(57)【要約】  ２ストローク燃焼エンジンは、ユーザー操作スロットル制御部、燃焼エンジンの１つまたは複数の吸気口を制御するように配置された調整可能弁、および調整可能弁の状態を制御するように配置された制御ユニットを含む。燃焼エンジンは、ユーザー操作スロットル制御部が作動していない場合に、クラッチ係合エンジン回転数より低いアイドルエンジン回転数で第１のアイドルモードで作動するよう構成される。燃焼エンジンは、ユーザー操作スロットル制御部が作動し、エンジンに外部負荷がかかっていない場合に、クラッチ係合エンジン回転数より上の目標エンジン回転数で第２のアイドルモードで作動するように構成されている。制御ユニットは、エンジンが第２のアイドルモードで作動する場合に、エンジン回転数を目標エンジン回転数に維持するために調整可能弁の状態を制御するように構成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
慣性に関連する工具で使用する２ストローク燃焼エンジン（１００）であって、ユーザー操作スロットル制御部（１７０）と、前記燃焼エンジンの１または複数の吸気口（１４０）を制御するよう構成された調整可能弁（１５０）と、前記調整可能弁（１５０）の状態を制御するよう構成された制御ユニット（１６０）とを備え、
前記ユーザー操作スロットル制御部（１７０）が作動していない場合に、前記燃焼エンジン（１００）は、クラッチ係合エンジン回転数（４０５）よりも低いアイドルエンジン回転数（４０４）の第１のアイドルモード（４０１）で動作するよう構成され、
前記ユーザー操作スロットル制御部（１７０）が作動し、かつ前記エンジンに外部負荷がかかっていない場合に、前記燃焼エンジン（１００）は、前記クラッチ係合エンジン回転数（４０５）を超える目標エンジン回転数（４０６）の第２のアイドルモード（４０２）で動作するよう構成され、
前記エンジン（１００）が前記第２のアイドルモード（４０２）で動作している場合に、前記制御ユニット（１６０）は、エンジン回転数を前記目標エンジン回転数（４０６）に維持するように、前記調整可能弁（１５０）の状態を制御するよう構成されている、２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項２】
前記制御ユニット（１６０）がエンジン回転数値に応じた調整可能弁の状態（５２０）の範囲を含む望ましくない動作ゾーン（５１０）を決定し、前記望ましくない動作ゾーンの外側になるように前記調整可能弁（１５０）の状態を制御するよう構成されている、請求項１に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項３】
前記制御ユニット（１６０）がエンジン回転数値およびエンジンスロットル角度の組み合わせから得られたエンジントルクに基づいて前記望ましくない動作ゾーン（５１０）を決定するよう構成され、前記望ましくない動作ゾーンは、最適ではないエンジン掃気運転に対応する、請求項２に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項４】
１または複数のスロットル状態センサおよびエンジン回転数センサを備え、前記制御ユニット（１６０）は、前記１または複数のスロットル状態センサからの１または複数のスロットル状態入力信号、および前記エンジン回転数センサからのエンジン回転数信号に基づいて、前記望ましくない動作ゾーン（５１０）に対する燃焼エンジン（１００）の現在の動作点を決定するよう構成されている、請求項２または３に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項５】
前記制御ユニット（１６０）は、前記エンジン回転数が前記目標エンジン回転数（４０６）を下回る場合に前記調整可能弁（１５０）の開放を第１の量だけ増加させ、前記エンジン回転数が前記目標エンジン回転数（４０６）を上回る場合に前記調整可能弁（１５０）の開放を第２の量だけ減少させることによって、前記調整可能弁（１５０）の状態を制御するよう構成され、前記第１および第２の量は、前記望ましくない動作ゾーンの外側になるように前記調整可能弁（１５０）の状態を制御するように決定される、請求項２〜４のいずれか一項に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項６】
前記第１の量の大きさおよび／または前記第２の量の大きさが、エンジン回転数の変化率に応じて決定される、請求項５に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項７】
前記制御ユニット（１６０）が前記燃焼エンジン（１００）の温度値に応じて前記望ましくない動作ゾーン（５１０）を決定するよう構成されている、請求項２〜６のいずれか一項に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項８】
前記制御ユニット（１６０）が前記燃焼エンジン（１００）に関連したユーザープロファイルに応じて前記望ましくない動作ゾーン（５１０）を決定するよう構成されている、請求項２〜７のいずれか一項に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項９】
前記目標エンジン回転数（６１０）が前記調整可能弁（１５０）の状態の関数である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項１０】
前記目標エンジン回転数（６１０）が取り付けられているカットオフディスクのタイプの関数である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項１１】
前記制御ユニット（１６０）が前記ユーザー操作スロットル制御部（１７０）の状態に応じて前記調整可能弁（１５０）の状態を制御するよう構成されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項１２】
前記ユーザー操作スロットル制御部（１７０）および前記制御ユニット（１６０）が同じ調整可能弁（１５０）を制御するよう構成されている、前記請求項１〜１１のいずれか一項に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項１３】
前記ユーザー操作スロットル制御部（１７０）が前記調整可能弁（１５０）とは別に配置されたスロットル弁（２１０）を制御するよう構成されている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項１４】
前記調整可能弁（３５０）が前記燃焼エンジン（１００）の純空気吸気口（ＡＨ）および混合気吸気口（ＡＦ）を制御するよう構成されている、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項１５】
前記制御ユニット（１６０）が前記２ストローク燃焼エンジン（１００）の動作状態に関連するセンサ入力信号に応じて調整可能弁の状態（５２０）の範囲を含む前記望ましくない動作ゾーン（５１０）を決定するよう構成されている、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項１６】
前記センサ入力信号は、エンジン失火センサ、マイクロフォン、振動センサ、および点火時期センサのいずれかである、請求項１５に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項１７】
前記制御ユニット（１６０）は、前記望ましくない動作ゾーン（５１０）を定期的に更新するよう構成されている、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項１８】
前記制御ユニットは、前記調整可能弁（１５０）の状態を制御して、エンジン回転数を設定された最大エンジン回転数（４０７）を下回る回転数に制限するように構成されている請求項１〜１７のいずれか一項に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項１９】
前記調整可能弁（１５０）の状態は、開状態および閉状態を含むバイナリ状態である、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項２０】
前記調整可能弁（１５０）の状態は、全閉状態および全開状態の間で設定可能な空気流レベルの連続範囲を含む、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項２１】
前記調整可能弁（１５０）が前記制御ユニット（１６０）から受信した制御信号（１６２）によって制御されるよう構成された電気制御可能弁である、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項２２】
前記エンジンがアイドル負荷閾値（４０８）を下回る外部負荷を受けていない場合に、前記燃焼エンジン（１００）が前記第２のアイドルモード（４０２）で動作するよう構成され、前記アイドル負荷閾値が最大エンジン負荷の５０％より低く設定されている、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項２３】
前記目標エンジン回転数（４０６）は、設定された最大エンジン回転数（４０７）と最大エンジントルク（４１３）に関連する前記燃焼エンジンの回転数の間にある、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項２４】
前記制御ユニット（１６０）は、前記燃焼エンジン（１００）が前記クラッチ係合エンジン回転数（４０５）を超えて加速する場合に前記調整可能弁（１５０）の開放を第３の量だけ一時的に減少させることによって前記調整可能弁（１５０）の状態を制御するよう構成され、それにより一時的に低減したエンジントルクで前記２ストローク燃焼エンジンのクラッチ動作を完了する、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項２５】
前記調整可能弁（１５０）がスロットルリンケージ（１５１０）を介して前記ユーザー操作スロットル制御部（１７０）によって制御されるよう構成された弁部分（１５０’）を備え、前記調整可能弁（１５０）は、前記制御ユニット（１６０）からの制御信号に応じて前記スロットルリンケージ（１５１０）の張力を解放するよう構成されたスロットルリンケージ張力装置（１５２０，１５２０’）を備え、それによって前記制御ユニット（１６０）は、前記スロットルリンケージ張力装置（１５２０，１５２０’）を制御することによって前記調整可能弁（１５０）の状態を制御するよう構成されている、請求項１２に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項２６】
前記スロットルリンケージ（１５１０）がスロットルケーブルまたはスロットル制御ロッドである、請求項２５に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項２７】
前記スロットルリンケージ張力装置（１５２０，１５２０’）がデフォルト状態の場合に前記スロットルリンケージ（１５１０）の張力を維持し、前記制御ユニット（１６０）からの前記制御信号に応じて前記スロットルリンケージ（１５１０）の張力を解放するように構成されている、請求項２５または２６に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項２８】
前記スロットルリンケージ張力装置（１５２０，１５２０’）がプル動作ソレノイド装置、またはプッシュ動作ソレノイド装置である、請求項２５〜２７のいずれか一項に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項２９】
請求項１〜２８のいずれか一項に記載の２ストローク燃焼エンジン（１００）を備える電動工具（１０００）。
【請求項３０】
前記燃焼エンジン（１００）が切断ディスク（１０１０）に動力を供給するよう構成され、前記切断ディスクの慣性は、前記燃焼エンジン（１００）の内部慣性より大きく、それにより、燃焼エンジンを駆動せずに、前記目標エンジン回転数に対応する状態から開始する前記切断ディスクによる時間が限られた切断作業が可能となる、請求項２９に記載の電動工具（１０００）。
【請求項３１】
慣性に関連する切断ディスク（１０１０）、および前記切断ディスクに動力を供給するよう構成された２ストローク燃焼エンジン（１００）を備える電動工具（１０００）であって、前記２ストローク燃焼エンジンは、ユーザー操作スロットル制御部（１７０）と、前記燃焼エンジン（１００）の吸気口を制御するよう構成された調整可能弁（１５０）と、前記調整可能弁の状態を制御するよう構成された制御ユニット（１６０）とを備え、前記電動工具（１０００）は、前記切断ディスクの慣性をエネルギー貯蔵として使用するよう構成され、それによって燃焼エンジンが前記切断ディスクを駆動することなく前記エネルギー貯蔵が時間が限られた切断作業を可能にし、それにより燃焼エンジンの回転数または負荷の変化に応じて前記調整可能弁の制御が可能となる、電動工具。
