JP7214014B2 - 内燃機関の始動装置及び芝刈機 - Google Patents

内燃機関の始動装置及び芝刈機 Download PDF

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Description

本発明は、内燃機関の始動装置及び芝刈機に関する。
一般的な製品に用いられる内燃機関の始動装置は、手動式と電動式が存在する。電動式の始動装置は、始動用バッテリからの電力によってスタータモータを駆動させ、クランキングを実行することで、内燃機関を始動させる。
電動式の始動装置に用いられる始動用バッテリとして、安価で寿命が長い鉛蓄電池が広く普及している。しかし、鉛蓄電池は大型で重量が重いため、始動用バッテリとして鉛蓄電池を用いると、製品における始動用バッテリのレイアウトが限定されてしまう。
このような事情に鑑み、近年、電動式の始動装置に用いられる始動用バッテリとして、リチウムイオン蓄電池が普及し始めている。リチウムイオン蓄電池は、鉛蓄電池と比べて小型で軽量であるため、始動用バッテリとしてリチウムイオン蓄電池を用いることで、製品における始動用バッテリのレイアウトの自由度が高まる。また、リチウムイオン蓄電池は、自己消費電流が少ないという優れた性能を持っており、寿命が長い。そのため、始動用バッテリに関して、鉛蓄電池からリチウムイオン蓄電池への切り換えが進んでいる。
しかし、リチウムイオン蓄電池は、鉛蓄電池と比べて一般的に高価である。そのため、始動用バッテリとしてリチウムイオン蓄電池を用いる場合に、始動用バッテリの不具合によって始動用バッテリの交換が必要になると、製品のユーザの金銭的負担が大きくなる。始動用バッテリの不具合が発生する要因の一つとして、内燃機関の始動が困難な状態でスタータモータが駆動されることで、始動用バッテリからスタータモータに過電流が流れて、始動用バッテリが過負荷状態になることが挙げられる。
そこで、始動用バッテリからスタータモータに過電流が流れるのを抑制するための過電流保護回路を備えた内燃機関の始動装置が存在する（特開２０１８－８７５２９号公報参照）。
しかし、たとえ内燃機関の始動装置が過電流保護回路を備えていても、内燃機関の始動が困難な状態でスタータモータが頻繁に駆動されると、始動用バッテリに頻繁に負荷が掛かることで、始動用バッテリにダメージが急速に蓄積されてしまう。これにより、始動用バッテリの劣化が急速に進行し、始動用バッテリの寿命が短くなる虞がある。
本発明は、以上の背景を鑑み、始動用バッテリに負荷が掛かる頻度を減少させることで、始動用バッテリの長寿命化を図ることを課題とする。
上記課題を解決するために本発明のある態様は、内燃機関（３）の始動装置（５）であって、内燃機関の始動操作を受け付けるスタータスイッチ（４５）と、前記内燃機関を始動させるスタータモータ（２１）と、リチウムイオン蓄電池によって構成され、前記スタータモータに電力を供給する始動用バッテリ（２２）と、前記内燃機関の始動操作に応じて、前記始動用バッテリからの電力によって前記スタータモータを駆動させ、クランキングを間欠的に実行する制御装置（５１）とを備え、前記制御装置は、前記クランキングの実行回数が所定の設定時間内に所定の設定回数に到達する前に第１インターバル（Ｉ１）の間前記クランキングを禁止し、前記クランキングの前記実行回数が前記設定時間内に前記設定回数に到達した直後に前記第１インターバルよりも長い第２インターバル（Ｉ２）の間前記クランキングを禁止しても良い。
この態様によれば、始動用バッテリに負荷が掛かる頻度を減少させることで、始動用バッテリの累積ダメージの増加を抑制することができる。これにより、始動用バッテリの劣化が進行する速度を低下させ、始動用バッテリの長寿命化を図ることができる。
上記の態様において、前記制御装置は、前記クランキングによって前記内燃機関が始動した場合及び前記クランキングの前記実行回数が前記設定時間内に前記設定回数に到達した場合に、前記クランキングの前記実行回数をリセットしても良い。
この態様によれば、クランキングの実行回数を適切なタイミングでリセットすることができる。これにより、第２インターバルの発生頻度の不必要な増加を抑制し、ユーザの待ち時間を短縮することができる。
上記の態様において、前記内燃機関の始動装置は、前記スタータモータと前記始動用バッテリを接続するパワーライン（３８）と、前記パワーライン上に設けられる電気部品（２３）と、前記始動用バッテリ及び前記電気部品のいずれか一方の温度を検出する温度センサ（３３）とを更に備え、前記制御装置は、前記第１インターバル及び前記第２インターバルの終了後、前記温度センサが検出する前記始動用バッテリ及び前記電気部品のいずれか一方の温度が所定の基準温度を超えている場合に、前記クランキングを禁止しても良い。
