(57)【要約】【課題】ガスセンサが使用温度範囲となるまでの過渡期における汎用エンジン周囲の作業環境の悪化を抑制する。【解決手段】センサ使用温度範囲において汎用エンジンが駆動されている状態のもとで、ガス濃度が閾値を超えたときには、エンジン停止回路７４によりエンジンが停止されるとともに、ガス検知警報灯６５ａ等の警報部材が作動される。センサ使用温度範囲を逸脱した状態のもとでは、温度範囲外警報灯６８ａ等の警報部材が作動され、作業者にはガスセンサがエンジン周囲のガスを検知できない状況であることが報知される。この状態のもとでも、作業者により非常運転可能スイッチ６７が操作されると、エンジンを始動させることができる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸を回転自在に支持するクランクケースと、前記クランク軸を回転駆動するピストンが往復動自在に組み込まれるシリンダとからなるエンジンユニットを備え、前記クランク軸により被駆動機器を回転駆動する汎用エンジンのエンジン停止装置であって、
前記エンジンユニットの周囲環境に排出される排気ガスを検知するガスセンサからの信号に基づいてエンジンを制御するエンジン制御部を有し、
前記エンジン制御部は前記ガスセンサの温度がガスセンサ使用温度から逸脱している場合に、前記エンジンを停止または始動不可能とする、
汎用エンジンのエンジン停止装置。
【請求項２】
請求項１記載の汎用エンジンのエンジン停止装置において、前記ガスセンサの温度がガスセンサ使用温度から逸脱している場合にエンジンの始動を許可する非常運転可能スイッチを有し、前記非常運転可能スイッチが操作されたときには、非常運転としてエンジン始動を可能とする、汎用エンジンのエンジン停止装置。
【請求項３】
請求項２記載の汎用エンジンのエンジン停止装置において、前記ガスセンサの温度がガスセンサ使用温度から逸脱している状態のもとで、前記非常運転可能スイッチが操作されたときには、ガスセンサ使用温度の範囲外であることを警報する、汎用エンジンのエンジン停止装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の汎用エンジンのエンジン停止装置において、非常運転の開始から非常運転継続時間を超過する前に、前記ガスセンサの温度がガスセンサ使用温度の範囲に到達した場合に非常運転から通常運転に遷移して運転を継続する、汎用エンジンのエンジン停止装置。
【請求項５】
請求項２または３記載の汎用エンジンのエンジン停止装置において、前記ガスセンサの温度がガスセンサ使用温度の範囲に到達しない状態で、非常運転の開始から非常運転継続時間を超過したときに非常運転時間を超過したことを警報する、汎用エンジンのエンジン停止装置。
【請求項６】
請求項５記載の汎用エンジンのエンジン停止装置において、非常運転の開始から非常運転継続時間を超過したときに、前記ガスセンサの温度がガスセンサ使用温度の範囲に到達しない場合に、エンジンを停止する、汎用エンジンのエンジン停止装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の汎用エンジンのエンジン停止装置において、前記クランク軸により回転駆動され前記エンジンユニットの周囲を流れる冷却風を生成する冷却ファンを備え、前記ガスセンサと前記温度センサを、前記エンジンユニットを流れた後の前記冷却風の下流側に位置させて設けた、汎用エンジンのエンジン停止装置。
【請求項８】
請求項７記載の汎用エンジンのエンジン停止装置において、前記ガスセンサと前記温度センサとを前記シリンダの放熱フィンの近傍に設けた、汎用エンジンのエンジン停止装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の汎用エンジンのエンジン停止装置において、前記温度センサは、前記ガスセンサの温度補正用の温度センサである、汎用エンジンのエンジン停止装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の汎用エンジンのエンジン停止装置において、前記ガスセンサは、周囲環境のＣＯガス、ＨＣガス、ＮＯｘガスの少なくともいずれかを検出する、汎用エンジンのエンジン停止装置。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の汎用エンジンのエンジン停止装置において、前記ガスセンサは、排気ガスの電極反応を電気信号に変換してＣＯガスの濃度を検知する電気化学式センサである、汎用エンジンのエンジン停止装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の汎用エンジンのエンジン停止装置において、点火プラグに点火エネルギーを出力する点火制御ユニットと停止スイッチとを接続する接続部に、前記エンジン制御部のリード線を接続し、前記エンジン制御部はエンジンを停止させるときに前記点火制御ユニットをアース接続する、汎用エンジンのエンジン停止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電体等の被駆動機器を駆動するための汎用エンジンを作業環境に応じて停止させる汎用エンジンのエンジン停止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電体を駆動したり、ポンプを駆動したりするために汎用エンジンが使用されている。汎用エンジンとしては特許文献１に記載されるエンジンユニットがある。この汎用エンジンは、シリンダボア軸線がクランクケースに傾斜して取り付けられる傾斜型であり、エンジンユニットの高さを抑制することができる。外部に突出したクランク軸に発電体を連結すると、汎用エンジンにより発電することができる。汎用エンジンを動力源とする発電機やエンジンポンプが屋内等のように換気不良の環境で使用されると、エンジンから排出される排気ガスがエンジンの周囲雰囲気に滞留することが想定される。