【請求項３２】
前記制御ユニット（１６０）が目標エンジン回転数（４０６）を維持するために前記調整可能弁（１５０）の状態を制御するよう構成されている、請求項３１に記載の電動工具。
【請求項３３】
前記制御ユニット（１６０）は、エンジン回転数値に応じた調整可能弁の状態（５２０）の範囲を含む望ましくない動作ゾーン（５１０）を決定し、前記望ましくない動作ゾーンの外側になるように前記調整可能弁（１５０）の状態を制御するように構成されている、請求項３１または３２に記載の電動工具。
【請求項３４】
前記制御ユニット（１６０）は、望ましくないゾーン（４１０，５１０，４２０，４２１）での動作を回避するために、前記調整可能弁の開状態および前記調整可能弁の閉状態の間で切り替えることにより前記調整可能弁（１５０）の状態を制御するよう構成されている、請求項３３に記載の電動工具。
【請求項３５】
前記調整可能弁の前記閉状態は、前記調整可能弁（１５０）を通る流れをブロックする、または実質的にブロックするよう構成された全閉弁状態、または略閉状態である、請求項３４に記載の電動工具。
【請求項３６】
前記切断ディスク（１０１０）の慣性が前記燃焼エンジン（１００）の内部慣性より大きい、または４５ｋｇｃｍ２より大きい、または５０ｋｇｃｍ２より大きい、請求項３１〜３５のいずれか一項に記載の電動工具（１０００）。
【請求項３７】
前記燃焼エンジンの前記内部慣性が前記燃焼エンジン（１００）のフライホイールに関連した慣性によって実質的に決定される、請求項３６に記載の電動工具（１０００）。
【請求項３８】
前記制御ユニット（１６０）が最大エンジン回転数（４０７）を超えるエンジン回転数での前記燃焼エンジン（１００）の動作を回避するように前記調整可能弁（１５０）の状態を制御するよう構成されている、請求項３１〜３７のいずれか一項に記載の電動工具（１０００）。
【請求項３９】
前記切断ディスク（１０１０）がデータ記憶装置（１０２０）を備え、前記制御ユニット（１６０）が前記データ記憶装置からのデータを読み取るよう構成され、前記データ記憶装置は、前記切断ディスク（１０１０）の切断ディスク直径、前記切断ディスク（１０１０）の慣性の大きさ、前記切断ディスク（１０１０）のタイプ仕様、および前記切断ディスク（１０１０）に関連した最大回転数のいずれかを保存するように構成されている、請求項３１〜３８のいずれか一項に記載の電動工具（１０００）。
【請求項４０】
前記制御ユニット（１６０）が前記データ記憶装置（１０２０）から読み取ったデータを事前設定された仕様に対して検証し、前記データ記憶装置（１０２０）から読み取った前記データが前記事前設定された仕様と一致するかどうかに基づいて、前記調整可能弁を制御するよう構成されている、請求項３９に記載の電動工具（１０００）。
【請求項４１】
前記切断ディスク（１０１０）の直径が少なくとも１０インチである、請求項３１〜４０のいずれか一項に記載の電動工具（１０００）。
【請求項４２】
前記切断ディスク（１０１０）が研磨型または超研磨型の切断ディスクである、請求項３１〜４１のいずれか一項に記載の電動工具（１０００）。
【請求項４３】
前記制御ユニット（１６０）は、エンジン回転数が第１の限界エンジン回転数（４３０）を超える場合に前記調整可能弁（１５０）の状態を前記調整可能弁の閉状態に制御し、エンジン回転数が、前記第１の限界回転数より大きく最大エンジン回転数（４０７）より小さい第２の限界回転数（４３１）を超える場合に、前記燃焼エンジン（１００）の点火をカットするよう構成され、エンジン回転数が前記最大エンジン回転数（４０７）を超えることが回避される、請求項３１〜４２のいずれか一項に記載の電動工具（１０００）。
【請求項４４】
慣性に関連した工具で使用する２ストローク燃焼エンジン（１００）であって、ユーザー操作スロットル制御部（１７０）と、前記燃焼エンジン（１００）の吸気口を制御するよう構成された調整可能弁（１５０）と、前記調整可能弁の状態を制御するよう構成された制御ユニット（１６０）とを備え、前記制御ユニット（１６０）は、エンジン回転数値に応じた調整可能弁の状態（５２０）の範囲を含む望ましくない動作ゾーン（５１０）を決定するよう構成され、前記制御ユニットは、前記燃焼エンジンが前記望ましくない動作ゾーンで動作する場合に、第１のエンジン制御方法を適用し、前記燃焼エンジンが前記望ましくない動作ゾーンの外側で動作する場合に前記第１のエンジン制御方法とは異なる第２のエンジン制御方法を適用するよう構成されている、２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【請求項４５】
制御ユニット（１６０）によって２ストロークエンジン（１００）における燃焼を制御する方法であって、前記２ストロークエンジンがユーザー操作スロットル制御部（１７０）と、燃焼エンジンの吸気口（１４０）を制御するよう構成された調整可能弁（１５０）とを備え、
前記方法が、
前記ユーザー操作スロットル制御部（１７０）が作動していない場合に、前記エンジンをクラッチ係合エンジン回転数（４０５）を下回るアイドルエンジン回転数（４０４）の第１アイドルモード（４０１）で動作させるために、前記調整可能弁（１５０）の状態を制御するステップ（Ｓ１）と、
前記ユーザー操作スロットル制御部（１７０）が作動し、かつ前記エンジンに外部負荷がかかっていない場合に、前記エンジンを前記クラッチ係合エンジン回転数（４０５）を超える目標エンジン回転数（４０６）の第２アイドルモード（４０２）で動作させるために、前記調整可能弁（１５０）の状態を制御するステップ（Ｓ４）と、
を備える、方法。
【請求項４６】
エンジン回転数値に応じた調整可能弁の状態（５２０）の範囲を含む望ましくない動作ゾーン（５１０）を決定する（Ｓ２）ステップと、
前記望ましくない動作ゾーンの外側になるように前記調整可能弁（１５０）の状態を制御する（Ｓ３）ステップと、
を備える、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記ユーザー操作スロットル制御部（１７０）が作動する場合に、前記エンジンを前記クラッチ係合エンジン回転数（４０５）を上回る目標エンジン回転数（４０６）で動作させるために前記調整可能弁（１５０）の状態を制御するステップ（Ｓ３１）を備える、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
エンジン回転数が前記目標エンジン回転数（４０６）を下回る場合に、前記調整可能弁（１５０）の開放を第１の量だけ増加させることによって、および前記エンジン回転数が前記目標エンジン回転数（４０６）を上回る場合に前記調整可能弁（１５０）の開放を第２の量だけ減少させることによって前記調整可能弁（１５０）の状態を制御するステップ（Ｓ３２）を備える、請求項４５〜４７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４９】
前記燃焼エンジン（１００）が前記クラッチ係合エンジン回転数（４０５）を超えて加速する場合に、前記調整可能弁（１５０）の開放を第３の量だけ一時的に減少させることによって前記調整可能弁（１５０）の状態を制御するステップ（Ｓ５）を備え、それにより一時的に低減されたエンジントルクで前記２ストローク燃焼エンジンのクラッチ動作が完了する、請求項４５〜４８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５０】
制御ユニット（１６０）によって２ストロークエンジン（１００）の燃焼を制御する方法であって、前記２ストロークエンジンは、ユーザー操作スロットル制御部（１７０）と、燃焼エンジンの吸気口（１４０）を制御するよう構成された調整可能弁（１５０）とを備え、前記方法は、
エンジン回転数値に応じたエンジントルク値または調整可能弁の状態（５２０）の範囲を含む望ましくない動作ゾーン（５１０）を決定するステップ（Ｓｂ１）と、
前記ユーザー操作スロットル制御部（１７０）が作動している間、
現在のエンジントルク値または調整可能弁の状態、および現在のエンジン回転数値を含む前記燃焼エンジンの現在の動作点を特定するステップ（Ｓｂ２）と、
前記現在の動作点が前記望ましくない動作ゾーンの内側にある場合に、前記現在の動作点が前記望ましくない動作ゾーンの外側に移動するように前記調整可能弁（１５０）の状態を制御するステップ（Ｓｂ３）と、
前記現在の動作点が前記望ましくない動作ゾーンの外側にある場合に、クラッチ係合エンジン回転数（４０５）を上回る目標エンジン回転数（４０６）で前記エンジンを動作させるように前記調整可能弁（１５０）の状態を制御するステップ（Ｓｂ４）と、
を備える、方法。
【請求項５１】
前記現在の動作点が前記望ましくない動作ゾーンの内側にある場合の前記制御するステップ（Ｓｂ３）は、エンジン回転数が前記目標エンジン回転数（４０６）を下回る場合に前記調整可能弁（１５０）の開放を第１の量だけ増加するステップ（Ｓｂ３１）と、前記エンジン回転数が前記目標エンジン回転数（４０６）を上回る場合に前記調整可能弁（１５０）の開放を第２の量だけ減少させるステップ（Ｓｂ３２）と、を備え、前記第１および第２の量は、前記望ましくない動作ゾーンの外側に前記現在の動作点を強制するように決定される、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
制御ユニット（１６０）内で実行されると、前記制御ユニット（１６０）に請求項４５〜５１のいずれか一項に記載の方法を実行させるコンピュータプログラムコードを備えるコンピュータプログラム（９１０）。
【請求項５３】
慣性に関連した工具を使用するための２ストローク燃焼エンジン（１００）であって、ユーザー操作スロットル制御部（１７０）と、前記燃焼エンジンの１または複数の吸気口（１４０）を制御するよう構成された調整可能弁（１５０）と、前記調整可能弁（１５０）の状態を制御するよう構成された制御ユニット（１６０）とを備え、前記調整可能弁（１５０）は、スロットルリンケージ（１５１０）を介して前記ユーザー操作スロットル制御部（１７０）によって制御されるよう構成された弁部分（１５０’）を備え、前記調整可能弁（１５０）は、前記制御ユニット（１６０）からの制御信号に応じて前記スロットルリンケージ（１５１０）の張力を解放するよう構成されたスロットルリンケージ張力装置（１５２０，１５２０’）を備え、前記制御ユニット（１６０）は、最大エンジン回転数レベルを下回るエンジン回転数を維持するために前記調整可能弁（１５０）の状態を制御するよう構成されている、２ストローク燃焼エンジン（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ユーザー操作のスロットル制御部と、燃焼エンジンの吸気口を制御するように配置された調整可能弁とを備える２ストローク燃焼エンジンに関する。本開示はまた、燃焼エンジンを備える電動工具、ならびに関連する方法およびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
２ストロークエンジンは、高い出力対重量比が望まれる手持ちの電動工具などでよく使用される。このような２ストロークエンジンは、多くの場合、全負荷および全開スロットル（ＷＯＴ）での動作に最適化されている。たとえば、エンジンの掃気システムは、多くの場合、高いエンジン回転数と全負荷での動作に最適化されている。エンジンが最適化された理想的な動作点の近くで動作する限り、失火、高温、および高排出は回避される。ただし、エンジンが理想的な動作点から遠く離れて動作している場合は、最適ではないエンジン性能が予期され、エンジンの故障も予想される。
【０００３】
ユーザーが２ストロークエンジンのユーザー操作のスロットル制御部を、エンジンに外部負荷をかけずに行うと、エンジン回転数は危険な空転レベルまで上昇する。内燃機関の空転を避けるために、エンジン回転数が最大エンジン回転数を超えた場合にエンジン点火をカットするのが一般的である。しかし、点火を切ることにより、未燃燃料の量が増加し、エンジンの排出量が増加するという問題が起こる。
【０００４】
特許文献１では、ラッシュ状態を回避するための２ストロークエンジン制御について説明している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願第２０１４／００６０５０７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示の目的は、上記の問題の少なくともいくつかを軽減する燃焼エンジン、電動工具、および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、ユーザー操作のスロットル制御部、燃焼エンジンの１つまたは複数の吸気口を制御するように配置された調整可能弁、および調整可能弁の状態を制御するように配置された制御ユニットを含む２ストローク燃焼エンジンによって得られる。燃焼エンジンは、ユーザー操作のスロットル制御部が作動していない場合に、クラッチ係合エンジン回転数よりも低いアイドルエンジン回転数の第１のアイドルモードで作動するように構成されている。燃焼エンジンはまた、ユーザー操作のスロットル制御部が作動し、エンジンに外部負荷がかかっていない場合に、クラッチ係合エンジン回転数を超える目標エンジン回転数の第２のアイドルモードで動作するように構成されている。制御ユニットは、エンジンが第２アイドルモードで動作している場合に、調整可能弁の状態を制御して、エンジン回転数を目標エンジン回転数に維持するように構成されている。
