(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料と空気の混合気を供給する気化器と、
ピストンが往復動するシリンダボアに開口して開閉される吸気開口を有し、前記気化器から供給される前記混合気をクランクケースに設けられたクランク室に供給する吸気ポートが形成されるシリンダブロックと、
前記気化器と前記シリンダブロックとの間に設けられ、前記吸気ポートと前記気化器とを連通する吸気通路を有するインシュレータと、を備える小型エンジンであって、
該小型エンジンの回転数を含む該小型エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記吸気通路の開閉を行う吸気制御弁と、
前記運転状態検出手段が検出した回転数に基づいて、前記吸気開口の開く回数に対する、前記吸気開口が開いている間に前記吸気通路を閉じる回数が所定値となるよう、前記吸気制御弁を制御する制御手段と、を備え、
前記運転状態検出手段が第１の所定回転数を越える回転数を検出すると、
前記制御手段は、前記運転状態検出手段が検出した回転数に基づいて、前記吸気開口が開いている間に前記吸気通路を閉じる回数が増えるよう、前記所定値を変更する、
ことを特徴とする小型エンジン。
【請求項２】
前記所定値は、前記吸気開口が開いている間に前記吸気通路を閉じる回数が、前記吸気開口の開く回数より小さくなる値である、
ことを特徴とする請求項１に記載の小型エンジン。
【請求項３】
前記運転状態検出手段は、前記小型エンジンのアイドリング状態を検出するアイドリング状態検出手段を有し、
該アイドリング状態検出手段が前記アイドリング状態を検出中に、前記運転状態検出手段が前記第１の所定回転数より低い第２の所定回転数を越える回転数を検出すると、前記制御手段は、前記運転状態検出手段が検出した回転数に基づいて、前記吸気開口が開いている間に前記吸気通路を閉じる回数が増えるよう、前記所定値を変更する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の小型エンジン。
【請求項４】
前記運転状態検出手段は、スロットルの操作状態を検出するスロットル操作状態検出手段を有し、
該スロットル操作状態検出手段によりスロットルが閉じていることを検出すると、前記アイドリング状態検出手段は前記アイドリング状態を検出する、
ことを特徴とする請求項３に記載の小型エンジン。
【請求項５】
燃料と空気の混合気を供給する気化器と、
ピストンが往復動するシリンダボアに開口して開閉される吸気開口を有し、前記気化器から供給される前記混合気をクランクケースに設けられたクランク室に供給する吸気ポートが形成されるシリンダブロックと、
前記気化器と前記シリンダブロックとの間に設けられ、前記吸気ポートと前記気化器とを連通する吸気通路を有するインシュレータと、を備える小型エンジンであって、
該小型エンジンの回転数を含む該小型エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記吸気通路の開閉を行う吸気制御弁と、
前記運転状態検出手段が検出した回転数に基づいて、前記吸気開口の開く回数に対する、前記吸気開口が開いている間に前記吸気通路を閉じる回数が所定値となるよう、前記吸気制御弁を制御する制御手段と、を備え、
前記運転状態検出手段は、前記小型エンジンのアイドリング状態を検出するアイドリング状態検出手段を有し、
該アイドリング状態検出手段が前記アイドリング状態を検出中に、前記運転状態検出手段が第１の所定回転数より低い第２の所定回転数を越える回転数を検出すると、前記制御手段は、前記運転状態検出手段が検出した回転数に基づいて、前記吸気開口が開いている間に前記吸気通路を閉じる回数が増えるよう、前記所定値を変更する、
ことを特徴とする小型エンジン。
【請求項６】
前記運転状態検出手段は、スロットルの操作状態を検出するスロットル操作状態検出手段を有し、
該スロットル操作状態検出手段によりスロットルが閉じていることを検出すると、前記アイドリング状態検出手段は前記アイドリング状態を検出する、
ことを特徴とする請求項５に記載の小型エンジン。
【請求項７】
前記小型エンジンは２サイクルエンジンである、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の小型エンジン。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の小型エンジンを備える、
ことを特徴とするエンジン作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型エンジン、特に刈払機やチェンソー等の携帯型のエンジン作業機に好適な小型エンジンおよびそれを備えたエンジン作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
