１４やピニオンギヤ１５などで構成され
る。

【００２９】そして、始動装置３は、マグネットスイッ
チ１４を駆動させて、駆動モータ１３に連結されたピニ
オンギヤ１５をリングギヤ１０側に押し出してリングギ
ヤ１０と噛合させ(図１中の二点鎖線図参照)、駆動モー
タ１３を駆動してピニオンギヤ１５を回転させること
で、リングギヤ１０を回転駆動する。これによって、エ
ンジン１のクランク軸が回転駆動される。また、このエ
ンジン１の駆動に伴って上記リングギヤ１０のギヤ歯が
上記回転速度検出手段１１の検知エリアを横切ると、回
転速度検出手段１１は、このリングギヤ１０のギヤ歯を
検出してパルス信号化し、このパルス信号を上記始動制
御装置４へ出力する。

【００３０】上記キースイッチ５は、接点片１６を有し
ており、キー(図示せず)を差し込んでそのまま手動で回
すことで、この接点片１６をオフ位置、オン位置、スタ
ータ位置の各位置へ順に切り換え可能になっている。そ
して、接点片１６をオフ位置からオン位置(図１中の二
点鎖線図の位置)へ切り換え操作すると、接点片１６を
介してバッテリ６とＡＣ接点５１とが接続されて、バッ
テリ６から始動制御装置４や作業制御装置７などへ電源
供給される。

【００３１】また、上記接点片１６をオン位置からスタ
ータ位置(図１中の実線図の位置)へ切り換え操作する
と、接点片１６を介してバッテリ６と、ＡＣ接点５１及
びスタータ接点５２とが接続されて、上記バッテリ６か
ら始動制御装置４や作業制御装置７などへの電源供給に
加えて、後述するリレーＬ１のリレー接点Ｓ１を介して
始動装置３へ電源供給される。なお、キースイッチ５
は、上記キーから手を離すと、バネ(図示せず)などの作
用で、接点片１６がスタータ位置からオン位置に自動的
に戻るように構成してある。また、接点片１６をオフ位
置(図示せず)にすると、バッテリ６は、ＡＣ接点５１及
びスタータ接点５２のいずれにも接続されない。

【００３２】上記始動制御装置４は、図１(Ｂ)に示すよ
うに、次のように構成され接続される。この始動制御装
置４は、上述の回転速度検出手段１１[図１(Ａ)]の出力
をフィルタ部２０とＦ−Ｖ変換部２１とを介してコンパ
レータ２４・２５の一方の入力端子(比較入力)−にそれ
ぞれ接続してある。このコンパレータ(第１コンパレー
タ)２４の他方の入力端子＋には、低速基準値設定手段
(第１基準値設定手段)２２の出力が接続されており、コ
ンパレータ(第２コンパレータ)２５の他方の入力端子＋
には、高速基準値設定手段(第２基準値設定手段)２３の
出力が接続されてある。

【００３３】上記コンパレータ２４の出力端子は、タイ
マ２６を介して始動停止手段２９と起動報知手段３０と
の入力にそれぞれ接続されるとともに、基準値切換手段
２７の入力に接続される。上記コンパレータ２５の出力
端子は、保持手段２８を介して始動停止手段２９の入力
に接続される。次に、上記始動制御装置４の各部の詳細
について説明する。上記Ｆ−Ｖ変換部２１は、上記フィ
ルタ部２０でノイズ除去された上記回転速度検出手段１
１からのパルス信号を、そのパルス周波数に対応する電
圧に変換して上記コンパレータ２４・２５の入力端子−
にそれぞれ出力する。

【００３４】上記低速基準値設定手段２２は、分圧抵抗
Ｒ１・Ｒ２と、抵抗Ｒ３と、ツェナダイオードＤ１とか
らなり、ツェナダイオードＤ１のツェナ電圧を分圧抵抗
Ｒ１・Ｒ２で分圧して第１基準電圧値としてコンパレー
タ２４の他方の入力端子＋に出力する。なお、ツェナダ
イオードＤ１のカソードには、抵抗Ｒ３及び上述のキー
スイッチ５[図１(Ａ)]を介してバッテリ６からの供給電
圧＋Ｂが印加される。

