專利名稱：小型發(fā)動機和包括小型發(fā)動機的發(fā)動機作業(yè)機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及小型發(fā)動機，更具體地說，涉及適合于例如繩式打草機和鏈鋸等便攜式發(fā)動機作業(yè)機的小型發(fā)動機；本發(fā)明還涉及包括小型發(fā)動機的發(fā)動機作業(yè)機。
背景技術(shù)：
例如在JP-A-7-253033中所示的二沖程發(fā)動機具有調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器在發(fā)動機的轉(zhuǎn)速增大到預(yù)定轉(zhuǎn)速或更高的情況下切斷空氣燃料混合物通道，以防止發(fā)動機發(fā)生過度旋轉(zhuǎn)(over-rotation)，同時，在JP-A-7-253033的調(diào)節(jié)器中，在發(fā)動機的轉(zhuǎn)速增大到預(yù)定轉(zhuǎn)速或更高的情況下，不供應(yīng)空氣燃料混合物。從而，抑制過度旋轉(zhuǎn)并且還防止排放未燃燒氣體。然而， 由于調(diào)節(jié)器在預(yù)定轉(zhuǎn)速或更低的情況下不操作，所以存在這樣的問題可能在汽缸中還沒有進(jìn)行燃燒的情況下將未燃燒氣體排放到外部。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題而做出本發(fā)明，本發(fā)明旨在提供如下一種小型發(fā)動機該小型發(fā)動機能夠根據(jù)轉(zhuǎn)速而封閉進(jìn)氣通道，從而抑制未燃燒氣體的排放，并且本發(fā)明還提供一種包括該小型發(fā)動機的發(fā)動機作業(yè)機。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供如下的設(shè)置(1) 一種發(fā)動機，包括汽化器，其構(gòu)造為供應(yīng)燃料和空氣的空氣燃料混合物；曲軸箱，其限定曲軸室；汽缸體，其包括汽缸膛，其內(nèi)置有能往復(fù)運動的活塞；以及空氣燃料混合物通道，其使所述汽化器和所述汽缸膛的燃燒室連通，以從所述汽化器向所述燃燒室供應(yīng)所述空氣燃料混合物；磁通量產(chǎn)生器，其包括線圈并且構(gòu)造為通過向所述線圈施加電流來產(chǎn)生磁通量； 以及控制閥，其構(gòu)造為響應(yīng)施加到所述線圈上的電流將所述空氣燃料混合物通道的至少一部分封閉。(2)根據(jù)第⑴項所述的發(fā)動機，其中，所述磁通量產(chǎn)生器設(shè)置在進(jìn)氣門附近，并且所述控制閥具有磁性，并且保持在關(guān)閉狀態(tài)，在所述關(guān)閉狀態(tài)中，所述控制閥借助由所述磁通量產(chǎn)生器產(chǎn)生的磁通量封閉所述進(jìn)氣門的至少一部分。(3)根據(jù)第⑵項所述的發(fā)動機，其中，如果所述汽化器中的壓強與所述汽缸膛中的壓強之間的壓差超過預(yù)定值，則所述控制閥朝向所述汽缸膛打開，并且因受到將電流施加到所述線圈上的所述磁通量產(chǎn)生器的吸引而被保持。(4)根據(jù)第⑵項所述的發(fā)動機，其中，所述控制閥是蝶形閥，所述蝶形閥的旋轉(zhuǎn)角度能由施加到所述線圈上的電流控制。(5)根據(jù)第(1)項至第(4)項中任一項所述的發(fā)動機，其中，所述空氣燃料混合物通道包括進(jìn)氣門，所述進(jìn)氣門將從所述汽化器供應(yīng)的所述空氣燃料混合物供應(yīng)給所述曲軸室；所述控制閥構(gòu)造為敞開和封閉所述進(jìn)氣門的一部分。(6)根據(jù)第(5)項所述的發(fā)動機，其中，所述磁通量產(chǎn)生器設(shè)置在置于所述汽化器與所述汽缸體之間的絕熱體上。(7)根據(jù)第(1)項至第(4)項中任一項所述的發(fā)動機，還包括信號輸出單元，其構(gòu)造為輸出與所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速同步的信號；以及控制器，其構(gòu)造為基于來自所述信號輸出單元的信號，當(dāng)所述壓差超過所述預(yù)定值時，所述控制器向所述磁通量產(chǎn)生器的線圈施加電流。(8)根據(jù)第(7)項所述的發(fā)動機，其中，基于來自所述信號輸出單元的信號，當(dāng)所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速超過預(yù)定值時，所述控制器向所述線圈施加電流。(9)根據(jù)第(7)項所述的發(fā)動機，還包括節(jié)流閥操作狀態(tài)檢測器，其構(gòu)造為檢測節(jié)流閥的操作狀態(tài)，并且如果所述節(jié)流閥操作狀態(tài)檢測器檢測到所述節(jié)流閥關(guān)閉，則所述控制器向所述線圈間斷地施加電流。(10) —種發(fā)動機，包括汽化器，其構(gòu)造為供應(yīng)燃料和空氣的空氣燃料混合物；曲軸箱，其限定曲軸室；汽缸體，其包括汽缸膛，其內(nèi)置有能往復(fù)運動的活塞；以及進(jìn)氣門，其將從所述汽化器供應(yīng)的所述空氣燃料混合物供應(yīng)給所述曲軸室；控制閥，其構(gòu)造為敞開和封閉所述進(jìn)氣門；以及
控制器，其構(gòu)造為控制所述控制閥，其中，所述控制器相對于所述活塞向上移動的次數(shù)控制所述控制閥封閉所述進(jìn)氣門的次數(shù)，從而減小所述曲軸室的壓強。(11)根據(jù)第(10)項所述的發(fā)動機，還包括操作狀態(tài)檢測器，其構(gòu)造為檢測所述發(fā)動機的操作狀態(tài)，所述發(fā)動機的操作狀態(tài)包括所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，所述控制器基于所述操作狀態(tài)檢測器檢測到的轉(zhuǎn)速來控制所述控制閥。(12)根據(jù)第(11)項所述的發(fā)動機，其中，預(yù)定值是這樣的值所述控制閥封閉所述進(jìn)氣門的次數(shù)變得小于所述活塞向上移動的次數(shù)，從而減小所述曲軸室的壓強。(13)根據(jù)第⑴項或第(12)項所述的發(fā)動機，其中，
