(57)【要約】【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。失火制御モードは、作業者がスロットルコントロールトリガ12を操作したときに解除される(S6)【選択図】図4
2010151124.tif 000002
【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エンジン回転数を検出する回転数センサと、
作業者の操作に基づいて動作するスイッチと、
前記内燃エンジンの点火を制御する常用点火制御モードと、前記内燃エンジンの起動時において前記エンジン回転数からの信号に基づいて、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エンジン回転数が高くなると推定できることを前提として、エンジン回転数が第１の所定の回転数よりも大き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モードと、を選択的に設定して前記内燃エンジンの点火を制御する制御手段とを有し、
前記スイッチからの信号によって、作業者の前記操作が前記失火制御モードを必要としないと判断したときに前記失火制御モードを解除して前記常用点火制御モードに切り替え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】
前記スイッチが、前記スロットルバルブの開閉を操作するスロットルコントロールトリガの操作を検出することのできるトリガ操作検出スイッチからなり、
該トリガ操作検出スイッチによって作業者が前記スロットルコントロールトリガを操作したことを検知したときに前記失火制御モードが解除される、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】
前記トリガ操作検出スイッチが、
前記スロットルコントロールトリガと前記スロットルバルブとを連結するスロットル操作ロッドであって、作業者が前記スロットルコントロールトリガを操作すると、該操作量に応じて変位して前記スロットルバルブの開度を制御する導電性のスロットル操作ロッドと、
互いに対向して定置された２つの金属片であって、前記スロットル操作ロッドが接触することにより、該スロットル操作ロッドを介して電気的に導通する２つの金属片とで構成され、
作業者が前記スロットルコントロールトリガを操作することに伴って前記スロットル操作ロッドが前記２つの金属片の間に挟まれた状態となって、該スロットル操作ロッドを介して前記２つの金属片が電気的に導通状態となり、
作業者が前記スロットルコントロールトリガを解放したときに前記スロットル操作ロッドが前記２つの金属片の少なくともいずれか一方から離れて、前記２つの金属片が電気的に遮断された状態となる、請求項１に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項４】
前記作業機が、前記刃物の回転を制動するブレーキと、該ブレーキを操作するブレーキ操作手段とを有し、
前記スイッチが、前記ブレーキ操作手段の操作を検出するブレーキ操作検出スイッチからなり、
該ブレーキ操作検出スイッチによって作業者が前記ブレーキを解放する操作したことを検知したときに前記失火制御モードが解除される、請求項１に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項５】
作業者の所定の操作を検出するスイッチが前記作業機のハンドルに設けられ、
前記スイッチによって、前記ハンドルを作業者が把持したことを検知したときに前記失火制御モードが解除される、請求項１に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項６】
前記気化器に設けられたチョークバルブと、
該チョークバルブを全閉状態と全開状態に切り替える手動のセレクタと、
該セレクタに固設された固定接点と、該固定接点と当接可能な接点端子とで構成され且つ前記スイッチを構成するスイッチ機構とを更に有し、
該セレクタが、第１位置から第３位置の少なくとも３つの位置を取ることができ、
前記第１の位置では、前記チョークバルブが全閉状態に位置決めされると共に該チョークバルブの全閉位置への変位に連動して前記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、
前記第２の位置では、前記チョークバルブが全開状態に維持される一方で前記スロットルバルブがほぼ全閉の常用アイドル位置に位置決めされ、
該セレクタが前記第１位置に位置決めされたときに、前記固定接点と前記接点端子が当接して前記スイッチ機構が導通状態となり、前記セレクタが前記第２位置に位置決めされたときに、前記固定接点と前記接点端子とが離れて前記スイッチ機構が非導通状態となり、
前記セレクタが前記第１の位置に位置して前記スイッチ機構が導通状態のときに前記失火制御モードが設定され、
前記セレクタが前記第２の位置に位置して前記スイッチ機構が非導通状態のときに、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が設定される、請求項１に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【請求項７】
前記失火制御モードの実行中に、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２の所定の回転数よりも低くなったときに進角処理が実行される、請求項１〜６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し、
前記アイドル位置検出手段が、前記スロットルコントロールトリガの操作を検出するトリガ操作検出手段によって構成されて、該トリガ操作検出手段により前記スロットルコントロールトリガが解放状態にあると検出されたときに、前記スロットルバルブが前記アイドル位置にあると判断され、
前記トリガ操作検出手段がスイッチ機構で構成され、
該スイッチ機構は、
前記スロットルコントロールトリガと前記スロットルバルブとを連結するスロットル操作ロッドであって、作業者が前記スロットルコントロールトリガを操作すると、該操作量に応じて変位して前記スロットルバルブの開度を制御する導電性のスロットル操作ロッドと、