【０００３】
特許文献２に記載されたエンジンの非常停止装置は、エンジン周囲の雰囲気を形成するガスの濃度を検出するガスセンサを有し、汎用エンジン周囲の雰囲気ガスの濃度が設定値を超えた場合には、作業者に警告したり、エンジンを停止させたりするようにしている。
【０００４】
また、特許文献３に記載された可搬式のエンジン発電機は、出力電圧、エンジン油圧、および水温等のエンジン作動状態を検出する複数の検出手段と、作動状態に基づいて運転状況を表示する表示部とを備えている。検出手段が異常発生信号を出力したときには異常判定演算を行い、演算結果が重故障のときには表示部の警告ランプを点灯または点滅させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２２０００９号公報
【特許文献２】実開平３−５９４５０号公報
【特許文献３】特開２００８−２２３６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
排気ガスを検知するためのガスセンサには、半導体式、接触燃焼式、電気化学式等がある。例えば、ＣＯやＮＯXを検知するための電気化学式センサの出力には温度依存性があり、センサの使用範囲が０〜５０℃の範囲となっている。この温度範囲を超えると、所定の検出精度を維持することができない。汎用エンジンを用いた作業機器類は、周囲雰囲気の温度が−２０〜−３０℃になる場合があり、このような低温環境において汎用エンジンが使用される場合には、汎用エンジン周囲の雰囲気ガスの濃度が設定値を超えたときに確実にエンジンを停止させることができないことが想定される。
【０００７】
汎用エンジンが低温環境で使用される場合には、エンジン冷却排熱を利用してガスセンサの設置部の温度を使用温度範囲にまで加熱することが考えられている。しかし、エンジンおよびガスセンサがともに冷えている状態のもとでエンジンが始動されたときには、始動直後と、エンジン冷却排熱によりガスセンサの温度がセンサ使用温度範囲になるまでとの間に時間差が生じる。このため、エンジン冷却排熱によりガスセンサの設置部の温度が使用温度範囲となるまでの過渡期においては、ガス検知ができずにエンジンを停止したり、警報を発したりすることができず、汎用エンジンの作業環境の悪化を抑制することができない。
【０００８】
本発明の目的は、ガスセンサが使用温度範囲となるまでの過渡期における汎用エンジン周囲の作業環境の悪化を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の汎用エンジンのエンジン停止装置は、クランク軸を回転自在に支持するクランクケースと、前記クランク軸を回転駆動するピストンが往復動自在に組み込まれるシリンダとからなるエンジンユニットを備え、前記クランク軸により被駆動機器を回転駆動する汎用エンジンのエンジン停止装置であって、前記エンジンユニットの周囲環境に排出される排気ガスを検知するガスセンサからの信号に基づいてエンジンを制御するエンジン制御部を有し、前記エンジン制御部は前記ガスセンサの温度がガスセンサ使用温度から逸脱している場合に、前記エンジンを停止または始動不可能とする。
【発明の効果】
【００１０】
汎用エンジンの周囲雰囲気のガス濃度を検知するガスセンサがガスセンサ使用温度から逸脱しているときには、ガスセンサがガスを検知できない状況であることが警報されるので、作業者はガスセンサにより周囲雰囲気のガス濃度を検知できないこと知ることができる。ガスセンサがガスを検知できないときには、エンジンが停止されるので、ガス濃度が過度に高められることが防止され、ガスセンサが使用温度範囲となるまでの過渡期における汎用エンジンの作業環境の悪化が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】汎用エンジンを示す正面図である。
【図２】図１の右側面図である。
【図３】図１および図２に示された汎用エンジンの概略図である。
【図４】図３に示されたエンジンユニットの概略図である。
【図５】ＣＯを検知するガスセンサの温度依存性を示すセンサ特性線図である。
【図６】エンジン始動時におけるエンジン負荷に応じたエンジン運転時間と、ガスセンサ温度の変化との関係を示す温度変化特性線図である。
【図７】汎用エンジンに設けられる表示パネルの一例を示す正面図である。
【図８】エンジン停止装置の制御回路を示すブロック図である。
【図９】エンジン停止装置の制御に伴う表示パネルの表示形態の変化を示す正面図である。
【図１０】エンジン停止装置の制御アルゴリズムの一例を示すフローチャートである。
【図１１】エンジン停止装置の制御アルゴリズムの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１および図２に示される汎用エンジン１０は、エンジン本体１１と、その上側に配置される燃料タンク１２と、これに隣り合って配置されるマフラー１３とを有する。エンジン本体１１の底部には台座１４が設けられており、汎用エンジン１０は、台座１４により作業箇所に据え付けられる。
【００１３】