如果所述操作狀態(tài)檢測器檢測到所述轉(zhuǎn)速超過第一值，則所述控制器基于由所述操作狀態(tài)檢測器檢測到的轉(zhuǎn)速，改變所述預(yù)定值使得在所述進(jìn)氣門被敞開時所述控制閥封閉所述進(jìn)氣門的次數(shù)增多。(14)根據(jù)第(1)項至(12)項中任一項所述的發(fā)動機，其中，所述操作狀態(tài)檢測器包括空轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測器，所述空轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測器構(gòu)造為檢測所述發(fā)動機的空轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且當(dāng)空轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測器檢測到空轉(zhuǎn)狀態(tài)時，如果所述操作狀態(tài)檢測器檢測到所述轉(zhuǎn)速超過比所述第一值高的第二值，則基于由所述操作狀態(tài)檢測器檢測到的所述轉(zhuǎn)速，所述控制器改變所述預(yù)定值使得在所述進(jìn)氣門被敞開時所述控制閥封閉所述進(jìn)氣門的次數(shù)增多。(15)根據(jù)第(14)項所述的發(fā)動機，其中，所述操作狀態(tài)檢測器包括節(jié)流閥操作狀態(tài)檢測器，所述節(jié)流閥操作狀態(tài)檢測器構(gòu)造為檢測節(jié)流閥的操作狀態(tài)，并且如果所述節(jié)流閥操作狀態(tài)檢測器檢測出所述節(jié)流閥關(guān)閉，則所述空轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測器檢測到所述發(fā)動機的空轉(zhuǎn)狀態(tài)。(16)根據(jù)第(1)項至第(1 項中任一項所述的發(fā)動機，其中，所述發(fā)動機是二沖程發(fā)動機。(17) —種發(fā)動機作業(yè)機，包括根據(jù)第(1)項至第(16)項中任一項所述的發(fā)動機。根據(jù)本發(fā)明的上述方面，進(jìn)氣控制閥基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制使得相對于所述進(jìn)氣口被敞開的次數(shù)，在所述進(jìn)氣口被敞開時所述進(jìn)氣通道被封閉的次數(shù)變?yōu)轭A(yù)定值。從而， 能夠抑制未燃燒氣體的排放。


圖1是安裝有本發(fā)明小型發(fā)動機的繩式打草機的透視圖。圖2是從后方看去時的側(cè)視圖，以橫截面示出圖1的繩式打草機的一部分。圖3是與圖2相對應(yīng)的視圖，局部以橫截面示出小型發(fā)動機。圖4是圖3的絕熱體部分的放大剖視圖。圖5是圖4的正視圖。圖6是與絕熱體部分的變型例有關(guān)的與圖4相對應(yīng)的視圖。圖7是關(guān)于本發(fā)明的小型發(fā)動機的控制框圖。圖8是示出進(jìn)氣口和閥門驅(qū)動裝置的操作的時序圖。圖9是示出進(jìn)氣口和閥門驅(qū)動裝置的操作的另一時序圖。圖10是示出進(jìn)氣口和閥門驅(qū)動裝置的操作的另一時序圖。圖11是與圖3相對應(yīng)的視圖，示出本發(fā)明的變型例。圖12是圖11的絕熱體部分的閥門關(guān)閉的狀態(tài)下的放大透視圖。圖13是圖11的絕熱體部分的閥門打開的狀態(tài)下的放大透視圖。
具體實施例方式在下文中，將參考圖1至圖13描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例。如圖1所示，在繩式打草機1001中，安裝有適合于安裝在便攜式發(fā)動機作業(yè)機上的小型二沖程發(fā)動機(小型發(fā)動機，在下文中稱為“發(fā)動機”)，旋轉(zhuǎn)刀片1003附接在操作桿1002的前端，并且發(fā)動機1附接在操作桿1002的后端。發(fā)動機1的輸出通過插在操作桿1002中的驅(qū)動軸供應(yīng)給旋轉(zhuǎn)刀片1003。操作員抓握附接到操作桿1002上的手柄1004并操作繩式打草機1001。如圖2所示，容納在發(fā)動機罩2中的發(fā)動機1附接有汽化器4，其將從燃料箱3供應(yīng)來的燃料與空氣混合，以向發(fā)動機1供應(yīng)空氣燃料混合物；消聲器5 ；磁體轉(zhuǎn)子7，其固定到曲軸6上；點火線圈9，其固定到發(fā)動機1的汽缸體8上；以及火花塞10，其連接到點火線圈9。如圖3所示，排氣口 13、進(jìn)氣口 15和掃氣口(未示出)通至形成在汽缸體8內(nèi)部的汽缸膛11的內(nèi)周壁，其中排氣口 13連接到排氣門12，進(jìn)氣口 15連接到進(jìn)氣門14，并且掃氣口連接到掃氣通道(未示出)上。在汽缸膛11中裝有活塞16，活塞16可沿圖中的上下方向做往復(fù)運動。當(dāng)活塞16上下移動時，排氣口 13、進(jìn)氣口 15和掃氣口分別被活塞16的側(cè)壁敞開和封閉。在圖3中，活塞16位于上死點，排氣口 13處于封閉狀態(tài)，并且進(jìn)氣口 15 處于完全敞開狀態(tài)?；钊?6通過活塞銷17和連接桿18連接到曲軸6上，曲軸6由附接在汽缸體8下方的曲軸箱(未示出)可旋轉(zhuǎn)地支撐。消聲器5連接到汽缸體8上，以便與排氣門12連通，絕熱體19連接到汽缸體上，從而進(jìn)氣門14與絕熱體19的進(jìn)氣通道20彼此連通。此外，汽化器4連接到絕熱體19上。