【００３５】上記高速基準値設定手段２３は、分圧抵抗
Ｒ４・Ｒ５からなり、これらの分圧抵抗Ｒ４・Ｒ５でツ
ェナダイオードＤ１のツェナ電圧を分圧して第２基準電
圧値としてコンパレータ２５の他方の入力端子＋に出力
する。なお、上記第１基準電圧値と上記第２基準電圧値
とは、所定のエンジン１の回転速度のときにＦ−Ｖ変換
部２１から出力される電圧値にそれぞれ調整される。例
えば、上記第１基準電圧値に対応する回転速度は、６０
０ｒｐｍ〜８００ｒｐｍの回転速度の範囲から適宜選択
され、上記第２基準電圧値に対応する回転速度は、第１
基準電圧値よりも高い値であって８００ｒｐｍ〜１００
０ｒｐｍの回転速度の範囲から適宜選択される。

【００３６】上記コンパレータ２４・２５は、オープン
コレクタなどの接点出力型にそれぞれ構成されており、
コンパレータ２４は、入力端子−へのＦ−Ｖ変換部２１
の出力電圧が上記第１基準電圧値以上のときに、出力が
ローレベル(回転上昇報知信号)になる。上記コンパレー
タ２５は、入力端子−に入力されたＦ−Ｖ変換部２１の
出力電圧が入力端子＋の第２基準電圧値以上のときにロ
ーレベル(第２回転上昇報知信号)になる。なお、上記コ
ンパレータ２４・２５を電圧出力型に構成してもよい。

【００３７】上記タイマ２６の入力は、ベース抵抗Ｒ１
４と、トランジスタＱ６とを介してコンパレータ２４の
出力に接続されており、コンパレータ２４の出力のロー
レベル状態が予め設定された時間Ｔ１以上に継続する
と、ハイレベルの電圧を出力するとともに、この出力電
圧を保持するように構成される。また、タイマ２６は、
Ｆ−Ｖ変換部２１の出力電圧が第１基準電圧値未満とな
ってコンパレータ２４の出力がハイレベルに戻り、この
ハイレベルの状態が予め設定された時間Ｔ２以上に継続
すると、出力電圧をハイレベルからローレベルに戻すよ
うに構成される。

【００３８】上記基準値切換手段２７は、入力抵抗Ｒ６
と、トランジスタＱ１とからなり、タイマ２６からハイ
レベルの電圧が出力されると、このハイレベルの電圧を
入力抵抗Ｒ６を介してトランジスタＱ１のベースで受け
て、トランジスタＱ１をオンさせる。そして、このトラ
ンジスタＱ１のオンにより、コンパレータ２４の入力端
子＋が接地されて、この入力端子＋への第１基準電圧値
がほぼ０Ｖに低下する。つまり、第１基準電圧値は、エ
ンジン１の回転速度がほぼ０ｒｐｍのときのＦ−Ｖ変換
部２１の出力電圧値に変更される。

【００３９】なお、コンパレータ２４の入力端子＋と、
トランジスタＱ１のコレクタとの間に抵抗を接続し、ト
ランジスタＱ１のオンにより、第１基準電圧値が、エン
ジン１の回転速度が、例えば１００ｒｐｍのときのＦ−
Ｖ変換部２１の出力電圧値に変更されるように構成して
もよい。上記保持手段２８は、ベース抵抗Ｒ７・Ｒ８
と、トランジスタＱ２・Ｑ３とからなり、このトランジ
スタＱ２のエミッタに上記キースイッチ５[図１(Ａ)]を
介してバッテリ６の供給電圧＋Ｂが印加される。そし
て、コンパレータ２５の出力がローレベルになると、ト
ランジスタＱ２のベースからベース抵抗Ｒ７を介してコ
ンパレータ２５へ電流が流れて、トランジスタＱ２がオ
ンする。

【００４０】すると、トランジスタＱ２からハイレベル
の電圧が上記始動停止手段２９と上記起動報知手段３０
とに出力されるとともに、トランジスタＱ３に出力され
る。これによって、トランジスタＱ３がオンしてトラン
ジスタＱ２のベースが接地され、上記トランジスタＱ２
のオン状態が保持される。つまり、トランジスタＱ２
は、一旦オンされると、キースイッチ５がオフ位置に戻
されて上記供給電圧＋Ｂの供給が停止するまで、オン状
態が保持される。