エンジン本体１１は、エンジンユニット１５と冷却ユニット１６とを備え、エンジンユニット１５は、図３および図４に概略的に示されるように、クランク軸１７を回転自在に支持するクランクケース１８を有し、クランクケース１８にはシリンダ１９が取り付けられる。図１に示されるように、シリンダ１９の外側には複数の放熱フィン２０が設けられている。シリンダ１９には、ピストン２１が往復動自在に組み込まれ、ピストン２１はコネクティングロッド２２によりクランク軸１７に連結され、ピストン２１の往復動によりクランク軸１７はコネクティングロッド２２を介して回転駆動される。シリンダヘッド２３がシリンダ１９に装着され、シリンダヘッド２３とピストン２１とによりシリンダ１９の頂部には燃焼室２４が区画される。
【００１４】
エンジンユニット１５は空冷４サイクルのエンジンであり、シリンダヘッド２３には、吸気ポート２５と排気ポート２６が設けられ、吸気ポート２５から燃焼室２４に供給された混合気を点火するための点火プラグ２７がシリンダヘッド２３に設けられる。吸気ポート２５を開閉する吸気弁２８と、排気ポート２６を開閉する排気弁２９とがシリンダヘッド２３に設けられ、これらの弁を開閉するための動弁機構３１がシリンダヘッド２３に装着される。
【００１５】
動弁機構３１は、シリンダヘッド２３にそれぞれ回転自在に装着されるカムシャフト３２とロッカーシャフト３３とを有し、カムシャフト３２の回転により吸気弁２８と排気弁２９とを開閉駆動するロッカーアーム３４，３５がロッカーシャフト３３に設けられている。クランク軸１７に取り付けられた駆動側のスプロケット３６と、カムシャフト３２に取り付けられた従動側のスプロケット３７との間にはタイミングチェーン３８が掛け渡されており、クランク軸１７により吸気弁２８と排気弁２９が駆動される。カムシャフト３２等はロッカーカバー３９により覆われる。クランク軸１７に取り付けられた駆動ギヤ４１には、クランクケース１８にそれぞれ回転自在に設けられたバランサーギヤ４２とガバナーギヤ４３とが噛み合っており、ガバナーギヤ４３の回転により図示しないガバナーを介してエンジン回転数が調整される。
【００１６】
図４に示されるように、クランクケース１８は燃料タンク１２の下方に配置され、シリンダヘッド２３はマフラー１３の下側に配置されており、エンジンユニット１５は、シリンダ１９のシリンダボア軸線がクランクケース１８に傾斜した傾斜型である。図３においては、コネクティングロッド２２の一部が示されている。燃料タンク１２はブラケット４４によりエンジンユニット１５に取り付けられ、マフラー１３は図示しないブラケットによりエンジンユニット１５に取り付けられる。
【００１７】
冷却ユニット１６は、図３に示されるように、クランク軸１７に取り付けられる冷却ファン４５を有し、冷却ファン４５はファンカバー４６により覆われる。冷却ファン４５に隣り合ってクランク軸１７にはフライホイール４７が取り付けられる。クランク軸１７により冷却ファン４５が回転駆動されると、冷却ファン４５により生成された冷却風は、矢印で示されるように、エンジンユニット１５の外面に沿って流れる。
【００１８】
エンジンを始動させるために、リコイルスタータ５１が冷却ユニット１６に装着される。リコイルスタータ５１はリコイルプーリ５２を有し、リコイルプーリ５２はフロントカバー５３に回転自在に装着される。フロントカバー５３とファンカバー４６とにより、冷却ユニット１６のカバーが構成される。リコイルプーリ５２の外周部にはリコイルロープ５４が巻き付けられ、リコイルロープ５４の先端には操作ノブ５５が設けられている。操作ノブ５５を手に持ってリコイルロープ５４を引き出すとリコイルプーリ５２が回転駆動され、クランク軸１７に設けられた噛み合い部材５６に向けて、リコイルプーリ５２に設けられた図示しない係合部材が摺動抵抗により突出する。係合部材が噛み合い部材５６に係合すると、リコイルプーリ５２の回転がクランク軸１７に伝達されて、エンジンを手動操作により始動させることができる。
【００１９】
エンジンを始動させるために、リコイルスタータ５１に代えて、スタータモータを始動機構として搭載すると、汎用エンジン１０はモータ始動タイプとなる。汎用エンジン１０としては、リコイルスタータ５１とスタータモータとを始動機構として備えた形態があり、この形態のエンジン発電機においては、エンジン始動時にはバッテリから供給される電力によりスタータモータが駆動されて、ステータモータによりクランク軸１７が回転駆動されてエンジンが始動される。バッテリの充電不足によってエンジンをスタータモータにより始動させることができないときには、リコイルスタータ５１によりエンジンを始動させることができる。
【００２０】
フロントカバー５３には複数の空気導入口５７が設けられている。冷却ファン４５が回転駆動されると、外部の空気が空気導入口５７から取り込まれ、図３に矢印で示されるように、冷却風がエンジンユニット１５の外面に沿って流れ、エンジンユニット１５が冷却される。エンジンユニット１５を構成するシリンダ１９の部分を流れる冷却風は、シリンダ１９に設けられた複数の放熱フィン２０の間の隙間を通過する。空気導入口５７から取り込まれた冷却風は、エンジン本体１１に吹き付けられると、エンジン本体１１の熱により加熱される。これにより、冷却風の上流側つまりエンジン本体１１に吹き付けられるまでの部分よりも、下流側つまりエンジン本体１１に沿って流れる部分の温度はエンジン排熱により高められる。
【００２１】
クランク軸１７はエンジンユニット１５から外部に突出しており、クランク軸１７の突出端に被駆動機器としての発電体を連結すると、汎用エンジン１０は発電機として使用される。クランク軸１７の突出端に、清水ポンプや油圧ポンプを被駆動機器として連結すると、汎用エンジン１０は、エンジンポンプとして使用される。
