用于在內(nèi)燃機(jī)中切斷轉(zhuǎn)速限制的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于在手持式工作器具(1)－例如自由切割機(jī)－中控制內(nèi)燃機(jī)(8)的轉(zhuǎn)速的方法。內(nèi)燃機(jī)(8)經(jīng)由取決于馬達(dá)轉(zhuǎn)速(n)閉鎖的聯(lián)結(jié)器(6)來驅(qū)動工作工具(4)。在內(nèi)燃機(jī)(8)的燃燒室(22)中布置有由點(diǎn)火裝置(24)操控的火花塞(23)。在內(nèi)燃機(jī)(8)起動時激活轉(zhuǎn)速抑制電路(33)，其取決于內(nèi)燃機(jī)(8)的瞬時轉(zhuǎn)速(nist)來確定控制變量(37)，根據(jù)控制變量的量來匹配內(nèi)燃機(jī)(8)的運(yùn)行參數(shù)以用于改變瞬時轉(zhuǎn)速(nist)。設(shè)置成如果調(diào)節(jié)部的用于匹配運(yùn)行參數(shù)由轉(zhuǎn)速抑制電路(33)確定的控制變量(37)處在控制變量(37)的絕對量的預(yù)先給定的帶寬之外，那么切斷轉(zhuǎn)速抑制電路(33)。
【專利說明】用于在內(nèi)燃機(jī)中切斷轉(zhuǎn)速限制的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于控制內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]從文件US 7 699 039 B2中已知一種用于一旦二沖程馬達(dá)在起動之后達(dá)到穩(wěn)定的空轉(zhuǎn)就切斷二沖程馬達(dá)的方法。在起動內(nèi)燃機(jī)時激活轉(zhuǎn)速抑制電路(Drehzahlsperrschaltung),且直到當(dāng)轉(zhuǎn)速抑制電路已經(jīng)可將內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速降低到禁用轉(zhuǎn)速(Deaktivierungsdrehzahl)之下時,那時才被禁用。這需要確定的時間間隔，在該時間間隔內(nèi)使用者必須給予轉(zhuǎn)速抑制電路這樣的機(jī)會，即未超出禁用閾限。如果使用者通過提前加速作用到調(diào)節(jié)過程中，轉(zhuǎn)速抑制電路保持激活；使用者不可將轉(zhuǎn)速提高到工作轉(zhuǎn)速上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于對于這種類型的方法提供一種用于轉(zhuǎn)速抑制電路的切斷標(biāo)準(zhǔn)，其與使用者的作用無關(guān)地保證轉(zhuǎn)速抑制電路的操作合適的、有目的的切斷。
[0004]該目的根據(jù)權(quán)利要求1的特征部分的特征來實(shí)現(xiàn)。
[0005]轉(zhuǎn)速抑制電路取決于內(nèi)燃機(jī)的瞬時轉(zhuǎn)速來確定調(diào)節(jié)部的控制變量，根據(jù)控制變量的量來匹配內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行參數(shù)以用于改變瞬時轉(zhuǎn)速。根據(jù)本發(fā)明，如果調(diào)節(jié)部的用于匹配運(yùn)行參數(shù)由轉(zhuǎn)速抑制電路確定的控制變量處在控制變量的絕對量的預(yù)先給定的帶寬之外，那么轉(zhuǎn)速抑制電路被切斷。
[0006]因此，控制變量不僅在轉(zhuǎn)速抑制電路的調(diào)節(jié)回路的范疇中用于將瞬時轉(zhuǎn)速本身調(diào)節(jié)到低于接入轉(zhuǎn)速(Einkuppeldrehzahl)的極限轉(zhuǎn)速上,而且此外根據(jù)本發(fā)明還用作用于切斷轉(zhuǎn)速抑制電路本身的標(biāo)準(zhǔn)。