この態様によれば、始動用バッテリや電気部品の温度が高い状態で、クランキングが再実行されるのを抑制することができる。これにより、始動用バッテリの劣化が進行する速度を更に低下させ、始動用バッテリの更なる長寿命化を図ることができる。
上記の態様において、前記内燃機関の始動装置は、前記スタータモータと前記始動用バッテリを接続するパワーラインと、前記パワーライン上に設けられる電気部品とを更に備え、前記制御装置は、前記始動用バッテリ及び前記電気部品の状態に応じて、前記クランキングの前記設定回数を変化させても良い。
この態様によれば、始動用バッテリ及び電気部品の状態に応じて、クランキングの設定回数を最適化することができる。
上記の態様において、前記内燃機関の始動装置は、前記スタータモータと前記始動用バッテリを接続するパワーラインと、前記パワーライン上に設けられる電気部品とを更に備え、前記制御装置は、前記始動用バッテリ及び前記電気部品の状態に応じて、前記クランキングの実行期間を変化させても良い。
この態様によれば、始動用バッテリ及び電気部品の状態に応じて、クランキングの実行期間を最適化することができる。
上記の態様において、前記内燃機関の始動装置は、前記スタータモータと前記始動用バッテリを接続するパワーラインと、前記パワーライン上に設けられる電気部品とを更に備え、前記制御装置は、前記始動用バッテリ及び前記電気部品の状態に応じて、前記第１インターバル及び前記第２インターバルの少なくとも一方を変化させても良い。
この態様によれば、始動用バッテリ及び電気部品の状態に応じて、第１インターバルや第２インターバルを最適化することができる。
上記の態様において、前記内燃機関の始動装置は、前記クランキングの前記実行回数が前記設定時間内に前記設定回数に到達したときに、前記クランキングの実行が停止することをユーザに通知する通知部（４６）を更に備えていても良い。
この態様によれば、第２インターバルによってクランキングの実行が停止することをユーザに気付かせることができるため、内燃機関の始動装置の利便性が向上する。
上記の態様において、前記内燃機関の始動装置は、所定の変動範囲内において、前記クランキングの前記設定回数、前記第１インターバル及び前記第２インターバルの変動操作を受け付ける操作部（４６）を更に備えていても良い。
この態様によれば、ユーザが自分の好みに合わせてクランキングの設定回数等を変更することができるため、内燃機関の始動装置の利便性が向上する。また、クランキングの設定回数等について変動範囲を設定することで、ユーザがクランキングの設定回数等を過度に変更するのを抑制することができる。
上記課題を解決するために本発明の他の態様は、芝刈機（１）であって、前記いずれかの内燃機関の始動装置を備えている。
この態様によれば、始動用バッテリの長寿命化を図ることが可能な芝刈機を提供することができる。
実施形態に係る芝刈機を示すブロック図 エンジンの始動制御の実施例１を示すフロー図 エンジンの始動制御の実施例１における放電電流の変化を示すグラフ エンジンの始動制御の実施例２を示すフロー図 クランキングの実行期間の設定制御を示すフロー図
＜芝刈機１＞
まず、図１を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る芝刈機１（作業機の一例）の構成について説明する。芝刈機１は、例えば、走行用モータ（図示せず）の駆動力によって走行する自走式の機器である。なお、他の実施形態では、芝刈機１は、作業者に押されて走行する手押し式の機器であっても良い。
芝刈機１は、駆動力を発生させる内燃機関３（以下、「エンジン３」と称する）と、エンジン３の駆動力によって回転するブレード４（作業部の一例）と、エンジン３を始動させる始動装置５と、を備えている。以下、芝刈機１の各構成要素について説明する。
＜エンジン３＞
エンジン３は、往復運動可能なピストン１１と、ピストン１１の往復運動に応じて回転可能なクランク軸１２と、クランク軸１２に固定されるフライホイール１３と、クランク軸１２の回転によって交流電力を発生させる発電機１４と、クランク軸１２の回転数Ｘ（以下、「エンジン３の回転数Ｘ」と称する）を検出する回転数センサ１５と、を備えている。クランク軸１２は、鉛直方向に沿って延びている。フライホイール１３は、リングギア１６を備えている。
＜ブレード４＞