２サイクルエンジンでは、例えば特許文献１に示すように、エンジンの回転数が所定回転数以上に上昇した場合に、混合気通路を遮断してエンジンの過回転の防止を行うガバナー装置を備えたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２５３０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１のガバナー装置は、エンジンの回転数が所定回転数以上に上昇した場合に、混合気が供給されないので過回転が抑制されるとともに未燃焼ガスの排出も無くなる。しかし、所定回数以下ではガバナー装置は作動しないため、シリンダ内で燃焼が行われなかった場合に未燃ガスが外部に排出されてしまうという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、回転数に応じて吸気通路を閉じることで未燃焼ガスの排出を抑制することが可能な小型エンジンおよびそれを備えたエンジン作業機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点にかかる小型エンジンは、
燃料と空気の混合気を供給する気化器と、
ピストンが往復動するシリンダボアに開口して開閉される吸気開口を有し、前記気化器から供給される前記混合気をクランクケースに設けられたクランク室に供給する吸気ポートが形成されるシリンダブロックと、
前記気化器と前記シリンダブロックとの間に設けられ、前記吸気ポートと前記気化器とを連通する吸気通路を有するインシュレータと、を備える小型エンジンであって、
該小型エンジンの回転数を含む該小型エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記吸気通路の開閉を行う吸気制御弁と、
前記運転状態検出手段が検出した回転数に基づいて、前記吸気開口の開く回数に対する、前記吸気開口が開いている間に前記吸気通路を閉じる回数が所定値となるよう、前記吸気制御弁を制御する制御手段と、を備え、
前記運転状態検出手段が第１の所定回転数を越える回転数を検出すると、
前記制御手段は、前記運転状態検出手段が検出した回転数に基づいて、前記吸気開口が開いている間に前記吸気通路を閉じる回数が増えるよう、前記所定値を変更する、
ことを特徴とする。
【０００７】
また、前記所定値は、前記吸気開口が開いている間に前記吸気通路を閉じる回数が、前記吸気開口の開く回数より小さくなる値であることが好ましい。
【０００９】
また、前記運転状態検出手段は、前記小型エンジンのアイドリング状態を検出するアイドリング状態検出手段を有し、
該アイドリング状態検出手段が前記アイドリング状態を検出中に、前記運転状態検出手段が前記第１の所定回転数より低い第２の所定回転数を越える回転数を検出すると、前記制御手段は、前記運転状態検出手段が検出した回転数に基づいて、前記吸気開口が開いている間に前記吸気通路を閉じる回数が増えるよう、前記所定値を変更してもよい。
【００１０】
さらに、前記運転状態検出手段は、スロットルの操作状態を検出するスロットル操作状態検出手段を有し、
該スロットル操作状態検出手段によりスロットルが閉じていることを検出すると、前記アイドリング状態検出手段は前記アイドリング状態を検出してもよい。
本発明の第２の観点にかかる小型エンジンは、
燃料と空気の混合気を供給する気化器と、
ピストンが往復動するシリンダボアに開口して開閉される吸気開口を有し、前記気化器から供給される前記混合気をクランクケースに設けられたクランク室に供給する吸気ポートが形成されるシリンダブロックと、
前記気化器と前記シリンダブロックとの間に設けられ、前記吸気ポートと前記気化器とを連通する吸気通路を有するインシュレータと、を備える小型エンジンであって、
該小型エンジンの回転数を含む該小型エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記吸気通路の開閉を行う吸気制御弁と、
前記運転状態検出手段が検出した回転数に基づいて、前記吸気開口の開く回数に対する、前記吸気開口が開いている間に前記吸気通路を閉じる回数が所定値となるよう、前記吸気制御弁を制御する制御手段と、を備え、
前記運転状態検出手段は、前記小型エンジンのアイドリング状態を検出するアイドリング状態検出手段を有し、
該アイドリング状態検出手段が前記アイドリング状態を検出中に、前記運転状態検出手段が第１の所定回転数より低い第２の所定回転数を越える回転数を検出すると、前記制御手段は、前記運転状態検出手段が検出した回転数に基づいて、前記吸気開口が開いている間に前記吸気通路を閉じる回数が増えるよう、前記所定値を変更する、
ことを特徴とする。
前記運転状態検出手段は、スロットルの操作状態を検出するスロットル操作状態検出手段を有し、
