JP2014148932A - Engine work machine - Google Patents

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JP2014148932A
JP2014148932A JP2013017974A JP2013017974A JP2014148932A JP 2014148932 A JP2014148932 A JP 2014148932A JP 2013017974 A JP2013017974 A JP 2013017974A JP 2013017974 A JP2013017974 A JP 2013017974A JP 2014148932 A JP2014148932 A JP 2014148932A
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JP
Japan
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engine
cell motor
rotation speed
speed
motor
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Application number
JP2013017974A
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Japanese (ja)
Inventor
Sachikazu Kono
祥和 河野
Junichi Kamimura
淳一 上村
Takahiro Murakami
卓宏 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an engine work machine capable of stably starting an engine even when a carburetor goes wrong.SOLUTION: An engine work machine which drives a work machine with an engine comprises: a cell motor which starts the engine by being driven with electric power supplied from a battery; and start control means which controls electric power supply to the cell motor. The start control means starts the engine by driving the cell motor at a first rotation speed Nand, when determining that the engine is not started after a lapse of predetermined time, driving the cell motor at a second rotation speed Nfaster than the first rotation speed.

Description

本発明は、チェンソーや刈払機等のエンジン作業機に関し、バッテリを用いてセルモータを駆動して始動させるエンジン作業機に関するものである。   The present invention relates to an engine working machine such as a chain saw or a brush cutter, and more particularly to an engine working machine that starts by driving a cell motor using a battery.

刈払機やチェンソー等の小型の作業機には、動力源として小型のエンジンが広く用いられている。図7はエンジン作業機の一例である刈払機の外観図である。図7に示すように、小型の2サイクルエンジンを搭載したエンジン作業機501は、パイプ状のメインパイプ5に図示しない駆動軸を通し、この駆動軸を、メインパイプ5の一端に設けたエンジンにて回転させることで、メインパイプ5の他端に設けた回転刃6を回転させる。回転刃6の近傍には、刈り払った草の飛散防止のための飛散防御カバー6aが設けられる。エンジン作業機1は図示しない肩掛け用吊りベルト等で携帯されるもので、メインパイプ5の長手中央部付近に作業者が操作するための正面視略U字状を呈するハンドル4が取り付けられる。エンジン作業機1の回転数は、グリップ部3の近傍に取り付けられたスロットルレバー7により作業者により制御される。スロットルレバー7の操作は、ワイヤー18によってエンジンの気化器に伝達される。   In small working machines such as brush cutters and chain saws, small engines are widely used as power sources. FIG. 7 is an external view of a brush cutter as an example of an engine working machine. As shown in FIG. 7, an engine work machine 501 equipped with a small two-cycle engine passes a drive shaft (not shown) through a pipe-shaped main pipe 5, and this drive shaft is connected to an engine provided at one end of the main pipe 5. The rotary blade 6 provided at the other end of the main pipe 5 is rotated. In the vicinity of the rotary blade 6, a scattering protection cover 6 a for preventing scattering of the cut grass is provided. The engine working machine 1 is carried by a shoulder belt (not shown) or the like, and a handle 4 having a substantially U shape in front view for operation by an operator is attached to the vicinity of the central portion of the main pipe 5. The rotation speed of the engine working machine 1 is controlled by an operator by a throttle lever 7 attached in the vicinity of the grip portion 3. The operation of the throttle lever 7 is transmitted to the engine carburetor by the wire 18.

エンジン作業機501で用いられるようなエンジンは、小型軽量で大きな出力を得ることができ、燃料を供給することにより長時間の作業が可能となる。エンジンを起動するためには手動式のスタータが用いられ、始動性を向上させるための様々なアイディアが提案されてきた。例えば特許文献1では、セルモータを備えると共にエンジンへの混合気の燃料濃度を増加させることにより始動性を向上させた小型エンジン作業機が提案されている。   An engine such as that used in the engine work machine 501 is small and light and can obtain a large output, and can supply a fuel for a long time. A manual starter is used to start the engine, and various ideas have been proposed to improve startability. For example, Patent Document 1 proposes a small engine working machine that includes a cell motor and has improved startability by increasing the fuel concentration of the air-fuel mixture to the engine.

実開昭63−164549号公報Japanese Utility Model Publication No. 63-164549

2サイクルエンジンの燃料としては、従来からガソリンとオイルを混ぜた混合油が使用されている。この混合油を長期間エンジン工具に入れっぱなしにしてしまうと、ガソリンが気化してオイルとの混合比が変化してしまう場合がある。また、混合油内のオイルが劣化することによって粘度が高くなってガム状に変化し、気化器の内部が目詰まりしてしまう恐れがある。このため、長期間エンジン工具を保管するときには、エンジンの停止時に空ぶかしをして気化器内の燃料を除去しなくてはならなかった。   Conventionally, a mixed oil in which gasoline and oil are mixed is used as a fuel for a two-cycle engine. If this mixed oil is left in the engine tool for a long time, the gasoline may vaporize and the mixing ratio with the oil may change. Moreover, when the oil in mixed oil deteriorates, there exists a possibility that a viscosity may become high and it may change to gum shape and the inside of a vaporizer may be clogged. For this reason, when storing engine tools for a long time, the fuel in the carburetor must be removed by emptying the engine when the engine is stopped.

本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、気化器が不調であってもエンジンを始動しやすくしたエンジン作業機を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide an engine working machine that can easily start an engine even if a carburetor is malfunctioning.

本発明の他の目的は、セルモータを回して通常のエンジンの始動動作では始動しないときに、ブーストモードにセルモータを高速で回転させて始動性をより向上させたエンジン作業機を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an engine work machine in which startability is further improved by rotating the cell motor at a high speed in the boost mode when the cell motor is not started by a normal engine start operation. .

本発明のさらに他の目的は、気化器の目詰まりを効果的に解消できるようにしたエンジン作業機を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide an engine working machine that can effectively eliminate clogging of a carburetor.

本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。
本発明の一つの特徴によれば、ピストンが往復運動可能なシリンダと、シリンダを保持するとともにクランク室を形成するクランクケースと、バッテリから供給される電力によりピストンを移動させるセルモータを有するエンジンを用いて作業機器を駆動させるエンジン作業機において、セルモータへの電力供給を制御する始動制御手段を設け、始動制御手段は、セルモータを第1の回転速度にて駆動し、セルモータの駆動開始から所定時間経過してもエンジンが始動していないときは、セルモータを第1の回転速度よりも速い第2の回転速度で駆動させるようにした。
The characteristics of representative ones of the inventions disclosed in the present application will be described as follows.
According to one aspect of the present invention, an engine having a cylinder in which a piston can reciprocate, a crankcase that holds the cylinder and forms a crank chamber, and a cell motor that moves the piston by electric power supplied from a battery is used. In the engine working machine that drives the work equipment, there is provided start control means for controlling power supply to the cell motor. The start control means drives the cell motor at the first rotational speed, and a predetermined time has elapsed since the start of driving the cell motor. Even when the engine is not started, the cell motor is driven at a second rotational speed higher than the first rotational speed.

本発明の他の特徴によれば、始動制御手段は、第1の回転速度においては第1の実効電圧でセルモータを駆動し、第2の回転速度においては第1の実効電圧よりも高い第2の実効電圧でセルモータを駆動する。これは、バッテリからセルモータへの電力供給回路にスイッチング素子を直列に設け、始動制御手段はスイッチング素子のPWM(Pulse Width Modulation)制御を行い、PWM制御のデューティ比を変更することによってセルモータに印加される実効電圧を調整する。また始動制御手段は、バッテリの電圧測定結果によって第1及び第2の回転速度におけるデューティ比を決定すると好ましい。バッテリはリチウムイオン二次電池を用いることが好ましいが、その他の任意の一次電池又は二次電池を用いることができる。   According to another feature of the invention, the start control means drives the cell motor with the first effective voltage at the first rotational speed, and the second higher than the first effective voltage at the second rotational speed. The cell motor is driven with an effective voltage of. This is because the switching element is provided in series in the power supply circuit from the battery to the cell motor, and the start control means performs PWM (Pulse Width Modulation) control of the switching element, and is applied to the cell motor by changing the duty ratio of the PWM control. Adjust the effective voltage. The start control means preferably determines the duty ratio at the first and second rotational speeds based on the voltage measurement result of the battery. The battery is preferably a lithium ion secondary battery, but any other primary battery or secondary battery can be used.