ブレード４は、クランク軸１２の下端部に直結している。つまり、ブレード４は、クランク軸１２にクラッチを介さずに接続されている。そのため、ブレード４がクランク軸１２にクラッチを介して接続される場合と比較して、芝刈機１の構成を簡易化することができる。ブレード４は、クランク軸１２と常に同期して回転する。ブレード４が回転すると、ブレード４によって芝が刈り取られる。
＜始動装置５＞
始動装置５は、スタータモータ２１と、始動用バッテリ２２と、電気部品２３と、電流センサ２４と、操作表示機器２５と、制御装置２７と、を備えている。以下、始動装置５の各構成要素について説明する。
スタータモータ２１は、ピニオンギア３１を備えている。ピニオンギア３１は、フライホイール１３のリングギア１６と噛み合う突出位置と、フライホイール１３のリングギア１６との噛み合いが解除される退避位置と、の間で移動可能に設けられている。
始動用バッテリ２２は、リチウムイオン蓄電池によって構成されている。リチウムイオン蓄電池は、鉛蓄電池と比べて小型で軽量である。そのため、始動用バッテリ２２としてリチウムイオン蓄電池を用いることで、芝刈機１における始動用バッテリ２２のレイアウトの自由度が高まる。
始動用バッテリ２２には、第１温度センサ３３が取り付けられている。第１温度センサ３３は、始動用バッテリ２２の温度を検出する。始動用バッテリ２２には、電圧センサ３４が取り付けられている。電圧センサ３４は、始動用バッテリ２２の電圧を検出する。
始動用バッテリ２２は、処理回路（図示せず）を介して発電機１４に接続されており、発電機１４が発生させた交流電力が処理回路によって直流電力に変換され、始動用バッテリ２２に供給される。これにより、発電機１４によって始動用バッテリ２２が充電される。始動用バッテリ２２は、外部電源３６と接続可能な充電コネクタ３５に接続されている。外部電源３６が充電コネクタ３５に接続されると、充電コネクタ３５を介して外部電源３６と始動用バッテリ２２が接続される。これにより、外部電源３６によって始動用バッテリ２２が充電される。以上のように、始動用バッテリ２２は、発電機１４及び外部電源３６の両方によって充電可能である。そのため、スタータモータ２１の駆動が困難な程度まで始動用バッテリ２２の残量が減少しても、外部電源３６によって始動用バッテリ２２を充電することで、スタータモータ２１の駆動が可能な程度まで始動用バッテリ２２の残量を回復させることができる。
電気部品２３は、スタータモータ２１と始動用バッテリ２２を接続するパワーライン３８上に設けられている。電気部品２３は、スイッチング素子３９と短絡保護部４０とヒューズ４１とを含んでいる。スイッチング素子３９は、例えば、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）によって構成されている。短絡保護部４０は、パワーライン３８の短絡を検出し、パワーライン３８に流れる電流を遮断するか、又は、パワーライン３８に流れる電流を所定の制限値以下に制限する。
電気部品２３には、第２温度センサ４２が取り付けられている。第２温度センサ４２は、電気部品２３の温度を検出する。第２温度センサ４２は、例えば、スイッチング素子３９の温度を検出する。なお、他の実施形態では、第２温度センサ４２は、短絡保護部４０又はヒューズ４１の温度を検出しても良い。
電流センサ２４は、例えば、抵抗素子によって構成されている。電流センサ２４は、スタータモータ２１と始動用バッテリ２２を接続する検出ライン４３上に設けられている。電流センサ２４は、始動用バッテリ２２の放電時に始動用バッテリ２２からスタータモータ２１に流れる電流（以下、「放電電流」と称する）を検出する。
操作表示機器２５は、メインスイッチ４４と、スタータスイッチ４５と、ディスプレイ４６（通知部及び操作部の一例）と、表示灯４７と、を含んでいる。メインスイッチ４４は、ユーザによる主電源４８の投入操作を受け付けるスイッチである。スタータスイッチ４５は、ユーザによるエンジン３の始動操作を受け付けるスイッチである。ディスプレイ４６は、例えば、液晶パネルによって構成されている。表示灯４７は、例えばＬＥＤによって構成されており、点灯及び点滅可能に設けられている。
制御装置２７は、例えば、始動用バッテリ２２に搭載されたマイコンによって構成されている。制御装置２７は、回転数センサ１５、電流センサ２４、第１温度センサ３３、電圧センサ３４及び第２温度センサ４２に接続されており、これらのセンサから信号を受信する。制御装置２７は、電気部品２３に接続されており、電気部品２３との間で信号を送受信する。制御装置２７は、操作表示機器２５に接続されており、操作表示機器２５との間で信号を送受信する。