【０００８】
このように、燃焼エンジンは、ユーザーが操作するスロットル制御部が作動しているが、エンジンが外部負荷を受けていない場合に第２のアイドルモードで動作することにより、高速すぎる動作を回避する。これにより、点火のカットによる不所望の排出に関連する問題が軽減される。
【０００９】
態様によれば、制御ユニットは、エンジン回転数値に応じた調整可能弁の状態の範囲を含む望ましくない動作ゾーンを決定し、調整可能弁の状態を望ましくない動作ゾーンの外側に制御するように構成される。
【００１０】
望ましくない動作ゾーンは、２ストローク燃焼エンジンが最適化されていない動作条件に対応する。例えば、エンジンが望ましくない動作ゾーンで動作している場合、燃焼エンジンの掃気運転が適切に機能しない可能性があり、高温や失火につながる可能性がある。エンジンが望ましくない動作ゾーンの外側で動作するように調整可能弁の状態を制御することにより、エンジンの最適ではない掃気に関連する問題が回避される。
【００１１】
態様によれば、制御ユニットは、エンジン回転数値とエンジンスロットル角度の組み合わせから生じるエンジントルクに基づいて望ましくない動作ゾーンを決定するように構成され、望ましくない動作ゾーンは、最適ではないエンジン掃気運転に対応する。エンジン回転数とエンジンスロットル角度の２つのパラメータで望ましくない動作ゾーンを決定できることが好都合である。
【００１２】
いくつかの態様によれば、制御ユニットは、第１、第２、および第３の望ましくない動作ゾーンなどの複数の望ましくない動作ゾーンを決定するように構成されている。
【００１３】
態様によれば、制御ユニットは、エンジン回転数が目標エンジン回転数を下回っている場合に調整可能弁の開放を第１の量だけ増加させ、エンジン回転数が目標エンジン回転数を上回っている場合に第２の量だけ調整可能弁の開放を減少させることによって調整可能弁の状態を制御するように構成され、ここで、第１および第２の量は、調整可能弁の状態を望ましくない動作ゾーンの外側に制御するように決定される。このように、調整可能弁を使用して、エンジン回転数を目標エンジン回転数に近づけるように制御しながら、望ましくない動作ゾーンでの動作を回避する。提案された制御ユニットは複雑ではなく、エンジン回転数の関数として増減を実装するというメリットがある。
【００１４】
態様によれば、制御ユニットは、燃焼エンジンの温度値に応じて、望ましくない動作ゾーンを決定するように構成されている。内燃機関の温度値に応じて望ましくない動作ゾーンを決定することにより、現在のエンジン運転状態に応じて望ましくない動作ゾーンを調整できるというメリットがある。たとえば、エンジンが過熱に近くより大きな動作マージンが必要な場合は、望ましくない動作ゾーンが大きくなる。一方、エンジンが過熱から遠く、小さな動作マージンが必要な場合は、望ましくない動作ゾーンが小さくなる。
【００１５】
態様によれば、制御ユニットは、燃焼エンジンに関連するユーザープロファイルに応じて望ましくない動作ゾーンを決定するように構成されている。一部のユーザーは、他のユーザーよりも積極的にエンジンを操作することが予想される。また、一部のユーザーは、例えば積極的にエンジンの負荷を変化させることにより、高レベルの応力をより頻繁にエンジンにかけることがある。有利なことに、このようなさまざまなユーザー特性は、現在エンジンを操作しているユーザーに関連付けられたユーザープロファイルに応じて、望ましくない動作ゾーンを決定することで説明される。
【００１６】
態様によれば、目標エンジン回転数は、調整可能弁の状態の関数である。これは、エンジンが現在動作している動作シナリオに応じて、エンジンが異なる目標エンジン回転数を目指して努力することを意味する。例えば、制御ユニットは、エンジンが外部負荷を受けた場合に目標エンジン回転数を最大エンジン回転数に近づけるように最大化し、エンジンが第２のアイドルモードで動作する、つまり、エンジンに大きな外部負荷がかからない場合に、目標エンジン回転数を下げることが有利な場合がある。このようにして、エンジンに負荷がかかっている場合にエンジンのパフォーマンスが最大化され、エンジンに負荷がかかっていない場合にノイズと燃料消費が削減される。別の例によれば、制御ユニットは、エンジンが外部負荷を受ける場合に最大トルクに関連するエンジン回転数の近くで動作するようにエンジンを制御し、同時に、エンジンが外部負荷を受けていない場合に最大慣性が保存されるように、エンジン目標回転数を制御することが有利である。
【００１７】
態様によれば、制御ユニットは、２ストローク燃焼エンジンの動作状態に関連するセンサ入力信号に応じて、調整可能弁状態の範囲を含む望ましくない動作ゾーンを決定するように構成される。したがって、有利には、エンジンがその意図された目的のために使用される場合に、望ましくない動作ゾーンが決定または調整され得る。このように、エンジンの使用方法に応じて望ましくない動作ゾーンをカスタマイズできるという利点がある。有利なことに、望ましくない動作ゾーンは、燃焼エンジンの使用中に決定できるため、事前に構成する必要がないか、少なくとも高精度で事前に構成する必要がない。
【００１８】
態様によれば、制御ユニットは、調整可能弁の状態を制御して、エンジン回転数を構成された最大エンジン回転数未満の回転数に制限するように構成されている。エンジンの空転状態を回避するためにエンジン回転数を制限するこの方法は、必ずしも点火のカットを含むとは限らないため、上記の排出レベルの増加に関連する問題とは関連しないという利点がある。
【００１９】
態様によれば、調整可能弁の状態は、開状態と閉状態を含むバイナリ状態である。このようなバイナリ状態弁は、コスト効率の高い方法で実装でき、低コストの実装を提供するという利点がある。
【００２０】
態様によれば、調整可能弁の状態は、完全に閉じた状態と完全に開いた状態との間で構成可能な空気流レベルの連続範囲を含む。このタイプの連続制御により、精度が向上し、エンジンの吸気制御がより洗練される。連続制御はバイナリ状態制御と組み合わせることができる。例えば、制御ユニットは、ある動作範囲内で連続制御を適用し、燃焼エンジンの他のある動作範囲内でバイナリ制御を適用することができる。
【００２１】
態様によれば、制御ユニットは、燃焼エンジンがクラッチ係合エンジン回転数を超えて加速する場合に調整可能弁の開放を一時的に第３の量だけ減少させることによって調整可能弁の状態を制御するように構成され、それによって一時的に低減されたエンジントルクで２ストローク燃焼エンジンのクラッチ動作を完了することができる。これにより、内燃機関と併用するクラッチ装置の摩耗が少なくなるという利点がある。
【００２２】
２ストローク燃焼エンジンを含む電動工具も本明細書に開示されている。
【００２３】
特に、切断ディスクに動力を供給するように構成された燃焼エンジンを備える電動工具が本明細書に開示され、切断ディスクの慣性は、燃焼エンジンの内部慣性を超え、それにより、内燃機関の駆動なしで、目標エンジン回転数に対応する状態から開始する切断ディスクによる時間制限のある切断作業を可能にする。
【００２４】
有利なことに、切断ディスクは、切断ディスクがエネルギーを貯蔵する回転運動および質量に関連しているという点で、エネルギー貯蔵として機能する。このエネルギー貯蔵は、本明細書で説明するように、制御ユニットによるエンジンの制御を可能にするバッファとして機能する。蓄積されたエネルギーにより時間制限のある切断操作が可能になるため、エンジンは動作条件の変化に応じて動作状態を調整する場合がある。エンジン制御がプロアクティブである必要がないことは利点である。切断ディスクによるバッファ効果により、燃焼エンジンからの出力の変動が均一になり、燃焼エンジンからの出力が不均一であっても、切断ディスクによる安定した出力が可能になるというさらなる利点がある。
【００２５】
上記の利点に関連する方法およびコンピュータプログラムも本明細書に開示されている。
【００２６】
本開示は、添付の図面を参照してより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】２ストロークエンジンを概略的に示す。
【図２Ａ】直列に配置された２つの弁を示す。
【図２Ｂ】並列弁構成を示す。
【図３】スロットルの配置を示す。
【図４】エンジン回転数の関数としてのエンジントルクを示すグラフである。
【図５】エンジン回転数の関数としての弁状態を示すグラフである。
【図６】エンジン回転数の関数としての弁状態を示すグラフである。
【図７】エンジン回転数の関数としてのエンジントルクを示すグラフである。
【図８】エンジン回転数の関数としての弁状態を示すグラフである。
【図９】制御ユニットを概略的に示す。
【図１０】電動工具を概略的に示す。
【図１１】電動工具の原理を概略的に示す。
【図１２】コンピュータプログラム製品を概略的に示す。
【図１３】方法を説明するフローチャートである。
【図１４】方法を説明するフローチャートである。
【図１５】調整可能弁配置を概略的に示す。
【図１６】調整可能弁配置を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本開示の態様は、添付の図面を参照してより完全に説明される。しかしながら、本明細書に開示される異なるデバイス、コンピュータプログラムおよび方法は、多くの異なる形態で実現することができ、本明細書に記載される態様に限定されると解釈されるべきではない。図面中の同様の番号は、全体を通して同様の要素を指す。
【００２９】
本明細書で使用される用語は、本開示の態様を説明するためだけのものであり、本発明を限定することを意図するものではない。ここで使用されているように、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈で明確に示されていない限り、複数形も含むことを意図している。
【００３０】
図１は、２ストロークエンジン１００を概略的に示している。ピストン１３０は、燃焼チャンバ１２０を含むシリンダー内で往復運動するように配置されている。ピストンが上方向に移動する際に、燃料設定によって決定された組成を有する混合気がチャンバ１２０に噴射される。ピストンが最上部の位置（上死点と呼ばれることが多い）に到達する直前に、混合気が点火装置によって点火される。その後、混合気が燃焼し、ガスが膨張し、ピストンが下方向に押し出される。ピストン１３０の直線運動は、既知の方法で、クランクケース１１０に配置されたクランクシャフト１０５の円運動に伝達される。
【００３１】
切断ディスクなどの工具は、クランクシャフト１０５を介して燃焼エンジン１００によって動力を供給され得る。クランクシャフトと工具の間にクラッチの配置が構成されていることがよくある。
【００３２】
ここで、慣性とは、慣性モーメント、すなわち、角質量または回転慣性を指す。慣性は、例えばｋｇｃｍ２で測定される 。
【００３３】
本明細書において、内燃機関の外部負荷とは、切断作業などの実際の作業がエンジンによって実行されている場合にエンジンが受ける負荷を指す。外部負荷は、作業の有無にかかわらず、エンジンが常に受けるエンジンの内部負荷とは異なる。内燃機関の内部負荷は、例えば、内部ファンの駆動による負荷、内部摩擦による負荷、および掃気操作による負荷からなる。既知の理由により、内部エンジン負荷は、エンジン回転数とともに増加することがよくある。
【００３４】
本明細書において、図中のユニット間の矢印は、一般に、モジュール間の機能的接続を示しており、特に明記しない限り、必ずしも直接的な物理的接続ではない。例えば、インターフェースユニットとアクチュエータユニットとの間の機能的接続は、同じ技術的効果を達成しながら、多くの同等の方法で実施され得ることが理解されるだろう。例えば、インターフェースユニットによって生成される信号は、アクチュエータに直接転送される機械的信号である場合もあれば、アクチュエータを制御する制御ユニットによって受信される電気制御信号である場合もある。
【００３５】
エンジン１００は、１つまたは複数の吸気口を有し、ここでは、吸気口１４０として概略的に示されている。１つまたは複数の吸気口により、エンジンに空気が流入し、燃焼が可能になる。吸気口は、混合気に使用されるほか、さまざまなブーストチャネルや、エアヘッドと呼ばれることもある層状の掃気にも使用できる。
【００３６】
図１に示される２ストローク燃焼エンジン１００のような燃焼エンジンは、高い出力対重量比が望まれる手持ちの電動工具でしばしば使用される。このような電動工具の用途では、燃焼エンジンは空冷式であることが多く、水冷に比べて効果の低い冷却方法となる可能性がある。
【００３７】