互いに対向して定置された２つの金属片であって、前記スロットル操作ロッドが接触することにより、該スロットル操作ロッドを介して電気的に導通する２つの金属片とで構成され、
作業者が前記スロットルコントロールトリガを操作することに伴って前記スロットル操作ロッドが前記２つの金属片の間に挟まれた状態となって、該スロットル操作ロッドを介して前記２つの金属片が電気的に導通状態となり、
作業者が前記スロットルコントロールトリガを解放したときに前記スロットル操作ロッドが前記２つの金属片の少なくともいずれか一方から離れて、前記２つの金属片が電気的に遮断された状態とな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８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９に記載の内燃エンジンを備えた作業機。
【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】
本願発明の更なる目的は、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。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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）。
【００１５】
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。
【００１６】
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エンジン回転数を検出する回転数センサと、
作業者の操作に基づいて動作するスイッチと、
前記内燃エンジンの点火を制御する常用点火制御モードと、前記内燃エンジンの起動時において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エンジン回転数が高くなると推定できることを前提として、エンジン回転数が第１の所定の回転数よりも大き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モードと、を選択的に設定して前記内燃エンジンの点火を制御する制御手段とを有し、
前記スイッチからの信号によって、作業者の前記操作が前記失火制御モードを必要としないとみなせるときに前記失火制御モードを解除して前記常用点火制御モードに切り替え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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。遠心クラッチが係合する回転数は、一般的には、4,000〜5,000rpmに設定される。
【００１９】
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の推定に関して説明すると、この推定は、実質的に、エンジン起動時の過渡期であるか否かの推定である。したがって、エンジン回転数が、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小さな値の閾値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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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初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、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。
【００２３】
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）。
【００２４】
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、遠心クラッチが係合してしまう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。
【００２５】
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。
【００２６】
エンジン起動時に失火制御モードを実行することで、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のは上述した通りであるが、これをそのままにしておくと、作業するためにスロットルコントロールトリガを引き絞ってもエンジン回転数が上昇しない。つまり、作業を開始しようとしてもエンジン回転数が上昇しないため作業を実施することができない。
【００２７】
本発明にあっては、既に失火制御を必要としないとみなすことのできる操作を作業者が行ったときに、これをスイッチで検知して失火制御モードを解除するようにしてある。この操作としては、作業中に作業者が把持するハンドルを備えた作業機であれば、このハンドルを作業者が把持する操作を挙げることができる。他の例としては、スロットルコントロールトリガの操作、刃物のブレーキを解除する操作などを挙げることができる。本発明では、これらの作業者の操作を検知するスイッチを設け、このスイッチからの信号に基づいて失火制御モードの解除が行われる。
【００２８】
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。
【００２９】
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し、
前記アイドル位置検出手段が、前記スロットルコントロールトリガの操作を検出するトリガ操作検出手段によって構成されて、該トリガ操作検出手段により前記スロットルコントロールトリガが解放状態にあると検出されたときに、前記スロットルバルブが前記アイドル位置にあると判定され、