＜クランキング＞
スタータスイッチ４５がユーザによるエンジン３の始動操作を受け付けると、スタータスイッチ４５から制御装置２７に始動信号が送信される。制御装置２７は、スタータスイッチ４５から始動信号を受信すると、スイッチング素子３９にスイッチング信号を送信し、スイッチング素子３９をＯＦＦからＯＮに切り替える。これに伴って、始動用バッテリ２２からスタータモータ２１に電力が供給され、始動用バッテリ２２からの電力によってスタータモータ２１が駆動する。このようにスタータモータ２１が駆動すると、スタータモータ２１のピニオンギア３１が退避位置から突出位置まで移動し、フライホイール１３のリングギア１６と噛み合う。このようにして、制御装置２７からの始動信号に応じてクランキングが開始される。
ブレード４がロックしていない状態（例えば、ブレード４に芝が詰まっていない状態）でクランキングが実行されると、スタータモータ２１の駆動力によってフライホイール１３とクランク軸１２が一体に回転する。これに伴って、エンジン３を始動させることができる。一方で、ブレード４がロックしている状態（例えば、ブレード４に芝が詰まっている状態）でクランキングが実行されると、スタータモータ２１の駆動力によってフライホイール１３とクランク軸１２を回転させることができない。そのため、エンジン３を始動させることもできない。
＜エンジン３の始動制御の実施例１＞
次に、図２を参照しつつ、エンジン３の始動制御の実施例１について説明する。
まず、スタータスイッチ４５がユーザによるエンジン３の始動操作を受け付ける（ステップＳ１０１）。これに伴って、スタータスイッチ４５から制御装置２７に始動信号が送信される。
スタータスイッチ４５から始動信号を受信すると、制御装置２７は、クランキングを所定の実行期間Ｐの間実行する（ステップＳ１０２）。クランキングの実行期間Ｐは、例えば１秒間である。
次に、制御装置２７は、エンジン３が始動したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。例えば、制御装置２７は、回転数センサ１５が検出するエンジン３の回転数Ｘが所定の基準回転数Ｓ以上になった場合にエンジン３が始動したと判定し、回転数センサ１５が検出するエンジン３の回転数Ｘが基準回転数Ｓ以上になっていない場合にエンジン３が始動していないと判定する。
ステップＳ１０３の判定がＹｅｓの場合（エンジン３が始動した場合）、制御装置２７は、クランキングの実行回数をリセットし、エンジン３の始動制御を終了させる。
一方で、ステップＳ１０３の判定がＮｏの場合（エンジン３が始動していない場合）、制御装置２７は、クランキングの実行回数が所定の設定時間Ｑ内に所定の設定回数Ｎに到達したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。設定回数Ｎは、例えば数回である。
ステップＳ１０４の判定がＮｏの場合（クランキングの実行回数が設定時間Ｑ内に設定回数Ｎに到達していない場合）、制御装置２７は、クランキングの実行を第１インターバルＩ１の間禁止する（ステップＳ１０５）。第１インターバルＩ１は、例えば数秒間であり、クランキングの実行期間Ｐよりも長い。
一方で、ステップＳ１０４の判定がＹｅｓの場合（クランキングの実行回数が設定時間Ｑ内に設定回数Ｎに到達した場合）、制御装置２７は、クランキングの実行回数をリセットし、クランキングの実行を第２インターバルＩ２の間禁止する（ステップＳ１０６）。第２インターバルＩ２は、例えば１分間であり、第１インターバルＩ１よりも十分に長い。
ステップＳ１０５（第１インターバルＩ１）又はステップＳ１０６（第２インターバルＩ２）が終了すると、制御装置２７は、第１温度センサ３３が検出する始動用バッテリ２２の温度が所定の基準温度Ｔ以下になっているか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
ステップＳ１０７の判定がＮｏの場合（始動用バッテリ２２の温度が基準温度Ｔを超えている場合）、制御装置２７は、クランキングの実行を第３インターバルＩ３の間禁止し（ステップＳ１０８）、再びステップＳ１０７の判定を実行する。
一方で、ステップＳ１０７の判定がＹｅｓの場合（始動用バッテリ２２の温度が基準温度Ｔ以下になっている場合）、制御装置２７は、エンジン３の始動制御を終了させる。その後、スタータスイッチ４５がユーザによるエンジン３の始動操作を受け付けると（ステップＳ１０１）、エンジン３の始動制御が再開される。これにより、制御装置２７がクランキングを再実行可能となる。