【００４１】上記始動停止手段２９は、入力抵抗Ｒ９・
Ｒ１０と、コレクタ抵抗Ｒ１１と、トランジスタＱ４
と、リレーＬ１とからなり、上記タイマ２６の出力が入
力抵抗Ｒ９を介してトランジスタＱ４のベースに接続さ
れるとともに、上記保持手段２８の出力(トランジスタ
Ｑ２のコレクタ)が入力抵抗Ｒ１０を介してトランジス
タＱ４のベースに接続される。そして、タイマ２６及び
保持手段２８の出力電圧が、共にローレベルのときに
は、トランジスタＱ４がオフになってコレクタ抵抗Ｒ１
１を介してリレーＬ１にバッテリ６の供給電圧＋Ｂが供
給されて、リレーＬ１がオンしてリレー接点Ｓ１が閉じ
られる。

【００４２】一方、タイマ２６あるいは保持手段２８の
少なくとも一方の出力電圧がハイレベルのときには、ト
ランジスタＱ４がオンしてリレーＬ１への供給電圧＋Ｂ
の印加が停止され、リレーＬ１がオフになってリレー接
点Ｓ１が開かれる。このリレー接点Ｓ１は、図１(Ａ)に
示すように、キースイッチ５のスタータ接点５２と、始
動装置３との間に介在しており、リレー接点Ｓ１が閉じ
た状態で上記接点片１６及びスタータ接点５２を介して
始動装置３にバッテリ６の供給電圧＋Ｂが供給される
と、始動装置３が作動する。

【００４３】上記起動報知手段３０は、入力抵抗Ｒ１２
と、コレクタ抵抗Ｒ１３と、トランジスタＱ５とからな
り、上記タイマ２６の出力が入力抵抗Ｒ１２を介してト
ランジスタＱ５のベースに接続される。そして、タイマ
２６の出力電圧がローレベルのときには、トランジスタ
Ｑ５がオフになってハイレベルの電圧を上記作業制御装
置７へ出力する。一方、タイマ２６の出力電圧がハイレ
ベルのときには、トランジスタＱ５がオンしてローレベ
ルの電圧を起動報知信号として作業制御装置７へ出力す
る。

【００４４】なお、上記保持手段２８の出力は、上記始
動停止手段２９のトランジスタＱ４のベースには入力抵
抗Ｒ１０のみを介して接続してあるのに対し、上記起動
報知手段３０のトランジスタＱ５のベースには更に上記
トランジスタＱ４のベースに直接接続された入力抵抗Ｒ
９と、入力抵抗Ｒ１２とを介して接続されるため、保持
手段２８の出力電圧がハイレベルのときには、上記トラ
ンジスタＱ４のベースへほとんどの電流が流れて、上記
トランジスタＱ５のベースへはほとんど電流が流れず、
トランジスタＱ５はオンしない。つまり、タイマ２６の
出力電圧がローレベルのときには、保持手段２８の出力
に関係なく、起動報知手段３０のトランジスタＱ５はオ
フとなるため、起動報知手段３０からローレベルの電圧
(起動報知信号)が作業制御装置７へ出力されることはな
い。

【００４５】次に、上記エンジン作業機の動作について
図２から図４を用いて説明する。図２は、エンジン１を
冷えた状態で始動させたときのタイミングチャート、図
３は、図２のエンジン回転速度の波形の一部を拡大した
図、図４は、エンジン１が冷える前に再始動させたとき
のタイミングチャートである。

【００４６】なお、この実施例では、エンジン１の回転
速度が８００ｒｐｍ以上でエンジン１の始動が完了して
おり、作業機２が正常負荷であれば、このエンジン１の
始動完了後に始動装置３を停止させてもエンジン１は停
止しない。そして、第１基準電圧値は、上記エンジン１
の回転速度が８００ｒｐｍのときのＦ−Ｖ変換部２１の
出力電圧値に調整されており、第２基準電圧値は、上記
エンジン１の回転速度が１０００ｒｐｍのときのＦ−Ｖ
変換部２１の出力電圧値に調整される。