[0007]在起動內(nèi)燃機(jī)之后，如果切斷起動裝置且未由使用者進(jìn)行進(jìn)一步的作用，在確定數(shù)量的曲軸旋轉(zhuǎn)之后將作為穩(wěn)定的狀態(tài)出現(xiàn)在機(jī)械上典型的空轉(zhuǎn)，其還可被稱為自然空轉(zhuǎn)。該自然空轉(zhuǎn)處在轉(zhuǎn)速抑制電路的極限轉(zhuǎn)速或接入轉(zhuǎn)速之下，從而轉(zhuǎn)速抑制電路的控制變量降低到最小的極限值之下。如果控制變量下降到低于該極限值，這表明出現(xiàn)自然空轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)速抑制電路無須進(jìn)一步干預(yù)，即可切斷轉(zhuǎn)速抑制電路一有利地在確定數(shù)量的進(jìn)一步的曲軸旋轉(zhuǎn)之后或在計時元件失效之后。
[0008]如果使用者在內(nèi)燃機(jī)起動之后作用在內(nèi)燃機(jī)處，從而不可出現(xiàn)自然空轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速抑制電路將預(yù)先給定控制變量迫使將轉(zhuǎn)速設(shè)定成低于接入轉(zhuǎn)速或者低于極限轉(zhuǎn)速的量。如果使用者給予全速，雖然尚未出現(xiàn)自然空轉(zhuǎn)，但是調(diào)節(jié)的控制變量將上升超過最大的極限值，由此可得出這樣的結(jié)論，即存在轉(zhuǎn)速的由使用者迫使的上升。因此根據(jù)本發(fā)明，超出控制變量的最大的絕對量引起切斷轉(zhuǎn)速抑制電路一有利地在確定數(shù)量的進(jìn)一步的曲軸旋轉(zhuǎn)之后或在計時元件失效之后。
[0009]因此根據(jù)本發(fā)明未關(guān)注使用者在起動內(nèi)燃機(jī)時是否從起動開始立即加速以便開始工作或在使用者將內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速提高到工作轉(zhuǎn)速之前是否等待機(jī)器的自然空轉(zhuǎn)。因?yàn)檗D(zhuǎn)速抑制電路的切斷標(biāo)準(zhǔn)為由其在調(diào)節(jié)回路中確定的控制變量(即調(diào)節(jié)回路的控制量或調(diào)整量)，所以使用者可在起動內(nèi)燃機(jī)之后在沒有由于轉(zhuǎn)速抑制電路的干擾的情況下利用工作器具立即投入到工作中且將瞬時轉(zhuǎn)速提高到接入轉(zhuǎn)速之上。
[0010]為了決定轉(zhuǎn)速抑制電路是否被切斷而比較控制變量的絕對值與下極限值和/或上極限值，下極限值和/或上極限值對于所選擇的控制變量而言已預(yù)先給定。低于下極限值表明自然空轉(zhuǎn)；超出上極限值表明由使用者進(jìn)行有意識的加速。因此，如果僅超出或者低于一個極限值，那么已經(jīng)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的教導(dǎo)。
[0011]在本發(fā)明的一設(shè)計方案中，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速抑制電路的控制變量可為調(diào)節(jié)回路本身的控制量。例如輸送給內(nèi)燃機(jī)的空氣量、輸送給內(nèi)燃機(jī)的燃料量、點(diǎn)火時刻或甚至點(diǎn)火的節(jié)拍率(Austaktrate)可用作控制量。
[0012]備選地，作為控制變量還可利用調(diào)節(jié)回路的調(diào)整量，即直接在內(nèi)燃機(jī)處設(shè)定的量。例如如果燃料輸送由燃料閥來控制，則調(diào)整量為燃料閥的開啟時間。作為調(diào)整量還可為帶有點(diǎn)火的連續(xù)的曲軸旋轉(zhuǎn)的數(shù)量，也就是說，為了設(shè)定瞬時轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速抑制電路預(yù)先給定在哪些曲軸旋轉(zhuǎn)中點(diǎn)火而在哪些曲軸旋轉(zhuǎn)中不點(diǎn)火，即設(shè)定哪種節(jié)拍率。備選地，調(diào)整量還可為點(diǎn)火時刻本身或甚至點(diǎn)火時刻調(diào)整本身的量。