なお、エンジン３の始動制御の実施例１では、制御装置２７がスタータスイッチ４５から始動信号を１回受信する度に、制御装置２７がクランキングを１回だけ実行している。一方で、エンジン３の始動制御の他の実施例では、制御装置２７がスタータスイッチ４５から始動信号を１回受信する度に、制御装置２７がクランキングをＮ回実行しても良い。
図３は、エンジン３の始動制御の実施例１における放電電流の変化を示している。放電電流が上昇している期間は、クランキングの実行期間Ｐを示している。
図３に示されるように、制御装置２７は、クランキングを間欠的に実行している。また、制御装置２７は、クランキングの実行回数が設定時間Ｑ内に設定回数Ｎ（図３では５回）に到達する前に第１インターバルＩ１の間クランキングを禁止し、クランキングの実行回数が設定時間Ｑ内に設定回数Ｎに到達した直後に第１インターバルＩ１よりも長い第２インターバルＩ２の間クランキングを禁止している。そのため、始動用バッテリ２２や電気部品２３に負荷が掛かる頻度を減少させ、始動用バッテリ２２や電気部品２２の累積ダメージの増加を抑制することができる。これにより、始動用バッテリ２２や電気部品２３の劣化が進行する速度を低下させ、始動用バッテリ２２や電気部品２３の長寿命化を図ることができる。
また、クランキングの実行回数が設定時間Ｑ内に設定回数Ｎに到達した直後に第２インターバルＩ２を設けることで、始動用バッテリ２２や電気部品２３の温度上昇を抑制することができる。これに伴って、始動用バッテリ２２や電気部品２３の温度上昇を抑制するために電気部品２３を並列に多数設置する必要が無くなる。そのため、始動装置５の製造コストを低減させることができる。
また、エンジン３の始動制御の実施例１では、制御装置２７は、クランキングによってエンジン３が始動した場合及びクランキングの実行回数が設定時間Ｑ内に設定回数Ｎに到達した場合に、クランキングの実行回数をリセットしている。そのため、クランキングの実行回数を適切なタイミングでリセットすることができる。これにより、第２インターバルＩ２の発生頻度の不必要な増加を抑制し、ユーザの待ち時間を短縮することができる。
また、エンジン３の始動制御の実施例１では、制御装置２７は、第１インターバルＩ１及び第２インターバルＩ２の終了後、第１温度センサ３３が検出する始動用バッテリ２２の温度が基準温度Ｔを超えている場合に、クランキングを禁止している。そのため、始動用バッテリ２２の温度が高い状態で、クランキングが再実行されるのを抑制することができる。これにより、始動用バッテリ２２の劣化が進行する速度を更に低下させ、始動用バッテリ２２の更なる長寿命化を図ることができる。なお、他の実施形態では、制御装置２７は、第１インターバルＩ１及び第２インターバルＩ２の終了後、第２温度センサ４２が検出する電気部品２３の温度が基準温度Ｔを超えている場合に、クランキングを禁止しても良い。
なお、エンジン３の始動制御の実施例１において、ディスプレイ４６は、クランキングの実行回数が設定時間Ｑ内に設定回数Ｎに到達したときに、クランキングの実行が停止することをユーザに通知する通知画面を表示すると良い。これにより、第２インターバルＩ２によってクランキングの実行が停止することをユーザに気付かせることができるため、始動装置５の利便性が向上する。なお、他の実施形態では、ディスプレイ４６が通知画面を表示する代わりに、表示灯４７が点灯又は点滅することで、クランキングの実行が停止することをユーザに通知しても良い。または、ユーザに把持されるハンドル（図示せず）を変位又は振動させることで、クランキングの実行が停止することをユーザに通知しても良い。または、音声によって、クランキングの実行が停止することをユーザに通知しても良い。
また、エンジン３の始動制御の実施例１において、ディスプレイ４６は、所定の変動範囲内において、クランキングの設定回数Ｎ、第１インターバルＩ１及び第２インターバルＩ２の変動操作を受け付けると良い。これにより、ユーザが自分の好みに合わせてクランキングの設定回数Ｎ等を変更することができるため、始動装置５の利便性が向上する。また、クランキングの設定回数Ｎ等について変動範囲を設定することで、ユーザがクランキングの設定回数Ｎ等を過度に変更するのを抑制することができる。なお、他の実施形態では、ディスプレイ４６以外の操作機器（例えば、スイッチ）によって、クランキングの設定回数Ｎ、第１インターバルＩ１及び第２インターバルＩ２の変動操作を受け付けても良い。
＜エンジン３の始動制御の実施例２＞
次に、図４を参照しつつ、エンジン３の始動制御の実施例２について説明する。なお、エンジン３の始動制御の実施例１と重複する説明は、適宜省略する。
