專利名稱：?jiǎn)?dòng)安全點(diǎn)火系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)的方法，該內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn) 火系統(tǒng)具有對(duì)電容器充電的初級(jí)點(diǎn)燃脈沖發(fā)生器和經(jīng)由點(diǎn)火線圈 對(duì)電容器放電以生成點(diǎn)火電壓的電子開(kāi)關(guān)。微型計(jì)算機(jī)操作該開(kāi)關(guān) 以控制所述發(fā)生器的點(diǎn)火定時(shí)，所述微型計(jì)算機(jī)具有速度檢測(cè)裝置 以直接或間接地檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，以及速度限制控制器以將發(fā)動(dòng)機(jī)速度限制到低于離心式離合器的離合器接上(clutch-in)速 度的限制速度。
背景技術(shù)：
眾所周知具有內(nèi)燃機(jī)的多用途、便攜式的工作機(jī)，例如鏈鋸、 切割一幾或割草一幾。該一幾器具有通過(guò)纟喿作發(fā)動(dòng)積〃使其轉(zhuǎn)動(dòng)的工作工 具，例如4連或切割刀片。由于工具經(jīng)常在工人近旁，所以為了保i正 提高的效率，存在工人可能被意外傷害的風(fēng)險(xiǎn)。因此，機(jī)器通常裝 備有用于工具的枳4成安全制動(dòng)器， 一起還有其它安全配置，例如用 于操作的雙手柄。在發(fā)動(dòng)機(jī)超過(guò)特定轉(zhuǎn)動(dòng)速度時(shí)，機(jī)器通常裝備有與工具嚙合的 離心式離合器。在正常操作中，因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)速度降到離合器接上 速度之下時(shí)工具并不轉(zhuǎn)動(dòng)，所以離合器改善了安全性。因此，明顯 降低了身體傷害的風(fēng)險(xiǎn)。
才幾器通常利用位于起始位置的節(jié)流閥啟動(dòng)，以保i正有效的啟 動(dòng)。由于閥的^f立置，所以更多的空氣流入電動(dòng)才幾，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)才幾轉(zhuǎn)動(dòng) 速度立即增加到工具的離合器接上速度之上。由于工人并不以這種 方式控制才幾器，所以安全配置按照其應(yīng)該的方式工作，存在由于轉(zhuǎn) 動(dòng)工具而對(duì)工人造成身體傷害危險(xiǎn)的缺點(diǎn)。專利文獻(xiàn)US 4553517才是出了該問(wèn)題的解決方案。在該文獻(xiàn)中， 公開(kāi)了與離心式離合器協(xié)同工作的配置。其以與起始位置處的節(jié)流 閥的鎖定同步的方式工作，作為內(nèi)燃系統(tǒng)一部分的電路被激活，其 將發(fā)動(dòng)才幾速度限制到離心式離合器的離合器接上速度之下的水平。 在節(jié)流閥不再處于起始^[立置時(shí)4f用該開(kāi)關(guān)，乂人而4吏發(fā)動(dòng)才幾正常操: 作。通過(guò)該解決方案，能夠?qū)崿F(xiàn)啟動(dòng)過(guò)程中的安全性。該解決方案的 一 個(gè)問(wèn)題是其通過(guò)機(jī)械開(kāi)關(guān)來(lái)操作。這意味著， 在開(kāi)關(guān)故障的情況下，該配置將連續(xù)處于速度限制階段或者在啟動(dòng) 過(guò)程中從不激活速度限制。另一個(gè)問(wèn)題是，為了防止故障，開(kāi)關(guān)必 須是可靠的，因此價(jià)格更加昂貴。再一個(gè)問(wèn)題是，開(kāi)關(guān)機(jī)械地與開(kāi) 始位置旋鈕協(xié)作，從而在啟動(dòng)過(guò)程中依靠工人處理。在激活開(kāi)始位 置》走4丑時(shí);敫活該開(kāi)關(guān)，并JU!。果通過(guò)半開(kāi)或大開(kāi)節(jié)流閥來(lái)啟動(dòng)該枳^ 器而沒(méi)有激活旋鈕，則啟動(dòng)安全系統(tǒng)將失效。另一個(gè)問(wèn)題是，機(jī)械 開(kāi)關(guān)與產(chǎn)品相關(guān)的解決方案非常相關(guān)。這意p未著，特殊的技術(shù)設(shè)計(jì) 用于每種產(chǎn)品類型，例如動(dòng)力切割機(jī)、鏈鋸或割草機(jī)。本發(fā)明的目的在于解決上述問(wèn)題。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及用于控制內(nèi)燃^L的點(diǎn)火系統(tǒng)的方法，該點(diǎn)火系統(tǒng)具 有對(duì)電容器充電的初級(jí)點(diǎn)燃樂(lè)P中發(fā)生器和經(jīng)由點(diǎn)火線圈對(duì)電容器 放電以生成點(diǎn)火電壓的電子開(kāi)關(guān)。微型計(jì)算機(jī)操作開(kāi)關(guān)以控制所述 發(fā)生器的點(diǎn)火定時(shí)，所述微型計(jì)算機(jī)具有速度檢測(cè)裝置以直接或間