[0013]在該目的的另一獨(dú)立的解決方案中設(shè)置成轉(zhuǎn)速抑制電路改變火花塞的點(diǎn)火時刻，由此來調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)的瞬時轉(zhuǎn)速。在曲軸每次旋轉(zhuǎn)時比較由轉(zhuǎn)速抑制電路設(shè)定的點(diǎn)火時刻與預(yù)先給定的點(diǎn)火時刻，且如果所設(shè)定的點(diǎn)火時刻超出預(yù)先給定的點(diǎn)火時刻，那么轉(zhuǎn)速抑制電路總是被切斷。如果預(yù)先給定的點(diǎn)火時刻處在活塞的上死點(diǎn)之前，當(dāng)所設(shè)定的點(diǎn)火時刻早于預(yù)先給定的點(diǎn)火時刻時，那么轉(zhuǎn)速抑制電路總是被切斷。
[0014]如果預(yù)先給定的點(diǎn)火時刻在延遲點(diǎn)火的范圍中處在活塞的上死點(diǎn)OT之后，當(dāng)所設(shè)定的點(diǎn)火時刻處成晚于預(yù)先給定的點(diǎn)火時刻時，那么轉(zhuǎn)速抑制電路總是被切斷。
[0015]適宜地，僅當(dāng)超出預(yù)先給定的時間間隔時，優(yōu)選地當(dāng)所設(shè)定的點(diǎn)火時刻在曲軸的連續(xù)的多個旋轉(zhuǎn)上超出預(yù)先給定的點(diǎn)火時刻時，那時才實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速抑制電路的切斷。
[0016]如下同樣是適宜的是在每次超出預(yù)先給定的點(diǎn)火時刻時為計數(shù)器增加增量，以便在達(dá)到計數(shù)器極限值時才切斷轉(zhuǎn)速抑制電路。
[0017]有利地，用于禁用轉(zhuǎn)速抑制電路的預(yù)先給定的點(diǎn)火時刻處在活塞的上死點(diǎn)之前，即處在提早點(diǎn)火的范圍中。
[0018]在本發(fā)明的改進(jìn)方案中，轉(zhuǎn)速抑制電路取決于內(nèi)燃機(jī)的瞬時轉(zhuǎn)速來確定控制變量，尤其該控制變量取決于內(nèi)燃機(jī)的瞬時轉(zhuǎn)速與預(yù)先給定的極限轉(zhuǎn)速的差來計算。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]本發(fā)明的其它的特征從其它的權(quán)利要求、說明和附圖中得出，下面在附圖中示出本發(fā)明的詳細(xì)描述的實(shí)施例。其中:
圖1以示意性的圖示顯示了由使用者手持的工作器具，例如自由切割機(jī)(Freischneider),
圖2以示意性的圖示顯示了根據(jù)圖1的工作器具的內(nèi)燃機(jī)，
圖3顯示了作為調(diào)節(jié)回路的轉(zhuǎn)速抑制電路的工作原理的示意性的圖示，
圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖， 圖5顯示了在空轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)速關(guān)于內(nèi)燃機(jī)的起動過程的時間的圖表，
圖6顯示了在全負(fù)荷中轉(zhuǎn)速關(guān)于內(nèi)燃機(jī)的起動過程的時間的圖表，
圖7顯示了根據(jù)另一實(shí)施例用于切斷轉(zhuǎn)速抑制電路的過程的流程圖，
圖8顯示了內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速關(guān)于時間的圖表，其中，示出了點(diǎn)火時刻相對于活塞位置，