如圖3至圖5所示，絕熱體19在進(jìn)氣門14側(cè)的端部22設(shè)有舌簧閥(進(jìn)氣控制閥)21。舌簧閥21是由不銹鋼、貝氏體鋼等制成的可彈性變形的板狀磁體。舌簧閥21借助于與止動件23 —起設(shè)置在舌簧閥21的進(jìn)氣門14側(cè)的螺紋件M，懸置在絕熱體19的位于進(jìn)氣門14側(cè)的端部22，以便完全遮蓋絕熱體19的進(jìn)氣通道20。當(dāng)活塞16向上移動并且曲軸箱內(nèi)部與進(jìn)氣通道20內(nèi)部的壓差超過預(yù)定值(曲軸箱內(nèi)部變?yōu)樨?fù)壓)時，舌簧閥21 朝著進(jìn)氣門14彈性地變形并將進(jìn)氣通道20敞開。在未變形的狀態(tài)下，舌簧閥21覆蓋進(jìn)氣通道20的位于進(jìn)氣門14側(cè)的端部，以封閉進(jìn)氣通道20。在絕熱體19的進(jìn)氣通道20的外側(cè)，在舌簧閥21的自由端處，即在隔著進(jìn)氣通道與螺釘M相反的一側(cè)設(shè)有電磁體27，電磁體27包括鐵芯25和纏繞在鐵芯25上的線圈26。當(dāng)在電磁體27的線圈沈上施加電流時， 在鐵芯25中產(chǎn)生磁通量，電磁體27以電磁力吸引由磁體構(gòu)成的舌簧閥21，從而舌簧閥21 被保持為舌簧閥21將進(jìn)氣通道封閉的狀態(tài)。作為上述電磁體27的替代，如圖6所示，可以使用電磁體127，電磁體127包括管狀鐵芯125，其設(shè)置成覆蓋絕熱體19的位于進(jìn)氣通道 20外側(cè)的一部分；以及環(huán)形線圈126，其在絕熱體19外側(cè)圍繞鐵芯125。如圖7所示，用于發(fā)動機1的控制裝置(控制器) 包括轉(zhuǎn)速檢測部分(操作狀態(tài)檢測器)四，其檢測發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速；曲軸位置檢測部分(操作狀態(tài)檢測器)30，其檢測發(fā)動機1的曲軸6的位置(曲軸角度或活塞位置)；節(jié)流閥位置檢測部分(操作狀態(tài)檢測器、 空轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測器或節(jié)流閥操作狀態(tài)檢測器)32，其檢測設(shè)置在手柄1004上的節(jié)流桿31的位置；停機開關(guān)位置檢測部分(操作狀態(tài)檢測器)34，其檢測設(shè)置在手柄1004上的用于使發(fā)動機1停機的停機開關(guān)33的位置；閥門驅(qū)動部分35，其將電流施加到線圈沈上；以及運算部分36。發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測部分四檢測來自點火線圈9的信號，以檢測發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速，并且將轉(zhuǎn)速信號輸出至運算部分36。利用在磁體轉(zhuǎn)子7的磁體39穿過向電源電路37供應(yīng)電力的充電線圈38時所產(chǎn)生的電壓脈沖，連接在電源電路37上的曲軸位置檢測部分30檢測曲軸6的預(yù)定位置，例如，上死點的位置或除了上死點以外的處于預(yù)定角度的位置，并且當(dāng)曲軸6穿過預(yù)定位置時，曲軸位置檢測部分30將指示曲軸6預(yù)定位置的曲軸位置信號輸出至運算部分36。曲軸位置檢測部分可以構(gòu)造為，利用點火線圈9中產(chǎn)生的電壓脈沖而不是利用充電線圈38來檢測曲軸6的位置。節(jié)流閥位置檢測部分32檢測節(jié)流桿31是否被操作，并且將節(jié)流閥位置信號輸出至運算部分36，停機開關(guān)位置檢測部分34檢測停機開關(guān)33 是否被操作(發(fā)動機停機)，并且將停機開關(guān)信號輸出至運算部分36。此外，從發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測部分29、曲軸位置檢測部分30、節(jié)流閥位置檢測部分32和停機開關(guān)位置檢測部分34 輸出的信號被輸入運算部分36，并且將驅(qū)動閥門的信號，即向線圈沈施加電流并啟動電磁體27的信號輸出至閥門驅(qū)動部分35。在節(jié)流閥位置檢測部分32檢測到節(jié)流桿31沒有被操作的狀態(tài)(節(jié)流閥關(guān)閉的狀態(tài))并且發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測部分四檢測出發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速小于或等于空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速(例如小于或等于3000轉(zhuǎn)/分鐘)的情況下，如圖8所示，控制裝置觀不驅(qū)動閥門驅(qū)動部分35。也就是說，在這種狀況下，閥門驅(qū)動部分35不會針對隨著活塞的豎直移動使進(jìn)氣口 15被敞開/ 封閉的操作(圖中的上部)而操作，并且舌簧閥21不保持在阻塞進(jìn)氣通道20的狀態(tài)。