接地檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，以及速度限制控制器以將發(fā)動(dòng)機(jī)速度 限制到離心式離合器的離合器接上速度之下的限制速度。在本發(fā)明中，速度限制控制器在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)是有效的或被激 活的，以及在所述速度檢測(cè)裝置檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)的低速狀態(tài)時(shí)無(wú)效。


圖1示出了關(guān)于該方法如何在內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)周期內(nèi)運(yùn)行的曲線圖。圖2示出了點(diǎn)火時(shí)間如何被速度限制系統(tǒng)控制。圖3示出了關(guān)于該方法如何在內(nèi)燃^/L的啟動(dòng)周期內(nèi)運(yùn)行的方法 的流禾呈圖。
具體實(shí)施方式
附圖示出了根據(jù)本發(fā)明的用于提供速度限制控制器的方法的 示例性實(shí)施例。示例性實(shí)施例不應(yīng)該被解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。如 4又利要求1所公開(kāi)的，其目的在于示出本發(fā)明可以如何應(yīng)用，并進(jìn) 一步示出本發(fā)明的范圍。示例性實(shí)施例涉及用于在燃燒內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng) 中提供速度限制控制器的微型計(jì)算機(jī)控制的方法。示例性實(shí)施例公開(kāi)了在內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)中使用的方法，該系 統(tǒng)具有對(duì)電容器充電的初級(jí)點(diǎn)燃"永沖發(fā)生器和經(jīng)由點(diǎn)火線圈對(duì)電 容器放電以生成點(diǎn)火電壓的電子開(kāi)關(guān)。點(diǎn)火系統(tǒng)包括孩i型計(jì)算機(jī)， 其操作開(kāi)關(guān)以控制所述發(fā)生器的點(diǎn)火定時(shí)。微型計(jì)算機(jī)的速度檢測(cè)裝置還檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。在本發(fā) 明的范圍內(nèi)，考慮每個(gè)速度檢測(cè)裝置，例如對(duì)電動(dòng)機(jī)速度的直接或
間接控制?？梢越?jīng)由用于檢測(cè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的磁性霍爾傳感器或用于檢測(cè) 由初級(jí)點(diǎn)火脈沖發(fā)生器生成的電流的電傳感器進(jìn)行直接控制。另一 方面，轉(zhuǎn)動(dòng)速度的間接檢測(cè)可以是與活塞沖程有關(guān)的點(diǎn)火時(shí)間的檢測(cè)。這是用于通過(guò)改變相乂十于活塞的上死點(diǎn)端(top dead end)的點(diǎn) 火的時(shí)間角(time angle)來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)速度的情況。在圖2中，描述了點(diǎn)火的時(shí)間角如何與發(fā)動(dòng)機(jī)速度有關(guān)。如果 速度下降以對(duì)特定的節(jié)流位置保持盡可能的勻速，則點(diǎn)火將更早發(fā) 生(點(diǎn)火定時(shí)上升)。在節(jié)流閥局部打開(kāi)的情況下，例如如果激活 了起始旋鈕，則速度將更快且點(diǎn)火將更晚發(fā)生(點(diǎn)火定時(shí)下降)。 由于局部打開(kāi)的閥，所以速度將-皮保持在盡可能高的等級(jí)。因?yàn)樗?度與點(diǎn)火角度有關(guān)，所以微型計(jì)算機(jī)可以查看該角度并注意速度是 否已經(jīng)下降到離合器接上速度之下的水平。該水平與低速狀態(tài)相對(duì) 應(yīng)，這將在下面進(jìn)一步進(jìn)行描述。示例性實(shí)施例的樣i型計(jì)算才幾包括作為本發(fā)明必要才支術(shù)特征的 速度限制控制器。該控制器確保將發(fā)動(dòng)機(jī)速度限制到離心式離合器 的離合器接上速度之下的限制速度。本發(fā)明在于，在工人啟動(dòng)發(fā)動(dòng) 機(jī)時(shí)，該控制器精確地停止發(fā)動(dòng)機(jī)或工人的任何嘗試以提升速度， 以便離心式離合器使切割工具轉(zhuǎn)動(dòng)。切割工具的未受控制的轉(zhuǎn)動(dòng)可 能對(duì)于工人是危險(xiǎn)的，并且速度限制控制器會(huì)避免啟動(dòng)時(shí)的離合器 接上。在一些已知的現(xiàn)有技術(shù)中，連接到啟動(dòng)旋鈕等的工人激活的開(kāi) 關(guān)用于在啟動(dòng)時(shí)激活點(diǎn)火的周期性切斷以降低速度。然而，這種系 統(tǒng)具有如上所述的某些在失點(diǎn)。因此，本發(fā)明的目的在于4是供一種更 好、更可靠且更安全的系統(tǒng)以連同點(diǎn)火系統(tǒng)一起引入。是具有控制方法，其中，在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)速度限制控制器是有效的