圖9顯示了在轉(zhuǎn)速閾限之上在同步點(diǎn)火的情況下轉(zhuǎn)速關(guān)于時間的圖表，
圖10顯示了用于識別燃燒模式的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]在圖1中示意性地示出的工作器具I為自由切割機(jī)。由使用者攜帶的手持式工作器具I示例地代表其它可攜帶的、手持式工作器具，例如切割機(jī)、樹籬修剪機(jī)、機(jī)動鋸、修枝機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等等。
[0021 ] 工作器具I主要包括弓丨導(dǎo)管3，其在一端處承載布置在殼體2中的內(nèi)燃機(jī)8而在另一端處承載帶有工作工具4的工具頭。在所顯示的實(shí)施例中，工作工具為切割線；該工作工具還可為刀片等等。
[0022]為了保持且引導(dǎo)工作器具設(shè)置有轉(zhuǎn)向桿5，其處成橫向于引導(dǎo)管3且固定在該引導(dǎo)管處。在轉(zhuǎn)向桿5的手柄中的一個處設(shè)置有操作元件7以用于控制設(shè)置在殼體2中的內(nèi)燃機(jī)8。內(nèi)燃機(jī)8的曲軸經(jīng)由聯(lián)結(jié)器6驅(qū)動工作工具4，其中，聯(lián)結(jié)器6優(yōu)選地構(gòu)造為離心式聯(lián)結(jié)器。該離心式聯(lián)結(jié)器具有接入轉(zhuǎn)速；在該接入轉(zhuǎn)速之上在工作工具4與內(nèi)燃機(jī)8的曲軸之間建立抗扭的驅(qū)動連接；在該接入轉(zhuǎn)速之下斷開與曲軸的驅(qū)動連接。
[0023]工作器具I的內(nèi)燃機(jī)8優(yōu)選地為混合潤滑的內(nèi)燃機(jī)，尤其為單缸的二沖程馬達(dá)。構(gòu)造為混合潤滑的四沖程馬達(dá)一優(yōu)選地構(gòu)造為單缸的四沖程馬達(dá)一可是適宜的。
[0024]在圖2中作為示例示出了一種混合潤滑的、單缸的二沖程馬達(dá)。內(nèi)燃機(jī)8主要包括氣缸9和曲軸箱12，曲軸13可轉(zhuǎn)動地支承在該曲軸箱中。在氣缸9中構(gòu)造有由活塞10限制的燃燒室22，活塞經(jīng)由連桿11來驅(qū)動曲軸13。
[0025]在曲軸13的一端部處設(shè)置有通風(fēng)裝置葉輪15以用于產(chǎn)生用空氣來冷卻的內(nèi)燃機(jī)8的冷卻氣流。在通風(fēng)裝置葉輪15與曲軸箱12之間布置有發(fā)電機(jī)14，其提供對于控制單元30而言所必需的電能。
[0026]兩個溢流通道20和21通到燃燒室22中，溢流通道與曲軸箱12相連接且經(jīng)由溢流通道在活塞10的下沖程的情況下將燃料/空氣混合物輸送到燃燒室22中。在活塞10的上死點(diǎn)OT的區(qū)域中經(jīng)由入口 16將用于運(yùn)行所必需的燃燒空氣吸取到曲軸箱12中，其中，空氣供應(yīng)由節(jié)流閥18控制。節(jié)流閥18的位置經(jīng)由位置傳感器26來探測，位置傳感器將節(jié)流閥18的相應(yīng)的轉(zhuǎn)角位置傳達(dá)給控制單元30。
[0027]用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)8所必需的燃料量經(jīng)由燃料閥17來輸送，燃料閥經(jīng)由燃料管路25與優(yōu)選處在預(yù)壓下的燃料存儲器相連接。燃料閥17為電磁燃料閥，其經(jīng)由脈沖寬度調(diào)制的信號來操控。為此，燃料閥17經(jīng)由控制線路27與控制單元30相連接。
[0028]吸取至燃燒室22中的燃料/空氣混合物在活塞10向上行駛時被壓縮且經(jīng)由火花塞23來點(diǎn)火?；鸹ㄈ?3由點(diǎn)火裝置24操控，火花塞的點(diǎn)火時刻可由控制單元30改變。在完成點(diǎn)燃處在燃燒室22中的燃料/空氣混合物之后，活塞10向下行駛且轉(zhuǎn)動地驅(qū)動曲軸