在發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速由這種狀態(tài)增大并且發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測部分四檢測到比空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速高的第一轉(zhuǎn)速(例如，超過3500轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速)的情況下，也就是在節(jié)流閥位置檢測部分32檢測到節(jié)流桿31沒有被操作的狀態(tài)(節(jié)流閥關(guān)閉的狀態(tài))并且發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測部分四檢測到超過第一轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速的情況下，如圖9所示，控制裝置觀基于曲軸位置檢測部分30的曲軸位置信號和發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測部分四的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號，根據(jù)進(jìn)氣口 15被敞開的定時，驅(qū)動閥門驅(qū)動部分35，從而，在進(jìn)氣口 15被敞開時進(jìn)氣通道20被封閉的次數(shù)相對于進(jìn)氣口 15 被敞開的次數(shù)變?yōu)轭A(yù)定值1/2。因此，在這種狀況下，舌簧閥21保持為如下狀態(tài)在隨著活塞的豎直移動而使進(jìn)氣口 15被敞開和封閉的次數(shù)的一半中，通過閥門驅(qū)動部分35的操作在進(jìn)氣口 15被敞開期間將進(jìn)氣通道20阻塞。優(yōu)選的是，在舌簧閥21封閉進(jìn)氣通道20的狀態(tài)(舌簧閥21不變形的狀態(tài))下，早于進(jìn)氣口 15被敞開的定時，啟動閥門驅(qū)動部分35， 從而向電磁體27施加電流來吸引舌簧閥21。此外，在發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速增大并且發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測部分四檢測到比第一轉(zhuǎn)速高的第二轉(zhuǎn)速(例如超過3600轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速)的情況下，也就是在節(jié)流閥位置檢測部分32檢測到節(jié)流桿31未被操作的狀態(tài)(節(jié)流閥關(guān)閉的狀態(tài))并且發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測部分四檢測到超過第二轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速的情況下，如圖10所示，控制裝置觀基于曲軸位置檢測部分30的曲軸位置信號和發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測部分四的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號，根據(jù)進(jìn)氣口 15被敞開的定時，驅(qū)動閥門驅(qū)動部分35，從而，舌簧閥21在進(jìn)氣口 15 被敞開時封閉進(jìn)氣通道20的次數(shù)相對于進(jìn)氣口被敞開的次數(shù)變?yōu)榱硪活A(yù)定值3/4 (預(yù)定值由1/2變?yōu)?/4)。因此，在這種狀況下，舌簧閥21保持為如下的狀態(tài)在隨著活塞的豎直移動而使進(jìn)氣口 15被敞開和封閉的次數(shù)的四分之三(3/4)中，通過閥門驅(qū)動部分35的操作在進(jìn)氣口 15被敞開期間將進(jìn)氣通道20阻塞。即使在這種情況下，優(yōu)選的是，在舌簧閥21 封閉進(jìn)氣通道20的狀態(tài)(舌簧閥21不變形的狀態(tài))下，早于進(jìn)氣口 15被敞開的定時，啟動閥門驅(qū)動部分35，從而向電磁體27施加電流來吸引舌簧閥21。另外，在節(jié)流閥位置檢測部分32檢測到節(jié)流桿31未被操作的狀態(tài)并且發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測部分四檢測到發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速小于或等于第三轉(zhuǎn)速(例如小于或等于8000轉(zhuǎn)/分鐘)的情況下，如圖8所示，控制裝置觀不驅(qū)動閥門驅(qū)動部分35。也就是說，在這種狀況下， 閥門驅(qū)動部分35不會針對隨著活塞的豎直移動而使進(jìn)氣口 15被敞開/封閉的操作(圖中的上部)而操作，并且舌簧閥21不保持在阻塞進(jìn)氣通道20的狀態(tài)。在發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速由這種狀態(tài)增大并且發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測部分四檢測到比第三轉(zhuǎn)速高的第四轉(zhuǎn)速(例如，超過9000 轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速)的情況下，也就是在發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測部分四檢測到超過第四轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速的情況下，如圖9所示，控制裝置觀基于曲軸位置檢測部分30的曲軸位置信號和發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測部分四的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號，根據(jù)進(jìn)氣口 15被敞開的定時，驅(qū)動閥門驅(qū)動部分35，從而，進(jìn)氣口 15被敞開時進(jìn)氣通道20被封閉的次數(shù)相對于進(jìn)氣口 15被敞開的次數(shù)變?yōu)轭A(yù)定值1/2。