図１に示されるような２ストロークエンジン１００は、理想的な運転条件である特定の運転条件に対してしばしば最適化される掃気システムを有する。理想的な運転条件は、通常、全エンジン負荷と全開スロットル（ＷＯＴ）に関連している。エンジンを理想的な運転条件で運転する場合、掃気システムが効果的であり、つまり、エンジンは低排出ガスで高出力を提供する。２ストロークエンジンは、さまざまな運転条件に対応するように構成されていないことがよくある。したがって、理想的な運転状態から外れると、掃気システムの効果が失われ、失火、排出レベルの上昇、シリンダー、ピストン、クランクケース、マフラーなどのエンジン部品の高温などの望ましくない影響が生じる可能性がある。理想的な運転状態から遠く離れた長時間燃焼エンジンを運転すると、エンジンが故障することさえある。
【００３８】
アイドルモードの運転状態の間、つまりユーザーが操作するスロットルがほぼ閉じている場合は、掃気システムは最適とはほど遠いものになる。ただし、低アイドル時の最適ではない掃気運転による燃焼エンジンへの影響は、エンジン回転数が低いため、それほど害がないことがよくある。
【００３９】
ただし、エンジンが空転回転数よりも遅く、クラッチ係合回転数よりも速いエンジン回転数で部分的に負荷されている場合、エンジンは、最適ではない掃気に悩まされ、かなりのエンジン回転数のために、失火、高温、さらにはエンジンの故障につながる可能性がある。第１の望ましくない動作ゾーンは、アドルスロットル状態およびＷＯＴの間にあり、エンジンの動作は、エンジン回転数が十分に大きいと同時に、掃気システムが完全に機能しないようなものであり、例えば、高いエンジン温度などの問題を引き起こす。
【００４０】
いくつかの電動工具は、大きな慣性に関連する切断ディスクまたはカットオフホイールなどを含む。本明細書では、燃焼エンジン１００は、そのような大きな慣性に関連する工具、例えば、少なくとも１０インチの直径を有する切断ディスクを駆動するのに適していると想定される。この大きな慣性は、急速に回転する切断ディスクにかなりの量のエネルギーが蓄えられるという点で、エネルギー貯蔵として機能する。この蓄積されたエネルギーは、エネルギーが切断ディスクの燃焼エンジン駆動なしで切断ディスクによる時間制限された切断作業を可能にするという点で、燃焼エンジンの制御を容易にする。蓄積されたエネルギーは、工具への不均一なパワー入力、つまり燃焼エンジンからの不均一なパワー出力を平滑化して工具からの一貫したパワー出力を提供するパワーバッファーとしても機能する。
【００４１】
エンジンへの吸気口の流れを制御するために、調整可能弁１５０が配置されている。いくつかの態様によれば、調整可能弁１５０の状態は、開状態と閉状態とを含むバイナリ状態である。他のいくつかの態様によれば、調整可能弁１５０の状態は、全閉状態と全開状態との間で設定可能な空気流レベルの連続範囲を含む。調整可能弁は、バイナリ弁としても連続範囲でも動作可能であることが理解されるだろう。たとえば、弁は、特定の動作条件では構成可能な空気流レベルの連続範囲で動作し、特定の他の動作条件ではバイナリモードで動作することができる。
【００４２】
本明細書に開示される技術は、図４〜図７に関連して以下で詳細に説明されるように、調整可能弁１５０の状態を自動的に調整することによって、望ましくない動作ゾーンでの動作を回避することを目的とする。調整可能弁の制御は、バッファとして機能し、燃焼エンジン１００からの出力パワーの変動を均一にする工具の蓄積されたエネルギーにより、工具からの出力パワーに大きな影響を与えない。
【００４３】
いくつかの態様によれば、工具の慣性は、燃焼エンジンの内部慣性よりも大きい。しかし、本明細書に開示される燃焼エンジンは、高慣性に関連する工具なしでそのまま使用できることが理解されるだろう。
【００４４】
エンジン１００はまた、エンジンの動作を制御するように構成された制御ユニット１６０を備える。例えば、制御ユニットは、制御信号１６２によって調整可能弁１５０の状態を制御するように構成されている。このように、態様によれば、調整可能弁１５０は、制御ユニット１６０から受信した制御信号１６２によって制御されるように構成された電気制御可能弁である。
【００４５】
当業者は、電気制御可能弁が、同じ効果を達成しながら、多くの異なる方法で実現できることを理解するだろう。例えば、電気制御可能弁は、発電機または電池によって動力を供給される電気モーターを使用することによって実現され得、このモーターは、制御ユニット１６０によって制御され、制御信号１６２に基づいて弁開放を調整する。
【００４６】
電気制御可能弁は、他の態様によれば、制御ユニット１６０によって電気的に制御されるソレノイド構成として実装することができる。そのような例のいくつかは、図１５および図１６に関連して以下で説明される。
【００４７】
電気制御可能弁は、さらなる態様によれば、制御ユニット１６０によって電気的に制御される回転ディスク弁としても実施することができる。
【００４８】
制御ユニット１６０は、例えば、図９に関連して、以下でより詳細に説明される。
【００４９】
燃焼エンジン１００はまた、ユーザー操作スロットル制御部１７０を備える。このスロットル制御部は、例えば、エンジンに負荷をかける前に、ユーザーが燃焼エンジン１００を加速するために操作する既知の手動スロットル制御部であり得る。スロットル制御部１７０は、制御ユニットと同じ調整可能弁１５０、または図２Ａおよび図２Ｂを参照して以下で説明するように、図１に示されていない別個の弁を制御１６４するように構成され得る。
【００５０】
上記のように、図の矢印は一般に機能的な接続を示す。つまり、必ずしも物理的な接続である必要はない。例えば、図１は、ユーザー操作スロットル制御部１７０と調整可能弁１５０との間のスロットル制御信号１６４である接続１６４、および制御ユニット１６０と調整可能弁１５０との間の別の接続１６２を示している。これらの機能的接続は、制御ユニット１６０から調整可能弁１５０への単一の物理的接続、およびユーザー操作スロットル制御部１７０から制御ユニット１６０への物理的接続によって十分に実施され得る。したがって、ユーザー操作スロットル制御部１７０からの制御信号は、いくつかの態様によれば、制御ユニット１６０を通過することができる。
【００５１】
図１の調整可能弁１５０への矢印１６２、１６４は、調整可能弁が、ユーザー操作スロットル制御部１７０および制御ユニット１６０によって実施される制御アルゴリズムの両方によって共同で制御されると解釈されるべきである。
【００５２】
制御ユニットは、調整可能弁１５０を調整することによって、燃焼エンジン１００に入る空気１４０の流れを制御することができる。制御ユニット１６０は、燃焼エンジンからの入力信号１６１を受信するように構成されており、そこから、エンジンの回転数を決定することができる。そのような入力信号は、例えば、既知の方法でエンジンのフライホイールに接続されて取り付けられた磁石およびコイル構成によって得られるパルストレインを含み得る。入力信号は、任意選択で、ユーザー操作スロットル制御部１７０の状態を示すステータス信号１６３を含み得る。
【００５３】
要約すると、図１に示される２ストローク燃焼エンジン１００は、ユーザー操作スロットル制御部１７０、燃焼エンジンの１つまたは複数の吸気口１４０を制御するように構成された調整可能弁１５０、および調整可能弁１５０の状態を制御するよう構成された制御ユニット１６０を備える。
【００５４】
図２Ａは、第１の弁１５０および第２の弁２１０を有する例示的な弁構成を概略的に示している。第１の弁１５０は、制御ユニット１６０によって生成される制御信号１６２によって制御されるように構成された調整可能弁である。第２の弁２１０は、ユーザー操作スロットル１７０の状態に基づいて生成されたスロットル制御信号１６４によって制御されるように構成されたスロットル弁である。上記のように、スロットル制御信号１６４は、制御ユニット１６０を物理的に通過することができる。
【００５５】
任意選択で、制御ユニット１６０は、スロットル弁ステータス信号１６３によって、ユーザー操作スロットル弁の状態に関する情報を取得するように構成される。
【００５６】
図２Ａに示される第１および第２の弁は直列に配置されており、したがって、吸気口１４０を通る空気の流れを共に制御することが理解される。
【００５７】
図２Ｂは、第１および第２の並列弁を有する弁構成を概略的に示している。第１の弁１５０Ａ、１５０Ｂは、制御ユニット１６０によって生成される制御信号１６２’によって制御されるように構成された調整可能弁である。第２の弁２１０Ａ、２１０Ｂは、ユーザー操作スロットル１７０の状態に基づいて生成されたスロットル制御信号１６４’によって制御されるように構成されたスロットル弁である。
【００５８】
任意選択で、制御ユニット１６０は、スロットル弁ステータス信号１６３によって、ユーザー操作スロットル弁の状態に関する情報を取得するように構成される。弁１５０Ａ、２１０Ａの１つのセットは、混合気吸気口１４０Ａに使用でき、一方、弁１５０Ｂ、２１０Ｂのもう一方のセットは、燃焼エンジン１００の層状掃気のために純粋な空気の吸気口１４０Ｂを制御するために使用できる。
【００５９】
いくつかの態様によれば、第３の弁１５０Ｃは、制御信号１６２Ｂに基づいて、両方の吸気口の共通の吸気口を制御するように構成され得る。第３の弁を使用する場合、弁１５０Ａ、１５０Ｂは省略することができる。
【００６０】
図２Ｂに示される弁は、並列に配置され、吸気口１４０を通る空気の流れを共に制御することが理解される。
【００６１】
図１５Ａおよび図１５Ｂは、調整可能弁１５０の例を示している。この例示的な調整可能弁１５０は、既知の方法で燃焼エンジン１００への空気の流れを制御する弁部分１５０’を備える。弁部分１５０’は、機械式スロットルリンケージ１５１０を介して、ユーザー操作スロットル制御部１７０によって制御されるように構成されている。スロットルリンケージ１５１０は、例えば、スロットルケーブルまたはワイヤであり得るか、またはある種の制御ロッドまたは他の機械的リンケージ部品を含むことができる。通常、ユーザーがスロットル制御部１７０を操作すると、力がスロットル制御部１７０からスロットルリンケージ１５１０を介して弁部分１５０’に伝達されて、燃焼エンジンの吸気口を制御する。
【００６２】
図１５Ａおよび図１５Ｂに示される調整可能弁１５０は、制御ユニット１６０からの制御信号に応答してスロットルリンケージ１５１０の張力を解放するように構成されたスロットルリンケージ張力装置１５２０を含み、それによって燃焼エンジンの現在のスロットルレベルを低減する。スロットルリンケージ張力装置は、図１５Ａおよび図１５Ｂに概略的に示されているように、スロットルリンケージに張力をかけるために伸長し、およびスロットルリンケージの張力を低減するために収縮することができる可動アーム１５３０に取り付けられている。したがって、制御ユニット１６０は、スロットルリンケージ張力装置１５２０を制御することによって調整可能弁１５０の状態を制御するように構成されている。可動アームは、リンケージ１５１０が接続点で自由に可動であるように、リングまたはホイールを介してスロットルリンケージ１５１０に接続されている。このように、スロットルリンケージ張力装置１５２０がリンケージ１５１０に張力をかける限り、エンジンは、スロットルリンケージ張力装置１５２０の影響を受けることなく、通常のスロットル制御モードで動作する。しかし、その後テンションが解放されると、スロットルが急激に低下する。
【００６３】
例えば、制御ユニット１６０が、燃焼エンジン１００が最大エンジン回転数に近づいていることを検出した場合、制御ユニット１６０は、リンケージ張力装置を動作してスロットルリンケージ１５１０の張力を解放することによってスロットルをカットし、それによってスロットルレベルを低減し、空転回転数での動作が回避される。
【００６４】
言い換えれば、慣性に関連する工具と共に使用するための２ストローク燃焼エンジンが本明細書に開示されている。エンジンは、ユーザー操作スロットル制御部１７０、燃焼エンジンの１つまたは複数の吸気口１４０を制御するように配置された調整可能弁１５０、および調整可能弁１５０の状態を制御するように構成された制御ユニット１６０を備える。調整可能弁１５０は、スロットルリンケージ１５１０を介してユーザー操作スロットル制御部１７０によって制御されるように配置された弁部分１５０’を備える。調整可能弁１５０はまた、スロットルリンケージ１５１０の張力を解放するか、または制御ユニット１６０からの制御信号に応答してスロットル制御部を解除するように構成されたスロットルリンケージ張力装置１５２０、１５２０’を含み、それによって現在のスロットルレベルを低減する。制御ユニット１６０は、調整可能弁１５０の状態を制御して、燃焼エンジン回転数を最大エンジン回転数レベル未満に維持するように構成されている。したがって、空転回転数での燃焼エンジンの動作を回避するための効率的な手段が提供される。
【００６５】
上記のように、本明細書に開示される技術は、任意の１つのゾーンまたは望ましくない動作ゾーンの任意の組み合わせでの動作を回避するために使用することができる。例えば、制御ユニット１６０およびアクチュエータ１５２０、１５３０は、第１の望ましくない動作ゾーンのみ、第２および第３の望ましくない動作ゾーンのみでの燃焼エンジン１００による動作を回避するように、または第３の動作ゾーンのみでの動作を回避するように設計され得る。しかし、好ましくは、制御ユニット１６０は、３つのすべての望ましくない動作ゾーン４１０、４２０、４２１での動作を回避するように設計されている。