【００４７】まず、エンジン１を冷えた状態で始動させ
たときの動作を図２で説明する。なお、図２ではエンジ
ン１の回転速度は、エンジン１の始動完了後も１０００
ｒｐｍ未満を維持している。キースイッチ５にキーを差
し込んでそのままキースイッチ５を手動で回して接点片
１６をオフ位置からスタータ位置まで操作する(ｔ０時
点)。すると、バッテリ６から始動制御装置４や作業制
御装置７などへ電源供給される。一方、このｔ０時点で
は、エンジン１は停止しているため、Ｆ−Ｖ変換部２１
の出力電圧は第１基準電圧値及び第２基準電圧値よりも
低くなって、コンパレータ２４・２５の出力が共にハイ
レベルになる。

【００４８】このため、タイマ２６からはローレベルの
電圧が出力され、始動停止手段２９のリレーＬ１がオン
してリレー接点Ｓ１が閉じられる。すると、バッテリ６
から接点片１６とスタータ接点５２とリレー接点Ｓ１と
を介して始動装置３へ電源供給されて、始動装置３が作
動する。これによって、エンジン１の始動が開始され
る。また、コンパレータ２５のハイレベルの出力に対応
して保持手段２８の出力電圧がローレベルになり、起動
報知手段３０からハイレベルの電圧が作業制御装置７へ
出力される。従って、作業制御装置７は、このハイレベ
ルの電圧を受けて作業機２が作動しないように制御す
る。

【００４９】一方、上記ｔ０時点以降、始動装置３の作
動に伴ってエンジン１の回転速度が上昇し、ｔ１時点で
８００ｒｐｍ以上になった後、さらに上昇してから低下
に転じて、ｔ２時点で再び８００ｒｐｍ以下になる。タ
イマ２６の設定時間Ｔ１は、上記ｔ１時点からｔ２時点
までの時間よりも長時間になるように予め設定される。
このため、Ｆ−Ｖ変換部２１の出力電圧は、ｔ１時点か
らｔ２時点までの時間で第１基準電圧値以上になってコ
ンパレータ２４の出力がローレベル(回転上昇報知信号)
になるが、ｔ２時点以降に再び第１基準電圧値以下に戻
るため、タイマ２６の出力電圧はローレベルのままにな
る。

【００５０】そして、上記エンジン１の回転速度は、ｔ
２時点以降の低下状態から再び上昇に転じ、ｔ３時点で
８００ｒｐｍ以上になったのち、さらに上昇を続ける。
このエンジン１の回転速度の８００ｒｐｍ以上となる時
間が、タイマ２６の設定時間Ｔ１以上になると(ｔ４時
点)、タイマ２６は、回転上昇報知信号としてのハイレ
ベルの電圧を出力する。なお、エンジン１の回転速度
は、図３に示すように、エンジン１の間欠燃焼によって
小刻みに変動して８００ｒｐｍ以上になって直ぐに８０
０ｒｐｍ以下になり、この後、短期間で８００ｒｐｍ以
上になる、いわゆるチャタリングを起こすが、このチャ
タリング期間Ｔｃは、タイマ２６の設定時間Ｔ１に比し
てかなり短い。このため、タイマ２６の出力電圧は、上
記チャタリング期間Ｔｃでローレベルを維持する。これ
により、エンジン１の回転速度の小刻な変動に伴って、
始動装置３の作動・停止が小刻みに繰り返されることが
防止され、駆動モータ１３への突入電流が短時間で繰り
返して流れて、駆動モータ１３の劣化や故障を比較的短
期間で招くことを防止できる。

【００５１】そして、上記ｔ４時点でのタイマ２６から
のハイレベルの電圧(回転上昇報知信号)の出力によっ
て、始動停止手段２９からの始動停止信号としてリレー
Ｌ１がオフになってリレー接点Ｓ１が開かれる。これに
より、始動装置３への電源供給が遮断されて、始動装置
３が停止してエンジン１の駆動が停止する。なお、この
ｔ４時点ではエンジン１の始動は完了しており、始動装
置３を停止させてもエンジン１は停止しない。つまり、
始動装置３の停止タイミングを正確に判断してエンジン
１の始動ミスを確実に防止できる。この後、作業者がキ
ースイッチ５に差し込んだキーから手を離すと、バネな
どの作用で接点片１６がスタータ位置からオン位置に自
動的に戻る。