因此，在這種狀況下，舌簧閥21保持為如下狀態(tài)在隨著活塞的豎直移動而使進(jìn)氣口 15被敞開和封閉的次數(shù)的一半中，通過閥門驅(qū)動部分35的操作在進(jìn)氣口 15被敞開期間將進(jìn)氣通道20阻塞。優(yōu)選的是，在舌簧閥21封閉進(jìn)氣通道20的狀態(tài)(舌簧閥21不變形的狀態(tài))下，早于進(jìn)氣口 15被敞開的定時，啟動閥門驅(qū)動部分35，從而向電磁體27施加電流來吸引舌簧閥21。此外，在發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速增大并且發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測部分四檢測到比第四轉(zhuǎn)速高的第五轉(zhuǎn)速(例如超過9100轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速)的情況下，也就是在發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測部分四檢測到超過第五轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速的情況下，如圖10所示，控制裝置觀基于曲軸位置檢測部分30的曲軸位置信號和發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測部分四的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號，根據(jù)進(jìn)氣口 15被敞開的定時，驅(qū)動閥門驅(qū)動部分35，從而，舌簧閥21在進(jìn)氣口 15被敞開時封閉進(jìn)氣通道20的次數(shù)相對于進(jìn)氣口被敞開的次數(shù)變?yōu)榱硪活A(yù)定值3/4(預(yù)定值由1/2變?yōu)?/4)。因此，在這種狀況下，舌簧閥21保持為如下的狀態(tài)在隨著活塞的豎直移動而使進(jìn)氣口 15被敞開和封閉的次數(shù)的四分之三(3/4)中，通過閥門驅(qū)動部分35的操作在進(jìn)氣口 15被敞開期間將進(jìn)氣通道20阻塞。即使在這種情況下，優(yōu)選的是，在舌簧閥21封閉進(jìn)氣通道20的狀態(tài)(舌簧閥21不變形的狀態(tài))下，早于進(jìn)氣口 15被敞開的定時，啟動閥門驅(qū)動部分35， 從而向電磁體27施加電流來吸引舌簧閥21。此外，當(dāng)停機開關(guān)位置檢測部分34檢測到停機開關(guān)33的操作狀態(tài)(發(fā)動機1停機的狀態(tài))并且發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測部分四檢測到發(fā)動機1正在旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)時，在隨著活塞的豎直移動而使進(jìn)氣口 15被敞開和封閉的所有次數(shù)中，控制裝置觀基于進(jìn)氣口 15被敞開的定時來驅(qū)動閥門驅(qū)動部分35，從而，當(dāng)進(jìn)氣口 15被敞開時，進(jìn)氣通道20始終被封閉。在停機開關(guān)位置檢測部分34檢測到停機開關(guān)33的操作而沒有檢測到發(fā)動機1的旋轉(zhuǎn)的情況下， 可以采用如下的構(gòu)造其中，基于進(jìn)氣口 15被敞開的定時，例如，以預(yù)定時間驅(qū)動閥門驅(qū)動部分35，從而，當(dāng)進(jìn)氣口 15被敞開時，進(jìn)氣通道20始終被封閉。根據(jù)以這種方式構(gòu)造的發(fā)動機1，在發(fā)動機1于空轉(zhuǎn)期間轉(zhuǎn)速增大(例如超過 3500轉(zhuǎn)/分鐘)的情況下，控制裝置觀首先執(zhí)行控制使得舌簧閥21保持為如下的狀態(tài)在隨著活塞的豎直移動而使進(jìn)氣口 15被敞開和封閉的次數(shù)的一半(1/ 中，通過閥門驅(qū)動部分35的操作在進(jìn)氣口 15被敞開期間將進(jìn)氣通道20阻塞。從而，可以執(zhí)行控制以便限制向曲軸箱供應(yīng)的空氣燃料混合物，以抑制發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速的增大，從而保持3000轉(zhuǎn)/分鐘的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。此外，在發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速超過3500轉(zhuǎn)/分鐘的情況下，舌簧閥21保持為如下的狀態(tài)在進(jìn)氣口 15被敞開和封閉的次數(shù)的四分之三(3/4)中，通過閥門驅(qū)動部分35的操作在進(jìn)氣口 15被敞開期間將進(jìn)氣通道20阻塞。從而，可以更有效地執(zhí)行控制以便限制向曲軸箱供應(yīng)的空氣燃料混合物，以進(jìn)一步抑制發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速的增大，從而保持3000轉(zhuǎn)/分鐘的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。因此，利用啟動輔助機構(gòu)的操作，例如在啟動之后便立刻進(jìn)行空轉(zhuǎn)，可以抑制空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的過度增大以及離心式離合器的聯(lián)接。此外，在發(fā)動機1于空轉(zhuǎn)期間轉(zhuǎn)速增大