【００６６】
張力装置は、図１５Ａおよび図１５Ｂに示されるようにプルタイプ１５２０のもの、または図１６に概略的に示されるようにプッシュタイプ１５２０’のものであり得る。プルタイプの張力装置は、通常、図１５Ａに示されるように伸長され、図１５Ｂに示されるように制御信号に応答して収縮されて、スロットルリンケージ１５１０から張力を取り除く。プッシュタイプの装置は、逆の原理に従って動作する。つまり、通常、図１６に示すように収縮され、制御信号に応答して伸長１６２０され、これにより、スロットルリンケージ１５１０の張力が減少する。
【００６７】
スロットルリンケージ張力装置は、プルタイプ装置１５２０用のプル動作ソレノイド装置またはプッシュ動作装置１５２０’用のプッシュ動作ソレノイド装置によって実現することができる。そして、制御ユニット１６０は、電気制御信号を使用してソレノイド装置を制御する。
【００６８】
スロットルリンケージ張力装置はまた、例えば、エクセンタなどを介してスロットルリンケージと係合するように構成された電気モーターによって実現することができる。
【００６９】
いくつかの態様によれば、スロットルリンケージ張力装置１５２０、１５２０’は、デフォルト状態にある場合にスロットルリンケージ１５１０の張力を維持し、制御ユニット１６０からの制御信号に応答してスロットルリンケージ１５１０の張力を解放するように構成される。
【００７０】
当業者は、燃焼エンジンへの吸気は、いくつかの異なる方法で実現でき、弁または同様の効果を有する他の制御装置によって制御することができ、本明細書に示す例は、関連する弁装置の完全なリストではないことを理解するだろう。本明細書の教示は、特定の弁構成に依存しないが、制御ユニット１６０によって制御することができる任意のタイプの弁構成に限定することなく実施することができる。
【００７１】
図３は、単一の吸気弁３５０が、燃焼エンジン１００のエアヘッドシステム（ＡＨ）の吸気口、および燃焼エンジン１００の混合気（ＡＦ）の吸気口を制御するように構成されているスロットル構成を示している。ここで、弁は、仕切り３４０によって分離して配置された第１のリード弁３２０および第２のリード弁３３０を含むスプリットリード構成３１０に関連して配置されている。単一吸気弁３５０は、ユーザー操作スロットル制御部１７０と制御ユニット１６０の両方によって制御されるように構成されている。
【００７２】
態様によれば、調整可能弁３５０は、エンジン１００の純粋空気の吸気口ＡＨおよび混合気吸気口ＡＦを制御するように配置されている。
【００７３】
図３の弁構成は非限定的な例であり、本明細書の教示は、特定の弁構成に依存しないことを再度理解されたい。
【００７４】
図１に示されるような２ストロークエンジン１００に関連するさらなる問題が存在する。このような問題の１つは、部分的に係合されたクラッチ装置で発生する熱に関連している。２ストロークエンジンを有する手持ちの工具は、多くの場合、クラッチ係合エンジン回転数で係合するように構成されたクラッチを含む始動装置を備えている。このように、燃焼エンジンは、始動時にエンジンによって駆動される工具が作動しないため、最小負荷、つまり内部負荷のみで始動される。そして、エンジンが始動し、ユーザー操作スロットル動作などによりエンジン回転数が上昇すると、クラッチ構成が工具をクランクシャフトに接続し、工具が回転し始める。工具は、たとえば、対象物に切り込むために使用することができる。切断するために工具が使用される場合、必要なパワーは、たとえば、切断する材料の違いや、工具にかかる圧力のレベルの違いによって異なる。エンジンからのパワーの必要性が、エンジンがＷＯＴで提供できる最大パワー量よりも高い場合、エンジン回転数は低下する。ユーザーがエンジン負荷を下げないと、エンジン回転数が低下し、クラッチが部分的に係合解除される場合がある。この動作状態は、部分的に係合解除されたクラッチでかなりの量の熱が発生し、クラッチ装置または他のエンジン部品を損傷する可能性があるという点で有害である可能性がある。その結果、クラッチが部分的に係合されている付近に、第２の望ましくない動作ゾーンがある。
【００７５】
本明細書に開示される技術はまた、図８に関連して以下で詳細に説明されるように、調整可能弁１５０の状態を自動的に調整することによって、クラッチが部分的に係合される第２の望ましくない動作ゾーンでの動作を回避することを目的とする。
【００７６】
別の問題は、点火カットによるエンジン回転数制限による排出レベルの増加に関連している。エンジンからのパワーの必要性がＷＯＴで供給されるものより少ない場合、ユーザー操作スロットルが完全にまたは少なくとも大幅に作動している限り、エンジン回転数は増加する。このようなエンジン回転数の上昇は、設定された最大エンジン回転数を超えるエンジン回転数につながる可能性がある。ほとんどの燃焼エンジンシステムには、燃焼エンジンの空転に対抗するための回転数制限装置が装備されている。このような既知の回転数制限装置は、エンジン回転数が最大エンジン回転数を超えた場合にエンジン点火をカットする。ただし、点火をカットすると、未燃燃料の量が増え、排気ガスとともに燃焼エンジンから排出される。これは、排出レベルが増加することを意味し、これは望ましくない。このような点火カットによる回転数制限は、排出レベルが高くなるため望ましくない。したがって、第３の望ましくない動作ゾーンは、最大エンジン回転数を超えるエンジン動作によって定義される。
【００７７】
本明細書に開示される技術はさらに、以下で詳細に説明されるように、代わりに調整可能弁１５０の状態を自動的に調整することによって、点火カットによる回転数制限を回避することを目的としている。
【００７８】
図４は、毎秒回転数（ｒｐｓ）でのエンジン回転数の関数としてのニュートンメートル（Ｎｍ）でのエンジントルク４１４を示すグラフ４００である。エンジンが作動スロットル制御を受けていない場合、エンジンは、アイドルエンジン回転数４０４の第１のアイドルモード４０１で動作する。前述のように、この第１のアイドルモードは、エンジンの最適ではない掃気運転に関連している。ただし、エンジン回転数が低いため、過熱や失火の可能性は低い。
【００７９】
エンジン１００を加速するためにスロットルが作動されると、トルク４１４は、エンジン回転数の増加とともに増加する。クラッチ装置が切断ディスクなどの工具をエンジンクランクシャフトに接続して工具に動力を供給するように作動し接続するクラッチ係合エンジン回転数４０５が存在する。多くの場合、クラッチ装置が部分的に係合されているエンジン回転数スパン４０９がある。この領域は、前述のように、部分的に係合したクラッチが熱および機械的摩耗を発生させ、クラッチまたは他のエンジン部品を損傷する可能性がある、第２の望ましくない動作ゾーン４２１である。クラッチの係合後、エンジントルクは、最大エンジントルクに関連する燃焼エンジンの回転数４１３で最大エンジントルクレベル４０３まで増加し続ける。この最大エンジントルクレベルは、必ずしも最大エンジン出力と一致するとは限らない。最大トルクエンジン回転数４１３の後、エンジン回転数がさらに上がるとトルクが低下する。
【００８０】
例えば、安全上の理由及び機械的完全性に関連する理由により、最大エンジン回転数４０７が定義されており、それを下回るエンジン回転数に常に維持される。最大エンジン回転数を超えると、エンジンを安全に動作できない動作ゾーン４２０となる。したがって、この動作ゾーンは、望ましくない動作ゾーンであり、本明細書では第３の望ましくない動作ゾーン４２０と呼ばれる。
【００８１】
上で論じたように、エンジン回転数の関数として、上限トルク４１１および下限トルク４１２によって区切られた第１の望ましくない動作ゾーン４１０が存在する。この範囲では、エンジンの掃気システムが適切に作動していないため、エンジンが過熱、失火、排出量の増加にさらされる可能性がある。この第１の望ましくない動作ゾーンの上、すなわち領域４１５では、燃焼エンジン１００の掃気システム動作は満足のいくものであり、過熱、失火、および高排出レベルのリスクが低いことを意味する。第１の望ましくない動作ゾーン４１０の下、すなわち領域４１６においては、燃焼エンジン１００の掃気運転は適切に動作していない。ただし、エンジン回転数とトルクレベルが低いため、掃気不良による悪影響はそれほど深刻ではない。
【００８２】
本明細書では、望ましくない動作ゾーンという用語は、一般に、望ましくない燃焼エンジンの状態を論じるときに使用される。さまざまな望ましくない動作ゾーン４２１、４１０、４２０があることを理解されたい。第１の望ましくない動作ゾーン４１０は、エンジン回転数の関数としての上限トルク４１１および下限トルク４１２、ならびに最大エンジン回転数４０７によって区切られる。第２の望ましくない動作ゾーン４２１は、クラッチ装置が部分的に係合しているエンジン回転数スパン４０９の近くに位置している。第３の望ましくない動作ゾーン４２０は、最大エンジン回転数４０７を超えるエンジン回転数によって定義される。
【００８３】
本明細書に開示される技術を使用して、任意の１つのゾーンまたは望ましくない動作ゾーンの任意の組み合わせでの動作を回避できることが理解されるだろう。例えば、制御ユニット１６０は、第１の望ましくない動作ゾーンのみ、第２および第３の望ましくない動作ゾーンのみでの燃焼エンジン１００による動作を回避するように、または第３の動作ゾーンのみでの動作を回避するように設計され得る。しかし、好ましくは、制御ユニット１６０は、３つのすべての望ましくない動作ゾーン４１０、４２０、４２１での動作を回避するように設計される。
【００８４】
図１に示されるエンジン１００のような２ストロークエンジンの場合、トルクおよびエンジンへの空気流は密接に関連している。エンジンへの空気流が多いとトルクが高くなり、エンジンへの空気流が少ないとトルクが低くなる。したがって、図４に示すようなトルクのグラフは、エンジン回転数の関数としての吸気弁の状態のグラフによく似ている。つまり、トルク、弁の状態、エンジン回転数は数学的に関連している。
【００８５】
いくつかの態様によれば、吸気弁は、燃焼エンジン１００のスロットル弁である。
【００８６】
いくつかの態様によれば、調整可能弁は、燃焼エンジン１００のスロットル弁である。
【００８７】
いくつかの態様によれば、燃焼エンジン１００は、層状給気燃焼エンジンであり、混合気および層状給気に使用される純粋な空気（エアヘッドと呼ばれることもある）のための吸気口を有する。本明細書で言及される吸気弁は、混合気弁およびエアヘッド弁の両方であり得るか、または混合気を制御するために使用される単なるスロットル弁であり得る。
【００８８】
いくつかの例示的な実装形態では、制御ユニット１６０は、調整可能なスロットル弁の状態を制御するように構成されている。スロットル弁は、例えば、ロストモーション接続を介してエアヘッド弁にリンクすることができる。このように、エアヘッド弁は制御ユニットによって間接的に制御され、制御ユニットはスロットル弁の状態を制御し、スロットル弁は機械的リンケージを介してエアヘッド弁の状態を制御する。ただし、この場合、前述のように、制御ユニット１６０とエアヘッド弁の間に機能的な接続が明らかに存在する。
【００８９】
図５〜図６および図８は、ｒｐｓで測定されたエンジン回転数の関数としての弁状態をパーセントで示すグラフであり、図４に示されているグラフに対応している。弁状態のパーセンテージが高いほど、弁が開いてトルクが大きくなり、パーセンテージが小さいほど、弁が閉じてトルクが小さくなる。弁状態のグラフは、図４のトルクを示すグラフとほぼ同じであることに留意されたい。これは、常にそうであるとは限らない。実際、２つの異なるタイプのグラフは大幅に異なる場合がある。
【００９０】
いくつかの態様によれば、１００％の弁状態は全開弁に等しく、０％の弁状態は全閉弁に等しい。弁の状態は、リットル／秒で測定されたエンジンを通る空気流に比例する。弁の状態は、組み合わせて配置されたいくつかの別個の弁を通る空気の流れを示す集約された弁の状態を含み得ることが理解されるだろう。
【００９１】
図５は、図４の第１の望ましくない動作ゾーン４１０が、トルク、弁状態、およびエンジン回転数が関連しているため、上限５１１および下限５１２によって区切られた、吸気弁状態５１０に関して同様の形状の第１の望ましくない動作ゾーンに対応することを示している。したがって、各エンジン回転数に対して、回避されるべき調整可能弁状態５２０の範囲が存在する。回避すべき調整可能弁状態のこれらの範囲５２０は、最適ではない掃気が問題を引き起こす可能性が高いエンジンの動作条件に対応する。領域５１５の場合のように掃気システムが効果的であるため、または領域５１６の場合のように最適ではない掃気でエンジンを動作できる低トルクおよび／またはエンジン回転数のために、これらの弁状態の範囲外でのエンジンの動作が好ましい。本開示の目的は、第１の望ましくない動作ゾーン５１０などの望ましくない動作ゾーンの外側での動作を可能にする燃焼エンジン、電動工具、および方法を提供することである。
【００９２】