【００５２】また、上記ｔ４時点でのタイマ２６からの
ハイレベルの出力電圧によって、起動報知手段３０から
起動報知信号としてのローレベルの電圧が作業制御装置
７へ出力され、作業制御装置７は、この起動報知信号を
受けて作業機２の作動を可能にする。一方、上記ｔ４時
点でのタイマ２６からのハイレベルの電圧(回転上昇報
知信号)の出力によって、基準値切換手段２７は、コン
パレータ２４への第１基準電圧値をエンジン１の回転速
度がほぼ０ｒｐｍ(エンジン停止状態)のときのＦ−Ｖ変
換部２１の出力電圧値に相当するほぼ０Ｖまで低下させ
ている。

【００５３】従って、エンジン１の始動完了後、作業機
２への負荷が一時的に大きくなり、例えばｔ５時点でエ
ンジン１の回転速度が低下して８００ｒｐｍ以下になっ
てもエンジン１が停止しない限りコンパレータ２４の出
力はローレベルを保持する。このため、起動報知手段３
０から作業制御装置７へは、起動報知信号(ローレベル)
が引き続いて出力され、作業制御装置７は、作業機２の
作動を中断することなく継続させる。これにより、負荷
の変動の影響を受けずに作業機２の作動を安定して行わ
すことができる。

【００５４】また、例えばｔ６時点で作業機２に過負荷
が加わってエンジン１が停止した場合には、コンパレー
タ２４の出力はローレベルからハイレベルへ反転し、こ
のハイレベルの出力状態が、タイマ２６の設定時間Ｔ２
以上に継続されると(ｔ７時点)、タイマ２６の出力電圧
がローレベルとなって基準値切換手段２７がリセットさ
れ、低速基準値設定手段２２の第１基準電圧値は、エン
ジン１の回転速度が８００ｒｐｍのときのＦ−Ｖ変換部
２１の出力電圧値に戻る。一方、上記ｔ７時点でのタイ
マ２６の出力電圧のハイレベルからローレベルへの反転
に伴って、始動停止手段２９のリレーＬ１がオンする。
従って、上記ｔ７時点以降にキースイッチ５を手動で回
して再び接点片１６をオン位置からスタータ位置まで操
作すると、始動装置３が作動する。

【００５５】引き続いて、エンジン１を停止させた後に
エンジン１が冷える前に始動させたときの動作を図４を
用いて説明する。即ち、キースイッチ５を手動で回して
接点片１６をオフ位置からスタータ位置まで操作したｔ
１０時点では、まだエンジン１が回転してなく、上述の
ようにコンパレータ２４・２５の出力が共にハイレベル
になる。

【００５６】これに伴って、タイマ２６及び保持手段２
８の出力電圧が共にローレベルとなって、始動停止手段
２９のリレーＬ１がオンしてリレー接点Ｓ１を閉じ、始
動装置３が作動するとともに、起動報知手段３０からハ
イレベルの電圧が作業制御装置７へ出力されて作業機２
が停止状態に制御される。一方、前回のエンジン１の作
動によってエンジン１には潤滑油が十分に潤滑してお
り、この結果、始動装置３の作動によってエンジン１の
回転速度が急激に上昇する。

【００５７】そして、タイマ２６の設定時間Ｔ１よりも
短時間でエンジン１の回転速度が、８００ｒｐｍ(第１
基準値)を超え、この後、ｔ１１時点で１０００ｒｐｍ
(第２基準値)以上になると、コンパレータ２５の出力が
ローレベル(第２回転上昇報知信号)になる。すると、保
持手段２８から始動停止手段２９へハイレベルの電圧
(第２回転上昇報知信号)が出力されるとともに、このハ
イレベルの出力電圧が保持される。これにより、始動停
止手段２９のトランジスタＱ４がオンしてリレーＬ１が
オフになり、バッテリ６から始動装置３への電源供給が
停止して始動装置３が停止する。なお、このときにはエ
ンジン１の始動は完了している。

【００５８】一方、上述したように保持手段２８のハイ
レベルの出力電圧は、起動報知手段３０へは伝達され
ず、起動報知手段３０から作業制御装置７へのハイレベ
ルの出力電圧が維持され、作業機２は停止状態のままと
なる。一方、上記エンジン１の始動完了によって、エン
ジン１の回転速度が８００ｒｐｍ以上となってからタイ
マ２６の設定時間Ｔ１が経過した時点ｔ１２時点で、タ
イマ２６からハイレベルの電圧(回転上昇報知信号)が出
力され、起動報知手段３０から起動報知信号(ローレベ
ル)が作業制御装置７へ出力されて、作業機２の作動が
可能になる。