まず、短絡保護部４０がパワーライン３８の短絡を検出するか、又は、電流センサ２４が過電流（所定の閾値以上の放電電流）を検出する（ステップＳ２０１）。これに伴って、短絡保護部４０から制御装置２７に短絡信号が送信されるか、又は、電流センサ２４から制御装置２７に過電流信号が送信される。
短絡保護部４０からの短絡信号又は電流センサ２４からの過電流信号を受信すると、制御装置２７は、パワーライン３８の短絡の検出回数又は過電流の検出回数が所定の設定時間Ｑ内に所定の設定回数Ｎに到達したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
ステップＳ２０２の判定がＮｏの場合（パワーライン３８の短絡の検出回数又は過電流の検出回数が設定時間Ｑ内に設定回数Ｎに到達していない場合）、制御装置２７は、クランキングの実行を第１インターバルＩ１の間禁止する（ステップＳ２０３）。
一方で、ステップＳ２０２の判定がＹｅｓの場合（パワーライン３８の短絡の検出回数又は過電流の検出回数が設定時間Ｑ内に設定回数Ｎに到達した場合）、制御装置２７は、クランキングの実行を第１インターバルＩ１よりも長い第２インターバルＩ２の間禁止する（ステップＳ２０４）。
なお、エンジン３の始動制御の実施例２のステップＳ２０５、Ｓ２０６は、エンジン３の始動制御の実施例１のステップＳ１０７、Ｓ１０８と同様であるため、説明を省略する。
ブレード４がロックしている場合（例えば、ブレード４に芝が詰まっている場合）、制御装置２７がクランキングを実行する度に、パワーライン３８の短絡又は過電流が検出される。そのため、ブレード４がロックしている場合、クランキングの実行回数は、パワーライン３８の短絡の検出回数又は過電流の検出回数と一致する。従って、エンジン３の始動制御の実施例２における放電電流の変化は、エンジン３の始動制御の実施例１における放電電流の変化（図３参照）と同様になる。そのため、エンジン３の始動制御の実施例２において、制御装置２７は、エンジン３の始動制御の実施例１と同様に、クランキングの実行回数が設定時間Ｑ内に設定回数Ｎに到達する前に第１インターバルＩ１の間クランキングを禁止し、クランキングの実行回数が設定時間Ｑ内に設定回数Ｎに到達した直後に第１インターバルＩ１よりも長い第２インターバルＩ２の間クランキングを禁止することになる。
＜クランキングの実行期間Ｐの設定制御＞
次に、図５を参照しつつ、クランキングの実行期間Ｐの設定制御について説明する。
まず、短絡保護部４０がパワーライン３８の短絡を検出するか、又は、電流センサ２４が過電流を検出する（ステップＳ３０１）。これに伴って、短絡保護部４０から制御装置２７に短絡信号が送信されるか、又は、電流センサ２４から制御装置２７に過電流信号が送信される。
短絡保護部４０からの短絡信号又は電流センサ２４からの過電流信号を受信すると、制御装置２７は、以下のパラメータＡ～Ｄに基づいて、クランキングの実行期間Ｐを算出する（ステップＳ３０２）。
パラメータＡ 放電電流
パラメータＢ 放電電流の累積値
パラメータＣ 始動用バッテリ２２の温度及び電気部品２３の温度
パラメータＤ 始動用バッテリ２２の劣化度
制御装置２７は、電流センサ２４からの信号によって、上記「パラメータＡ 放電電流」を取得する。例えば、制御装置２７は、放電電流が大きくなる程、クランキングの実行期間Ｐを短くする。
制御装置２７は、放電電流を所定の起算時刻から累積することによって、上記「パラメータＢ 放電電流の累積値」を算出する。上記の起算時刻は、例えば、芝刈機１の使用が開始された時刻であっても良いし、メインスイッチ４４が主電源４８の投入操作を受け付けた時刻であっても良い。例えば、制御装置２７は、放電電流の累積値が大きくなる程、クランキングの実行期間Ｐを短くする。
制御装置２７は、第１温度センサ３３及び第２温度センサ４２からの信号によって、上記「パラメータＣ 始動用バッテリ２２の温度及び電気部品２３の温度」を取得する。例えば、制御装置２７は、始動用バッテリ２２の温度及び電気部品２３の温度が高くなる程、クランキングの実行期間Ｐを短くする。
例えば、制御装置２７は、始動用バッテリ２２の使用履歴（過去の充放電回数）又は始動用バッテリ２２の電圧に基づいて、上記「パラメータＤ 始動用バッテリ２２の劣化度」を判定する。例えば、制御装置２７は、始動用バッテリ２２の使用履歴が多い程、始動用バッテリ２２の劣化度が高いと判定する。又は、制御装置２７は、満充電時の始動用バッテリ２２の電圧が低い程、始動用バッテリ２２の劣化度が高いと判定する。例えば、制御装置２７は、始動用バッテリ２２の劣化度が高くなる程、クランキングの実行期間Ｐを短くする。