本発明のさらに他の特徴によれば、エンジンの回転力を作業機器に伝達させる遠心クラッチを設け、第2の実効電圧でセルモータを駆動させた際の第2のエンジン回転数は、遠心クラッチの接続回転数以下とした。第1の実効電圧でセルモータを駆動させた際の第1のエンジン回転数は、遠心クラッチの接続回転数の半分以下であり、第2のエンジン回転数は遠心クラッチの接続回転数の半分以上とすると好ましい。始動制御手段は、エンジンが第2の回転速度にて所定時間回転しても始動しないときは、セルモータの回転を停止させる。始動制御手段は、第1の回転速度から第2の回転速度へ移行させるか否か、及び/又は、移行させるタイミングを決定する。   According to still another aspect of the present invention, a centrifugal clutch that transmits the rotational force of the engine to the work equipment is provided, and the second engine speed when the cell motor is driven with the second effective voltage is the value of the centrifugal clutch. The number of rotations was less than the connection speed. The first engine speed when the cell motor is driven with the first effective voltage is less than half of the connection speed of the centrifugal clutch, and the second engine speed is more than half of the connection speed of the centrifugal clutch. It is preferable. The start control means stops the rotation of the cell motor when the engine does not start even if the engine rotates at the second rotation speed for a predetermined time. The start control means determines whether or not to shift from the first rotation speed to the second rotation speed and / or the timing to shift.

請求項1の発明によれば、セルモータを第1の回転速度にて駆動し、セルモータの駆動開始から所定時間経過してもエンジンが始動していないときは、セルモータを第1の回転速度よりも速い第2の回転速度で駆動させるので、気化器が目詰まりし、エンジンの始動が困難になった状態においても、セルモータの回転数を通常よりも高くすることによって、シリンダ内の負の圧力で気化器内の目詰まりを解除することができる。
請求項2の発明によれば、第1の回転速度においては第1の実効電圧でセルモータを駆動し、第2の回転速度においては第1の実効電圧よりも高い第2の実効電圧でセルモータを駆動するので、セルモータへの電圧を変えるだけで容易に回転数を切り替える制御が可能となる。
請求項3の発明によれば、スイッチング素子のPWM制御を行い、PWM制御のデューティ比を変更することによってセルモータに印加される実効電圧を調整するので、セルモータへのON/OFFスイッチを用いる必要がなく、コストアップを大幅に抑えたエンジン作業機を実現できる。また、マイクロコンピュータを用いた始動制御手段により容易にモータの回転速度を調整できる。
請求項4の発明によれば、始動制御手段は、バッテリの電圧測定結果によって第1及び第2の回転速度におけるデューティ比を決定するので、異なる電圧仕様のバッテリを使用することができ、バッテリの残量に影響されずセルモータを安定して駆動することができる。
請求項5の発明によれば、第2の実効電圧でセルモータを駆動させた際の第2のエンジン回転数は、遠心クラッチの接続回転数以下であるので、セルモータの回転速度を上昇させたとしても遠心クラッチが接続されることを防止でき、始動時の誤動作を防ぐことができ安全性の高いエンジン作業機を実現できる。
請求項6の発明によれば、第1の実効電圧でセルモータを駆動させた際の第1のエンジン回転数は、遠心クラッチの接続回転数の半分以下であるので、通常時は大きな安全マージンを確保したままエンジンを始動することができる。また、第2のエンジン回転数は遠心クラッチの接続回転数の半分以上であるが接続回転数以下であるので、安全マージンを確保したままエンジンを始動することができる。
請求項7の発明によれば、始動制御手段はエンジンが第2の回転速度にて所定時間回転しても始動しないときはセルモータの回転を停止させるので、バッテリの過放電を効果的に防止することができる。
請求項8の発明によれば、始動制御手段は、第1の回転速度から第2の回転速度へ移行させるか否か、及び/又は、移行させるタイミングを決定するので、始動制御手段によってブーストモード(セルモータを高回転にて駆動させるモード)の実施の要否を判断することができ、作業者からの設定や周辺状況に応じた始動制御を行うことができる。
According to the first aspect of the present invention, when the cell motor is driven at the first rotational speed and the engine is not started even after a predetermined time has elapsed since the start of the driving of the cell motor, the cell motor is driven at a speed higher than the first rotational speed. Since the carburetor is clogged and it becomes difficult to start the engine because it is driven at a high second rotational speed, the negative pressure in the cylinder can be reduced by making the rotational speed of the cell motor higher than usual. Clogging in the vaporizer can be released.
According to the invention of claim 2, the cell motor is driven with the first effective voltage at the first rotational speed, and the cell motor is driven with the second effective voltage higher than the first effective voltage at the second rotational speed. Since it is driven, it is possible to control the number of revolutions easily by simply changing the voltage to the cell motor.
According to the invention of claim 3, since the effective voltage applied to the cell motor is adjusted by performing PWM control of the switching element and changing the duty ratio of the PWM control, it is necessary to use an ON / OFF switch to the cell motor. In addition, it is possible to realize an engine work machine that greatly reduces the cost increase. Further, the rotation speed of the motor can be easily adjusted by the start control means using a microcomputer.
According to the invention of claim 4, since the start control means determines the duty ratio at the first and second rotational speeds based on the voltage measurement result of the battery, it is possible to use batteries having different voltage specifications. The cell motor can be driven stably without being affected by the remaining amount.
According to the invention of claim 5, since the second engine speed when the cell motor is driven with the second effective voltage is equal to or lower than the connection speed of the centrifugal clutch, the rotation speed of the cell motor is increased. In addition, it is possible to prevent the centrifugal clutch from being connected, to prevent malfunction during starting, and to realize a highly safe engine working machine.
According to the sixth aspect of the present invention, since the first engine speed when the cell motor is driven with the first effective voltage is less than half of the connected speed of the centrifugal clutch, a large safety margin is normally obtained. The engine can be started with this secured. Further, since the second engine speed is not less than half of the connection speed of the centrifugal clutch but less than the connection speed, the engine can be started with a safety margin secured.
According to the invention of claim 7, since the start control means stops the rotation of the cell motor when the engine does not start even if the engine rotates at the second rotation speed for a predetermined time, it effectively prevents the battery from being overdischarged. be able to.
According to the invention of claim 8, since the start control means determines whether or not to shift from the first rotation speed to the second rotation speed and / or the timing to shift, the start control means determines the boost mode. It is possible to determine whether or not (the mode in which the cell motor is driven at a high rotation) is necessary, and it is possible to perform start-up control according to the settings from the operator and the surrounding conditions.

本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the following description and drawings.

本発明の実施例に係るエンジン作業機の内部構造を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the internal structure of the engine working machine which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係るエンジン作業機の背面図である。It is a rear view of the engine working machine which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係るエンジン作業機の回路図である。It is a circuit diagram of the engine working machine which concerns on the Example of this invention. 図4を用いて本発明の実施例に係るエンジン作業機の始動制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the starting control of the engine working machine which concerns on the Example of this invention using FIG. 本発明の実施例に係る通常のエンジン始動時の時間とセルモータ、エンジン回転数の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of the time at the time of the normal engine starting based on the Example of this invention, a cell motor, and an engine speed. 本発明の実施例に係るブーストモード作動時のエンジン始動における時間とセルモータ、エンジン回転数の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the time in engine starting at the time of the boost mode action | operation which concerns on the Example of this invention, a cell motor, and an engine speed. 従来のエンジン作業機の全体形状を示す外観図である。It is an external view which shows the whole engine working machine shape. 従来のエンジン作業機の一例(刈払機)を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example (brusher) of the conventional engine working machine.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後左右、上下の方向は図中に示す方向であるとして説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, the same portions are denoted by the same reference numerals, and repeated description is omitted. Further, in this specification, description will be made assuming that the front, rear, left, right, and up and down directions are directions shown in the drawing.