【００５９】一方、例えば作業機２に過大な負荷が加わ
っていたために、エンジン１の回転速度が８００ｒｐｍ
以上となってからタイマ２６の設定時間Ｔ１が経過する
以前のｔ１３時点でエンジン１が停止した場合、保持手
段２８は、上記エンジン１の停止に伴ってコンパレータ
２５の出力がハイレベルになっても、ハイレベルの出力
電圧を保持する。従って、上記始動停止手段２９のリレ
ーＬ１はオフ状態がそのまま保持され、たとえオン位置
に戻っているキースイッチ５を再度スタータ位置へ回し
ても始動装置３は作動しない。また、上記ｔ１３時点で
は、タイマ２６の出力電圧はローレベルのままのため、
起動報知手段３０から作業制御装置７へのハイレベルの
出力電圧も維持されて、作業機２が停止状態のままとな
る。

【００６０】そして、キースイッチ５をオフ位置まで戻
すと、保持手段２８へのバッテリ６の供給電圧＋Ｂが停
止して保持手段２８がリセットされ、保持手段２８の出
力電圧がローレベルに戻る。この後、ｔ１４時点でキー
スイッチ５を手動で回して接点片１６をオフ位置からス
タータ位置まで操作すると、始動停止手段２９のリレー
Ｌ１がオンして始動装置３が作動する。

【００６１】つまり、作業機２のエンジン１への装着不
良や作業機２に過大な負荷が加わったことでエンジン１
が始動しない状態では、始動装置３でエンジン１の駆動
を繰り返してもエンジン１は始動しないうえに、エンジ
ン１の駆動直後の高速回転への上昇に伴う始動装置３の
駆動モータ１３の高速回転の繰り返しで駆動モータ１３
が劣化したり、故障したりするおそれがある。また、バ
ッテリ６の容量を無駄に消費する。これらの場合、始動
装置３を迅速に停止させるとともに、作業機２や作業制
御装置７への電源供給を停止してから作業機２を正常な
状態に戻し、この後、始動装置３を作動させることが始
動装置３やバッテリ６などの保護になる。このため、エ
ンジン１の回転速度が１０００ｒｐｍ以上になると、直
ちに始動装置３を停止させ、キースイッチ５をオフ位置
に戻さなければ始動装置３を再作動できないようにして
いる。

【００６２】これにより、駆動モータ１３の高速回転の
繰り返しによる駆動モータ１３の劣化や故障を確実に防
止できるうえ、始動装置３の停止状態の保持で、作業者
に作業機２の装着不良や作業機２の過大な負荷を解除を
促すことができる。

【００６３】上記実施例は、次のように変更できる。即
ち、上記実施例では、回転速度検出手段１１でリングギ
ヤ１０のギヤ歯を検出してエンジン１の回転速度を検出
したが、オルタネータ(あるいはダイナモ)８の発電電圧
は、エンジン１の回転速度が低いときにはこの回転速度
に比例するため、このオルタネータ(ダイナモ)８の発電
電圧を測定してエンジン１の回転速度を検出してもよ
い。また、タコメータ(エンジン回転計)やその他を利用
してエンジン１の回転速度を検出してもよい。

【００６４】また、上記始動制御装置４をマイクロコン
ピュータやメモリなどで構成して、上記実施例の始動制
御装置４と同様な動作を行わせるようにプログラムする
ことも可能である。さらに、上記始動制御装置４の保持
手段２８を汎用のラッチＩＣで構成するなど、上記始動
制御装置４を汎用ＩＣで構成することも可能である。

【００６５】また、上記実施例では、始動停止手段２９
のリレーＬ１のリレー接点Ｓ１の開成動作を始動停止信
号としたが、始動停止手段２９からローレベルの電圧を
始動停止信号として始動装置３に出力するように構成し
てもよい。この場合、始動装置３は、その制御装置で始
動停止手段２９からのハイレベルの出力電圧で作動する
とともに、ローレベルの出力電圧で停止するように構成
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の始動制御装置の一実施例を適用したエ
ンジン作業機の構成を説明する図で、図１(Ａ)は上記エ
ンジン作業機の全体概略構成図、図１(Ｂ)は上記始動制
御装置の回路図である。