【００２２】
エンジンが始動されると、エアクリーナにより清浄化された外気と、燃料タンク１２内の燃料との混合気が吸気ポート２５から燃焼室２４内に供給される。供給された混合気は、点火プラグ２７により点火されて燃焼される。燃焼ガスは、マフラー１３により消音されて外部に排気される。点火プラグ２７は、マグネト式の点火制御ユニットによりピストン２１の移動に合わせて所定のタイミングで点火される。点火制御ユニットは一次コイルおよび二次コイルからなるイグニッションコイルと、点火時期を検出するイグナイタとを有している。クランク軸１７に設けられたフライホイール４７には磁石が設けられ、イグニッションコイルの鉄心を通じて磁束が導かれることで一次コイルに電流が起電され、所定のタイミングで当該一次電流を遮断することで二次コイルに高電圧を誘起し点火プラグ２７に高電圧を導く。
【００２３】
マフラー１３から排出される排気ガスには、環境悪化物質であるＣＯ，ＨＣ，ＮＯxが含まれており、汎用エンジン１０が屋内等のように換気不良の環境の中で使用されると、エンジンから排出される排気ガスが汎用エンジン１０の周囲雰囲気に滞留し、エンジン周囲の作業環境の悪化を招くことになる。
【００２４】
そこで、図１に示されるように、汎用エンジン１０にはエンジン停止装置６１が設けられる。エンジン停止装置６１は、汎用エンジン１０が配置された周囲環境の換気不良を検知することにより、換気不良のときにはエンジンを停止させる。エンジン停止装置６１は、周囲環境のガス濃度を検出するガスセンサ６２と、ガスセンサ６２からの信号により周囲環境が換気不良の場合にエンジンを停止させるエンジン制御部６３とを有している。ガスセンサ６２は、図１および図２に示される筐体つまりセンサ設置部の内部に組み込まれており、筐体を含めてガスセンサ６２とする。筐体の内部にはガスセンサ６２の温度を測定する温度センサも組み込まれている。
【００２５】
ガスセンサ６２は、シリンダ１９の端面つまりクランク軸１７が突出した側の端面における放熱フィン２０に設けられている。このように、ガスセンサ６２を冷却風の下流側に位置させてエンジン本体１１に設けると、エンジン本体１１により加熱された冷却風つまりエンジン排熱がガスセンサ６２に吹き付けられる。汎用エンジン１０が換気不良の空間内において使用されるときには、排気ガスが空間内に滞留する。空冷エンジンの冷却風は、屋外や換気十分な空間においては汎用エンジンに沿って流れた後に、汎用エンジン１０から離れるように開放状態となる。これに対し、換気不良の空間内においては、冷却風は周囲空間内に滞留している排気ガスを巻き込んで、閉ループ状態となって、冷却ファン４５に戻される。したがって、冷却風の下流側にガスセンサ６２を配置すると、冷却風とともに流れる排気ガス中の環境悪化物質は、加熱された状態となってガスセンサ６２に導かれる。これにより、ガスセンサ６２はエンジン排熱により加熱される。
【００２６】
ガスセンサ６２の出力が所定の閾値を超えたときには、エンジンを停止させることにより作業環境の悪化を抑制することができ、ガス検知警報灯や警報ブザーを作動させることにより作業者にガス濃度が高くなったことを報知させることができる。
【００２７】
図１に示される汎用エンジン１０においては、ガスセンサ６２が放熱フィン２０に装着されているが、シリンダ１９に突き当てるようにしてガスセンサ６２をシリンダ１９の外面に装着するようにしても良い。また、ガスセンサ６２の取付位置としては、冷却風の下流側に限られず、エンジンユニット１５の近傍であれば、冷却風の上流側でも良いが、下流側に設けると、エンジン排熱を利用してガスセンサ６２を加熱することができる。
【００２８】
排気ガスを検知するためのガスセンサには、半導体式、接触燃焼式、電気化学式等がある。半導体式は、半導体の表面にガスが吸着されることによって半導体の電気抵抗が減少することでガス濃度を検知する形態である。接触燃焼式は、電流を流している白金線にガスが接触すると微小な燃焼を起こして白金線の電気抵抗が増加することでガス濃度を検知する形態である。電気化学式は、ガスの電極反応を電気信号に変換してガス濃度を検知する形態である。この電気化学式センサには、例えば、検知極と対極とが電解液中を介して対向して配置され、検知対象ガスが存在すると検知極では空気中の水蒸気と反応が発生し、検知極と対極とが電気的にショートするので、その短絡電流を測定することにより、ガス濃度を検知することができる。
【００２９】
半導体式はＣＯガス、ＨＣガスを検知するために使用することができ、接触燃焼式はＣＯガス、ＨＣガスを検知するために使用することができ、電気化学式はＣＯガス、ＮＯxガスを検知するために使用することができる。
【００３０】
ガスセンサ６２としては、周囲環境のＣＯガスを検知するＣＯセンサ、ＨＣガスを検知するＨＣセンサ、およびＮＯxガスを検知するＮＯxセンサの少なくともいずれかのガスセンサが用いられる。これらのガスは環境悪化物質であり、汎用エンジンの周囲に滞留すると、作業環境を悪化することになる。ガスの濃度が高くなると、エンジンが停止されるので、作業環境の悪化を抑制することができる。ＨＣガスとＮＯxガスは、濃度が高められると、汎用エンジンの周囲環境に異臭が漂うことになり、作業環境が悪化する虞がある。これに対し、ＨＣガスを検知するガスセンサとＮＯxガスを検知するガスセンサの少なくともいずれか一方をガスセンサ６２として用いると、ガス濃度が高められたときにエンジンを停止させることにより、作業環境の悪化を抑制することができる。
【００３１】