前記トリガ操作検出手段がスイッチ機構で構成され、
該スイッチ機構は、
前記スロットルコントロールトリガと前記スロットルバルブとを連結するスロットル操作ロッドであって、作業者が前記スロットルコントロールトリガを操作すると、該操作量に応じて変位して前記スロットルバルブの開度を制御する導電性のスロットル操作ロッドと、
互いに対向して定置された２つの金属片であって、前記スロットル操作ロッドが接触することにより、該スロットル操作ロッドを介して電気的に導通する２つの金属片とで構成され、
作業者が前記スロットルコントロールトリガを操作することに伴って前記スロットル操作ロッドが前記２つの金属片の間に挟まれた状態となって、該スロットル操作ロッドを介して前記２つの金属片が電気的に導通状態となり、
作業者が前記スロットルコントロールトリガを解放したときに前記スロットル操作ロッドが前記２つの金属片の少なくともいずれか一方から離れて、前記２つの金属片が電気的に遮断された状態となることを特徴とする。
【００３０】
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。
【００３１】
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を、２つの金属片とスロットル操作ロッドとで構成したことから、スロットルコントロールトリガの操作に対応して変位するスロットル操作ロッドが可動接点として機能することで、金属片に付着したゴミに起因する動作不良の発生頻度を低減することができる。
【００３２】
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して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のを防止できる。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りながら、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。
【００３３】
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】
【００３４】
【図１】チェーンバー及び鋸刃チェーンを取り外した実施例のチェーンソーの本体部分を上から見た図である。
【図２】実施例のチェーンソーの全体構成図である。
【図３】点火制御に関連した要素の系統図である。
【図４】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５】スロットルコントロールトリガとスロットルバルブとを連携するスロットル操作ロッドに関連して配設されたスロットル操作検出スイッチの具体例を示す図である。
【図６】図５に関連した図であり、スロットルコントロールトリガが解放状態のときのスロットル操作検出スイッチの状態を示す図である。
【図７】図５に関連した図であり、スロットルコントロールトリガを引き絞った状態のときのスロットル操作検出スイッチの状態を示す図である。
【図８】スロットルコントロールトリガに隣接してマイクロスイッチを設け、このマイクロスイッチによってスロットル操作検出スイッチを構成した例を示す図であり、スロットルコントロールトリガが解放状態にある。
【図９】図８に関連した図であり、スロットルコントロールトリガを引き絞った状態にある。
【図１０】手動のセレクタに関連して失火制御モード解除要求を検出するスイッチ機構を説明するための図である。(I)のセレクタ位置ではスロットルバルブが「ファーストアイドル位置」に位置決めされ且つチョークバルブが「全閉位置」に位置決めされる。(II)のセレクタ位置では、スロットルバルブが「ファーストアイドル位置」を維持しつつチョークバルブが「全開位置」に位置決めされる。(III)のセレクタ位置では、点火装置への電源供給が停止されてエンジンが停止する。
【図１１】ブレーキレバーの操作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１２】スロットルコントロールトリガの操作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１３】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１４】図１３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】
【００３５】
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。
【００３６】
図１は、実施例の作業機であるチェーンソーの平面図である。なお、図１のチェーンソーは、刃物である鋸刃チェーンを装着する前の状態で図示してあり、また、上カバーを取り外してエンジンなどを露出させた状態で図示してある。図２は、図１のチェーンソーの基本構成図である。
【００３７】
図１、図２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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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３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。
【００４２】
図２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検出スイッチ３２が入力される。
【００４３】
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によって回転数センサ３１を代用する）。また、図２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３３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。
【００４４】
図２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。
【００４５】