慣性の大きい工具を使用した場合の影響については、図１１に関連して、以下でさらに説明される。前述のバッファ効果により、制御ユニット１６０は、調整可能弁を積極的に制御するのではなく、燃焼エンジンの回転数または負荷の変動に応じて調整可能弁を制御することができる。例えば、切断ディスクの慣性により、エンジン回転数の変化に応じて調整可能弁１５０を制御できるので、制御ユニットは、調整可能弁を制御して、第１の望ましくない動作ゾーン５１０の外側での動作を回避することができる。また、制御ユニット１６０は、全開状態と全閉状態との間で調整可能弁を制御することができ、燃焼エンジンからの不均一な出力は、均一な切断力を依然として提供できる工具のバッファ効果によって平滑化される。
【００９３】
蓄積されたエネルギーにより、燃焼エンジン１００は、完全なエンジン駆動なしで時間制限された切断作業を可能にするのに十分なエンジン回転数に関連する第２のアイドルモード４０２で構成され得る。制御ユニット１６０は、ユーザーがエンジンに外部負荷をかけるまで、スタンバイモードと見なすことができる第２のアイドルモードで動作を維持することができ、その後、制御ユニットは、調整可能弁を開いて燃焼エンジンからの出力の増加を提供することによって応答することができる。この応答は必然的にある程度の遅延に関連しているが、この遅延は蓄積されたエネルギーによって補償される。
【００９４】
態様によれば、燃焼エンジン１００は、エンジンがアイドル負荷閾値４０８未満の外部負荷を受けない場合に第２のアイドルモード４０２で動作するように構成され、アイドル負荷閾値は、最大エンジン負荷の５０％未満に構成される。
【００９５】
第１のアイドルモード４０１は、燃焼エンジン１００の従来のアイドルモードに対応する。このアイドルモードでは、エンジン回転数はクラッチ係合エンジン回転数４０５をはるかに下回っている。第１のアイドルモード動作点は、望ましくない動作ゾーン４１０のかなり外側にある。
【００９６】
ユーザーがユーザー操作スロットル制御部１７０を作動させると、エンジンは加速する。しかし、回転数制限機構が、例えば点火カットによってさらなる加速を妨げる最大エンジン回転数制限４０７まで加速する代わりに、開示された燃焼エンジン１００は、制御ユニットによって調整可能弁１５０の状態を調整して、第２のアイドルモード４０２で動作する。この第２のアイドルモード４０２もまた、第１の望ましくない動作ゾーン４１０のかなり外側にあるが、現在、目標エンジン回転数で動作する燃焼エンジンの結果として、かなりの量のエネルギーが蓄えられる。たとえば切断作業を開始することによりユーザーがエンジンに負荷をかけると、蓄積されたエネルギーにより、時間制限のある切断作業が可能になる。エンジン負荷が増加すると、エンジン回転数が目標エンジン回転数４０６を下回る。しかし、蓄積されたエネルギーにより、この低下は比較的遅く、制御ユニットは調整可能弁の状態を調整してエンジンへの吸気を増やし、目標エンジン回転数での動作を維持することができる。これについては、図７を参照して後で詳しく説明される。
【００９７】
態様によれば、目標エンジン回転数４０６は、構成された最大エンジン回転数４０７と、最大エンジントルク４１３に関連する燃焼エンジンの回転数との間にある。
【００９８】
燃焼プロセスを開始するために使用されるエンジン１００の始動モードは、本明細書ではアイドルモードとは呼ばれないことが理解されるだろう。
【００９９】
エンジンの空転状態を回避するために点火をカットすることを含む技術は、ここに開示された技術を補完するものとして任意選択で使用することができる。点火制御と調整弁の制御を並行して行うことができる。
【０１００】
要約すると、本明細書では、ユーザー操作スロットル制御部１７０、燃焼エンジンの１つまたは複数の吸気口１４０を制御するように配置された調整可能弁１５０、および調整可能弁１５０の状態を制御するように配置された制御ユニット１６０を備える２ストローク燃焼エンジン１００が開示される。燃焼エンジン１００は、ユーザー操作スロットル制御部１７０が作動されていない場合に、クラッチ係合エンジン回転数４０５よりも低いアイドルエンジン回転数４０４の第１のアイドルモード４０１で動作するように構成される。燃焼エンジン１００はまた、ユーザー操作スロットル制御部１７０が作動され、エンジンが外部負荷を受けていない場合に、クラッチ係合エンジン回転数４０５を超える目標エンジン回転数４０６の第２のアイドルモード４０２で動作するように構成される。制御ユニット１６０は、エンジン１００が第２のアイドルモード４０２で動作する場合に、調整弁１５０の状態を制御して、エンジン回転数を目標エンジン回転数４０６に維持するように構成されている。
【０１０１】
態様によれば、制御ユニット１６０は、エンジン回転数値に応じた調整可能弁状態５２０の範囲を含む、第１の望ましくない動作ゾーン５１０などの望ましくない動作ゾーンを決定し、望ましくない動作ゾーンの外側になるように調整可能弁１５０の状態を制御するように構成される。
【０１０２】
第１の望ましくない動作ゾーン５１０は、たとえば図５に示されている。この領域での作動は、燃焼エンジンに害を及ぼす可能性がある。
【０１０３】
態様によれば、制御ユニット１６０は、エンジン回転数値とエンジンスロットル角度の組み合わせから生じるエンジントルクに基づいて望ましくない動作ゾーン５１０を決定するように構成され、望ましくない動作ゾーンは、最適ではないエンジン掃気運転に対応する。
【０１０４】
態様によれば、２ストローク燃焼エンジン１００は、１つまたは複数のスロットル状態センサおよびエンジン回転数センサを備える。制御ユニット１６０は、１つまたは複数のスロットル状態センサからの１つまたは複数のスロットル状態入力信号、およびエンジン回転数センサからのエンジン回転数信号に基づいて、望ましくない動作ゾーン５１０に関連するエンジン１００の現在の動作点を決定するように構成される。
【０１０５】
スロットル状態センサは、例えば、ホールセンサまたは同様のものに基づくことができる。スロットル状態センサは、電位差計などを備えていてもよい。
【０１０６】
制御ユニット１６０はまた、提供された制御信号に基づいて、スロットル弁の状態を決定することができることが理解されるだろう。したがって、スロットル弁の状態は、スロットル状態センサを必要とせずに決定される。たとえば、弁が完全に閉じた状態で開始すると、制御信号が発行され、ＷＯＴに対して弁を２０％開く。弁の状態はＷＯＴの約２０％であると推測できる。
【０１０７】
エンジン回転数センサは、点火時期の値、または既知の方法で燃焼エンジンのフライホイールに接続されて配置された磁石およびコイルによって生成される電気パルス列に基づくことができる。
【０１０８】
態様によれば、制御ユニット１６０は、エンジン回転数が目標エンジン回転数４０６を下回る場合に、調整可能弁１５０の開放を第１の量だけ増加させることによって、およびエンジン回転数が目標エンジン回転数４０６を超える場合、調整可能弁１５０の開放を第２の量だけ減少させることによって、調整可能弁１５０の状態を制御するように構成される。第１および第２の量は、調整可能弁１５０の状態が望ましくない動作ゾーンの外側になるように制御するように決定される。
【０１０９】
態様によれば、第１の量の大きさおよび／または第２の量の大きさは、エンジン回転数の変化率に依存して決定される。
【０１１０】
このようにして、回転数変化が速い場合は燃焼エンジンの応答が速くなり、回転数変化が遅い場合は燃焼エンジンの応答がやや遅くなる。
【０１１１】
態様によれば、制御ユニット１６０は、燃焼エンジン１００の温度値に依存して、望ましくない動作ゾーン５１０を決定するように構成されている。
【０１１２】
例えば、高い周囲温度条件での運転のために燃焼エンジンが高温で運転している場合、または何らかの理由でエンジン冷却システムがあまり効果的でない場合、望ましくない動作ゾーン５１０は、エンジン温度のより小さなマージンを考慮するために拡大することができる。一方、始動直後や周囲温度が低いなどの理由でエンジンがそれほど熱くない場合は、燃焼エンジンの過熱に対するマージンが大きくなるため、望ましくない動作ゾーンを小さくすることができる。
【０１１３】
態様によれば、制御ユニット１６０は、燃焼エンジン１００の現在の負荷に依存して、望ましくない動作ゾーン５１０を決定するように構成されている。
【０１１４】
高負荷では、エンジンが過熱しやすくなる可能性があり、これは、望ましくない動作ゾーンが変化する可能性があることを意味する。
【０１１５】
態様によれば、制御ユニット１６０は、燃焼エンジン１００に関連するユーザープロファイルに依存して、望ましくない動作ゾーン５１０を決定するように構成される。
【０１１６】
一部のユーザーは、燃焼エンジンを操作する場合、または燃焼エンジンを備える電動工具を操作する場合に、他のユーザーよりも積極的である場合がある。望ましくない動作ゾーンを決定する場合に、このようなさまざまなユーザー特性を考慮することができる。たとえば、ユーザーが積極的であることがわかっている場合、望ましくない動作ゾーン５１０を決定する際に追加のマージンが適用される場合がある。一方、慎重でより注意深いユーザーが燃焼エンジンを操作している場合、例えば、過熱などに対して、より小さなマージンで、より小さな望ましくない操作ゾーンが決定され得る。
【０１１７】
図６は、ｒｐｓで測定されたエンジン回転数の関数としての弁の状態をパーセントで示すグラフである。この例によれば、目標エンジン回転数は垂直線ではなく、調整可能弁１５０の状態によって変化する。つまり、態様によれば、目標エンジン回転数６１０は、調整可能弁１５０の状態の関数である。例えば、第２のアイドルモード４０２で動作する場合により多くのエネルギーを蓄えるために、第２のアイドルモード４０２’をより高いエンジン回転数にシフトすることが有利であり得る。次に、例えば、切断作業によってエンジンに負荷がかかると、目標エンジン回転数は、例えば、最大エンジントルクに関連するエンジン回転数に低下する可能性がある。別の例によれば、例えば、騒音および燃料消費を低減するために、第２のアイドルモード４０２”で動作する場合にエンジン回転数を低減することが望ましい場合がある。次に、ユーザーがエンジンに負荷をかけ、調整可能弁の状態が負荷の増加に対応するように調整されると、工具のパフォーマンスを向上させるために目標回転数６２０を上げることが望ましい場合がある。
【０１１８】
態様によれば、目標エンジン回転数６１０は、取り付けられたカットオフディスク型の関数である。たとえば、直径１０インチ以上の大径カットオフホイールなどの重い工具は、同じエンジン回転数または工具回転数において軽量工具よりも多くのエネルギーを蓄える。燃焼エンジンが駆動するために使用される工具のタイプを考慮することにより、一定量の蓄積エネルギーを得ることができる。これにより、さまざまな切断工具を使用した場合に、より一貫したエクスペリエンスが得られるという点で、ユーザーエクスペリエンスが向上する可能性がある。
【０１１９】
いくつかの態様によれば、制御ユニット１６０は、ユーザー操作スロットル制御部１７０の状態に応じて、調整可能弁１５０の状態を制御するように構成されている。上記の図２および図３に示すように、燃焼エンジンへの吸気口は１つまたは複数の弁によって制御できることが理解されるだろう。もちろん、ユーザー操作のスロットル制御部が１つの弁を制御するように構成され、制御ユニットが別の弁を制御するように構成されている場合、調整可能弁の状態を調整する際に、ユーザー操作スロットル制御部の状態を考慮する必要がある。
【０１２０】
また、場合によっては、ユーザー操作スロットル制御部のスロットルレベルを超えないようにすることが望ましい場合がある。
【０１２１】
さらに、いくつかの態様によれば、燃焼エンジン１００は、ユーザー操作スロットル制御部１７０が大きく作動し、およびエンジンに外部負荷がかかっていない場合に、クラッチ係合エンジン回転数４０５を超える目標エンジン回転数４０６の第２のアイドルモード４０２で動作するように構成される。ここで、大きく作動しているということは、スロットルがわずかに作動しているだけではないことを意味する。たとえば、ＷＯＴの２０％のユーザー操作スロットル制御レベルは、大きな作動レベルである場合がある。別の例によると、ＷＯＴの１００％に近いユーザー操作スロットル制御レベルが、大きな作動レベルである場合がある。
【０１２２】
いくつかの態様によれば、大きな作動レベルに対応するユーザー操作スロットル制御レベルは、ユーザーによって構成可能であるか、または事前に構成される。
【０１２３】
態様によれば、制御ユニット１６０は、２ストローク燃焼エンジン１００の動作状態に関連するセンサ入力信号に依存する調整可能弁状態５２０の範囲を含む、第１の望ましくない動作ゾーン５１０などの望ましくない動作ゾーンを決定するように構成される。センサ入力信号は、例えば、温度センサまたはマイクロフォンベースのセンサなどの失火検出センサであり得る。制御ユニットは、初期に事前設定された望ましくない動作ゾーンから開始し、センサ入力信号に基づいて望ましくない動作ゾーンを徐々に調整する。たとえば、現在の望ましくない動作ゾーンの外側の特定の動作点で失火が検出された場合、望ましくない動作ゾーンを拡張して、センサによって失火が検出された動作点を構成する必要がある。同様に、初期の望ましくない動作ゾーンが大きい場合、その後、失火または高温が検出されるまで徐々に減少する場合がある。