該スロットル操作状態検出手段によりスロットルが閉じていることを検出すると、前記アイドリング状態検出手段は前記アイドリング状態を検出してもよい。
【００１１】
また、前記小型エンジンは２サイクルエンジンであってもよい。
【００１２】
本発明の第３の観点にかかるエンジン作業機は、上述の小型エンジンを備える、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、エンジン回転数に基づいて、吸気開口の開く回数に対する吸気開口が開いている間に吸気通路を閉じる回数が所定値となるよう、吸気制御弁を制御するので、未燃焼ガスの排出を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る小型エンジンを搭載した刈払機の斜視図。
【図２】図１の刈払機の一部を断面で示した後方視側面図。
【図３】小型エンジンを部分的に断面で示した図２に対応する図。
【図４】図３のインシュレータ部分の拡大断面図。
【図５】図４の正面図。
【図６】インシュレータ部分の変形例に係る図４に対応する図。
【図７】本発明に係る小型エンジンの制御ブロック図。
【図８】吸気開口とバルブ駆動装置の動作を示すタイミングチャート。
【図９】吸気開口とバルブ駆動装置の動作を示す別のタイミングチャート。
【図１０】吸気開口とバルブ駆動装置の動作を示すさらに別のタイミングチャート。
【図１１】本発明の変形例を示す図３に対応する図。
【図１２】図１１のインシュレータ部分のバルブが閉じた状態における拡大斜視図。
【図１３】図１１のインシュレータ部分のバルブが開いた状態における拡大斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を添付の図１乃至図１３に沿って説明する。図１に示すように、携帯型のエンジン作業機への搭載に好適な小型の２サイクルエンジン１（小型エンジン、以下エンジン）を搭載した刈払機１００１は、操作桿１００２の先端に回転刃１００３が取り付けられ、操作桿１００２の後端にエンジン１が取り付けられている。エンジン１の出力は、操作桿１００２内に挿通させたドライブシャフトを介して回転刃１００３に供給される。操作者は操作桿１００２に取り付けられたハンドル１００４を把持して刈払機１００１を操作する。
【００１６】
図２に示すように、エンジンカバー２に収容されたエンジン１には、燃料タンク３から供給される燃料と空気を混合してエンジン１に混合気を供給する気化器４と、マフラ５と、クランク軸６に固定されたマグネトロータ７と、エンジン１のシリンダブロック８に固定されたイグニッションコイル９と、イグニッションコイル９に接続された点火プラグ１０が取付けられる。図３に示すように、シリンダブロック８の内部に形成されたシリンダボア１１の内周壁には排気ポート１２に接続する排気開口１３と、吸気ポート１４に接続する吸気開口１５と、掃気通路（図示せず）に接続する掃気開口（図示せず）が開口する。シリンダボア１１内にはピストン１６が図中の上下方向に往復動可能に収容され、ピストン１６が上下動する際に、排気開口１３、吸気開口１５、掃気開口はそれぞれピストン１６の側壁により開閉する。図３では、ピストン１６は上死点に位置しており、排気開口１３は閉じられた状態であり、吸気開口１５は完全に開いた状態である。ピストン１６は、ピストンピン１７、コンロッド１８を介してシリンダブロック８の下方に取り付けられたクランクケース（図示せず）に回転可能に支持されたクランク軸６に接続される。シリンダブロック８には、排気ポート１２と連通するようにマフラ５が接続されるとともに、吸気ポート１２とインシュレータ１９の吸気通路２０とが連通するようにインシュレータ１９が接続される。そして、インシュレータ１９には気化器４が接続される。
【００１７】
図３乃至５に示すように、インシュレータ１９の吸気ポート１４側の端部２２には、リードバルブ（吸気制御弁）２１が設けられる。リードバルブ２１は、ステンレスやベーナイト鋼等の弾性変形可能な板状の磁性体である。リードバルブ２１は、インシュレータ１９の吸気通路２０を完全に覆うように、インシュレータ１９の吸気ポート１４側の端部２２に、リードバルブ２１の吸気ポート１４側に設けられるストッパ２３とともにねじ２４により片持ち支持される。リードバルブ２１はピストン１６が上昇してクランク室内と吸気通路２０内の圧力差が所定値を越える（クランク室内が負圧になる）と吸気ポート１４側に弾性変形して吸気通路２０を開く。また、変形していない状態では、リードバルブ２１は吸気通路２０の吸気ポート側の端部を覆って吸気通路２０を閉鎖する。また、インシュレータ１９の吸気通路２０の外側であって、リードバルブ２１の自由端側、つまり、吸気通路を挟んでねじ２４と反対側には、鉄心２５と鉄心２５の回りを巻き回されたコイル２６とから構成される電磁石２７が設けられる。電磁石２７のコイル２６に通電すると鉄心２５に磁束が発生し、電磁石２７は磁性体から成るリードバルブ２１を電磁力により吸引し、リードバルブ２１は吸気通路を閉じた状態に保持される。なお、上述の電磁石２７の変わりに、図６に示すように、インシュレータ１９の吸気通路２０の外側の一部を覆うように設けた管状の鉄心１２５と、インシュレータ１９の外側に鉄心１２５を囲むように環状のコイル１２６とから構成される電磁石１２７を用いてもよい。