冷間時にエンジン２を起動するときの手順は、従来と同様であり、次の通りである。
(1)図１を参照して、チェーンソー本体を横断して延びる前側ハンドル４５には、その前方に隣接した位置にブレーキレバー９が配設されている。このブレーキレバー９は「ハンドガード」とも呼ばれている。ブレーキレバー９は、前方に倒した制動位置と、これを後方に変位させて前側ハンドル４５に接近した制動解除位置とを取ることができる。エンジン始動時には、それに先だってブレーキレバー９が制動位置にセットされる（ブレーキ８の締結）。
【００４６】
(2)チョークノブ１３（図１）を引き出すことでチョークバルブ１１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１０が「ファーストアイドル位置」に位置決めされる。
【００４７】
(3)次いで、リコイル・スタータ２０のスタータグリップ２１を何回か引っ張ってエンジン２の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２１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。この段階では燃料がリッチ過ぎるため、一般的には、数サイクルの爆発でエンジン２が停止する。
【００４８】
(4)次いで、チョークノブ１３を押し戻す。これによりチョークバルブ１１は全開位置に戻るものの、スロットルバルブ１０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、スタータグリップ２１を引っ張る操作を行うと、エンジン２が持続的に回転する。
【００４９】
(5)後側ハンドル４２（図１）を握って、この後側ハンドル４２から上方に突出するスロットルトリガーロックアウト４３（図１）を押し下げると、この後側ハンドル４２に配設されているスロットルコントロールトリガ１２（図１では作図上の理由から現れてない）のロックが解除され、次いでスロットルコントロールトリガ１２を引き絞ることで、スロットルバルブ１０とチョークバルブ１１との連携を切断することができる。また、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」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１２の操作は、スロットルバルブ１０とチョークバルブ１１との連携を切断するための操作と言うことができる。
(6)作業者は、作業を開始する前にブレーキレバー９（図１）を後方つまり本体側に変位させて前側ハンドル４５に接近した制動解除位置にセットしてブレーキ８を解除し、そしてスロットルコントロールトリガ１２を引き絞って作業を行う。
【００５０】
図４は、エンジン始動時のエンジン制御の一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くなった時点で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が係合を開始する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４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で係合動作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、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エンジン回転数が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、ステップＳ２の判断を行うようにしてもよい。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】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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が係合状態となる5,000rpm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。
【００６０】
ステップＳ４の失火処理は、所定の作業者の操作が検知されるまで継続される（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。
【００６１】
上記ステップＳ５の失火制御モード解除条件として作業者の所定の操作を採用したときには、この作業者の所定の操作に反応して、これを検知するスイッチ機構からの信号の有無に基づいてステップＳ５の判定を行うようにしてもよい。このスイッチ機構を例示すると次の通りである。
【００６２】
（１）スロットルコントロールトリガ１２の操作を検知するスイッチを設ける；
（２）ブレーキレバー９のブレーキ解除を検知するスイッチを設ける；
（３）作業者が前側ハンドル４２及び/又は後側ハンドル４５（図１）を把持したのを検知するスイッチを設ける；
（４）スロットルコントロールトリガ１２のロックを解除するスロットルトリガーロックアウト４３（図１）の操作を検知するスイッチを設ける；
（５）失火制御モードと常用点火制御モードとを相互に切り替えるマニュアルスイッチを設ける。
【００６３】
上記の例示から分かるように、例えば作業者が前後のハンドル４２、４５を握るという行為は、これから作業を開始する行為とみることができる。したがって、上述した所定の作業者の操作は、失火制御モードを実行することが逆に邪魔になる運転状態に移行する可能性のある操作ということができる。また、別の見方をすれば、上述した所定の作業者の操作は、作業者が鋸刃チェーン７の動きに注意を払う状況になったとみなすことのできる操作ということができる。
【００６４】
上記（１）〜（５）に例示のスイッチの具体的な構成は任意であり、例えば感圧スイッチセンサ、磁気スイッチセンサ、光スイッチセンサ、超音波スイッチセンサなどの既知のスイッチセンサを採用することができる。
【００６５】
図５〜図７は、スロットルコントロールトリガ１２とスロットルバルブ１０とを連携するスロットル操作ロッド５０に関連したスイッチ機構５２を示す。このスイッチ機構５２は、前述したトリガ操作検出スイッチ３２に該当する。