【０１２４】
センサ入力信号の例には、エンジン失火センサ、マイクロフォン、振動センサ、および点火時期センサのいずれかが含まれる。
【０１２５】
態様によれば、制御ユニット１６０は、望ましくない動作ゾーン５１０を定期的に更新するように構成されている。したがって、上記のように、望ましくない動作ゾーンは、燃焼エンジンの現在の動作条件に適合され、任意選択で、現在のユーザーの特性に適合される。
【０１２６】
上記のように、最大エンジン回転数を超える燃焼エンジンの運転は、そのような高速での運転は、ユーザーにリスクをもたらす可能性があり、また、燃焼エンジンに有害である可能性があるため、望ましくない。エンジン回転数を最大エンジン回転数未満の回転数に制限する既知の方法には、点火カットが含まれる。しかし、このような方法は、未燃燃料が排気サイクル中に燃焼チャンバ１２０から押し出されるという点で、排出量の増加を意味する。本明細書に開示される制御ユニットおよび調整可能弁構成はまた、エンジン回転数を最大エンジン回転数４０７未満の回転数に制限するために使用することができる。このようにして、領域４２０、すなわち、第３の望ましくない動作ゾーン４２０内の作動が回避される。これは、燃焼エンジンが最大エンジン回転数４０７に近づいたときに調整可能弁を閉じることによって達成され、それでもなお、第１の望ましくない動作ゾーン５１０の外側での作動を回避する。
【０１２７】
態様によれば、制御ユニットは、調整可能弁１５０の状態を制御して、エンジン回転数を構成された最大エンジン回転数４０７未満の回転数に制限するように構成されている。
【０１２８】
図７は、図４のように、エンジン回転数ｒｐｓの関数としてのトルクＮｍ７００を示す。図４は、開示された燃焼エンジン１００の動作例を提供し、制御ユニット１６０によって調整可能弁１５０を調整することによって、望ましくない動作ゾーン４１０がどのように回避されるかを示している。燃焼エンジンが、図７でＡとラベル付けされた動作点で、第１のアイドルモード４０１で始動するとする。ユーザーは、最初にユーザーが操作するスロットル制御を作動させ、燃焼エンジンを７１０に加速させる。制御ユニット１６０は、エンジン回転数が目標エンジン回転数４０６を下回っていると判断し、したがって、調整可能弁を開いて、より多くの空気が燃焼エンジンに流入できるようにする。動作点Ｂで、外部工具が燃焼エンジンに接続されるクラッチ係合回転数４０５に達した。この外部工具は、エンジン回転数で回転する場合があり、またはギアボックスまたは同様の構成が燃焼エンジン１００と共に使用される場合は、他の回転数で回転する場合がある。この例では、ユーザーは燃焼エンジン１００に負荷をかけない。これは、動作点Ｃで、目標エンジン回転数４０６を超えて加速が続くことを意味する。ここで、制御ユニットは、目標エンジン回転数を超えたことを検出したため、調整可能弁１５０を閉じる。調整可能弁を閉じると、エンジンに流入する空気の量が減少するため、エンジンの加速とトルクも減少する。動作点Ｇで、制御ユニットは、燃焼エンジンが第１の望ましくない動作ゾーンに入ろうとしていること、すなわち、動作点が望ましくない動作ゾーンの上限４１１上またはその近くにあることを判断する。この検出は、たとえば、弁の状態とエンジン回転数の組み合わせを監視することによって実行できる。したがって、制御ユニットは、動作点を、望ましくない動作ゾーン４１０の下限４１２上またはその近くの動作点Ｈに移動させるのに十分な量だけ調整可能弁を閉じる。次に、制御ユニットは、調整可能弁を制御し、目標エンジン回転数４０６に到達する。燃焼エンジンが外部負荷を受けていない場合、燃焼エンジンは、第２のアイドルモード４０２で動作を維持する。この第２のアイドルモードでは、前述のように、燃焼エンジンは、外部負荷を受けるためにスタンバイ状態になっている。
【０１２９】
ここで、燃焼エンジン１００が第２のアイドルモード４０２で動作すると仮定する。すなわち、ユーザーは、ユーザー制御のスロットルを作動させたが、燃焼エンジンに大きな負荷をかけなかった。目標エンジン回転数での運転により、エンジンと工具の回転に一定量のエネルギーが蓄えられる。このエネルギーは、限られた時間だけ工具に動力を供給するのに十分である。ユーザーが工具に小さな負荷をかけた場合、エンジン回転数は７２０低下し、制御ユニット１６０は、調整可能弁の開口を調整して、燃焼エンジンを加速して目標エンジン回転数４０６に戻す。小さな負荷が取り除かれると、第２のアイドルモード４０２での動作が継続する。
【０１３０】
しかし、ユーザーが燃焼エンジン１００により大きな負荷をかける場合、燃焼エンジンから再供給されることなくより多くのエネルギーが回転工具から取り出されるので、エンジン回転数はより急速に低下する７３０。制御ユニット１６０は、エンジン回転数の低下を検出し、調整可能弁を開いて、エンジンを加速して目標回転数４０６に戻す。ただし、この弁の開放により、エンジンは、望ましくない動作ゾーン４１０の下限４１２上またはそれに近い動作点Ｅに移動する。制御ユニット１６０は、従って、第１の望ましくない動作ゾーン４１０の上限４１１、つまり動作点Ｆに燃焼エンジンをもたらすために調整可能弁を開くであろう。
【０１３１】
これで、スロットルが部分的に閉じた状態でエンジンが部分的に負荷された場合、制御ユニットは、動作点Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの間でループを実行する。このように、燃焼エンジンは、第１の望ましくない動作ゾーン内で動作することはなく、少なくとも長期間第１の望ましくない動作ゾーン内で動作することはない。ただし、エンジンに接続された工具のバッファ効果により、動作点Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの間でループしている燃焼エンジンによる出力パワーの変動にもかかわらず、工具からの出力パワーは、安定したレベルに維持される。このバッファ効果については、図１１に関連して以下で詳しく説明する。
【０１３２】
図８は、ｒｐｓ単位のエンジン回転数の関数としての弁状態のパーセント単位のグラフを示す。ここでは、改良されたクラッチ操作が示されている。燃焼エンジンは、動作点Ａ’として示される第１のアイドルモード４０１で始動する。次に、ユーザーは、ユーザー操作スロットル制御部を作動させ、その後、燃焼エンジンは、クラッチ係合回転数４０５に向かって加速する。ただし、クラッチ係合回転数４０５の付近４０９では、Ｂ’の制御ユニット１６０は、エンジントルクを低減するために、調整可能弁の開口を一時的に低減する。このトルクの減少により、制御ユニットがＣ’で調整可能弁を再び開く前に、クラッチ装置が作動され、目標エンジン回転数に到達する。このクラッチ作動時のエンジントルクの低下により、クラッチの摩耗が減少する。
【０１３３】
言い換えれば、態様によれば、制御ユニット１６０は、燃焼エンジン１００がクラッチ係合エンジン回転数４０５を超えて加速する場合に、調整可能弁１５０の開口を一時的に第３の量だけ減少させることによって、調整弁１５０の状態を制御するように構成され、これにより、一時的に低減されたエンジントルクで２ストローク燃焼エンジンのクラッチ操作を完了することができる。
【０１３４】
要約すると、図４〜図８は、ユーザー操作スロットル制御部１７０、燃焼エンジン１００の吸気口を制御するように配置された調整可能弁１５０、および調整可能弁の状態を制御するように構成された制御ユニット１６０を含む、慣性に関連する工具と共に使用するための２ストローク燃焼エンジン１００による動作を示す。制御ユニット１６０は、エンジン回転数値に応じた調整可能弁の状態またはエンジントルク値の範囲を含む少なくとも１つの望ましくない動作ゾーンを決定するように構成され、制御ユニットは、エンジンが望ましくない動作ゾーンで動作する場合に第１のエンジン制御方法を適用し、エンジンが望ましくない動作ゾーンの外で動作する場合に、第１のエンジン制御方法とは異なる第２のエンジン制御方法を適用するように構成されている。
【０１３５】
第２のエンジン制御方法は、目標エンジン回転数４０６を維持することを目的とする方法であり得るが、第１のエンジン制御方法は、燃焼エンジントルクを増加または減少させることによって望ましくない動作ゾーンでの動作を回避することを目的とする方法であり得る。
【０１３６】
第２のエンジン制御方法はまた、工具性能を最大化することを目的とする従来のエンジン制御方法に対応し得、一方、第１のエンジン制御方法は、燃焼エンジンを望ましくない動作ゾーンから出すことに焦点を合わせた制御方法であり得る。
【０１３７】
図９は、制御ユニット１６０の例を概略的に示している。制御ユニット１６０は、処理回路９１０と、少なくとも１つの外部ポートおよび／またはセンサデバイスと通信するためのインターフェースモジュール９２０とを備える。そのようなものとして、インターフェースモジュール９２０は、アナログおよびデジタル構成要素と、有線または無線通信のための適切数のポートとを含む、１つまたは複数の送信機および受信機を含み得る。制御ユニット１６０は、インターフェースモジュール９２０を介して燃焼エンジンからの入力信号１６１を受信し、調整可能弁１５０を調整するための制御信号１６２を出力するように構成されている。入力信号は、任意選択で、ユーザー操作スロットル制御部１７０の状態を示すステータス信号１６３を含み得る。上記のように、入力信号はまた、ユーザー操作スロットル制御部１７０からの物理信号を含み得る。
【０１３８】
処理回路９１０は、例えば記憶媒体９３０の形態で、コンピュータプログラム製品に格納されたソフトウェア命令を実行することができる適切な中央処理装置ＣＰＵ、マルチプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサＤＳＰなどのうちの１つまたは複数の任意の組み合わせを使用して提供される。処理回路９１０は、少なくとも１つの特定用途向け集積回路ＡＳＩＣ、またはフィールドプログラマブルゲートアレイＦＰＧＡ、またはプログラマブル集積回路ＰＩＣとしてさらに提供され得る。
【０１３９】
特に、処理回路９１０は、制御ユニット１６０に動作またはステップのセットを実行させるように構成される。例えば、記憶媒体９３０は、動作のセットを記憶することができ、処理回路９１０は、記憶媒体９３０から動作のセットを検索して、制御ユニット１６０に動作のセットを実行させるように構成され得る。動作のセットは、実行可能命令のセットとして提供される場合がある。したがって、処理回路９１０は、それによって、図１３および１４に関連して以下で説明する方法など、本明細書に開示される方法を実行するように構成される。
【０１４０】
記憶媒体９３０はまた、永続的記憶を含み得、これは、例えば、磁気記憶、光学記憶、ソリッドステートメモリ、または遠隔的に取り付けられたメモリの任意の単一または組み合わせであり得る。
【０１４１】
処理回路９１０は、例えば、データおよび制御信号をインターフェースモジュール９２０および記憶媒体９３０に送信することによって、インターフェースモジュール９２０からデータおよびレポートを受信することによって、およびデータおよび命令を記憶媒体９３０から検索することによって、制御ユニット１６０の一般的な動作を制御する。制御ユニット１６０の他の構成要素、および関連する機能は、本明細書に提示される概念を曖昧にしないために省略されている。
【０１４２】
図１０は、制御ユニット１６０、調整可能弁１５０、およびユーザー操作スロットル制御部１７０を備えた、上記の議論による燃焼エンジン１００を備える電動工具１０００を概略的に示している。燃焼エンジン１００は、切断ディスク１０１０に動力を供給するように構成されており、切断ディスクの慣性は、燃焼エンジン１００の内部慣性を超え、それにより、燃焼エンジン駆動なしで目標エンジン回転数に対応する状態から開始する切断ディスクによる時間制限された切断作業を可能にする。
【０１４３】
切断ディスク１０１０のような切断工具は、一般に、最大回転数、または指定された最大カットオフホイール回転数に関連付けられている。この最大カットオフホイール回転数は、態様によれば、少なくとも部分的に最大エンジン回転数４０７を決定する。最大カットオフホイール回転数を超える動作は、本明細書に開示された技術を使用することによって少なくとも部分的に保証することができる。
【０１４４】
図１０はまた、切断ディスク１０１０と、切断ディスクに動力を供給するように配置された２ストローク燃焼エンジン１００とを備える電動工具１０００を示している。２ストローク燃焼エンジンは、ユーザー操作スロットル制御部１７０、燃焼エンジン１００の吸気口を制御するように構成された調整可能弁１５０、および調整可能弁の状態を制御するように構成された制御ユニット１６０を備える。電動工具１０００は、切断ディスクの慣性をエネルギー貯蔵として使用するように構成され、それにより、エネルギー貯蔵は、切断ディスクの燃焼エンジンを駆動せずに時間制限された切断作業を可能にし、それにより、燃焼エンジンの回転数または負荷の変動に応じて調整可能弁の制御を可能にする。