【００１８】
図７に示すように、エンジン１に用いられる制御装置（制御手段）２８は、エンジン１の回転数を検出する回転数検出部（運転状態検出手段）２９と、エンジン１のクランク軸６の位置（クランク角あるいはピストン位置）を検出するクランク位置検出部（運転状態検出手段）３０と、ハンドル１００４に設けられたストッロルレバー３１の位置を検出するスロットル位置検出部（運転状態検出手段、アイドリング状態検出手段、スロットル操作状態検出手段）３２と、ハンドル１００４に設けられたエンジン１を停止させるストップスイッチ３３の位置を検出するストップスイッチ位置検出部（運転状態検出手段）３４と、コイル２６への通電を行うバルブ駆動部３５と、演算部３６を備える。エンジン回転数検出部２９は、イグニッションコイル９からの信号を検出してエンジン１の回転数を検出し、演算部３６に回転数信号を出力する。クランク位置検出部３０は電源回路３７に接続され、電源回路３７に電力を供給する充電用コイル３８にマグネトロータ７のマグネット３９が通過時に発生する電圧パルスを利用して、クランク軸６が所定の位置、例えば、上死点位置あるいは上死点手前の所定角度にある位置、を検出し、クランク軸６が所定位置を通過した場合にクランク軸６の所定位置を示すクランク位置信号を演算部３６に出力する。なお、クランク位置信号は、充電用コイル３８を利用する代わりに、イグニッションコイル９に発生する電圧パルスを利用してクランク軸６の位置を検出する構成でもよい。また、スロットル位置検出部３２は、スロットルレバー３１が操作されているか否かを検出してスロットル位置信号を演算部３６に出力し、ストップスイッチ位置検出部３４は、ストップスイッチ３３が作動（エンジン停止）しているか否かを検出しストップスイッチ信号を演算部３６に出力する。そして、演算部３６には、エンジン回転数検出部２９と、クランク位置検出部３０と、スロットル位置検出部３２と、ストップスイッチ位置検出部３４から出力された信号が入力され、バルブ駆動部３５にバルブを駆動する、つまり、コイル２６に通電して電磁石２７を作動させる信号をバルブ駆動部３５に出力する。
【００１９】
制御装置２８は、スロットル位置検出部３２がスロットルレバー３１の操作されていない状態（スロットルが閉じている状態）を検出し、エンジン回転数検出部２９がエンジン１の回転数がアイドリング回転数以下、例えば３０００ｒｐｍ以下であることを検出した場合には、図８に示すように、バルブ駆動部３５を駆動しない。つまり、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉（図の上段）に対して、バルブ駆動部３５が作動することは無く、リードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持されることはない。この状態からエンジン１の回転数が上昇し、エンジン回転数検出部２９によりアイドリング回転数より高い第１の回転数、例えば３５００ｒｐｍを超える回転数を検出した場合、つまり、スロットル位置検出部３２がスロットルレバー３１の操作されていない状態（スロットルが閉じている状態）を検出し、エンジン回転数検出部２９が第１回転数を超える回転数を検出した場合には、制御装置２８はクランク位置検出部３０のクランク位置信号とエンジン回転数検出部２９のエンジン回転数信号に基づいて、吸気開口１５の開くタイミングに合わせて、吸気開口１５の開く回数に対する、吸気開口１５が開いている間に吸気通路２０を閉じる回数が１／２の所定値となるよう、バルブ駆動部３５を図９に示すように駆動する。したがって、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉回数の１／２において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持される。なお、バルブ駆動部３５を吸気開口１５の開くタイミングより早めに作動させることで、リードバルブ２１が吸気通路２０を閉鎖した状態（リードバルブ２１が変形していない状態）の間に通電してリードバルブ２１を電磁石２７に吸引することが好ましい。