9的情況下，控制裝置觀以分級的方式限制向曲軸箱供應(yīng)的空氣燃料混合物，即根據(jù)轉(zhuǎn)速而增強。因此，可以防止操作者感受到不適，以提高可操作性，而無需使發(fā)動機1的驅(qū)動狀態(tài)發(fā)生突變。另外，在空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增大時，會抑制空氣燃料混合物的供應(yīng)。從而，可以抑制未燃燒氣體的排放，可以實現(xiàn)低排放氣體的特性，并且還可以減少燃料消耗。此外，在發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速在操作期間過度增大(例如超過9000轉(zhuǎn)/分鐘)的情況下，控制裝置觀首先執(zhí)行控制使得舌簧閥21保持為如下的狀態(tài)在進(jìn)氣口 15被敞開和封閉的次數(shù)的一半(1/ 中，通過閥門驅(qū)動部分35的操作在進(jìn)氣口 15被敞開期間將進(jìn)氣通道20阻塞。從而，可以執(zhí)行控制以便限制向曲軸箱供應(yīng)的空氣燃料混合物，以抑制發(fā)動機1 的轉(zhuǎn)速的增大，從而使得發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速變?yōu)樾∮诨虻扔?000轉(zhuǎn)/分鐘。此外，在發(fā)動機 1的轉(zhuǎn)速超過9500轉(zhuǎn)/分鐘的情況下，舌簧閥21保持為如下的狀態(tài)在進(jìn)氣口 15被敞開和封閉的次數(shù)的四分之三(3/4)中，通過閥門驅(qū)動部分35的操作在進(jìn)氣口 15被敞開期間將進(jìn)氣通道20阻塞。從而，可以更有效地執(zhí)行控制以便限制向曲軸箱供應(yīng)的空氣燃料混合物，以進(jìn)一步抑制發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速的增大，從而保持9000轉(zhuǎn)/分鐘的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。因此，可以可靠地抑制發(fā)動機1的過度旋轉(zhuǎn)。另外，在發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速增大的情況下，控制裝置觀以分級的方式限制向曲軸箱供應(yīng)的空氣燃料混合物，即根據(jù)轉(zhuǎn)速而增強。因此，可以防止操作者感受到不適，以提高可操作性，而無需使發(fā)動機1的驅(qū)動狀態(tài)發(fā)生突變。此外，舌簧閥21 不保持為在進(jìn)氣口 15被敞開期間始終阻塞進(jìn)氣通道20的狀態(tài)，而是舌簧閥21以進(jìn)氣口 15 被敞開和封閉的次數(shù)的至少四分之一(1/4)打開，從而向曲軸箱供應(yīng)空氣燃料混合物。因此，可以向曲軸箱內(nèi)部供應(yīng)包含潤滑劑的空氣燃料混合物，以執(zhí)行曲軸箱內(nèi)部的潤滑，并且可以抑制發(fā)動機1燒毀。因此，在發(fā)動機的操作期間，抑制空氣燃料混合物的供應(yīng)。從而， 可以抑制未燃燒氣體的排放，可以實現(xiàn)低排放氣體的特性，并且還可以減少燃料消耗。此外，在不管停機開關(guān)33是否被操作而發(fā)動機正在旋轉(zhuǎn)的情況下，在隨著活塞的豎直移動而使進(jìn)氣口 15被敞開和封閉的所有次數(shù)中，根據(jù)進(jìn)氣口 15被敞開的定時，舌簧閥 21在進(jìn)氣口 15被敞開時始終封閉進(jìn)氣通道20。因此，可以停止向發(fā)動機1供應(yīng)額外的空氣燃料混合物，從而抑制有毒排放氣體成分的排放?？梢詼p少燃料消耗，并且還可以有效地防止繼續(xù)旋轉(zhuǎn)(run-on)和回火(back-fire)。另外，進(jìn)氣通道20的敞開和封閉可以由舌簧閥21和電磁體27控制，舌簧閥21由絕熱體19的位于進(jìn)氣門14側(cè)的端部22處的磁體構(gòu)成，電磁體27將舌簧閥21吸引至絕熱體19的進(jìn)氣通道20的外側(cè)。因此，結(jié)構(gòu)變得簡單并且能夠制得緊湊而不需要在絕熱體19 的外部設(shè)置驅(qū)動機構(gòu)，并且使得裝配簡單且能夠控制產(chǎn)品的成本而不需要用于在絕熱體19 或發(fā)動機1周圍安裝裝置的大空間。另外，在曲軸箱具有正壓的情況下，舌簧閥21處于封閉進(jìn)氣通道20的狀態(tài)下，并且向舌簧閥21施加電流，從而在進(jìn)氣口 15被敞開之前，舌簧閥 21處于關(guān)閉狀態(tài)不打開。從而，不需要拉動與電磁體分離的舌簧閥21，并且可以抑制電力消耗。另外，由于發(fā)動機是二沖程發(fā)動機，所以可以用不包括進(jìn)氣閥和排氣閥等的簡單構(gòu)造來控制打開和關(guān)閉定時。代替進(jìn)氣通道20由上述舌簧閥21來敞開和封閉的構(gòu)造，如圖11至圖13所示，可以采用進(jìn)氣通道由蝶形閥(進(jìn)氣控制閥)221來敞開和封閉的構(gòu)造。在這種情況下，在絕熱體19的進(jìn)氣通道20的外側(cè)設(shè)置有圍繞進(jìn)氣通道20的環(huán)形地纏繞的線圈226，并且蝶形閥 221設(shè)置在線圈226的內(nèi)部且由旋轉(zhuǎn)軸241可旋轉(zhuǎn)地支撐。線圈2 連接至控制裝置28的閥門驅(qū)動部分35。此外，蝶形閥221設(shè)置有磁體M2。另外，旋轉(zhuǎn)軸241與線圈2 之間的連接部分設(shè)有彈簧部件對3，該彈簧部件243將蝶形閥221保持在打開位置。在向線圈226 施加電流期間，因線圈2 所產(chǎn)生的磁通量而在磁體242中產(chǎn)生的電磁力克服彈簧部件M3 將蝶形閥221保持在打開位置的力，從而使蝶形閥221圍繞旋轉(zhuǎn)軸241旋轉(zhuǎn)。然后，如圖12 所示，蝶形閥221旋轉(zhuǎn)使得蝶形閥221封閉進(jìn)氣通道20。