【００６６】
スロットル操作ロッド５０は、エンジン２やエアクリーナ４などを包囲する本体アウターケース５４の後端壁５４ａの後側ハンドル４２と合流する部分を貫通して延びており（図１）、スロットル操作ロッド５０の後端部が後側ハンドル４２の内部に延在している。スロットル操作ロッド５０は、その前端がスロットルバルブ１０に連結され、他方、Ｌ字状に屈曲した後端５０ａがスロットルコントロールトリガ１２に係合される。作業者がスロットルコントロールトリガ１２を引き絞ると、このスロットルコントロールトリガ１２の動作によってスロットル操作ロッド５０が前方に向けて変位し、そして、このスロットル前方変位によってスロットルバルブ１０が開く（エンジン出力増大）。
【００６７】
スロットル操作ロッド５０は、前述した、上カバーで覆われる絶縁性のプラスチック材料からなる本体アウターケース５４の内部において、その後端壁５４ａに隣接する部分がクランク状に屈曲した形状を有し（図５）、このクランク部分５０ｂ、つまりスロットル操作ロッド５０の変位方向と略直交して延びる部分は、本体アウターケース５４の後端壁５４ａから前方に延びる上下一対の長辺突起５６ａ、５６ｂの間に収容されている。
【００６８】
上方の長辺突起５６ａと、下方の長辺突起５６ｂの前端部には、その互いに対向した面に独立した金属片５８、６０が装着されている。この上下の金属片５８、６０は前述したスイッチ機構５２の一部を構成するものである。
【００６９】
図６を参照して、上方の金属片５８は屈曲した形状に形作られており、この屈曲形状によってバネ性が付与されている。下方の金属片６０は、扁平な形状を有しているが、上方の金属片６０と同様に屈曲した形状を備えていてもよい。
【００７０】
上下の金属片５８、６０は導電性を備えている部材であれば任意の材料を採用することができる。この実施例では、上下の金属片５８、６０が共にステンレス鋼の薄板で構成され、そして、上方の金属片５８が制御手段３０に接続され、他方、下方の金属片６０が接地されている。なお、図５の参照符号６６はエアクリーナが着座するベースプレートである。
【００７１】
図６は、スロットルコントロールトリガ１２が解放された状態にあり、スロットル操作ロッド５０の前後の移動ストロークの後端位置に位置している状態を示す。この状態では、スロットル操作ロッド５０のクランク部分５０ｂが上下の金属片５８、６０から後方に離間した位置に位置している。
【００７２】
図７は、スロットルコントロールトリガ１２を作業者が引き絞った状態にあり、スロットル操作ロッド５０の前後の移動ストロークの後端位置から前方に変位した状態を示す。この状態では、スロットル操作ロッド５０のクランク部分５０ｂが上下の金属片５８、６０に挟まれた位置に位置しており、上方の金属片５８はクランク部分５０ｂによって上方に押し上げられた状態にあり、上下の金属片５８、６０はクランク部分５０ｂによって電気的に導通した状態になる。
【００７３】
上述した図１５と図１６とを対比すると分かるように、上下の金属片５８、６０とクランク部分５０ｂはスイッチ機構５２を構成し、このスイッチ機構５２は、クランク部分５０ｂの変位方向つまり前後方向に対して、これを横断する方向に延びるクランク部分５０ｂが可動接点であり、上下の金属片５８、６０が固定接点である。そして、このスイッチ機構５２は、スロットルコントロールトリガ１２を作業者が引き絞ったときに、この操作に反応してスイッチ機構５２からのＯＮ信号が制御手段３０に入力されることになるが、このトリガ操作を作業者がもはや失火処理を必要としない操作つまり、失火制御モードを解除したいという作業者の意志表示の操作とみなすことができることから、このスイッチ機構５２のＯＮ信号を受けて、図４においてステップ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）。
【００７４】
他方、スロットルコントロールトリガ１２が解放された状態ではＯＦＦ信号が制御手段３０に入力され、この状態は作業者が失火制御モードの継続を希望しているとして、ステップＳ３に戻って失火制御モードが継続される。
【００７５】
上記図５〜図７を参照して説明したスイッチ機構５２は、上カバーで覆われる本体アウターケース５４の内部に配設され、しかも、スロットル操作ロッド５０の前後の移動によって前後に変位するクランク部分５０ｂと、これが擦接する金属片５８、６０とによって構成されているためゴミの付着による動作不良の発生頻度を低減することができる。また、上カバーを取り外すだけで、金属片５８、６０にアクセスすることができるため、スイッチ機構５２のメンテナンスも容易である。
【００７６】
スロットルコントロールトリガ１２の操作を検出するスイッチ機構の変形例を図８、図９を参照して説明する。図８、図９において、参照符号６２は、スロットルコントロールトリガ１２の回動中心軸を示す。スロットルコントロールトリガ１２の後方にはマイクロスイッチ６４が配設されている。他方、スロットルコントロールトリガ１２には突起１２ａが形成され、この突起１２ａはマイクロスイッチ６４に向けて突出している。
【００７７】
図８は、スロットルコントロールトリガ１２の解放状態を示す。図９は、スロットルコントロールトリガ１２を引き絞った状態を示す。スロットルコントロールトリガ１２の解放状態を示す図８を参照して、この状態では、トリガ１２と一体の突起１２ａが可動接点６４ａを押し付けて可動接点６４ａを固定接点６４ｂに接触させる。
【００７８】
スロットルコントロールトリガ１２を引き絞った状態を示す図９を参照して、この状態では、突起１２ａが、スロットルコントロールトリガ１２と共に上方に変位して可動接点６４ａの押し付けを止めた状態になり、可動接点６４ａは固定接点６４ｂから離れた状態にある。
【００７９】
図８、図９に示す変形例では、マイクロスイッチ６４は、作業者がスロットルコントロールトリガ１２を引き絞ったときにマイクロスイッチ６４からＯＦＦ信号が制御手段３０に入力されることになるが、この操作を作業者がもはや失火処理を必要としない操作つまり、失火制御モードを解除したいという作業者の意志に基づく操作とみなすことができることから、このマイクロスイッチ６４のＯＦＦ信号を受けて、図４においてステップ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。