さらにエンジン１の回転数が上昇し、エンジン回転数検出部２９により第１の回転数より高い第２の回転数、例えば３６００ｒｐｍを超える回転数を検出した場合、つまり、スロットル位置検出部３２がスロットルレバー３１の操作されていない状態（スロットルが閉じている状態）を検出し、エンジン回転数検出部２９が第２の回転数を超える回転数を検出した場合には、制御装置２８はクランク位置検出部３０のクランク位置信号とエンジン回転数検出部２９のエンジン回転数信号に基づいて、吸気開口１５の開くタイミングに合わせて、吸気開口の開く回数に対する、前記吸気開口が開いている間に前記吸気通路を閉じる回数が３／４の別の所定値となる（所定値を１／２から３／４に変更する）よう、バルブ駆動部３５を図１０に示すように駆動する。したがって、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉回数の３／４において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持される。なお、この場合においても、バルブ駆動部３５を吸気開口１５の開くタイミングより早めに作動させることで、リードバルブ２１が吸気通路２０を閉鎖した状態（リードバルブ２１が変形していない状態）の間に通電してリードバルブ２１を電磁石２７に吸引することが好ましい。
【００２０】
また、制御装置２８は、スロットル位置検出部３２がスロットルレバー３１の操作されている状態を検出し、エンジン回転数検出部２９が第３の回転数以下、例えば８０００ｒｐｍ以下であることを検出した場合には、図８に示すように、バルブ駆動部３５を駆動しない。つまり、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉（図の上段）に対して、バルブ駆動部３５が作動することは無く、リードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持されることはない。この状態からエンジン１の回転数が上昇し、エンジン回転数検出部２９により第３の回転数より高い第４の回転数、例えば９０００ｒｐｍを超える回転数を検出した場合、つまり、エンジン回転数検出部２９が第４回転数を超える回転数を検出した場合には、制御装置２８はクランク位置検出部３０のクランク位置信号とエンジン回転数検出部２９のエンジン回転数信号に基づいて、吸気開口１５の開くタイミングに合わせて、吸気開口１５の開く回数に対する、吸気開口１５が開いている間に吸気通路２０を閉じる回数が１／２の所定値となるよう、バルブ駆動部３５を図９に示すように駆動する。したがって、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉回数の１／２において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持される。なお、バルブ駆動部３５を吸気開口１５の開くタイミングより早めに作動させることで、リードバルブ２１が吸気通路２０を閉鎖した状態（リードバルブ２１が変形していない状態）の間に通電してリードバルブ２１を電磁石２７に吸引することが好ましい。さらにエンジン１の回転数が上昇し、エンジン回転数検出部２９により第４の回転数より高い第５の回転数、例えば９１００ｒｐｍを超える回転数を検出した場合、つまり、エンジン回転数検出部２９が第２の回転数を超える回転数を検出した場合には、制御装置２８はクランク位置検出部３０のクランク位置信号とエンジン回転数検出部２９のエンジン回転数信号に基づいて、吸気開口１５の開くタイミングに合わせて、吸気開口の開く回数に対する、前記吸気開口が開いている間に前記吸気通路を閉じる回数が３／４の別の所定値となる（所定値を１／２から３／４に変更する）よう、バルブ駆動部３５を図１０に示すように駆動する。したがって、この状態においては、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉回数の３／４において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持される。なお、この場合においても、バルブ駆動部３５を吸気開口１５の開くタイミングより早めに作動させることで、リードバルブ２１が吸気通路２０を閉鎖した状態（リードバルブ２１が変形していない状態）の間に通電してリードバルブ２１を電磁石２７に吸引することが好ましい。
【００２１】
さらに、制御装置２８は、ストップスイッチ位置検出部３４がストップスイッチ３３の作動状態（エンジン１を停止させる状態）を検出し、エンジン回転数検出部２９がエンジン１の回転している状態を検出すると、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉回数の全てにおいて、吸気開口１５の開くタイミングに合わせて、吸気開口１５が開いている間に吸気通路２０が常に閉じるように、バルブ駆動部３５を駆動する。なお、エンジン１の回転を検出せずに、単にストップスイッチ位置検出部３４がストップスイッチ３３の作動を検出した場合に、吸気開口１５の開くタイミングに合わせて、吸気開口１５が開いている間に吸気通路２０が常に閉じるように例えば所定時間バルブ駆動部３５を駆動するような構成としてもよい。