另外，當(dāng)不向線圈2 施加電流時，彈簧部件243將蝶形閥221保持在如圖13所示的打開位置。蝶形閥221封閉進(jìn)氣通道 20時的狀況與上述舌簧閥21封閉進(jìn)氣通道20時的狀況相同。以這種方式，與舌簧閥21類似地，即使在使用蝶形閥221的情況下，也使結(jié)構(gòu)變得簡單并且能夠制得緊湊而不需要在絕熱體19的外側(cè)設(shè)置驅(qū)動機構(gòu)，并且使得裝配簡單且能夠控制產(chǎn)品的成本而不需要用于在絕熱體19或發(fā)動機1周圍安裝裝置的大空間。除簡單地控制進(jìn)氣通道20的敞開和封閉之外，在蝶形閥221的情況下，還可以增加例如以下的控制根據(jù)轉(zhuǎn)速來控制蝶形閥221的旋轉(zhuǎn)角度以在進(jìn)氣通道20被敞開的情況下調(diào)節(jié)進(jìn)氣量。 在這種情況下，更有效地執(zhí)行了轉(zhuǎn)速的控制，例如保持空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速以及控制過度旋轉(zhuǎn)。在空轉(zhuǎn)或過度旋轉(zhuǎn)期間舌簧閥21或蝶形閥221的控制不局限于上述實施例中所執(zhí)行的兩個步驟。例如，控制的步驟可以增加至三步或四步，或者可以減少為一步。另外，盡管空轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測器是檢測節(jié)流桿位置的檢測器，但也可以檢測例如汽化器的蝶形閥，并且可以通過檢測手柄1004是否被操作員抓握來進(jìn)行識別。另外，相對于進(jìn)氣口 15敞開和關(guān)閉的次數(shù)，進(jìn)氣通道20被封閉的次數(shù)不限于上述實例，該次數(shù)可以進(jìn)一步增大或減小。另外， 盡管在本實施例中將本發(fā)明應(yīng)用于二沖程發(fā)動機，但本發(fā)明也可以應(yīng)用于四沖程發(fā)動機。 此外，在上述實施例中，發(fā)動機1安裝在繩式打草機1001上。然而，發(fā)動機1不局限于安裝在繩式打草機1001上，而是還可以安裝在例如鏈鋸、鼓風(fēng)機和綠籬機(hedge trimmer)等發(fā)動機作業(yè)機上。在以上示例性實施例中，設(shè)置控制閥(舌簧閥21和蝶形閥221)，以便敞開和封閉進(jìn)氣通道20。然而，實施例不限于此。例如，控制閥可以設(shè)置在置于曲軸室與汽缸體的燃燒室之間的通道中。換句話說，控制閥可以設(shè)置在控制閥能夠控制從汽化器供應(yīng)來的空氣燃料混合物的任何位置。也就是說，控制閥可以設(shè)置在使汽化器與汽缸體的燃燒室連通以從汽化器向燃燒室供應(yīng)空氣燃料混合物的空氣燃料混合物通道中，該空氣燃料混合物通道包括進(jìn)氣門，并且該空氣燃料混合物通道設(shè)置在曲軸室與汽缸體的燃燒室之間。在以上實施例中，控制閥由磁體制成，并且電磁體設(shè)置在絕熱體上。然而，實施例不限于此。例如，控制閥也可以由電磁體形成并且可以將磁體設(shè)置在絕熱體上。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機，包括汽化器，其構(gòu)造為供應(yīng)燃料和空氣的空氣燃料混合物； 曲軸箱，其限定曲軸室； 汽缸體，其包括汽缸膛，其內(nèi)置有能往復(fù)運動的活塞；以及空氣燃料混合物通道，其使所述汽化器和所述汽缸體的燃燒室連通，以從所述汽化器向所述燃燒室供應(yīng)所述空氣燃料混合物；磁通量產(chǎn)生器，其包括線圈并且構(gòu)造為通過向所述線圈施加電流來產(chǎn)生磁通量；以及控制閥，其構(gòu)造為響應(yīng)施加到所述線圈上的電流將所述空氣燃料混合物通道的至少一部分封閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，其中，所述磁通量產(chǎn)生器設(shè)置在進(jìn)氣門附近，并且所述控制閥具有磁性，并且保持在關(guān)閉狀態(tài)，在所述關(guān)閉狀態(tài)中，所述控制閥借助由所述磁通量產(chǎn)生器產(chǎn)生的磁通量封閉所述進(jìn)氣門的至少一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機，其中，如果所述汽化器中的壓強與所述汽缸膛中的壓強之間的壓差超過預(yù)定值，則所述控制閥朝向所述汽缸膛打開，并且因受到將電流施加到所述線圈上的所述磁通量產(chǎn)生器的吸引而被保持。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機，其中，所述控制閥是蝶形閥，所述蝶形閥的旋轉(zhuǎn)角度能由施加到所述線圈上的電流控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的發(fā)動機，其中，所述空氣燃料混合物通道包括進(jìn)氣門，所述進(jìn)氣門將從所述汽化器供應(yīng)的所述空氣燃料混合物供應(yīng)給所述曲軸室；所述控制閥構(gòu)造為敞開和封閉所述進(jìn)氣門的一部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動機，其中，所述磁通量產(chǎn)生器設(shè)置在置于所述汽化器與所述汽缸體之間的絕熱體上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的發(fā)動機，還包括信號輸出單元，其構(gòu)造為輸出與所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速同步的信號；以及控制器，其構(gòu)造為基于來自所述信號輸出單元的信號，當(dāng)所述壓差超過所述預(yù)定值時， 所述控制器向所述磁通量產(chǎn)生器的線圈施加電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)動機，其中，基于來自所述信號輸出單元的信號，當(dāng)所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速超過預(yù)定值時，所述控制器向所述線圈施加電流。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)動機，還包括節(jié)流閥操作狀態(tài)檢測器，其構(gòu)造為檢測節(jié)流閥的操作狀態(tài)，并且如果所述節(jié)流閥操作狀態(tài)檢測器檢測到所述節(jié)流閥關(guān)閉，則所述控制器向所述線圈間斷地施加電流。