【図２】エンジンを冷えた状態で始動させたときのタイ
ミングチャートである。

【図３】図２のエンジン回転速度の波形の一部を拡大し
た図である。

【図４】エンジン１が冷える前に再始動させたときのタ
イミングチャートである。

【符号の説明】

１…エンジン、２…作業機、３…始動装置、４…始動制
御装置(制御手段)、１１…回転速度検出手段、２２…低
速基準値設定手段(第１基準値設定手段)、２３…高速基
準値設定手段(第２基準値設定手段)、２４…コンパレー
タ(第１コンパレータ)、２５…コンパレータ(第２コン
パレータ)、２６…タイマ、２７…基準値切換手段、２
８…保持手段、２９…始動停止手段、３０…起動報知手
段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン(１)に作業機(２)を駆動可能に
   接続するとともに、エンジン始動用の始動装置(３)を連
   結可能に構成し、 上記エンジン(１)の回転速度を検出する回転速度検出手
   段(１１)と、コンパレータ(２４)を有する制御手段(４)
   とを設け、 上記コンパレータ(２４)の比較入力に上記回転速度検出
   手段(１１)と基準値設定手段(２２)との出力をそれぞれ
   接続するとともに、上記コンパレータ(２４)の出力を始
   動停止手段(２９)と起動報知手段(３０)との入力にそれ
   ぞれ接続し、 上記エンジン(１)の回転速度が上記基準値設定手段(２
   ２)で予め設定された基準値以上になると、上記コンパ
   レータ(２４)から回転上昇報知信号を上記始動停止手段
   (２９)と上記起動報知手段(３０)とへ出力するように構
   成し、 上記コンパレータ(２４)からの上記回転上昇報知信号に
   応じて、上記始動停止手段(２９)から始動停止信号が出
   力されるとともに、上記起動報知手段(３０)から起動報
   知信号が出力されるように構成し、 上記始動停止手段(２９)から始動停止信号が出力される
   と、上記始動装置(３)を停止状態に制御するとともに、
   上記起動報知手段(３０)から起動報知信号が出力される
   と、上記作業機(２)を作動可能な状態に制御するように
   構成したエンジン作業機の始動制御装置において、 上記コンパレータ(２４)の出力と、上記始動停止手段
   (２９)及び上記起動報知手段(３０)の入力との間にタイ
   マ(２６)を介在させるとともに、このタイマ(２６)の出
   力を基準値切換手段(２７)に接続し、 この基準値切換手段(２７)の出力を上記基準値設定手段
   (２２)に接続し、 上記コンパレータ(２４)からの上記回転上昇報知信号が
   所定時間(Ｔ１)以上継続した場合に、上記タイマ(２６)
   から上記回転上昇報知信号を出力するように構成し、 上記基準値切換手段(２７)は、上記タイマ(２６)からの
   上記回転上昇報知信号に応じて上記基準値設定手段(２
   ２)の基準値を低下させるように構成された、 ことを特徴とするエンジン作業機の始動制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のエンジン作業機の始動
   制御装置において、 前記制御手段(４)は、第２基準値設定手段(２３)と第２
   コンパレータ(２５)と保持手段(２８)とを有し、 この第２基準値設定手段(２３)は、前記第１基準値設定
   手段(２２)の第１基準値よりも大きい第２基準値に予め
   設定され、 上記第２コンパレータ(２５)の比較入力に前記回転速度
   検出手段(１１)と上記第２基準値設定手段(２３)との出
   力をそれぞれ接続するとともに、上記第２コンパレータ
   (２５)の出力を上記保持手段(２８)を介して前記始動停
   止手段(２９)の入力に接続し、 前記エンジン(１)の回転速度が上記第２基準値以上の場
   合に、上記第２コンパレータ(２５)から第２回転上昇報
   知信号を上記保持手段(２８)へ出力するように構成し、 上記保持手段(２８)は、上記第２コンパレータ(２５)か
   らの第２回転上昇報知信号を上記始動停止手段(２９)へ
   出力するとともに、この第２回転上昇報知信号の出力を
   保持するように構成された、 ことを特徴とするエンジン作業機の始動制御装置。