13。在出口 19打開時，燃燒氣體經(jīng)由未進(jìn)一步示出的消聲器引出。[0029]控制單元30包括轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電路31以及轉(zhuǎn)速抑制電路33。借助于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電路31將內(nèi)燃機(jī)8的點(diǎn)火時刻ZZP選擇成匹配于內(nèi)燃機(jī)8的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷情況以便保證內(nèi)燃機(jī)的聞效的運(yùn)行。
[0030]內(nèi)燃機(jī)8經(jīng)由拉線式起動器(Seilzugstarter) 28 (圖1)手動地開動,其中，拉線式起動器28作用在曲軸13的端部處，在該端部處設(shè)置有通風(fēng)裝置葉輪15。為此，通風(fēng)裝置葉輪15構(gòu)造成帶有用于拉線式起動器28的接合裝置29。
[0031]內(nèi)燃機(jī)8可電氣地或機(jī)械地在不同的氣門位置(Gasstellung)中來開動。在此應(yīng)確保在開動過程中內(nèi)燃機(jī)8的轉(zhuǎn)速未上升超過聯(lián)結(jié)器6的接入轉(zhuǎn)速。為了保證這一點(diǎn)，設(shè)置有轉(zhuǎn)速抑制電路33，其在內(nèi)燃機(jī)8起動時激活且迫使內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速低于接入轉(zhuǎn)速ηκ。
[0032]轉(zhuǎn)速抑制電路33的工作原理在圖3中示意性地進(jìn)行了描述。在起動情況下，內(nèi)燃機(jī)8開始運(yùn)行，其中，內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速η由探測單元32探測且傳給轉(zhuǎn)速抑制電路33的調(diào)節(jié)單元34。此外為調(diào)節(jié)單元34提供有優(yōu)選地小于接入轉(zhuǎn)速ηκ的極限轉(zhuǎn)速ne。優(yōu)選地，極限轉(zhuǎn)速％為大約500U/min，低于接入轉(zhuǎn)速ηκ。
[0033]調(diào)節(jié)單元34比較瞬時轉(zhuǎn)速nist與極限轉(zhuǎn)速ne且由差Λ η得出控制量35，將該控制量轉(zhuǎn)換成應(yīng)用在內(nèi)燃機(jī)8處的調(diào)整量36。借助于該調(diào)節(jié)回路保證在內(nèi)燃機(jī)8的起動中瞬時轉(zhuǎn)速nist不可上升超過聯(lián)結(jié)器6的接入轉(zhuǎn)速ηκ。
[0034]調(diào)節(jié)回路的控制量35和調(diào)整量36被一起稱為控制變量37。作為控制量35例如可改變輸送給內(nèi)燃機(jī)8的空氣量。如果調(diào)節(jié)單元34已經(jīng)確定控制量“空氣量”，則調(diào)整量36被確定，該調(diào)整量例如可為節(jié)流閥18在內(nèi)燃機(jī)8的入口 16中的轉(zhuǎn)角38的量(圖2)。確定與控制量35相對應(yīng)的調(diào)整量36 (即節(jié)流閥18的轉(zhuǎn)角38)并且例如經(jīng)由步進(jìn)馬達(dá)等等設(shè)定在內(nèi)燃機(jī)8處。