図1は、本実施例に係るエンジン作業機1の内部構造を示す縦断面図である。エンジン10は、2サイクルの小型エンジンであって、クランク軸13がメインパイプ5(図7参照)と同軸上に配置され、シリンダ11がクランクケース14から略垂直方向上側に伸びるように配置され、ピストン12がシリンダ11内を上下方向に往復移動する。クランク軸13の前側(出力側)には、遠心クラッチ29を介して図示しない駆動軸の一端部がクラッチシャフト32を介して連結される。遠心クラッチ29が取り付けられるマグネトロータ22には、エンジン冷却用のフィンが一体に形成される。遠心クラッチ29は、クランク軸13の回転数が一定以上になると遠心力によって揺動子30aがクラッチドラム30bに接続される公知の遠心クラッチである。クラッチシャフト32はハウジング34にて保持されるベアリング33によって回転可能に保持される。マグネトロータ22の外周部、ここでは上部にイグニッションコイル23が設けられる。イグニッションコイル23で発生された高圧電流は、イグニッションコード24とプラグキャップ25aを介して点火プラグ25に伝達される。エンジン10のクランクケース14の下側には、燃料タンク27が設けられる。燃料タンク27には、2サイクル用のガソリンとオイルの混合油が入れられ、後述する気化器35(図2参照)に送られる。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the internal structure of the engine working machine 1 according to this embodiment. The engine 10 is a two-cycle small engine, the crankshaft 13 is arranged coaxially with the main pipe 5 (see FIG. 7), the cylinder 11 is arranged so as to extend from the crankcase 14 substantially upward in the vertical direction, The piston 12 reciprocates in the cylinder 11 in the vertical direction. One end of a drive shaft (not shown) is connected to the front side (output side) of the crankshaft 13 via a clutch shaft 32 via a centrifugal clutch 29. The magnet rotor 22 to which the centrifugal clutch 29 is attached is integrally formed with engine cooling fins. The centrifugal clutch 29 is a known centrifugal clutch in which the oscillator 30a is connected to the clutch drum 30b by centrifugal force when the rotation speed of the crankshaft 13 becomes equal to or higher than a certain value. The clutch shaft 32 is rotatably held by a bearing 33 held by a housing 34. An ignition coil 23 is provided on the outer peripheral portion of the magnet rotor 22, here in the upper portion. The high-voltage current generated by the ignition coil 23 is transmitted to the spark plug 25 through the ignition cord 24 and the plug cap 25a. A fuel tank 27 is provided below the crankcase 14 of the engine 10. The fuel tank 27 contains a mixed oil of gasoline and oil for two cycles, and is sent to a vaporizer 35 (see FIG. 2) described later.

クランク軸13の前側(出力側)には、遠心クラッチ29を介して図示しない駆動軸の一端部がクラッチシャフト32を介して連結される。遠心クラッチ29が取り付けられるマグネトロータ22には、エンジン冷却用のフィンが一体に形成される。シリンダ11の燃焼室に隣接する位置(図1ではシリンダ11の側面)には、デコンプレッション機構(以下、デコンプと称する)31が設けられる。デコンプ31はエンジン10の始動時に燃焼室内の圧力の一部を解放してピストン12による圧縮作業を容易にし、エンジン10を始動しやすくするための機構である。本実施例ではデコンプ31の操作部(操作ボタン)を押し込む(操作ボタンを後方から前方側に移動させる)ことによりシリンダ11内の圧力の一部を解放することができる。デコンプ31はクランク軸13の回転直後の最初の燃焼(初爆)が起こるとその圧力変動で自動的に復帰する。   One end of a drive shaft (not shown) is connected to the front side (output side) of the crankshaft 13 via a clutch shaft 32 via a centrifugal clutch 29. The magnet rotor 22 to which the centrifugal clutch 29 is attached is integrally formed with engine cooling fins. A decompression mechanism (hereinafter referred to as decompression) 31 is provided at a position adjacent to the combustion chamber of the cylinder 11 (the side surface of the cylinder 11 in FIG. 1). The decompression 31 is a mechanism for releasing part of the pressure in the combustion chamber when starting the engine 10 to facilitate the compression work by the piston 12 and making the engine 10 easier to start. In this embodiment, a part of the pressure in the cylinder 11 can be released by pushing in the operation portion (operation button) of the decompression 31 (moving the operation button from the rear to the front side). When the first combustion (first explosion) immediately after the rotation of the crankshaft 13 occurs, the decompression 31 automatically returns due to the pressure fluctuation.

本実施例に係るエンジン10の始動装置としては、セルモータ106とリコイルスタータ40の2系統が設けられる。セルモータ106は接続線52を介して供給される電力により回転し、回転軸106aに設けられたピニオン57が回転することによってギヤ49が回転する。ギヤ49はベアリング48によってクランク軸13に対して回転可能なように保持され、ギヤ49が速い速度で回転するとギヤ49の一部に取り付けられたワンウェイクラッチ50が遠心力によって径方向外側に突き出て、第一ドラム51と密接して第一ドラム51を回転させることによりクランク軸13が回転する。リコイルスタータ40は、リール41に巻かれたスタータロープ42をスタータハンドル36(後述する図2参照)で速い速度で回すことによりワンウェイクラッチ46が遠心力によって径方向外側に突き出て、第二ドラム47と密接して第二ドラム47を回転させる。第二ドラム47はクランク軸13に固定されているため、第二ドラム47が回転するとクランク軸13も回転するためエンジンを始動することができる。開放されたスタータロープ42は、スパイラルスプリング43の復元力によりリール41に巻き取られる。   As a starting device for the engine 10 according to the present embodiment, two systems of a cell motor 106 and a recoil starter 40 are provided. The cell motor 106 is rotated by the electric power supplied via the connection line 52, and the gear 49 is rotated by the rotation of the pinion 57 provided on the rotating shaft 106a. The gear 49 is rotatably held with respect to the crankshaft 13 by the bearing 48. When the gear 49 rotates at a high speed, the one-way clutch 50 attached to a part of the gear 49 protrudes radially outward by centrifugal force. The crankshaft 13 is rotated by rotating the first drum 51 in close contact with the first drum 51. The recoil starter 40 rotates the starter rope 42 wound around the reel 41 at a high speed with a starter handle 36 (see FIG. 2 described later), so that the one-way clutch 46 protrudes radially outward by centrifugal force, and the second drum 47 The second drum 47 is rotated closely. Since the second drum 47 is fixed to the crankshaft 13, when the second drum 47 rotates, the crankshaft 13 also rotates so that the engine can be started. The released starter rope 42 is wound around the reel 41 by the restoring force of the spiral spring 43.

バッテリ収納部39は、例えば作業者が把持する2つのグリップ部3(図7参照)とは別に設けられるものであって、例えばハンドル4に着脱可能に設けられる。本実施例ではパック形式のバッテリ80に合わせた形状のバッテリ収納部39としているが、装着されるバッテリの形状に合わせてバッテリ収納部39の形状は任意に設定することができる。例えば、電圧の異なる複数種類の電動工具用のリチウムイオン電池パックや乾電池等を装着できるように構成しても良い。エンジン10を始動させる場合は電源スイッチ110をONにしてからセルスイッチ125を押す。運転中のエンジン10を停止する際には、エンジン10の本体側に設けられた図示しないストップスイッチ(キルスイッチ)を押して、点火プラグ25への高圧電流の供給を停止させる。ストップスイッチは、エンジン10側の任意の位置(例えば上部カバー2)に設けられるが、バッテリ収納部39に設けるように構成しても良い。バッテリ収納部39の内部には、略円筒形であって装着及び取り外しが可能なバッテリ80が収容される。バッテリ80は、略円筒形であってバッテリ収納部39に装着及び取り外しが可能なように、いわゆるカセット式に構成される。バッテリ80には2箇所の掛止部81aが形成され、バッテリ収納部39の内壁に形成された凹部(図示せず)と係合することによりバッテリ80を保持する。バッテリ80を取り外すには、リリースボタン81を押しながらバッテリ80をバッテリ収納部39から引き出す。   The battery storage unit 39 is provided separately from, for example, the two grip units 3 (see FIG. 7) held by the operator, and is detachably provided on the handle 4, for example. In the present embodiment, the battery storage unit 39 is shaped to match the pack-type battery 80, but the shape of the battery storage unit 39 can be arbitrarily set according to the shape of the battery to be mounted. For example, you may comprise so that the lithium ion battery pack for several types of electric tools from which voltage differs, a dry cell, etc. can be mounted | worn. When starting the engine 10, the power switch 110 is turned on and then the cell switch 125 is pushed. When stopping the engine 10 during operation, a stop switch (kill switch) (not shown) provided on the main body side of the engine 10 is pressed to stop the supply of high-voltage current to the spark plug 25. The stop switch is provided at an arbitrary position (for example, the upper cover 2) on the engine 10 side, but may be configured to be provided in the battery storage unit 39. A battery 80 that is substantially cylindrical and can be attached and detached is housed inside the battery housing 39. The battery 80 has a substantially cylindrical shape and is configured in a so-called cassette type so that it can be attached to and detached from the battery storage unit 39. The battery 80 has two hooking portions 81 a formed therein, and holds the battery 80 by engaging with a recess (not shown) formed on the inner wall of the battery storage portion 39. In order to remove the battery 80, the battery 80 is pulled out from the battery storage unit 39 while pressing the release button 81.