【０１４５】
いくつかの態様によれば、電動工具１０００は、キーパッドまたはタッチスクリーンなどの入力手段、または例えばスマートフォン、ラップトップなどと通信するように構成されたワイヤレス入力手段を含み、それによってユーザーは最大エンジン回転数４０７およびその他の構成パラメータなどの構成データを手動または自動で入力することができる。ユーザーは、任意選択で、使用される切断ディスクのタイプを入力することもでき、その結果、制御ユニット１６０は、記憶されたデータから最大エンジン回転数４０７を自動的に構成する。
【０１４６】
態様によれば、制御ユニット１６０は、エンジン回転数が第１の限界エンジン回転数４３０を超える場合に、調整可能弁１５０の状態を調整可能弁の閉状態に制御し、エンジン回転数が、第１の限界回転数より大きく、最大エンジン回転数４０７よりも小さい第２の限界回転数４３１を超える場合に、燃焼エンジン１００の点火をカットするように構成され、その結果、最大エンジン回転数４０７を超えるエンジン回転数が回避される。
【０１４７】
このようにして、エンジンの最高回転数４０７を超える運転が回避されながら、点火カットがしばしば回避される。したがって、この動作は、排出量を削減すると同時に、エンジン回転数を最大エンジン回転数４０７未満の回転数に効果的に制限する。
【０１４８】
態様によれば、制御ユニット１６０は、調整可能弁１５０の状態を制御して、目標エンジン回転数４０６を維持するように構成されている。この操作方法については、上記で説明し、図７に関連して例示した。
【０１４９】
態様によれば、制御ユニット１６０は、エンジン回転数値に応じた調整可能弁状態５２０の範囲を含む望ましくない動作ゾーン５１０を決定し、調整可能弁１５０の状態を望ましくない動作ゾーンの外側に制御するように構成される。望ましくない動作ゾーンとその決定についても、上記で説明された。
【０１５０】
態様によれば、制御ユニット１６０は、調整可能弁の開状態と調整可能弁の閉状態とを切り替えて調整可能弁１５０の状態を制御し、望ましくないゾーンでの動作を回避するように構成されている。調整可能弁のこのタイプのバイナリ制御は、燃焼エンジンからの不均一な出力をもたらす。しかし、切断ディスク１０１０のバッファ効果により、この不均一なパワー入力は平滑化される。
【０１５１】
上記のように、本明細書では、慣性は、慣性モーメント、すなわち、角質量または回転慣性を指す。慣性は、例えばｋｇｃｍ２で測定される。
【０１５２】
いくつかの態様によれば、切断ディスク１０１０の慣性は、燃焼エンジン１００の内部慣性よりも大きい。したがって、一例によれば、切断ディスク１０１０の慣性は、４５ｋｇｃｍ２よりも大きい。別の例によれば、切断ディスク１０１０の慣性は、５０ｋｇｃｍ２よりも大きい。これらの慣性の値は、切断ディスクが上記の原理に従ってエネルギー貯蔵として機能するのに十分な大きさである。
【０１５３】
いくつかの態様によれば、燃焼エンジンの内部慣性は、燃焼エンジン１００のフライホイールに関連する慣性によって実質的に決定される。
【０１５４】
態様によれば、切断ディスク１０１０の直径は、少なくとも１０インチである。１０インチの切断ディスクは、上記のように限られた時間、エンジン駆動なしでの操作を可能にするのに十分なエネルギー貯蔵を提供する。
【０１５５】
態様によれば、切断ディスク１０１０は、研磨型または超研磨型の切断ディスクである。
【０１５６】
いくつかの態様によれば、制御ユニット１６０は、調整可能弁の状態を制御して、最大エンジン回転数４０７を超えるエンジン回転数での燃焼エンジン１００の動作を回避するように構成されている。
【０１５７】
いくつかの態様によれば、切断ディスク１０１０は、制御ユニット１６０によって遠隔で読み取ることができるチップまたは無線周波数識別デバイスなどのデータ記憶デバイス１０２０を備える。制御ユニット１６０は、データ記憶装置からデータを読み取るように構成されている。データ記憶デバイスは、切断ディスク１０１０の切断ディスク直径、切断ディスク１０１０の慣性の大きさ、切断ディスク１０１０のタイプ仕様、および切断ディスク１０１０に関連する最大回転数のいずれかを保存するように構成されている。このように、制御ユニットは、使用する切断工具の種類に応じて動作パラメータを設定することができる。例えば、最大エンジン回転数４０７は、付属の切断工具の最大回転数に基づいて構成することができる。
【０１５８】
いくつかの態様によれば、制御ユニット１６０は、データ記憶デバイス１０２０から読み取られたデータを事前設定された仕様に対して検証し、データ記憶デバイス１０２０から読み取られたデータが事前設定された仕様と一致するかどうかに基づいて調整可能弁を制御するように構成される。
【０１５９】
一例として、電動工具１０００に取り付けられた切断工具１０１０は、本明細書に記載の原理による動作を可能にするのに十分な慣性を有さない場合がある。次に、制御ユニットは、電気制御可能弁の制御を非アクティブにして、機能のサブセットのみを実行するか、流れをまったく制御しない場合がある。例えば、切断ディスクが小さすぎるか、または重量が小さい場合、制御ユニット１６０は、調整可能弁１５０のみを使用して、エンジン回転数を最大エンジン回転数４０７未満のエンジン回転数に制限することができる。
【０１６０】
図１０はまた、ユーザー操作スロットル制御部１７０、燃焼エンジン１００の吸気口を制御するように構成された調整可能弁１５０、および調整可能弁の状態を制御するように構成された制御ユニット１６０を備える２ストローク燃焼エンジン１００を概略的に示す。制御ユニット１６０は、エンジン回転数値に応じた調整可能弁状態５２０の範囲を含む望ましくない動作ゾーン５１０を決定するように構成され、制御ユニットは、エンジンが望ましくない状態で動作する場合に第１のエンジン制御方法を適用するように構成され、およびエンジンが望ましくない動作ゾーンの外側で動作する場合に、第１のエンジン制御方法とは異なる第２のエンジン制御方法を適用するように構成される。
【０１６１】
例えば、第２のエンジン制御方法は、工具性能を最大化することを目的とした従来のエンジン制御方法に対応し得、一方、第１のエンジン制御方法は、燃焼エンジンを望ましくない動作ゾーンから出すことに焦点を合わせた制御方法であり得る。
【０１６２】
図１１は、本教示による動作原理を示している。前述のように、回転工具は、エネルギー貯蔵として使用でき、燃焼エンジンを駆動せずに時間制限のある切断作業を可能にする。したがって、切断工具には、燃焼エンジンなどの動力源からのさまざまなエネルギー入力を均一にするバッファ効果がある。このようにして、断続的なエネルギー入力１１１０は、バッファ１１２０によって均等化され、システムからの均等で一貫した動力取出し１１３０を可能にする。このようにして、燃焼エンジンの出力またはトルクは、工具の出力の一貫性に大きな影響を与えることなく、広範囲にわたって変化させることができる。
【０１６３】
図１２は、コンピュータプログラム製品１２００を概略的に示している。したがって、本明細書では、上記の議論によるコンピュータプログラム１２１０と、コンピュータプログラムが格納されているコンピュータ可読手段１２２０とを含むコンピュータプログラム製品１２００が開示されている。コンピュータプログラム１２１０は、制御ユニット１６０で実行されると、制御ユニット１６０に本開示による方法を実行させるコンピュータプログラムコードを含む。
【０１６４】
図１３〜図１４は、方法を示すフローチャートである。これらの方法は、上記の燃焼エンジンおよび電動工具の態様によって実行される動作を示す。
【０１６５】
図１３は、制御ユニット１６０によって２ストロークエンジン１００の燃焼を制御する方法を示しており、２ストロークエンジンは、ユーザー操作スロットル制御部１７０、および燃焼エンジンの吸気口１４０を制御するように構成された調整可能弁１５０を備える。この方法は、ユーザー操作スロットル制御部１７０が作動していない場合に、クラッチ係合エンジン回転数４０５よりも低いアイドルエンジン回転数４０４でエンジンを第１のアイドルモード１４０で動作させるように調整可能弁１５０の状態を制御するステップＳ１、ユーザー操作スロットル制御部１７０が作動し、エンジンに外部負荷がかかっていない場合に、クラッチ係合エンジン回転数４０５を超える目標エンジン回転数４０６でエンジンを第２のアイドルモード４０２で作動させるように調整可能弁１５０の状態を制御するステップＳ２を含む。
【０１６６】
態様によれば、この方法は、エンジン回転数値に応じた調整可能弁状態５２０の範囲を含む望ましくない動作ゾーン５１０を決定するステップＳ２と、望ましくない動作ゾーンの外側にするように調整可能弁１５０の状態を制御するステップＳ３とを含む。
【０１６７】
態様によれば、この方法は、ユーザー操作スロットル制御部１７０が作動された場合に、クラッチ係合エンジン回転数４０５を超える目標エンジン回転数４０６でエンジンを動作させるように調整可能弁１５０の状態を制御するステップＳ３１を含む。
【０１６８】
態様によれば、この方法は、エンジン回転数が目標エンジン回転数４０６を下回る場合に、調整可能弁１５０の開放を第１の量だけ増加させることによって、およびエンジン回転数が目標エンジン回転数４０６を超える場合に、調整可能弁１５０の開放を第２の量だけ減少させることによって、調整可能弁１５０の状態を制御するステップＳ３２を含む。
【０１６９】
態様によれば、この方法は、燃焼エンジン１００がクラッチ係合エンジン回転数４０５を超えて加速する場合、調整可能弁１５０の開放を一時的に第３の量だけ減少させることによって調整可能弁１５０の状態を制御するステップＳ５を含み、それにより、一時的に低減されたエンジントルクで２ストローク燃焼エンジンのクラッチ操作を完了することができる。
【０１７０】
図１４は、制御ユニット１６０によって２ストロークエンジン１００の燃焼を制御するための方法を示し、２ストロークエンジンは、ユーザー操作スロットル制御部１７０、および燃焼エンジンの吸気口１４０を制御するように構成された調整可能弁１５０を備える。この方法は、ユーザー操作スロットル制御部１７０が作動している間、エンジン回転数値に応じたある範囲のエンジントルク値または調整可能弁状態５２０を含む望ましくない動作ゾーン５１０を決定するステップＳｂ１、現在のエンジントルク値または調整可能弁状態および現在のエンジン回転数値を含む燃焼エンジンの現在の動作点を特定するステップＳｂ２、現在の動作点が望ましくない動作ゾーン内にある場合、現在の動作点を望ましくない動作ゾーンの外側に移動させるように調整可能弁の状態１５０を制御するステップＳｂ３、現在の動作点が望ましくない動作ゾーンの外側にある場合、クラッチ係合エンジン回転数を超える目標エンジン回転数４０６でエンジンを動作させるように調整可能弁１５０の状態を制御するステップＳｂ４を含む。
【０１７１】
態様によれば、この方法では、現在の動作点が望ましくない動作ゾーン内にある場合に制御するステップＳｂ３は、エンジン回転数が目標エンジン回転数４０６を下回る場合に調整可能弁１５０の開放を第１の量だけ増加させるステップＳｂ３１、エンジン回転数が目標エンジン回転数４０６を超える場合、調整可能弁１５０の開放を第２の量だけ減少させるステップＳｂ３２を含み、第１および第２の量は、現在の動作点を望ましくない動作ゾーンの外側に強制するように決定される。
【符号の説明】
【０１７２】
１００  ２ストローク燃焼エンジン
１０５  クランクシャフト
１１０  クランクケース
１２０  燃焼チャンバ
１３０  ピストン
１４０  吸気口
１５０  調整可能弁
１６０  制御ユニット
１６１  入力信号
１６２  制御信号
１６３  ステータス信号
１６４  スロットル制御信号
４０１  第１のアイドルモード
４０２  第２のアイドルモード
４０３  最大エンジントルクレベル
４０４  アイドルエンジン回転数
４０５  クラッチ係合エンジン回転数
４０６  目標エンジン回転数
４０７  最大エンジン回転数
４０８  アイドル負荷閾値
４０９  エンジン回転数スパン
４１０  第１の望ましくない動作ゾーン
４１１  上限トルク
４１２  下限トルク
４２０  第３の望ましくない動作ゾーン
４２１第２の望ましくない動作ゾーン
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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】
2021532305.tif 000014
【図１２】
2021532305.tif 000015
【図１３】
2021532305.tif 000016
【図１４】
2021532305.tif 000017
【図１５Ａ】
2021532305.tif 000018
【図１５Ｂ】
2021532305.tif 000019
【図１６】
2021532305.tif 000020
【国際調査報告】
2021532305.tif 000021
2021532305.tif 000022
2021532305.tif 000023
2021532305.tif 000024