[0035]在本發(fā)明的一實(shí)施例中還可設(shè)置成將點(diǎn)火時刻ZZP用作調(diào)整量36，那么由此來改變內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率，即相對于活塞10的上死點(diǎn)位置OT在火花塞23處選擇點(diǎn)火火花的時刻。作為控制量35，調(diào)節(jié)單元34取決于在瞬時轉(zhuǎn)速nist與極限轉(zhuǎn)速ne之間的差來確定點(diǎn)火時刻ZZP的變化。在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電路31中利用該控制量35，以便根據(jù)由控制量35算得的調(diào)整量36來調(diào)整內(nèi)燃機(jī)8的點(diǎn)火時刻ZZP。
[0036]因?yàn)樵谄饎觾?nèi)燃機(jī)8的情況下激活轉(zhuǎn)速抑制電路33且在起動過程中將轉(zhuǎn)速可靠地保持在接入轉(zhuǎn)速ηκ之下，所以需要這樣的標(biāo)準(zhǔn)，即根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)可切斷轉(zhuǎn)速抑制電路33，即可切換成禁用。在圖4中說明了一種用于在起動內(nèi)燃機(jī)8之后切斷轉(zhuǎn)速抑制電路33的流程圖。
[0037]在馬達(dá)起動40時激活轉(zhuǎn)速抑制電路，如在方框41中所說明的那樣。轉(zhuǎn)速抑制電路33將瞬時轉(zhuǎn)速nist調(diào)節(jié)成低于接入轉(zhuǎn)速ηκ，如在分格42中說明的那樣。
[0038]每次如果轉(zhuǎn)速抑制電路33已經(jīng)確定作為調(diào)節(jié)量的控制變量37，則檢查控制變量37是否處在控制變量37的絕對量的預(yù)先給定的帶寬之外。在此，帶寬由下極限值Gmin和上極限值Gmax來確定。在第一判定菱形塊43中檢查由轉(zhuǎn)速抑制電路33確定的控制變量37是否小于下極限值6_。如果不是這種情況，比較所確定的控制變量37與上極限值Gmax。如果控制變量37不大于上極限值Gmax,第二判定菱形塊44返回分支至分格42 ;轉(zhuǎn)速抑制電路利用控制變量37的允許的帶寬來進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0039]如果控制變量37在其絕對量方面處在下極限值Gmin之下或處在最大的極限值Gmax之上，那么判定菱形塊43和44分支到分格45上，經(jīng)由其將轉(zhuǎn)速抑制電路33切換成禁用。在此假定轉(zhuǎn)速抑制電路33的調(diào)節(jié)回路的控制變量37的量可說明內(nèi)燃機(jī)8的運(yùn)行狀態(tài)改變。如果轉(zhuǎn)速抑制電路33的調(diào)節(jié)回路的作用還幾乎不可確定，控制變量37因此非常小且處在下極限值Gmin之下，則內(nèi)燃機(jī)8處在自然空轉(zhuǎn)中。由于自然空轉(zhuǎn)，僅當(dāng)使用者加速時，即有意識地提高內(nèi)燃機(jī)8的轉(zhuǎn)速，那時期望轉(zhuǎn)速提高。因此在自然空轉(zhuǎn)中合理地是將轉(zhuǎn)速抑制電路33切換成禁用。
[0040]而如果控制變量37非常大，即判定菱形塊44以“是”分支，控制變量37明顯大于上極限值Gmax ;由此可推斷出使用者明顯給予全速且希望將轉(zhuǎn)速η提高超過接入轉(zhuǎn)速ηκ。同樣在該狀態(tài)中可分支到分格45中且斷開轉(zhuǎn)速抑制電路33。
[0041]分格45分支到判定菱形塊46中，在其中檢查內(nèi)燃機(jī)8是否處在運(yùn)行中或被斷開。如果內(nèi)燃機(jī)8處在運(yùn)行中，引回至分格45 ;如果內(nèi)燃機(jī)8被斷開，判定菱形塊返回地分支至馬達(dá)起動40。
[0042]因此根據(jù)本發(fā)明設(shè)置成利用轉(zhuǎn)速抑制電路33的調(diào)節(jié)回路的控制變量37，以便借助用于調(diào)節(jié)確定轉(zhuǎn)速的控制變量37 (控制量35或調(diào)整量36)的量得出關(guān)于切斷轉(zhuǎn)速抑制電路33的決定。