バッテリ80の内部には、例えば14500サイズのリチウムイオン電池セル(図示せず)が4本収容される。バッテリ収納部39の後端部(図では下側)の形状は、下端の開口部39aを覆うように形成される。開口部39aに続くバッテリ80の装着空間の他端には始動制御回路基板85が設けられ、始動制御回路基板85から開口部39aに向かって複数のターミナル84が延びるように設けられる。始動制御回路基板85は、図3で後述する制御回路102が搭載される基板である。バッテリ80の前端部(図では上側)には、複数の端子83が設けられ、バッテリ80をバッテリ収納部39に装着することにより端子83はバッテリ収納部39側に形成されるターミナル84と接触するので、バッテリ80の電力が後述する制御回路102に供給される。   For example, four 14500-size lithium ion battery cells (not shown) are accommodated in the battery 80. The shape of the rear end portion (lower side in the figure) of the battery storage portion 39 is formed so as to cover the opening portion 39a at the lower end. A start control circuit board 85 is provided at the other end of the mounting space of the battery 80 following the opening 39a, and a plurality of terminals 84 are provided so as to extend from the start control circuit board 85 toward the opening 39a. The start control circuit board 85 is a board on which a control circuit 102 described later in FIG. 3 is mounted. A plurality of terminals 83 are provided at the front end portion (upper side in the drawing) of the battery 80, and the terminal 83 comes into contact with the terminal 84 formed on the battery housing portion 39 side by mounting the battery 80 on the battery housing portion 39. Therefore, the power of the battery 80 is supplied to the control circuit 102 described later.

図2は、本発明の実施例に係るエンジン作業機1の背面図である。エンジン10の左側には、エンジン10の吸気ポートを連結するインシュレータ19を介して気化器35が設けられ、気化器35の左側には吸入する空気を濾過するエアクリーナの格納空間を構成するエアクリーナカバー26が設けられる。エンジン10の右側にはマフラー16が設けられ、マフラー16の後面側には、排気ガスの出口となる排気口16aが設けられる。マフラー16は、作業者が直接触れてしまうのを防止するため、樹脂製のマフラーカバー8で覆われる。エンジン10は、その上部が上部カバー2によって覆われる。クランク軸13と同軸上であってその後端にはリコイルスタータ40(図1参照)が設けられ、リコイルスタータ40はスタータケース9によって覆われる。本実施例のエンジン作業機1ではリコイルスタータ40だけでなくセルモータ106(図1参照)も設けられるので、後方から見たスタータケース9の形状は、リコイルスタータ40を覆う部分とセルモータ106を覆う部分が連結されたような瓢箪型の形状とされる。スタータケース9の左側にはスタータハンドル36が設けられる。クランクケース14の下側には燃料タンク27が設けられる。燃料タンク27は、半透明の高分子樹脂により形成される容器であって、開口部に取り付けられるキャップ28を外すことによってガソリンと所定比率のオイルを混合した混合燃料を入れることができる。   FIG. 2 is a rear view of the engine working machine 1 according to the embodiment of the present invention. A carburetor 35 is provided on the left side of the engine 10 via an insulator 19 that connects an intake port of the engine 10, and an air cleaner cover 26 that forms a storage space for an air cleaner that filters inhaled air on the left side of the carburetor 35. Is provided. A muffler 16 is provided on the right side of the engine 10, and an exhaust port 16 a serving as an exhaust gas outlet is provided on the rear surface side of the muffler 16. The muffler 16 is covered with a resin muffler cover 8 to prevent the operator from touching it directly. The upper part of the engine 10 is covered by the upper cover 2. A recoil starter 40 (see FIG. 1) is provided coaxially with the crankshaft 13 and at the rear end thereof, and the recoil starter 40 is covered with a starter case 9. In the engine working machine 1 of the present embodiment, not only the recoil starter 40 but also the cell motor 106 (see FIG. 1) is provided, so that the shape of the starter case 9 viewed from the rear is a portion covering the recoil starter 40 and a portion covering the cell motor 106. It is made into the shape of a saddle like that was connected. A starter handle 36 is provided on the left side of the starter case 9. A fuel tank 27 is provided below the crankcase 14. The fuel tank 27 is a container formed of a translucent polymer resin, and a mixed fuel in which gasoline and a predetermined ratio of oil are mixed can be put in by removing the cap 28 attached to the opening.

図3は、本実施例に係るエンジン作業機1の回路図である。エンジン作業機1には、セルモータ106を用いた始動装置が設けられ、始動装置は制御回路102(始動制御手段)によって電子的に制御される。制御回路102は、3つのFET107、117、121と、抵抗器108、109、111、112、124と、電源スイッチ110と、セルスイッチ125と、コンデンサ113、114、115と、レギュレータ116と、マイコン118を含んで構成される。   FIG. 3 is a circuit diagram of the engine working machine 1 according to the present embodiment. The engine working machine 1 is provided with a starting device using a cell motor 106, and the starting device is electronically controlled by a control circuit 102 (starting control means). The control circuit 102 includes three FETs 107, 117, 121, resistors 108, 109, 111, 112, 124, a power switch 110, a cell switch 125, capacitors 113, 114, 115, a regulator 116, and a microcomputer. 118 is comprised.

マイコン118は、レギュレータ116によって供給される定電圧にて駆動され、複数有するA/D変換ポートには、抵抗器111及び112によるバッテリ80の電圧を示す信号が入力される。さらに、エンジン10側から、回転検出用コイル105の出力信号が入力される。エンジン10の回転数(回転速度)は、エンジン10に取り付けられたマグネットからの磁束を回転検出用コイル105によって電圧に変換し、マイコン118に入力されることで検出される。また、マイコン118は、FET117、121のゲート信号の送出を行うことにより、FET117、121のソース−ドレイン間の導通又は遮断を制御する。   The microcomputer 118 is driven by a constant voltage supplied by the regulator 116, and a signal indicating the voltage of the battery 80 by the resistors 111 and 112 is input to a plurality of A / D conversion ports. Further, an output signal of the rotation detection coil 105 is input from the engine 10 side. The rotational speed (rotational speed) of the engine 10 is detected by converting the magnetic flux from the magnet attached to the engine 10 into a voltage by the rotation detection coil 105 and inputting it to the microcomputer 118. Further, the microcomputer 118 controls the conduction or blocking between the source and the drain of the FETs 117 and 121 by transmitting the gate signals of the FETs 117 and 121.