ＣＯガスも、作業者に悪影響を与える虞があるが、ＣＯガスを検知するガスセンサつまりＣＯセンサを用いると、作業者に悪影響を与えるような作業環境の悪化を抑制することができる。ＣＯガスを検知するために電気化学式のガスセンサを使用すると、このタイプのセンサには、温度依存性があり使用環境温度の常温を基準とした場合、低温になるにつれてＣＯガスを検知することができなくなったり、検知精度が低下したりするものがある。ガスセンサ６２をエンジンユニット１５の熱により加熱するようにすると、ガスセンサ６２として電気化学式センサが装着された汎用エンジン１０が低温の環境のもとで使用されても、ガスセンサ６２をセンサ使用可能温度に加熱することにより、高精度で確実にＣＯガスの濃度を検知することができる。特に、冷却風の下流側にガスセンサ６２を設けると、ガスセンサ６２にはエンジン本体１１により加熱されたエンジン排熱によって、エンジン始動開始から短時間でガスセンサを使用可能温度に高めることができる。また、仮に結露が生じ易い条件で汎用エンジン１０が使用された場合においても、加熱された冷却風により運転中に結露を減少させる効果も期待できる。
【００３２】
図５は、ＣＯを検知するガスセンサ６２の温度依存性の一例を示すセンサ特性線図である。図５において、縦軸は各温度でのＣＯが４００ppmのときのセンサ出力Ｉと、２０℃で湿度５０％でのＣＯが４００ppmのときのセンサ出力Ｉ0との比で示される温度依存率を示す。センサ出力Ｉ0を基準値とすると、ＣＯを検知する電気化学式のガスセンサの温度依存率は、センサ温度が−１０〜６０℃の範囲において図５に示されるようにセンサ出力が変化する。このため、図５に示される特性のガスセンサ６２を使用する場合には、ガス濃度の検知精度を維持するために、センサの使用温度範囲は０〜５０℃の範囲に設定される。この範囲を超えると、ガスセンサの検知精度が低下するので、この範囲をガス検知可能範囲とする。
【００３３】
そこで、ガスセンサ６２の温度がガスセンサ使用温度に到達せずに逸脱している場合には、ガスセンサ６２が排気ガスを検知できない状況であるとして、警報したり、エンジン始動を不可能としたりすることにより、汎用エンジン１０の操作性を向上することができるとともに、作業環境の悪化を抑制することができる。ガスセンサ６２の温度がガスセンサ使用温度を逸脱しているときとしては、ガスセンサ６２の温度がガスセンサ使用温度よりも低い場合と、それよりも高い場合とがあり、いずれの場合にもエンジン始動を不可能とすることができる。
【００３４】
図６は、エンジン始動時におけるエンジン負荷に応じたエンジン運転時間と、ガスセンサ温度との関係を示す温度変化特性線図である。図６においては、ガス検知可能温度が０℃以上であるガスセンサ６２とし、周囲環境温度が−３０℃のもとでエンジンが始動されたときにおけるエンジン排熱によるガスセンサ６２の温度変化を示す。エンジン排熱は、エンジン負荷により依存するので、同じエンジンであっても低温環境かつ径負荷で使用される場合は、高負荷で使用される場合と比較してガスセンサ６２の温度が上昇する時間は遅くなる可能性がある。つまり、汎用エンジンが符号Ａで示すように高負荷運転されるときには、エンジン排熱により時間Ｔ1でガス検知可能温度まで上昇するのに対し、符号Ｂで示すように低負荷運転されるときには、時間Ｔ1よりも遅い時間Ｔ2でガス検知可能温度まで上昇する。一方、例えば、アイドリングを継続した場合のように、径負荷で使用される場合よりもエンジン負荷が小さい場合には、符号Ｃで示すように、ガス検知可能温度までエンジン排熱温度が上昇するには時間がかかる。
【００３５】
上述のように、ガスセンサ６２の温度がガスセンサ使用温度に到達せずにガスセンサ使用温度の範囲を逸脱している場合、つまりガスセンサ６２が所定の使用温度に到達するまでの過渡期の場合は、ガスセンサ６２が排気ガスを検知できない状況であるとして、警報したり、エンジン始動不可能としたりすると、作業環境の悪化を抑制することができる。しかし、ガスセンサ使用温度の範囲を逸脱している過渡期の場合でも、作業者の意図により、エンジン始動不可能を解除して、非常運転を行うことができるようにして汎用エンジン１０の操作性を高めている。非常運転継続時間をＴSとすると、この時間ＴSが経過したときに、エンジン排熱によるガスセンサ温度がガス検知可能温度を超えた場合には、通常運転に遷移される。上述したエンジン始動不可能とは、ガスセンサ６２が排気ガスを検知できない状況では、リコイルスタータ５１を操作しても、エンジンを始動させることができないことであり、非常運転が行われると、エンジン始動不可能は解除されて、リコイルスタータ５１によるエンジン始動を行うことができる。
【００３６】
屋外のＣＯ濃度は0.01〜0.2ppm程度となっている。ガスセンサ６２としてＣＯセンサを使用する場合には、汎用エンジン１０が閉じられた環境で使用されて、汎用エンジン１０の周囲のＣＯ濃度が高まり、基準値を超えたことがガスセンサ６２により検知されると、エンジンが停止される。この基準値としては、例えば、50ppmあるいはこれよりもやや高い値が閾値として設定される。
【００３７】
図７は、汎用エンジンに設けられる表示パネルの一例を示す正面図である。表示パネル６４は「ガス検知警報」と表記されたガス検知警報部６５を有し、汎用エンジン１０が通常運転モードのもとでガスセンサ６２により検知されるガス濃度が閾値を超えたときにはガス検知警報灯６５ａが点灯される。さらに、これとともにガス検知警報ブザー６５ｂが作動される。図７において「非常運転時間超過警報」と表記された非常運転時間超過警報部６６は、上述した非常運転が非常運転継続時間ＴSを超過した場合に点灯される非常運転時間超過警報灯６６ａと非常運転時間超過警報ブザー６６ｂとを有している。表示パネル６４には、押ボタン式の非常運転可能スイッチ６７が設けられており、非常運転可能スイッチ６７が操作されると、ガスセンサ６２が使用温度の範囲に入っていないときでも、エンジンを始動させることができる。「温度範囲外警報」と表記された温度範囲外警報部６８は、ガスセンサ６２がガス検知可能温度の範囲となっていない場合に点灯される温度範囲外警報灯６８ａと温度範囲外警報ブザー６８ｂとを有している。