或被激活的，而在所述速度檢測(cè)裝置檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)的低速狀態(tài)時(shí)速度限制控制器被無(wú)效。參見(jiàn)圖1和圖3，這意味著，在工人啟動(dòng)發(fā) 動(dòng)機(jī)時(shí)，微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)立即被激活并且將直接或在較短周期之后 激活速度限制控制器。此外，如果檢測(cè)到低速狀態(tài)，其與限制速度 之下的發(fā)動(dòng)機(jī)速度相對(duì)應(yīng)，則通過(guò)微型計(jì)算機(jī)使速度限制控制器無(wú) 效。低速狀態(tài)與發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速 度在限制速度之下。參見(jiàn)圖1，為了具有余量，由于離合器接上速 度的可能變化，所以限制速度遠(yuǎn)離離合器接上速度。這給出了更安 全的系統(tǒng)，以將離合器接上速度的變化排除在外。對(duì)于大多數(shù)發(fā)動(dòng)^L,該^f氐速狀態(tài)與處于最關(guān)閉位置的節(jié)流閥有關(guān)。用于無(wú)效裝置的 低速狀態(tài)的預(yù)定要求是在已經(jīng)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之后，工人在大多數(shù)情 況下必須用兩只手扭J主它，,人而安全遠(yuǎn)離切割工具。在沒(méi)有這么估文 的情況下，他不能夠使速度限制控制器無(wú)效，這是因?yàn)樗仨毎磯?手柄節(jié)流控制器以使將速度降低到空轉(zhuǎn)水平的節(jié)流閥的起始位置 無(wú)效。在電動(dòng)才幾具有直4妄燃^牛噴射系統(tǒng)的情況下，不存在節(jié)流閥來(lái)定 義空轉(zhuǎn)水平。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，用于任何內(nèi)燃機(jī)的低速狀態(tài)均包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。速度限制控制器的激活將停止發(fā)動(dòng)機(jī)或工人的任何嘗試以提 高速度，以便離心式離合器使切割工具轉(zhuǎn)動(dòng)。這僅取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的 啟動(dòng)并且不能由工人停止。這意p木著不i侖發(fā)動(dòng)枳4皮啟動(dòng)的事實(shí)，激 活并不與任何要求相關(guān)。原因在于這是為了避免速度限制系統(tǒng)的故 障。例如，如果激活取決于速度控制器，則啟動(dòng)時(shí)變化速度導(dǎo)致不 存在激活。 啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)是指任何啟動(dòng)通過(guò)阻風(fēng)門(冷發(fā)動(dòng)機(jī))、正常啟 動(dòng)(熱發(fā)動(dòng)才幾)、通過(guò)全開(kāi)節(jié)流閥啟動(dòng)或通過(guò)抽吸阻風(fēng)門啟動(dòng)。為 了避免 一些損失點(diǎn)火或被卡住的工具被微型計(jì)算機(jī)誤解為關(guān)斷發(fā) 動(dòng)機(jī)，優(yōu)選在激活速度限制控制器之前、在啟動(dòng)時(shí)具有短時(shí)間周期。何故障。另一方面，在發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到低速狀態(tài)時(shí)將發(fā)生無(wú)效。這意味著微 型計(jì)算機(jī)將檢測(cè)到速度下降到離心式離合器的離合器接上速度之 下。如上所述，該^氐速狀態(tài)也與點(diǎn)火的4交早時(shí)間角相對(duì)應(yīng)，該信息 也可以用于檢測(cè)低速狀態(tài)。參見(jiàn)圖1，為了具有余量，由于離合器接上速度的可能變化， 所以限制速度遠(yuǎn)離離合器接上速度。這給出了較安全的系統(tǒng)以將離 合器一妄上速度的變化排除在外。此外，在速度限制控制器無(wú)效之前， 低速狀態(tài)必須持續(xù)特定的時(shí)間周期。優(yōu)選地，在無(wú)效之前該系統(tǒng)將 產(chǎn)生30~ 100循環(huán)周期的平均速度。其原因是為了避免例如由于空 氣/燃料混合的特性而在啟動(dòng)時(shí)的速度變化或者如果工人抽吸阻風(fēng) 門或手柄節(jié)流閥控制器而錯(cuò)誤地?zé)o效。還可以包括啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始 時(shí)的時(shí)間周期，在該周期內(nèi)不允許無(wú)效。這增加了安全性，這是因 為發(fā)動(dòng)機(jī)速度在點(diǎn)火的第 一周期內(nèi)變化很大。通過(guò)平均速度要求來(lái)檢測(cè)低速狀態(tài)是指工人必須在一段時(shí)間 內(nèi)使發(fā)動(dòng)^L下降到空轉(zhuǎn)速度，這又意味著他將更多地控制機(jī)器且優(yōu) 選地安全遠(yuǎn)離切割工具。可以以不同方式解決速度的限制。 一種方式是在某些循環(huán)內(nèi)切 換點(diǎn)火。這是簡(jiǎn)單的方式但可能引起啟動(dòng)時(shí)較高的發(fā)射。另一種方 式已經(jīng)在上面討論并在圖2中示出，其是用于控制點(diǎn)火的定時(shí)。第三種方式是使用控制燃料噴射的直接噴射系統(tǒng)。這三種方式中的任 一種將對(duì)瞬間速度限制有影響，其當(dāng)然是必要的。