【００２２】
このように構成されたエンジン１によれば、アイドリング時にエンジン１の回転数が上昇した場合には、例えば３５００ｒｐｍを超えた場合には、制御装置２８は、まず吸気開口１５の開閉回数の１／２において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持する。これにより、クランク室への混合気の供給を制限してエンジン１の回転数の上昇を抑え、アイドリング回転数３０００ｒｐｍを保持するように制御することができる。そして、エンジン１の回転数が３５００ｒｐｍを越えた場合には、吸気開口１５の開閉回数の３／４において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持する。これにより、クランク室への混合気の供給をより制限してエンジン１の回転数の上昇をより抑え、アイドリング回転数３０００ｒｐｍを保持するようにより効果的に制御することが可能になる。したがって、エンジン１のアイドリング状態を確実に維持することが可能となるうえ、始動直後に、アイドルアップ等の始動補助機構の動作により、アイドリング回転数が過度に上昇して遠心クラッチが繋がってしまうことを抑制することも可能となる。さらに、アイドリング回転時にエンジン１の回転数が上昇した場合には、制御装置２８により段階的に、つまり、回転数に応じて強くなるように、クランク室への混合気の供給が制限されるので、エンジン１の駆動状態が急激に変化することが無く、作業者に違和感を与えることを抑制して操作性を向上させることもできる。また、アイドリング回転数上昇時には混合気の供給が抑えられるので、未燃焼ガスの排出を抑えることが可能となり低排出ガス特性を実現できるうえ、燃料消費の低減も可能となる。
【００２３】
また、操作中にエンジン１の回転数が過度に上昇した場合には、例えば９０００ｒｐｍを超えた場合には、制御装置２８は、まず吸気開口１５の開閉回数の１／２において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持する。これにより、クランク室への混合気の供給を制限してエンジン１の回転数の過度な上昇を抑え、エンジン１の回転数が９０００ｒｐｍ以下になるよう制御することができる。そして、エンジン１の回転数が９５００ｒｐｍを越えた場合には、吸気開口１５の開閉回数の３／４において、バルブ駆動部３５の作動により吸気開口１５の開口中にリードバルブ２１が吸気通路２０を塞いだ状態に保持する。これにより、クランク室への混合気の供給をより制限してエンジン１の回転数の過度な上昇をより抑え、アイドリング回転数９０００ｒｐｍを保持するようにより効果的に制御することが可能になる。したがって、エンジン１の過回転を確実に抑制することが可能となる。また、エンジン１の回転数が過度に上昇した場合には、制御装置２８により段階的に、つまり、回転数に応じて強くなるように、クランク室への混合気の供給が制限されるので、エンジン１の駆動状態が急激に変化することが無く、作業者に違和感を与えることを抑制して操作性を向上させることもできる。さらに、リードバルブ２１は吸気開口１５の開口中に常に吸気通路２０を塞いだ状態に保持されることが無く、吸気開口１５の開閉回数に対して少なくとも１／４はリードバルブ２１が開いてクランク室内に混合気が供給される。したがって、クランク室内部に潤滑油が含まれる混合気を供給してクランク室内部の潤滑を行うことが可能となり、エンジン１の焼き付き等を抑制することが可能となる。また、エンジン回転時には混合気の供給が抑えられるので、未燃焼ガスの排出を抑えることが可能となり低排出ガス特性を実現できるうえ、燃料消費の低減も可能となる。
【００２４】
さらに、ストップスイッチ３３が作動しているにもかかわらず、エンジンが回転している場合には、ピストンの上下動に伴う吸気開口１５の開閉回数の全てにおいて、吸気開口１５の開くタイミングに合わせて、吸気開口１５が開いている間に吸気通路２０がリードバルブ２１により常に閉じられる。したがって、エンジン１への余分な混合気の供給を止めて有害な排ガス成分の排出を抑制することが可能となるうえ燃料消費の低減も可能となり、ランオンやアフターファイアを効果的に防止することが可能となる。
【００２５】