【００３８】
ガス検知警報灯６５ａ、非常運転時間超過警報灯６６ａ、温度範囲外警報灯６８ａは、それぞれを光により作業者に報知する機能を有している。ガス検知警報ブザー６５ｂと非常運転時間超過警報ブザー６６ｂと温度範囲外警報ブザー６８ｂは、音によりそれぞれを警報する機能を有しており、これら３つのブザーの作動により発報される音としては、作業者が警報内容を容易に理解できるように、相互に周波数を相違させたり、言葉により警報内容を具体的に報知させるようにしたりしても良い。ただし、ガス検知警報灯６５ａ等のそれぞれの警報手段としては、光と音の少なくともいずれか一方とすることもできる。
【００３９】
図８は、エンジン停止装置６１の制御回路を示すブロック図である。エンジン停止装置６１はガスセンサ６２、温度センサ６９からの信号に基づいて、エンジン始動を可能状態、およびエンジン始動不可能に制御するエンジン制御部６３を有している。エンジン制御部６３はセンサ温度判定回路７１を有し、センサ温度判定回路７１には、温度センサ６９の出力信号が送られる。温度センサ６９は、ガスセンサ６２が組み込まれる筐体の内部に組み込まれており、ガスセンサ６２の温度が温度センサ６９により測定される。なお、ＣＯを検知する電気化学式のガスセンサ６２は、センサの温度補正用の温度センサを有しているので、その温度補正用の温度センサを利用して、その温度センサの出力信号をセンサ温度判定回路７１に出力することにより、ガスセンサ６２の温度を検知することができる。
【００４０】
ガス濃度判定回路７２にはガスセンサ６２の出力信号とセンサ温度判定回路７１の出力信号が送られる。ガスセンサ６２の温度がガス検知可能温度であるとセンサ温度判定回路７１により判定され、ガス濃度判定回路７２により汎用エンジン１０の周囲雰囲気のガス濃度が所定の閾値を超えていると判定されると、ガス濃度判定回路７２はガス濃度警報回路７３に警報信号を出力する。ガス濃度警報回路７３は、ガス検知警報灯６５ａと、ガス検知警報ブザー６５ｂとを作動させ、エンジン停止回路７４へエンジン停止信号を送る。エンジン停止回路７４にエンジン停止信号が送られると、点火制御ユニット７５の作動が停止される。点火制御ユニット７５は、一次コイル７６ａおよび二次コイル７６ｂからなるイグニッションコイル７６と、点火時期を制御するイグナイタ７７とを有し、所定のタイミングで二次コイル７６ｂから点火プラグ２７に高電圧の点火エネルギーつまり点火電圧を導く。
【００４１】
点火制御ユニット７５の一次コイル７６ａのコイル端、二次コイル７６ｂのコイル端、イグナイタ７７には接続部としてのギボシ端子７８により停止線７９が接続され、停止線７９には停止スイッチつまりストップスイッチ８０が設けられている。エンジンを駆動させるときには、図８に示されるように、作業者によりストップスイッチ８０は接点開位置に操作されて、停止線７９は接点開つまりアースされない状態になる。一方、作業者がエンジンを停止させるときには、ストップスイッチ８０が作業者により接点閉位置に操作される。ストップスイッチ８０が接点閉位置に操作されると、一次コイル７６ａの両端がアース接続されて、一次電流がなくなることで点火プラグ２７への電圧供給が停止され、エンジンが停止される。
【００４２】
図８に示すギボシ端子７８は、点火制御ユニット７５のイグナイタ７７に接続されたリード線８１の端子が接続される基端部と、停止線７９が接続される１つの接続端部と、エンジン停止回路７４のリード線８２が接続される他の１つの接続端部とを有している。エンジン停止回路７４にガス濃度警報回路７３から警告信号が出力されると、エンジン停止回路７４は点火制御ユニット７５をアース接続する。これにより、エンジンが停止される。
【００４３】
エンジン停止装置６１は、市販されている汎用エンジンに対して後付けすることができる。そのときには、停止線７９が接続されているギボシ端子７８にエンジン停止回路７４のリード線８２を接続し、エンジン停止回路７４のアースをエンジンアースに接続することにより、既存の汎用エンジン１０にエンジン停止装置６１を容易に取り付けることができる。接続部としては、ギボシ端子７８に代えて、２つの接続端部を備えた着脱式の接続部やカシメ式の圧着端子を用いても良い。アース接続は丸型端子を用いる。
【００４４】
図８に示されるように、エンジン制御部６３は非常運転可否判定回路８３を有し、非常運転可否判定回路８３にはセンサ温度判定回路７１と非常運転可能スイッチ６７から信号が入力される。ガスセンサ６２がガス検知可能温度の範囲外において、非常運転可能スイッチ６７が操作されると、非常運転可否判定回路８３は、非常運転時間タイマ８４を起動させるとともに、温度範囲外警報回路８５に警報信号を出力し、エンジン停止回路７４に対してはエンジン始動可能の信号を出力する。温度範囲外警報回路８５は、温度範囲外警報灯６８ａと、温度範囲外警報ブザー６８ｂとを作動させる。したがって、非常運転可能スイッチ６７が操作された状態のもとで、リコイルスタータ５１が操作されると、エンジンを始動することができる。
【００４５】