【００８０】
他方、スロットルコントロールトリガ１２が解放状態ではマイクロスイッチ６４からＯＮ信号が制御手段３０に入力され、この状態は作業者が失火制御モードの解除を求めていないとして、ステップＳ３に戻って失火制御モードが継続される。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１４を参照して説明する進角処理を実行してもよい(図１４のＳ６１)。
【００８１】
勿論、マイクロスイッチ６４からのＯＮ、ＯＦＦ信号は、これを反転させて出力させることができることから、スロットルコントロールトリガ１２を作業者が引き絞ったときにマイクロスイッチ６４からＯＮ信号を出力させ、スロットルコントロールトリガ１２を解放したときにマイクロスイッチ６４からＯＦＦ信号を出力させるようにしてもよい。この場合には、マイクロスイッチ６４からＯＮ信号が制御手段３０に入力されたときに、失火制御モードを解除したいという作業者の意志表示の操作とみなして失火制御モードが解除される。
【００８２】
図１０は、従来から既知の手動式のセレクタを、本発明にいう所定の作業者の操作を検知するスイッチ機構に改変する例を示す。図１０を参照して、セレクタ７０は、回動中心軸７２を中心にして揺動可能であり、作業者の操作によって、従来と同様に図１０の(I)〜(IV)の４つの位置を取ることができる。
【００８３】
図１０の(I)に示す位置にセレクタ７０を位置決めすると、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、チョークバルブ１１が「全閉位置」に位置決めされる。
【００８４】
図１０の(II)に示す位置は、上記(I)からセレクタ７０を少し持ち上げた位置である。この(II)に示す位置にセレクタ７０を位置決めすると、スロットルバルブ１０は「ファーストアイドル位置」の状態を維持しつつチョークバルブ１１が「全閉位置」から「全開位置」に変化する。
【００８５】
図１０の(III)に示す位置は、上記(II)からセレクタ７０を少し持ち上げた位置である。この(III)に示す位置にセレクタ７０を位置決めすると、スロットルバルブ１０は「ファーストアイドル位置」から「常用アイドル位置」に変わる。なお、チョークバルブ１１は「全開位置」に位置決めされたままである。
【００８６】
図１０の(IV)に示す位置は、上記(III)からセレクタ７０を更に持ち上げた位置である。この(IV)に示す位置にセレクタ７０を位置決めすると点火装置２６への電源供給が停止され、これによりエンジン２が停止する。
【００８７】
セレクタ７０は、このセレクタ７０と一体に揺動する側面視Ｌ字状の作動片７４を有し、作動片７４は絶縁性の材料から作られたプラスチック成型品である。
【００８８】
作動片７４は、第１、第２の２つの固定接点７６、７８を有する。また、作動片７４は、好ましくは、第１〜第３の３つの突起７４ａ〜７４ｃが一体成形されるのがよく、これにより各ポジションにおいて、バネ性の接点端子８０の動作の節度を確保することができる。
【００８９】
図１０の(I)を参照して、接点端子８０の先端が作動片７４の起立した先端面に当接した状態にある。次の(II)を参照して、作動片７４の図示時計方向への回動によって、バネ性の接点端子８０は第１の突起７４ａを乗り越えて第１の固定接点７６と当接した状態になる。次の(III)を参照して、作動片７４の更なる時計方向への回動によって、接点端子８０は第２の突起７４ｂを乗り越えて、この第２の突起７４ｂとこれに隣接した第３の突起７４ｃとの間に位置決めされた状態になり、接点端子８０は上記第１の固定接点７６から離れた状態になる。次の(IV)を参照して、作動片７４の更なる時計方向への回動によって、接点端子８０は第３の突起７４ｃを乗り越えて、作動片７４の基端側端面に当接した状態となり、この基端側端面に配設された第２の固定端子７８と当接した状態となる。
【００９０】
接点端子８０が第２の固定接点７８と当接する(IV)の状態(図１０)は、前述したように、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が停止する。つまり、第２の固定接点７８は、図２を参照して説明したエンジン停止スイッチ４０の一部を構成する。
【００９１】
バネ性の接点端子８０が第１の固定接点７６と当接する(II)の状態(図１０)では、前述したように、スロットルバルブ１０は「ファーストアイドル位置」にあり、チョークバルブ１１が「全開位置」にある。接点端子８０が第１の固定接点７６と導通することにより生成されるＯＮ信号が制御手段３０に入力されると、制御手段３０は失火制御モードに入る（図４のステップＳ２からＳ３に移行）。したがって、セレクタ７０を図１０の(II)の位置に位置決めすることで失火制御モードを設定することができる。
【００９２】
次に作業者がセレクタ７０を図１０の(III)の位置に位置決めすると、このセレクタ７０の操作は作業者が失火制御モード解除を要求する操作であると判断できることから、接点端子８０が第１の固定接点７６から離れて接点端子８０と第１の固定接点７６で構成される回路が切断され、このＯＦＦ信号が制御手段３０に入力されると制御手段３０は失火制御モードを解除する（図４のステップＳ５からＳ６に移行）。したがって、セレクタ７０を図１０の(III)の位置に位置決めすることで、このセレクタ７０の操作は作業者が失火制御モードの解除を要求する操作であるとして、失火制御モードが解除される。
【００９３】
上記図４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１１〜図１４は、図４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。
【００９４】
図１１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。なお、この図１１のフローチャートは、ブレーキレバー９の操作によってＯＮ/ＯＦＦするブレーキ操作検出スイッチがブレーキレバー９に関連して配設されていることを前提とする。
【００９５】