FET121は、セルモータ106を駆動する半導体式のスイッチとなるもので、マイコン118の指令(ゲート信号の供給)によってFET121のソース−ドレイン間が導通状態となり、セルモータ106に電流が流れる。また、マイコン118は、FET121の導通をパルス幅変調(pulse width modulation、PWM)制御をすることによりバッテリ80からセルモータ106に供給される電力を降圧させて実効電圧を調整する。尚、FET121はその他の半導体スイッチング素子で構成しても良く、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(Insulated Gate Bipolar Transistor)やその他のトランジスタ等で構成できる。   The FET 121 serves as a semiconductor switch for driving the cell motor 106, and the source and drain of the FET 121 are brought into conduction by a command from the microcomputer 118 (supply of a gate signal), and a current flows through the cell motor 106. In addition, the microcomputer 118 performs pulse width modulation (PWM) control on the conduction of the FET 121 to lower the power supplied from the battery 80 to the cell motor 106 and adjust the effective voltage. The FET 121 may be composed of other semiconductor switching elements, and may be composed of an insulated gate bipolar transistor (Insulated Gate Bipolar Transistor), other transistors, or the like.

次に図4を用いて本発明の実施例に係るエンジン作業機1におけるセルモータ106の駆動方法を説明する。まず本実施例によるセルモータ106の駆動方法を説明する前に、従来のエンジン作業機におけるセルモータの駆動方法を説明する。図8は従来のエンジンの始動時の時間とセルモータ及びエンジンの回転数の関係を示すグラフである。横軸は時間の経過(単位秒)であり、縦軸はセルモータとエンジンの回転数(単位rpm)である。点線で示すのがセルモータの回転数181であり、実線がエンジンの回転数182である。尚、点線と実線の位置が一致せずに平行に図示されている部分は、実際には重なるのであるが、双方を見やすくするためにあえてずらして図示しているので注意されたい。また、ここでいうセルモータ回転数181は、クランク軸の回転数との比較説明を単純にするために、セルモータ106の回転軸106aの回転数でなく、図1のギヤ49部分の回転数にて示しているので注意されたい。   Next, a method for driving the cell motor 106 in the engine working machine 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. First, before describing the driving method of the cell motor 106 according to the present embodiment, the driving method of the cell motor in the conventional engine working machine will be described. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the time when the conventional engine is started and the rotational speeds of the cell motor and the engine. The horizontal axis represents the passage of time (unit: second), and the vertical axis represents the rotational speed (unit: rpm) of the cell motor and engine. A dotted line indicates the rotational speed 181 of the cell motor, and a solid line indicates the rotational speed 182 of the engine. It should be noted that although the portions shown in parallel without the positions of the dotted line and the solid line being overlapped are actually overlapped, they are shifted in order to make them easier to see. The cell motor rotation speed 181 here is not the rotation speed of the rotation shaft 106a of the cell motor 106 but the rotation speed of the gear 49 portion of FIG. 1 in order to simplify the comparison with the rotation speed of the crankshaft. Please note that it is shown.

先ず時刻tにて作業者がセルスイッチを押すことによりセルモータ106が起動してエンジン10の回転が開始される。セルモータ106には所定の電圧が供給され、始動後に加速してギヤ49が所定の回転数Nにて回転する。この際、ギヤ49が速い速度で回転するとギヤ49の一部に取り付けられたワンウェイクラッチ50が遠心力によって径方向外側に突き出て、第一ドラム51と密接して第一ドラム51を回転させることによりクランク軸13が回転し、セルモータ106の回転数とギヤ49の回転数はほぼ同期する。時刻tにおいてエンジン10が始動すると、エンジン10の回転数182が上昇して時刻tにてアイドリング回転数Nに到達する。セルモータ106は、ギヤ49の回転数はエンジン10の回転数と連動しない状態で時刻tまで一定の回転数で回転した後に停止する。尚、厳密に言えば時刻tにおいてエンジン10が始動するとセルモータ106が無負荷運転になるので回転数が上昇することが多いが、本実施例の説明においては基本原理を説明するために負荷変動による回転変動については考慮しないで説明している。セルモータ106をOFFにするタイミングは、作業者がエンジン音を確認することにより判断するもので、図8の例では時刻t付近にて作業者がセルスイッチ125を離すことでセルモータ106の回転が停止する。 First operator at time t 1 is the starter motor 106 by pressing the cell switch is initiated the rotation of the engine 10 to start. The starter motor 106 a predetermined voltage is supplied, to accelerate after the start rotating gear 49 is at a predetermined rotational speed N 1. At this time, when the gear 49 rotates at a high speed, the one-way clutch 50 attached to a part of the gear 49 protrudes radially outward by centrifugal force, and rotates the first drum 51 in close contact with the first drum 51. As a result, the crankshaft 13 rotates, and the rotational speed of the cell motor 106 and the rotational speed of the gear 49 are substantially synchronized. When the engine 10 is started at time t 2, the rotational speed 182 of the engine 10 reaches the idling speed N I at time t 3 to rise. Starter motor 106, the rotational speed of the gear 49 is stopped after rotating at a constant rotational speed in a state that does not work with the rotation speed of the engine 10 to the time t 3. Strictly speaking, when the engine 10 is started at the time t 2 , the cell motor 106 is in a no-load operation, so the rotation speed often increases. However, in the description of this embodiment, the load fluctuation is described in order to explain the basic principle. It explains without considering the rotation fluctuation by. Timing of the starter motor 106 is turned OFF, the operator intended to determine by checking the engine sound, the rotation of the starter motor 106 by the operator at around the time t 3 in the example of FIG. 8 releases the cell switch 125 Stop.

図4に戻り、本実施例のエンジン作業機1におけるセルモータ106の駆動方法を説明する。時刻tにて作業者がセルスイッチ125を押すことによりセルモータ106が起動させる。マイコン118は第1の実効電圧(実効電力)にてセルモータ106を駆動し、エンジン10が回転を開始し、ギヤ49が所定の回転数Nにて回転する。この際、セルモータ106の回転数とギヤ49の回転数はほぼ同期し、時刻tにまでにエンジン10が始動すると移行の制御は図8で示した従来例の制御と同じとなる。本実施例では、時刻t〜tの間にエンジン10が始動しない場合は、マイコン118はセルモータ106の回転数141を上昇させる。この際、マイコン118は第1の実効電圧よりも高い第2の実効電圧でセルモータ106を駆動し、ギヤ49の回転数142をNからNにまで増速させる。尚、回転数Nは遠心クラッチ29(図1参照)の揺動子30aがクラッチドラム30bに接続される回転数(接続回転数)よりも低い回転数として、クランク軸13を回転数Nにて回転させても回転刃6側(作業機器側)に動力が伝達されないようにすることが重要である。 Returning to FIG. 4, the driving method of the cell motor 106 in the engine working machine 1 of the present embodiment will be described. Starter motor 106 is activated by the operator pushes the cell switch 125 at time t 1. Microcomputer 118 drives the starter motor 106 at a first effective voltage (effective power), the engine 10 starts to rotate, the gear 49 is rotated at a predetermined rotational speed N 1. At this time, the rotational speed of the rotational speed and the gear 49 of the starter motor 106 are synchronized substantially the same, control proceeds engine 10 until the time t 2 to start is the same as the control of the conventional example shown in FIG. In the present embodiment, when the engine 10 does not start between times t 1 and t 2 , the microcomputer 118 increases the rotational speed 141 of the cell motor 106. At this time, the microcomputer 118 drives the cell motor 106 with the second effective voltage higher than the first effective voltage, and increases the rotational speed 142 of the gear 49 from N 1 to N 2 . As the rotational speed N 2 is lower rotational speed than the centrifugal clutch 29 rpm rocker 30a is connected to the clutch drum 30b (see FIG. 1) (connection speed), the rotational speed N 2 of the crank shaft 13 It is important to prevent power from being transmitted to the rotary blade 6 side (working equipment side) even if it is rotated at the position.