次に、制御装置２７は、ステップＳ３０２で算出したクランキングの実行期間Ｐを次回のクランキングの実行期間Ｐに設定し（ステップＳ３０３）、クランキングの実行期間Ｐの設定制御を終了させる。
このように、制御装置２７は、始動用バッテリ２２及び電気部品２３の状態に応じて、クランキングの実行期間Ｐを変化させている。そのため、始動用バッテリ２２及び電気部品２３の状態に応じて、クランキングの実行期間Ｐを最適化することができる。
なお、他の実施形態では、制御装置２７は、始動用バッテリ２２及び電気部品２３の状態に応じて、クランキングの設定回数Ｎを変化させても良い。例えば、制御装置２７は、始動用バッテリ２２の温度及び電気部品２３の温度が高くなる程、クランキングの設定回数Ｎを少なくする。例えば、制御装置２７は、放電電流が大きくなる程、クランキングの設定回数Ｎを少なくする。例えば、制御装置２７は、放電電流の累積値が大きくなる程、クランキングの設定回数Ｎを少なくする。例えば、制御装置２７は、始動用バッテリ２２の劣化度が高くなる程、クランキングの設定回数Ｎを少なくする。
また、他の実施形態では、制御装置２７は、始動用バッテリ２２及び電気部品２３の状態に応じて、第１インターバルＩ１及び第２インターバルＩ２の少なくとも一方を変化させても良い。例えば、制御装置２７は、放電電流が大きくなる程、第１インターバルＩ１及び第２インターバルＩ２を長くする。例えば、制御装置２７は、放電電流の累積値が大きくなる程、第１インターバルＩ１及び第２インターバルＩ２を長くする。例えば、制御装置２７は、始動用バッテリ２２の劣化度が高くなる程、第１インターバルＩ１及び第２インターバルＩ２を長くする。
１ ：芝刈機
３ ：エンジン
５ ：始動装置
２１ ：スタータモータ
２２ ：始動用バッテリ
２３ ：電気部品
２７ ：制御装置
３８ ：パワーライン
４５ ：スタータスイッチ
４６ ：ディスプレイ（通知部、操作部の一例）
Ｉ１ ：第１インターバル
Ｉ２ ：第２インターバル

Claims (8)

  1. 内燃機関の始動操作を受け付けるスタータスイッチと、
    前記内燃機関を始動させるスタータモータと、
    リチウムイオン蓄電池によって構成され、前記スタータモータに電力を供給する始動用バッテリと、
    前記内燃機関の始動操作に応じて、前記始動用バッテリからの電力によって前記スタータモータを駆動させ、クランキングを間欠的に実行する制御装置とを備え、
    前記制御装置は、前記クランキングの実行回数が所定の設定時間内に所定の設定回数に到達する前に第１インターバルの間前記クランキングを禁止し、前記クランキングの前記実行回数が前記設定時間内に前記設定回数に到達した直後に前記第１インターバルよりも長い第２インターバルの間前記クランキングを禁止し、
    前記制御装置は、前記クランキングによって前記内燃機関が始動した場合及び前記クランキングの前記実行回数が前記設定時間内に前記設定回数に到達した場合に、前記クランキングの前記実行回数をリセットする内燃機関の始動装置。
  2. 内燃機関の始動操作を受け付けるスタータスイッチと、
    前記内燃機関を始動させるスタータモータと、
    リチウムイオン蓄電池によって構成され、前記スタータモータに電力を供給する始動用バッテリと、
    前記内燃機関の始動操作に応じて、前記始動用バッテリからの電力によって前記スタータモータを駆動させ、クランキングを間欠的に実行する制御装置と、
    前記スタータモータと前記始動用バッテリを接続するパワーラインと、
    前記パワーライン上に設けられる電気部品と、
    前記始動用バッテリ及び前記電気部品のいずれか一方の温度を検出する温度センサとを備え、
    前記制御装置は、前記クランキングの実行回数が所定の設定時間内に所定の設定回数に到達する前に第１インターバルの間前記クランキングを禁止し、前記クランキングの前記実行回数が前記設定時間内に前記設定回数に到達した直後に前記第１インターバルよりも長い第２インターバルの間前記クランキングを禁止し、
    前記制御装置は、前記第１インターバル及び前記第２インターバルの終了後、前記温度センサが検出する前記始動用バッテリ及び前記電気部品のいずれか一方の温度が所定の基準温度を超えている場合に、前記クランキングを禁止する内燃機関の始動装置。
  3. 内燃機関の始動操作を受け付けるスタータスイッチと、
    前記内燃機関を始動させるスタータモータと、