図１１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、制御手段３０に入力されるブレーキ操作検出スイッチからのＯＮ信号（ブレーキ締結信号）に基づいて行われる。
【００９６】
ステップＳ２１で「ＹＥＳ」のとき、つまり、ブレーキレバー９がＯＮ状態にあり、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４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。
【００９７】
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ＣＤＩ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。
【００９８】
以上、起動時の点火制御（図４）を前提に図１１の制御例を説明したが、起動時の点火制御（図４）とは別に、図１１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１２の制御例についても同様である。
【００９９】
図１２は、上記図１１の制御の変形例である。上記の図１１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ブレーキ操作検出スイッチで検出するようにしたが、この図１２の例では、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検出スイッチ３２（図２：図５〜図７のスイッチ機構５２）の信号によって失火制御モードと常用点火制御モードの切り替えが実行される。これによれば、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ことができる。
【０１００】
図１２の制御例を具体的に説明すると、トリガ操作検出スイッチ３２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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
図１３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。
【０１０４】
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、トリガ操作検出スイッチ３２(図２)からの信号に基づいて行われる。すなわち、エンジンが起動してスロットルコントロールトリガ１２が操作される前では、スロットルバルブ１０がファーストアイドル位置にある。他方、エンジンが起動した後にスロットルコントロールトリガ１２の操作が行われると、スロットルバルブ１０のファーストアイドル位置の位置決めが解除され、スロットルコントロールトリガ１２の解放によってスロットルバルブ１０は常用アイドル位置に位置決めされる。したがって、ステップＳ５１での判定におけるアイドル位置は、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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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に進んで失火制御モードに入る。失火制御モードでは、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。初めてこのステップ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」ということで失火制御モードが解除されて、ステップＳ５４に進んで通常の点火動作による常用点火制御モードが実行される。
【０１０７】
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、失火制御モードが解除されて、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る常用点火制御モードが実行される。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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の開度の変化をトリガ操作検出スイッチ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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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刃物７の回転を休止させることができる。
【０１１２】
図１４は、上述した図１３の制御の変形例である。したがって、上記図１３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。
【０１１３】
上記ステップＳ６１において、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４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。
【０１１４】
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】
【０１１５】
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】
【０１１６】
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    トリガ操作検出スイッチ
５０    導電性スロットル操作ロッド
５０ｂ    スロットル操作ロッドのクランク部分（可動接点）
５８    上方の金属片（一方の固定接点）
６０    下方の金属片（他方の固定接点）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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