ギヤ49の回転数141をNで回転させ続けて時刻tにおいてエンジン10が始動すると、エンジン10の回転数142が上昇して時刻tにてアイドリング回転数Nに到達する。この際、エンジン10の回転数142がセルモータ用の接続クラッチの遮断回転数Nを越えるため、第一ドラム51に取り付けられるワンウェイクラッチ50が遠心力によって外周側に移動することにより、ギヤ49の係合片部分との係合状態が解除されるため、セルモータ106の出力伝達、即ちギヤ49の回転力のクランク軸13への出力伝達は遮断される。ギヤ49の回転数141はエンジン10の回転数142と連動しないで時刻t付近まで一定の回転数で回転させた後にマイコン118の制御により停止される。ここで、エンジン20の回転数141がアイドリング回転数Nに到達する時刻とセルモータ106をOFFにするタイミングは一致させる必要は無いが、バッテリ80の消費を抑えるためにセルモータ106の回転は速めに停止させるように制御することが望ましい。尚、第1のエンジン回転数Nは、遠心クラッチ29の接続回転数の半分以下の回転数とし、第2のエンジン回転数Nは遠心クラッチ29の接続回転数の半分以上の回転数とすると好ましい。 When the engine 10 is started at time t 3 the rotational speed 141 of the gear 49 continues rotating at N 2, rotational speed 142 of the engine 10 reaches the idling speed N I at time t 4 to rise. At this time, since the rotation speed 142 of the engine 10 exceeds the cutoff rotational speed N U connecting the clutch for the starter motor, by the one-way clutch 50 attached to the first drum 51 is moved to the outer peripheral side by centrifugal force of the gear 49 Since the engagement state with the engagement piece portion is released, the output transmission of the cell motor 106, that is, the output transmission of the rotational force of the gear 49 to the crankshaft 13 is cut off. Rotation speed 141 of the gear 49 is stopped by the control of the microcomputer 118 after rotating at a constant rotational speed to the vicinity of the time t 4 is not linked with the rotation speed 142 of the engine 10. Here, the time and the starter motor 106 to the rotation speed 141 of the engine 20 reaches the idling speed N I but the timing is not required to match that to OFF, rotation of the starter motor 106 in order to suppress consumption of the battery 80 to accelerate It is desirable to control to stop. The first engine rotational speed N 1 is set to a rotational speed that is less than or equal to half the connection rotational speed of the centrifugal clutch 29, and the second engine rotational speed N 2 is set to a rotational speed that is greater than or equal to half the connected rotational speed of the centrifugal clutch 29. It is preferable.

次に、本発明のエンジン作業機1の一連の動作について図5のフローチャートを用いて説明する。まず初めに、始動装置用の電源スイッチ110がONされると(ステップ201)、抵抗器108、109によってFET107のゲート電圧が印加され、FET107はON状態となり(ステップ202)、レギュレータ116に電圧が供給される。レギュレータ116は定電圧源であり、マイコン118等に定電圧を供給する。また、コンデンサ114、115はレギュレータ116の出力電圧を安定させるために設けられる。   Next, a series of operations of the engine work machine 1 of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. First, when the power switch 110 for the starter is turned on (step 201), the gate voltage of the FET 107 is applied by the resistors 108 and 109, the FET 107 is turned on (step 202), and the voltage is applied to the regulator 116. Supplied. The regulator 116 is a constant voltage source and supplies a constant voltage to the microcomputer 118 and the like. Capacitors 114 and 115 are provided to stabilize the output voltage of the regulator 116.

マイコン118の電源端子に所定の電圧が入力されるとマイコン118は起動する(ステップ203)。次に、マイコン118はゲート信号を供給する事によりFET117をON(ソース−ドレイン間を導通)にして、電源スイッチ110が開放された後もFET107のON状態を維持し続けるようにする(ステップ204)。   When a predetermined voltage is input to the power supply terminal of the microcomputer 118, the microcomputer 118 is activated (step 203). Next, the microcomputer 118 supplies the gate signal to turn on the FET 117 (conduction between the source and drain), and keeps the FET 107 on even after the power switch 110 is opened (step 204). ).

次に、マイコン118は電池電圧の測定を行う(ステップ205)。図3に示す回路図では、バッテリ80は定格電圧3.6Vのリチウムイオン電池を4本直列に接続した定格電圧14.4Vであるがそれだけに限られずに、セルモータ106の定格電圧よりも高い電圧の様々なバッテリ、例えば14.4V〜36V程度のリチウムイオン電池セルを用いた電動工具用のバッテリパック、又はエンジン用その他の一次電池、二次電池を用いたバッテリ装置を用いることができる。電池電圧は、抵抗器111、112によって分圧された電圧をコンデンサ113で平滑し、マイコン118のA/D変換入力端子に入力することにより測定される。   Next, the microcomputer 118 measures the battery voltage (step 205). In the circuit diagram shown in FIG. 3, the battery 80 has a rated voltage of 14.4 V in which four lithium ion batteries with a rated voltage of 3.6 V are connected in series, but is not limited thereto, and has a voltage higher than the rated voltage of the cell motor 106. Various batteries, for example, battery packs for electric tools using lithium ion battery cells of about 14.4 V to 36 V, or battery devices using other primary batteries and secondary batteries for engines can be used. The battery voltage is measured by smoothing the voltage divided by the resistors 111 and 112 by the capacitor 113 and inputting it to the A / D conversion input terminal of the microcomputer 118.

次に、ステップ206でマイコン118は、セルモータ106に印加する実効電圧を制御するために、FET121に入力するゲート信号のPWM制御ONデューティ比を決定する。PWM制御ONデューティ比は、次式によって決定される。
PWM制御ONデューティ比=目標モータ電圧/バッテリ電圧
ここで、目標モータ電圧とは、初期段階でセルモータに印加する電圧値と、所定時間エンジンが始動しなかったときに行うブーストモード時にセルモータに印加する電圧値の2種類ある。ちなみにブーストモード時の目標モータ電圧は、初期目標モータ電圧よりも高く設定する必要がある。具体的な例としてバッテリ電圧が14.4Vであるときに初期目標モータ電圧を8.0V、ブーストモード時の目標モータ電圧12.0Vと設定したとすると、PWM制御ONデューティ比は、初期段階で56%、ブーストモード時で83%となる。
Next, in step 206, the microcomputer 118 determines the PWM control ON duty ratio of the gate signal input to the FET 121 in order to control the effective voltage applied to the cell motor 106. The PWM control ON duty ratio is determined by the following equation.
PWM control ON duty ratio = target motor voltage / battery voltage Here, the target motor voltage is a voltage value to be applied to the cell motor in the initial stage, and is applied to the cell motor in the boost mode performed when the engine is not started for a predetermined time. There are two types of voltage values. Incidentally, the target motor voltage in the boost mode needs to be set higher than the initial target motor voltage. As a specific example, if the initial target motor voltage is set to 8.0 V when the battery voltage is 14.4 V, and the target motor voltage is set to 12.0 V in the boost mode, the PWM control ON duty ratio is 56% and 83% in boost mode.

次に、ステップ207ではセルスイッチ125が押されたか(ONにされたか)どうかを判定する。ここでセルスイッチ125がOFFの場合は、ステップ208に進み、マイコン起動からの経過時間を測定し、所定時間セルスイッチ125が押されないときは、ステップ216に進み、マイコン118はFET117をOFFさせることによって、制御回路102の電源を自らシャットダウンして、エンジン10の始動制御を終了する。ステップ207でセルスイッチ125がONになったときは、ステップ209に進み、マイコン118はステップ206で算出した初期PWM制御ONデューティ比に応じたゲート電圧をFET121供給することによりセルモータ106を回転駆動する。   Next, in step 207, it is determined whether or not the cell switch 125 has been pressed (turned on). If the cell switch 125 is OFF, the process proceeds to step 208, where the elapsed time from the start of the microcomputer is measured. If the cell switch 125 is not pressed for a predetermined time, the process proceeds to step 216, where the microcomputer 118 turns off the FET 117. Thus, the power supply of the control circuit 102 is shut down by itself, and the start control of the engine 10 is finished. When the cell switch 125 is turned on in step 207, the process proceeds to step 209, and the microcomputer 118 rotates the cell motor 106 by supplying the FET 121 with the gate voltage corresponding to the initial PWM control ON duty ratio calculated in step 206. .