    リチウムイオン蓄電池によって構成され、前記スタータモータに電力を供給する始動用バッテリと、
    前記内燃機関の始動操作に応じて、前記始動用バッテリからの電力によって前記スタータモータを駆動させ、クランキングを間欠的に実行する制御装置と、
    前記スタータモータと前記始動用バッテリを接続するパワーラインと、
    前記パワーライン上に設けられる電気部品とを備え、
    前記制御装置は、前記クランキングの実行回数が所定の設定時間内に所定の設定回数に到達する前に第１インターバルの間前記クランキングを禁止し、前記クランキングの前記実行回数が前記設定時間内に前記設定回数に到達した直後に前記第１インターバルよりも長い第２インターバルの間前記クランキングを禁止し、
    前記制御装置は、前記始動用バッテリ及び前記電気部品の温度、電圧、又は放電電流の累積値に応じて、前記クランキングの前記設定回数を変化させる内燃機関の始動装置。
  4. 内燃機関の始動操作を受け付けるスタータスイッチと、
    前記内燃機関を始動させるスタータモータと、
    リチウムイオン蓄電池によって構成され、前記スタータモータに電力を供給する始動用バッテリと、
    前記内燃機関の始動操作に応じて、前記始動用バッテリからの電力によって前記スタータモータを駆動させ、クランキングを間欠的に実行する制御装置と、
    前記スタータモータと前記始動用バッテリを接続するパワーラインと、
    前記パワーライン上に設けられる電気部品とを備え、
    前記制御装置は、前記クランキングの実行回数が所定の設定時間内に所定の設定回数に到達する前に第１インターバルの間前記クランキングを禁止し、前記クランキングの前記実行回数が前記設定時間内に前記設定回数に到達した直後に前記第１インターバルよりも長い第２インターバルの間前記クランキングを禁止し、
    前記制御装置は、前記始動用バッテリ及び前記電気部品の温度、電圧、又は放電電流の累積値に応じて、前記クランキングの実行期間を変化させる内燃機関の始動装置。
  5. 内燃機関の始動操作を受け付けるスタータスイッチと、
    前記内燃機関を始動させるスタータモータと、
    リチウムイオン蓄電池によって構成され、前記スタータモータに電力を供給する始動用バッテリと、
    前記内燃機関の始動操作に応じて、前記始動用バッテリからの電力によって前記スタータモータを駆動させ、クランキングを間欠的に実行する制御装置と、
    前記スタータモータと前記始動用バッテリを接続するパワーラインと、
    前記パワーライン上に設けられる電気部品とを備え、
    前記制御装置は、前記クランキングの実行回数が所定の設定時間内に所定の設定回数に到達する前に第１インターバルの間前記クランキングを禁止し、前記クランキングの前記実行回数が前記設定時間内に前記設定回数に到達した直後に前記第１インターバルよりも長い第２インターバルの間前記クランキングを禁止し、
    前記制御装置は、前記始動用バッテリ及び前記電気部品の放電電流の累積値に応じて、前記第１インターバル及び前記第２インターバルの少なくとも一方を変化させる内燃機関の始動装置。
  6. 前記クランキングの前記実行回数が前記設定時間内に前記設定回数に到達したときに、前記クランキングの実行が停止することをユーザに通知する通知部を更に備えている請求項１～５のいずれか１項に記載の内燃機関の始動装置。
  7. 内燃機関の始動操作を受け付けるスタータスイッチと、
    前記内燃機関を始動させるスタータモータと、
    リチウムイオン蓄電池によって構成され、前記スタータモータに電力を供給する始動用バッテリと、
    前記内燃機関の始動操作に応じて、前記始動用バッテリからの電力によって前記スタータモータを駆動させ、クランキングを間欠的に実行する制御装置とを備え、
    前記制御装置は、前記クランキングの実行回数が所定の設定時間内に所定の設定回数に到達する前に第１インターバルの間前記クランキングを禁止し、前記クランキングの前記実行回数が前記設定時間内に前記設定回数に到達した直後に前記第１インターバルよりも長い第２インターバルの間前記クランキングを禁止し、
    所定の変動範囲内において、前記クランキングの前記設定回数、前記第１インターバル及び前記第２インターバルの変動操作を受け付ける操作部を更に備えている内燃機関の始動装置。
  8. 請求項１～７のいずれか１項に記載の内燃機関の始動装置を備えている芝刈機。
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