また、吸気通路２０は、インシュレータ１９の吸気ポート１４側の端部２２に磁性体から成るリードバルブ２１と、インシュレータ１９の吸気通路２０の外側にリードバルブ２１を吸引する電磁石２７とにより開閉制御することができる。したがって、インシュレータ１９の外側に駆動機構を設ける必要が無く、構造が単純となりコンパクトにすることができ、インシュレータ１９やエンジン１の周囲に装置を設置するための大きなスペースを要さず、組立ても単純で製品のコストを抑制することができる。また、クランク室が正圧の場合にはリードバルブ２１は吸気通路２０を閉鎖する状態にあり、リードバルブ２１は吸気開口１５が開く前の閉状態時にリードバルブ２１が開かないよう通電しているので、電磁石から離れたリードバルブ２１を引き寄せる必要がなくなり、消費電力を抑えることもできる。また、エンジン１は２サイクルエンジンであるため、吸排気バルブ等を備えず構成が簡素なまま、簡単な構成で開閉タイミングを制御することができる。
【００２６】
なお、吸気通路２０を上述のリードバルブ２１により開閉する構成に変えて、図１０乃至図１３に示すようにバタフライバルブ（吸気制御弁）２２１により構成してもよい。この場合、インシュレータ１９には吸気通路２０の外側には吸気通路２０を囲むように環状に巻き回されたコイル２２６が設けられるとともに、コイル２２６の内側には回動軸２４１により回動可能に支持されたバタフライバルブ２２１が設けられる。コイル２２６は制御装置２８のバルブ駆動部３５に接続される。また、バタフライバルブ２２１には磁石２４２が設けられる。また、回動軸２４１とコイル２２６との接続部分には、バタフライバルブ２２１を開放位置に保持するばね部材２４３が設けられる。コイル２２６への通電時には、コイル２２６により発生する磁束により磁石２４２に発生する電磁力がばね部材２４３によるバタフライバルブ２２１を開放位置に保持する力に打ち勝って回動軸２４１回りにバタフライバルブ２２１を回転させる。そして、図１２に示すように、バタフライバルブ２２１が吸気通路２０を閉鎖するように、バタフライバルブ２２１を回転させる。また、コイル２２６への非通電時は、バタフライバルブ２２１は、ばね部材２４３により、図１３に示すように開放位置に保持される。なお、バタフライバルブ２２１が吸気通路２０を閉鎖する条件を上述のリードバルブ２１の場合と同様である。
【００２７】
このように、バタフライバルブ２２１を利用する場合も、リードバルブ２１の場合と同様、インシュレータ１９の外側に駆動機構を設ける必要が無く、構造が単純となりコンパクトにすることが可能となり、インシュレータ１９やエンジン１の周囲に装置を設置するための大きなスペースを要さず、組立ても単純で製品のコストを抑制することができる。なお、バタフライバルブ２２１の場合には、単純に吸気通路２０の開閉を制御することに加えて、例えば、回転数に応じて吸気通路２０が開いている場合のバタフライバルブ２２１の回転角度を制御して吸気量を絞る制御を追加してもよく、この場合にはより回転数の制御、例えば、アイドリング回転数の維持、過回転の抑制を効果的に行うことができる。
【００２８】
なお、アイドリング時や過回転時のリードバルブ２１またはバタフライバルブ２２１の制御は、上述の実施形態のように２段階で行われるものに限られるものでは無く、例えば３段階、４段階に増やすまたは１段階に減らしてもよい。また、アイドリング状態検出手段は、スロットルレバーの位置を検出するものとしたが、例えば気化器のバタフライバルブを検出してもよく、また、ハンドル１００４を作業者が把持しているか否かを検出して判別するようにしてもよい。また、吸気開口１５の開閉回数に対する、吸気通路２０の閉鎖される回数は、上述の例に限られるものでは無く、より回数を増やしたり、減らしたりしてもよい。また、本実施形態では２サイクルエンジンに本発明を適用したが、４サイクルエンジンに適用してもよい。さらに、上述の実施形態では、エンジン１は刈払機１００１に搭載されているが、このエンジン１は刈払機１００１への搭載に限られるものでは無く、チェンソー、ブロワ、ヘッジトリマ等のエンジン作業機に搭載されてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１  エンジン
４  気化器
６  クランク軸
７  マグネトロータ
８  シリンダブロック
９  イグニッションコイル
１０  点火プラグ
１１  シリンダボア
１４  吸気ポート
１５  吸気開口
１６  ピストン
１９  インシュレータ
２０  吸気通路
２１  リードバルブ
２３  ストッパ
２４  ねじ
２５  鉄心
２６  コイル
２７  電磁石
２８  制御装置
２９  回転数検出部
３０  クランク位置検出部
３１  ストッロルレバー
３２  エンジン１のストップスイッチ
３３  ストップスイッチ
３４  ストップスイッチ位置検出部
３５  バルブ駆動部
３６  演算部
３７  電源回路
３８  充電用コイル
【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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