非常運転時間タイマ８４のカウント値の信号は、非常運転時間超過有無判定回路８６に送られる。非常運転時間超過有無判定回路８６は、非常運転継続時間ＴSが経過したと判定されると、非常運転時間超過警報回路８７に警報信号を出力し、エンジン停止回路７４にエンジン停止信号を送る。非常運転時間超過警報回路８７は、非常運転時間超過警報灯６６ａと、非常運転時間超過警報ブザー６６ｂとを作動させる。一次側点火コイル信号処理回路８８は、一次コイル７６ａの作動状態に応じて、エンジン運転中であるか、停止中であるかを判断し、非常運転可否判定回路８３に「始動不可フラグ」のリセット信号を送る。
【００４６】
図８に示したエンジン制御部６３は、制御信号を演算するマイクロプロセッサ、演算式やマップデータ等が格納されるメモリが設けられた制御基板を有し、エンジン制御部６３の機能構成がセンサ温度判定回路７１等のブロックで図８に示されている。
【００４７】
図９は、エンジン停止装置６１の制御に伴う表示パネルの表示形態の変化を示す正面図である。汎用エンジン１０は、ガスセンサ６２がガス検知可能温度の範囲となっていない場合においても、非常運転可能スイッチ６７の操作によりエンジンを始動することができる。そのときのエンジンの運転を、非常運転モードとする。一方、ガスセンサ６２がガス検知可能温度の範囲内のときのエンジンの運転を、通常運転モードとする。
【００４８】
図９（Ａ）は、ガスセンサ６２がガス検知可能温度の範囲となっていないときに、温度範囲外警報灯６８ａが点灯し、温度範囲外警報ブザー６８ｂが作動した状態の表示パネルを示す。図９（Ｂ）は、非常運転可能スイッチ６７が操作された状態の表示パネルを示す。非常運転によりエンジンが駆動された状態のもとで、ガスセンサ６２がガス検知可能温度となると、運転モードは非常運転モードから通常運転モードに推移し、図９（Ｃ）に示されるように、温度範囲外警報灯６８ａが消灯し、温度範囲外警報ブザー６８ｂの作動が停止される。通常運転モードのもとで、ガスセンサ６２により汎用エンジン１０の周囲環境のガス濃度が所定の閾値を超えたと判定されたときには、図９（Ｄ）に示されるように、ガス検知警報灯６５ａが点灯し、ガス検知警報ブザー６５ｂか作動する。
【００４９】
非常運転モードが継続される時間は、非常運転継続時間ＴSに設定されており、非常運転モードのもとで非常運転継続時間ＴSが超過すると、図９（Ｅ）に示されるように、非常運転時間超過警報灯６６ａが点灯し、非常運転時間超過警報ブザー６６ｂが作動し、エンジンを停止する。この非常運転継続時間が超過し、エンジンが停止した場合、図９（Ｆ）に示されるように、再度、非常運転可能スイッチ６７を押し続けた状態でリコイルスタータ５１を操作することで非常運転時間タイマをリセットすることができる。
【００５０】
図１０および図１１は、エンジン停止装置６１の制御アルゴリズムの一例を示すフローチャートであり、これらの図を参照しつつ、エンジン停止装置６１の制御について説明する。このエンジン停止装置６１においては、ガスセンサ６２としてＣＯセンサが用いられている。
【００５１】
エンジン停止装置６１が初期設定されると、ステップＳ１において「始動不可フラグ」が読み込まれる。すなわち、前回の運転時に非常運転が行われ、かつ非常運転時間タイマが超過したためエンジンが停止されたか否かを判定する。ステップＳ２において「始動不可フラグ」のセット有無を確認し，「始動不可フラグ」がセットされている場合には、ステップＳ３においてガスセンサ６２がセンサ使用温度範囲内であるか否か、ステップＳ４において「始動不可フラグ」をリセットして良いか否かが判定される。ステップＳ４における判定は、例えば、図９（Ｆ）に示されるように非常運転可能スイッチ６７を押し続けた状態で、かつリコイルスタータ５１を操作するなど非常運転選択判断と異なる作業とする。ステップ３においてガスセンサ６２がセンサ使用温度範囲内であると判定された場合、またはステップＳ４において始動不可フラグをリセットしてよいと判定された場合、始動不可フラグがリセットされ、非常運転時間超過警報がキャンセルされ、非常運転時間タイマがリセットされる（ステップＳ５）ここで、ステップＳ３においては、始動不可フラグがセット（後述のステップＳ１８）されて、エンジン停止（後述のステップＳ１１）した後であっても、ガスセンサ６２がセンサ使用温度範囲内に復帰した場合に、始動不可フラグをリセットし、非常運転時間超過警報をキャンセルし、非常運転時間タイマをリセットできるようにしている。また、ステップＳ５においては、エンジンや発電体の故障診断や修理整備等の目的で、特殊な操作入力を条件として始動不可フラグをリセットしてエンジンを始動できるようにしている。
【００５２】
ステップＳ６においては、ガスセンサ６２がセンサ使用温度範囲内であるか否かが判定される。ステップＳ２において「始動不可フラグ」がセットされていないときにもステップＳ６が実行される。ステップＳ６においてガスセンサ６２がセンサ使用温度範囲内であると判定されると、温度範囲外警報はキャンセルされ（ステップＳ７）、エンジン始動が許可される（ステップＳ８）。この状態のもとで、リコイルスタータ５１が操作されると、エンジンは始動される。ステップＳ９においては、ＣＯ濃度が閾値以上であるか否かが判定され、ＣＯ濃度が閾値以上となっていなければ、ステップＳ９が繰り返されて、ガスセンサ６２からのＣＯ濃度に応じた出力信号を監視し続ける。
【００５３】