權(quán)利要求
1.一種用于控制內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)的方法，所述點(diǎn)火系統(tǒng)具有對(duì)電容器充電的初級(jí)點(diǎn)燃脈沖發(fā)生器和經(jīng)由點(diǎn)火線圈對(duì)所述電容器放電以生成點(diǎn)火電壓的電子開(kāi)關(guān)，微型計(jì)算機(jī)操作所述開(kāi)關(guān)以控制所述發(fā)生器的點(diǎn)火定時(shí)，所述微型計(jì)算機(jī)具有速度檢測(cè)裝置以直接或間接地檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，以及速度限制控制器，以將發(fā)動(dòng)機(jī)速度限制到低于離心式離合器的離合器接上速度的限制速度，其特征在于，所述速度限制控制器在啟動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)是有效或被激活的，以及在所述速度檢測(cè)裝置檢測(cè)到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的低速狀態(tài)時(shí)被無(wú)效。
2. 根據(jù)前述^又利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)速度的間接^r測(cè)對(duì)應(yīng)于與活塞沖程有關(guān)的點(diǎn)火時(shí)間的^f企測(cè)。
3. 才艮據(jù)4又利要求2所述的方法，其中，所述點(diǎn)火時(shí)間的4企測(cè)基于 孩i型計(jì)算才幾控制，以4吏所述發(fā)動(dòng)才幾以其轉(zhuǎn)動(dòng)速度的預(yù)置值運(yùn) 行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述預(yù)置值是以發(fā)動(dòng)才幾轉(zhuǎn) 動(dòng)空轉(zhuǎn)速度運(yùn)行的值。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述低速狀態(tài)
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，在已經(jīng)將所述低速狀態(tài)保 持定義的周期時(shí)使起始限制速度無(wú)效。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述低速狀態(tài)對(duì)應(yīng)于位于 其最關(guān)閉位置處的節(jié)流閥。
8. 才艮據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中，所述^f氐速狀態(tài)對(duì)應(yīng)于 相對(duì)于所述活塞的上死點(diǎn)早于預(yù)置闊值的點(diǎn)火時(shí)間。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述速度限制 控制器通過(guò)所述開(kāi)關(guān)在活塞的不同沖程處選纟奪性地激活或無(wú) 效點(diǎn)火的操作來(lái)限制速度。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述速度限制 控制器通過(guò)所述開(kāi)關(guān)選擇與所述活塞沖程相關(guān)的點(diǎn)火時(shí)間通 過(guò)的操作來(lái)限制速度。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于控制內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)的方法，該點(diǎn)火系統(tǒng)具有對(duì)電容器充電的初級(jí)點(diǎn)燃脈沖發(fā)生器和經(jīng)由點(diǎn)火線圈對(duì)電容器放電以生成點(diǎn)火電壓的電子開(kāi)關(guān)。微型計(jì)算機(jī)操作開(kāi)關(guān)以控制所述發(fā)生器的點(diǎn)火定時(shí)，所述微型計(jì)算機(jī)具有速度檢測(cè)裝置以直接或間接地檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，以及速度限制控制器以將發(fā)動(dòng)機(jī)速度限制到低于離心式離合器的離合器接上速度的限制速度。在本發(fā)明中，速度限制控制器在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)是有效的或被激活的，以及在所述速度檢測(cè)裝置檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)的低速狀態(tài)時(shí)被無(wú)效。
文檔編號(hào)F02P5/15GK101213367SQ200580050912
公開(kāi)日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2005年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月1日
發(fā)明者布·卡爾松, 米卡埃爾·拉松 申請(qǐng)人:胡斯華納有限公司