次に、ステップ210にてマイコン118は、エンジン10が始動したかどうか、即ち、エンジン10が所定値以上の回転数で継続して回転しているかどうかを検出する。これはマイコン118によって回転検出用コイル105から周期的にエンジン回転信号が検出されているかによって判別できる。ステップ210においてエンジン10が始動していると判断(ステップ214)した場合は、ステップ216に進み、マイコン118はFET117をOFFさせることによって、制御回路102の電源を自らシャットダウンして、エンジン10の始動制御を終了する。また、ステップ210において始動していないと判断した場合は、ステップ211に進み、セルモータ起動から所定時間経過したかを判別し、所定時間経過していない場合は、ステップ210に戻り引き続きセルモータを駆動し続ける。所定時間を経過した場合は、ステップ212に進み、マイコン118はステップ206で算出したブーストモード用PWM制御ONデューティ比に応じたゲート電圧をFET121供給することによりセルモータ106を回転駆動する。   Next, in step 210, the microcomputer 118 detects whether or not the engine 10 has been started, that is, whether or not the engine 10 is continuously rotating at a rotational speed equal to or greater than a predetermined value. This can be determined based on whether or not the engine rotation signal is periodically detected from the rotation detection coil 105 by the microcomputer 118. If it is determined in step 210 that the engine 10 has been started (step 214), the process proceeds to step 216, where the microcomputer 118 turns off the FET 117, thereby shutting down the power supply of the control circuit 102, and starting the engine 10. End control. If it is determined in step 210 that the engine has not been started, the process proceeds to step 211, where it is determined whether a predetermined time has elapsed since the start of the cell motor. If the predetermined time has not elapsed, the process returns to step 210 and the cell motor is continuously driven. to continue. If the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step 212, where the microcomputer 118 rotates the cell motor 106 by supplying the FET 121 with a gate voltage corresponding to the boost mode PWM control ON duty ratio calculated in step 206.

次に、ステップ213にてマイコン118は再び、エンジン10が始動したかどうか、即ち、エンジン10が所定値以上の回転数で継続して回転しているかどうかを検出する。ステップ213においてエンジン10が始動していると判断した場合はステップ216に進み(ステップ214)、マイコン118はFET117をOFFさせることによって、制御回路102の電源を自らシャットダウンして、エンジン10の始動制御を終了する。   Next, in step 213, the microcomputer 118 detects again whether or not the engine 10 has been started, that is, whether or not the engine 10 is continuously rotating at a rotational speed equal to or greater than a predetermined value. If it is determined in step 213 that the engine 10 has started, the process proceeds to step 216 (step 214), and the microcomputer 118 shuts down the power supply of the control circuit 102 by turning off the FET 117, thereby controlling the start of the engine 10. Exit.

また、ステップ213において始動していないと判断した場合は、ステップ215に進み、セルモータ起動から所定時間経過したかを判別し、所定時間経過していない場合は、ステップ213に戻り引き続きセルモータを駆動し続ける。所定時間を経過した場合は、ステップ216に進み、マイコン118はFET117をOFFさせることによって、制御回路102の電源を自らシャットダウンして、エンジン10の始動制御を終了する。尚、図5のフローチャートでは、1回のセルモータ起動によってエンジン始動ができなかった場合は、ステップ214及び216で制御回路102の電源をシャットダウンして始動制御を終了するように構成したが、セルモータ起動の回数をカウントして所定回数まではセルモータ106の再起動を許可するように構成しても良いし、バッテリ80の電圧が低下するまではセルモータの起動を許可するように構成しても良い。また、ステップ215にてマイコン118が所定時間経過した後にセルモータ106の回転を停止させるように構成したが、作業者がセルスイッチ125を離すまで(但し上限時間の設定可)セルモータ106の回転維持を許可するように構成しても良い。   If it is determined in step 213 that the engine has not been started, the process proceeds to step 215 to determine whether a predetermined time has elapsed since the start of the cell motor. If the predetermined time has not elapsed, the process returns to step 213 to continue driving the cell motor. to continue. When the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step 216, where the microcomputer 118 turns off the FET 117, thereby shutting down the power supply of the control circuit 102 and ending the start control of the engine 10. In the flowchart of FIG. 5, if the engine could not be started due to a single start of the cell motor, the power supply of the control circuit 102 is shut down in steps 214 and 216 to finish the start control. The cell motor 106 may be allowed to restart until a predetermined number of times, or the cell motor may be allowed to start until the voltage of the battery 80 decreases. In step 215, the microcomputer 118 is configured to stop the rotation of the cell motor 106 after a predetermined time has elapsed. However, the rotation of the cell motor 106 is maintained until the operator releases the cell switch 125 (however, an upper limit time can be set). You may comprise so that it may permit.

以上のように、本実施例では、セルモータによりエンジンを始動させるときに、所定時間経過後もエンジンが始動していないと判断したときは、より高い実効電圧でセルモータを高回転にて駆動するようにした、いわゆるブーストモードによるセルモータの駆動を行うようにした。このため、燃料を入れっぱなしのまま長期保管したことで気化器が目詰まりし、エンジンの始動が困難になった状態においても、セルモータの回転数を通常よりも高くすることによって、シリンダ内の負の圧力で気化器内の目詰まりを効果的に解消することができる。   As described above, in this embodiment, when the engine is started by the cell motor, if it is determined that the engine has not started even after a lapse of a predetermined time, the cell motor is driven at a higher rotation with a higher effective voltage. The cell motor is driven in the so-called boost mode. For this reason, even if the carburetor is clogged due to long-term storage with the fuel left in place and it becomes difficult to start the engine, by increasing the rotational speed of the cell motor higher than usual, The clogging in the vaporizer can be effectively eliminated by the negative pressure.

次に図6を用いて本発明の第2の実施例を説明する。図6は本実施例のエンジン作業機1におけるセルモータ106の別の駆動方法であり、時刻tにて作業者がセルスイッチ125を押すことによりセルモータ106が起動してエンジン10が回転を開始する。ここから時刻t2までの制御は図4で示した第1の実施例と同じ制御である。時刻t〜tの間にエンジン10が始動しない場合は、マイコン118はセルモータ106の回転数143を上昇させてギヤ49の回転数144をNからNにまで増速させるが、第2の実施例ではセルモータ106の回転数143を時刻tからtにかけて徐々に上昇させるように構成した。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Figure 6 is another method of driving the starter motor 106 in the engine working machine 1 of this embodiment, the engine 10 starter motor 106 is activated by the operator at time t 1 pushes the cell switch 125 starts to rotate . The control from here to time t2 is the same control as in the first embodiment shown in FIG. If the engine 10 does not start between times t 1 and t 2 , the microcomputer 118 increases the rotational speed 143 of the cell motor 106 to increase the rotational speed 144 of the gear 49 from N 1 to N 2 . in 2 of the example it was configured so as to gradually increase toward t 3 the rotational speed 143 of the starter motor 106 from time t 2.

ギヤ49の回転数143が時刻tでNに到達したら、回転数Nにて回転させ続けるよう制御する。時刻tにおいてエンジン10が始動すると、エンジン10の回転数144が上昇して時刻tにてアイドリング回転数Nに到達する。この際、エンジン10の回転数142がセルモータ用の接続クラッチの遮断回転数Nを越えるため、セルモータ106からクランク軸13への出力伝達は遮断される。ギヤ49の回転数143はエンジン10の回転数144と連動しないで時刻t付近まで一定の回転数で回転させた後にマイコン118の制御により停止される。第2の実施例のように制御することにより、ブーストモードに移行した際に急激にセルモータ106の回転数が上がるのでは無く徐々に上昇するようにしたので、モータ音の急激な変化を防止できる。 Rotation speed 143 of the gear 49 when it reaches the N 2 at time t 3, and controls to continue rotate at a rotational speed N 2. When the engine 10 is started at time t 4, it reaches the idling speed N I at time t 5 rpm 144 of the engine 10 is increased. At this time, the rotation number 142 of the engine 10 is to cross the cutoff rotational speed N U connecting the clutch for the starter motor, an output transmission from the starter motor 106 to the crank shaft 13 is blocked. Rotation speed 143 of the gear 49 is stopped by the control of the microcomputer 118 after rotating at a constant rotational speed to the vicinity of the time t 5 is not linked with the rotation speed 144 of the engine 10. By controlling as in the second embodiment, the rotational speed of the cell motor 106 does not increase suddenly when shifting to the boost mode, but gradually increases, so that a sudden change in motor sound can be prevented. .