ステップＳ９において、ＣＯ濃度が閾値以上であると判定されると、ガス濃度警報回路７３とエンジン停止回路７４が作動される（ステップＳ１０，Ｓ１１）。これにより、図７および図８に示したガス検知警報灯６５ａが点灯されるとともに、ガス検知警報ブザー６５ｂが作動され、エンジン停止回路７４により点火制御ユニット７５がアース接続されてエンジンが停止される。ガス検知警報ブザー６５ｂ等の作動により、作業者には汎用エンジン１０の周囲の作業環境が悪化していることが報知され、作業者は換気して作業環境の悪化を防止することができる。このときには、表示パネル６４は、図９（Ｄ）に示されるように表示される。ただし、ＣＯ濃度の閾値に段階を設けて、エンジンを停止する前に、ガス検知警報灯６５ａ等の警報部材を作動させるようにしても良い。
【００５４】
ステップＳ６においてガスセンサ６２がセンサ使用温度範囲から逸脱していると判定されと、ステップＳ１２においてエンジンが運転中であるか否かが判定される。エンジンが停止されていれば、モメンタリ動作をする非常運転可能スイッチ６７のオンオフを読み込んで、非常運転可能スイッチが操作され非常運転が許可されていると判定されると（ステップＳ１３，Ｓ１４）、エンジン作動を許可して非常運転のモードが設定される（ステップＳ１５，Ｓ１６）。非常運転モードが設定された状態のもとで、リコイルスタータ５１が操作されると、エンジンは始動される。ステップＳ１２においてエンジンが運転中であると判定されたときには、非常運転モードが継続される。非常運転モードが選択されているときには、表示パネル６４は、図９（Ｂ）に示されるように表示される。
【００５５】
ステップＳ１７において非常運転時間が非常運転継続時間ＴSを超過していると判定されると、始動不可フラグがセットされ、温度範囲外警報がキャンセルされ、非常運転時間超過警報回路８７が作動される。これにより、図７および図８に示した非常運転時間超過警報灯６６ａが点灯されるとともに、非常運転時間超過警報ブザー６６ｂが作動され、ステップＳ１１においてエンジン停止回路７４により点火制御ユニット７５がアース接続されてエンジンが停止される。非常運転時間が超過すると、表示パネル６４は、図９（Ｅ）に示されるように表示される。
【００５６】
一方、ステップＳ１４において非常運転可能スイッチ６７が操作されていないと判定されたときには、ステップＳ２０において温度範囲外警報回路８５が作動される。これにより、温度範囲外警報灯６８ａが点灯され、温度範囲外警報ブザー６８ｂが作動され、ステップＳ１１が実行される。このときには、表示パネル６４は、図９（Ａ）に示されるように表示される。
【００５７】
ステップＳ１７において、非常運転時間が非常運転継続時間ＴSを経過していないと判定されたときには、温度範囲外警報回路８５が作動され（ステップＳ２１）、温度範囲外警報灯６８ａが点灯され、温度範囲外警報ブザー６８ｂが作動されるとともに、ステップＳ６に戻ってガスセンサ６２がセンサ使用温度範囲内か否かが判定される。このステップＳ６においてガスセンサ６２の温度がセンサ使用温度範囲内であると判定されると、温度範囲外警報はキャンセルされて（ステップＳ７）、通常運転モードに遷移される。このときには、表示パネル６４は、図９（Ｃ）に示されるように、温度範囲外警報灯６８ａは消灯され、温度範囲外警報ブザー６８ｂは作動停止される。
【００５８】
通常運転モードのもとで、汎用エンジン１０の作業環境が換気不良となったことが検出されると、上述のように、エンジンを停止させるとともに、ガス検知警報灯６５ａ、ガス検知警報ブザー６５ｂを作動させるようにしているが、ＣＯガス等のガス濃度に応じて、警報部材を作動させるガス濃度と、エンジンを停止させるガス濃度とを相違させる形態としても良く。その場合には、ガス濃度に複数段の閾値を設け、ガス濃度が第１段目の閾値を超えたときには警報部材を作動させ、第１段目よりも高い閾値である第２段目の閾値を超えたときにエンジンを停止させるようにすることもできる。
【００５９】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、本発明は、エンジンユニットと発電体を連結した状態で防音ケースに収容するようにした防音型のエンジン発電機として適用することができ、エンジンユニットと発電体とが一体化された発電ユニットを支持フレーム内に組み込むようにしたエンジン発電機としても適用することができる。また、本発明のガスセンサ６２、温度センサ６９、及び、表示パネル６４は汎用エンジン１０に設けられているが、エンジンと別体の携帯機に設けて、エンジンと有線又は無線で接続するように構成してもよい。この場合、携帯機を保持する作業者の周囲環境の温度および環境悪化物質の濃度に応じてエンジン始動を制御することができる。また、表示パネル６４の有するガス検知警報部、非常運転時間超過警報部、温度範囲外警報部の機能を携帯機に設けることで作業環境の悪化、非常運転時間を超過した状態であること、ガス検知可能温度範囲外であることを作業者に確実に報知することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１１    エンジン本体
１５    エンジンユニット
１６    冷却ユニット
１７    クランク軸
１８    クランクケース
２４    燃焼室
２７    点火プラグ
４５    冷却ファン
４６    ファンカバー
５１    リコイルスタータ
６１    エンジン停止装置
６２    ガスセンサ
６３    エンジン制御部
６５    ガス検知警報部
６６    非常運転時間超過警報部
６７    非常運転可能スイッチ
６８    温度範囲外警報部
６９    温度センサ
【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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