10.一種發(fā)動機，包括汽化器，其構(gòu)造為供應(yīng)燃料和空氣的空氣燃料混合物；曲軸箱，其限定曲軸室；汽缸體，其包括汽缸膛，其內(nèi)置有能往復(fù)運動的活塞；以及進(jìn)氣門，其將從所述汽化器供應(yīng)的所述空氣燃料混合物供應(yīng)給所述曲軸室；控制閥，其構(gòu)造為敞開和封閉所述進(jìn)氣門；以及控制器，其構(gòu)造為控制所述控制閥，其中，所述控制器相對于所述活塞向上移動的次數(shù)控制所述控制閥封閉所述進(jìn)氣門的次數(shù)，從而減小所述曲軸室的壓強。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)動機，還包括操作狀態(tài)檢測器，其構(gòu)造為檢測所述發(fā)動機的操作狀態(tài)，所述發(fā)動機的操作狀態(tài)包括所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，所述控制器基于所述操作狀態(tài)檢測器檢測到的轉(zhuǎn)速來控制所述控制閥。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)動機，其中，預(yù)定值是這樣的值使所述控制閥封閉所述進(jìn)氣門的次數(shù)變得小于所述活塞向上移動的次數(shù)，從而減小所述曲軸室的壓強。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或12所述的發(fā)動機，其中，如果所述操作狀態(tài)檢測器檢測到所述轉(zhuǎn)速超過第一值，則所述控制器基于由所述操作狀態(tài)檢測器檢測到的轉(zhuǎn)速，改變所述預(yù)定值使得在所述進(jìn)氣門被敞開時所述控制閥封閉所述進(jìn)氣門的次數(shù)增多。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的發(fā)動機，其中，所述操作狀態(tài)檢測器包括空轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測器，所述空轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測器構(gòu)造為檢測所述發(fā)動機的空轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且當(dāng)空轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測器檢測到空轉(zhuǎn)狀態(tài)時，如果所述操作狀態(tài)檢測器檢測到所述轉(zhuǎn)速超過比所述第一值高的第二值，則基于由所述操作狀態(tài)檢測器檢測到的所述轉(zhuǎn)速，所述控制器改變所述預(yù)定值使得在所述進(jìn)氣門被敞開時所述控制閥封閉所述進(jìn)氣門的次數(shù)增多。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)動機，其中，所述操作狀態(tài)檢測器包括節(jié)流閥操作狀態(tài)檢測器，所述節(jié)流閥操作狀態(tài)檢測器構(gòu)造為檢測節(jié)流閥的操作狀態(tài)，并且如果所述節(jié)流閥操作狀態(tài)檢測器檢測出所述節(jié)流閥關(guān)閉，則所述空轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測器檢測到所述發(fā)動機的空轉(zhuǎn)狀態(tài)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的發(fā)動機，其中，所述發(fā)動機是二沖程發(fā)動機。
17.一種發(fā)動機作業(yè)機，包括根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的發(fā)動機。
全文摘要
本發(fā)明公開一種小型發(fā)動機和包括小型發(fā)動機的發(fā)動機作業(yè)機，該發(fā)動機包括汽化器，其供應(yīng)空氣燃料混合物；曲軸箱，其限定曲軸室；汽缸體，其包括汽缸膛、進(jìn)氣口和進(jìn)氣門，汽缸膛內(nèi)置有可往復(fù)運動的活塞，進(jìn)氣口與汽缸膛連通并構(gòu)造為能被敞開和封閉，進(jìn)氣門向曲軸室供應(yīng)空氣燃料混合物；絕熱體，其包括將進(jìn)氣門連接到汽化器上的進(jìn)氣通道；檢測器，其檢測發(fā)動機的轉(zhuǎn)速；進(jìn)氣控制閥，其敞開和封閉進(jìn)氣通道；以及控制器，其構(gòu)造為基于轉(zhuǎn)速控制進(jìn)氣控制閥，使得相對于進(jìn)氣口被敞開的次數(shù)，在進(jìn)氣口被敞開時進(jìn)氣控制閥封閉進(jìn)氣通道的次數(shù)變?yōu)轭A(yù)定值。
文檔編號F02D9/00GK102278208SQ20111015497
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者佐佐木俊英, 石田茂敏, 長瀨宏基 申請人:日立工機株式會社