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施例ではエンジン作業機の例として刈払機を用いて説明したが、刈払機だけでなく、カッター、チェンソー、芝刈機、カルチベータ等のその他のエンジン作業機であっても良い。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the Example, this invention is not limited to the above-mentioned Example, A various change is possible within the range which does not deviate from the meaning. For example, in the above-described embodiment, the brush cutter is used as an example of the engine working machine. However, other types of engine working machines such as a cutter, a chain saw, a lawn mower, and a cultivator may be used.

1 エンジン作業機 2 上部カバー
3 グリップ部 4 ハンドル
5 メインパイプ 6 回転刃
6a 飛散防御カバー 7 スロットルレバー
8 マフラーカバー 9 スタータケース
10 エンジン 11 シリンダ
12 ピストン 13 クランク軸
14 クランクケース 16 マフラー
16a 排気口 18 ワイヤー
19 インシュレータ 20 エンジン
22 マグネトロータ 23 イグニッションコイル
24 イグニッションコード 25 点火プラグ
25a プラグキャップ 26 エアクリーナカバー
27 燃料タンク 28 キャップ
29 遠心クラッチ 30a 揺動子
30b クラッチドラム 31 デコンプ
32 クラッチシャフト 33 ベアリング
34 ハウジング 35 気化器
36 スタータハンドル 39 バッテリ収納部
39a 開口部 40 リコイルスタータ
41 リール 42 スタータロープ
43 スパイラルスプリング 46 ワンウェイクラッチ
47 第二ドラム 48 ベアリング
49 ギヤ 50 ワンウェイクラッチ
51 第一ドラム 52 接続線
57 ピニオン 80 バッテリ
81 リリースボタン 81a 掛止部
83 端子 84 ターミナル
85 始動制御回路基板 102 制御回路
105 回転検出用コイル 106 セルモータ
106a 回転軸
107、117、121 FET
108、109、111、112、124 抵抗器
110 電源スイッチ
113、114、115 コンデンサ
116 レギュレータ 118 マイコン
125 セルスイッチ
141、143、181 セルモータ回転数
142、144、182 エンジン回転数
501 エンジン作業機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine working machine 2 Upper cover 3 Grip part 4 Handle 5 Main pipe 6 Rotary blade 6a Splash prevention cover 7 Throttle lever 8 Muffler cover 9 Starter case 10 Engine 11 Cylinder 12 Piston 13 Crankshaft 14 Crankcase 16 Muffler 16a Exhaust port 18 Wire 19 Insulator 20 Engine 22 Magnet Rotor 23 Ignition Coil 24 Ignition Cord 25 Spark Plug 25a Plug Cap 26 Air Cleaner Cover 27 Fuel Tank 28 Cap 29 Centrifugal Clutch 30a Oscillator 30b Clutch Drum 31 Decompressor 32 Clutch Shaft 33 Bearing 34 Housing 35 Vaporizer 36 Starter handle 39 Battery storage 39a Opening 40 Recoil starter 41 Reel 42 Tarter rope 43 Spiral spring 46 One-way clutch 47 Second drum 48 Bearing 49 Gear 50 One-way clutch 51 First drum 52 Connection line 57 Pinion 80 Battery 81 Release button 81a Latch part 83 Terminal 84 Terminal 85 Start control circuit board 102 Control circuit 105 Rotation Coil for detection 106 Cell motor 106a Rotating shaft 107, 117, 121 FET
108, 109, 111, 112, 124 Resistor 110 Power switch 113, 114, 115 Capacitor 116 Regulator 118 Microcomputer 125 Cell switch 141, 143, 181 Cell motor speed 142, 144, 182 Engine speed 501 Engine working machine

Claims (8)

ピストンが往復運動可能なシリンダと、
前記シリンダを保持するとともにクランク室を形成するクランクケースと、
バッテリから供給される電力により前記ピストンを移動させるセルモータを有するエンジンを用いて作業機器を駆動させるエンジン作業機において、
前記セルモータへの電力供給を制御する始動制御手段を設け、
前記始動制御手段は、前記セルモータを第1の回転速度にて駆動し、前記セルモータの駆動開始から所定時間経過しても前記エンジンが始動していないときは、前記セルモータを前記第1の回転速度よりも速い第2の回転速度で駆動させることを特徴とするエンジン作業機。
A cylinder in which the piston can reciprocate;
A crankcase for holding the cylinder and forming a crank chamber;
In an engine working machine that drives a work device using an engine having a cell motor that moves the piston by electric power supplied from a battery,
A start control means for controlling power supply to the cell motor is provided,
The start control means drives the cell motor at a first rotation speed, and when the engine has not started even after a predetermined time has elapsed since the start of driving the cell motor, the start motor is operated at the first rotation speed. An engine working machine that is driven at a second rotational speed that is faster than the second rotational speed.
前記始動制御手段は、第1の回転速度においては第1の実効電圧で前記セルモータを駆動し、第2の回転速度においては前記第1の実効電圧よりも高い第2の実効電圧で前記セルモータを駆動することを特徴とする請求項1に記載のエンジン作業機。   The start control means drives the cell motor with a first effective voltage at a first rotation speed, and drives the cell motor with a second effective voltage higher than the first effective voltage at a second rotation speed. The engine working machine according to claim 1, wherein the engine working machine is driven. 前記バッテリから前記セルモータへの電力供給回路にスイッチング素子を直列に設け、
前記始動制御手段は前記スイッチング素子のPWM制御を行い、前記PWM制御のデューティ比を変更することによって前記セルモータに印加される実効電圧を調整することを特徴とする請求項2に記載のエンジン作業機。
A switching element is provided in series in the power supply circuit from the battery to the cell motor,
The engine work machine according to claim 2, wherein the start control means performs PWM control of the switching element, and adjusts an effective voltage applied to the cell motor by changing a duty ratio of the PWM control. .
前記始動制御手段は、前記バッテリの電圧測定結果によって前記第1及び第2の回転速度における前記デューティ比を決定することを特徴とする請求項3に記載のエンジン作業機。   The engine work machine according to claim 3, wherein the start control means determines the duty ratio at the first and second rotational speeds based on a voltage measurement result of the battery. 前記エンジンの回転力を前記作業機器に伝達させる遠心クラッチを設け、
前記第2の実効電圧で前記セルモータを駆動させた際の前記第2のエンジン回転数は、前記遠心クラッチの接続回転数以下であることを特徴とする請求項4に記載のエンジン作業機。
A centrifugal clutch for transmitting the rotational force of the engine to the work equipment;
5. The engine working machine according to claim 4, wherein the second engine rotation speed when the cell motor is driven with the second effective voltage is equal to or less than a connection rotation speed of the centrifugal clutch.
前記第1の実効電圧で前記セルモータを駆動させた際の第1のエンジン回転数は、前記遠心クラッチの接続回転数の半分以下であり、前記第2のエンジン回転数は前記遠心クラッチの接続回転数の半分以上であることを特徴とする請求項5に記載のエンジン作業機。   The first engine speed when the cell motor is driven with the first effective voltage is equal to or less than half of the connection speed of the centrifugal clutch, and the second engine speed is the connection speed of the centrifugal clutch. 6. The engine working machine according to claim 5, wherein the working number is half or more of the number. 前記始動制御手段は、前記エンジンが前記第2の回転速度にて所定時間回転しても始動しないときは、前記セルモータの回転を停止させることを特徴とする請求項5又は6に記載のエンジン作業機。   The engine work according to claim 5 or 6, wherein the start control means stops the rotation of the cell motor when the engine does not start even if the engine rotates at the second rotation speed for a predetermined time. Machine. 前記始動制御手段は、前記第1の回転速度から前記第2の回転速度へ移行させるか否か、及び/又は、移行させるタイミングを決定することを特徴とする請求項2から7のいずれか一項に記載のエンジン作業機。   The start control means determines whether or not to shift from the first rotation speed to the second rotation speed and / or the timing to shift. The engine work machine as described in the item.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016205305A (en) * 2015-04-27 2016-12-08 三菱電機株式会社 Engine starter device

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