[0043]在圖5中描述了在內(nèi)燃機(jī)8起動時的轉(zhuǎn)速曲線。在區(qū)段50中，內(nèi)燃機(jī)8在通過拉線式起動器28開動之后開始運(yùn)行且由轉(zhuǎn)速抑制電路33保持成低于接入轉(zhuǎn)速ηκ ;轉(zhuǎn)速抑制電路33激活。點(diǎn)線51顯示了轉(zhuǎn)速抑制電路33的禁用。根據(jù)監(jiān)測轉(zhuǎn)速抑制電路33的調(diào)節(jié)回路的控制變量37來識別可推斷出空轉(zhuǎn)情況的狀態(tài)。因此已經(jīng)在區(qū)段52中出現(xiàn)自然空轉(zhuǎn)。在點(diǎn)劃線53的高度上使用者加速，因此轉(zhuǎn)速升高超過接入轉(zhuǎn)速ηκ且工作器具I在全負(fù)荷區(qū)域54中在接入聯(lián)結(jié)器6的情況下被投入使用。
[0044]在圖6中在負(fù)荷的情況下起動內(nèi)燃機(jī)8，例如在區(qū)段60中顯示了低于接入轉(zhuǎn)速％的波動的轉(zhuǎn)速η。在點(diǎn)劃線61的高度上切斷起動加濃部(Startanreicherung),轉(zhuǎn)速下降，且轉(zhuǎn)速抑制電路33減少其作用；控制變量37變得更小且未超過下極限值Gmin,因此在點(diǎn)線62的高度上切斷轉(zhuǎn)速抑制電路33。在區(qū)段63中已經(jīng)出現(xiàn)自然空轉(zhuǎn)。在點(diǎn)劃線64的高度上使用者重新加速，轉(zhuǎn)速nist超過接入轉(zhuǎn)速ηκ，聯(lián)結(jié)器6開動，且工作器具在區(qū)段65中處在工作模式中。
[0045]作為控制量35，還可以如點(diǎn)火時刻ZZP —樣的方式來如此調(diào)節(jié)輸送給內(nèi)燃機(jī)8的燃料量使得瞬時轉(zhuǎn)速nist未上升超過極限轉(zhuǎn)速ne或者接入轉(zhuǎn)速ηκ。
[0046]以相應(yīng)的方式，還可利用點(diǎn)火的節(jié)拍率ASR作為控制量35，如在圖9中上部示出的那樣。
[0047]因?yàn)橛煽刂屏?5得出用于作用在內(nèi)燃機(jī)8處的調(diào)整量36，所以作為用于切斷轉(zhuǎn)速抑制電路33的控制變量37還可直接利用調(diào)整量36本身。如果控制量35例如為由調(diào)節(jié)單元34 (圖3)確定的燃料量，那么作為調(diào)整量36得出燃料閥17(圖2)的開啟時間，例如供給燃料閥17的控制信號的脈沖寬度。
[0048]相應(yīng)地，如果選擇點(diǎn)火時刻ZZPi作為控制量35，點(diǎn)火時刻ZZPi本身可被用作且直接選為調(diào)整量36。因此實(shí)現(xiàn)未通過調(diào)整來改變點(diǎn)火時刻，而是由調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速抑制電路33確定的點(diǎn)火時刻ZZP被直接設(shè)定。這例如可經(jīng)由這樣的特性曲線來實(shí)施，即從該特性曲線中調(diào)節(jié)單元34(圖3)讀取待選擇的點(diǎn)火時刻，然后將該點(diǎn)火時刻直接設(shè)定在內(nèi)燃機(jī)8處，與設(shè)定在先前的曲軸旋轉(zhuǎn)中的哪個點(diǎn)火時刻(ZZPi)無關(guān)。
[0049]備選地，同樣可適宜的是評估點(diǎn)火時刻調(diào)整的量且通過調(diào)整元件應(yīng)用到點(diǎn)火時刻ZZPi上，其對于先前的曲軸旋轉(zhuǎn)而言已被設(shè)定。
[0050]在本發(fā)明的另一獨(dú)立的設(shè)計方案中設(shè)置成轉(zhuǎn)速抑制電路33的切斷取決于由轉(zhuǎn)速抑制電路33設(shè)定的點(diǎn)火時刻ZZPi本身來進(jìn)行。為此，如在根據(jù)圖7的流程圖中顯示的那樣，在分格70中起動馬達(dá)且比較瞬時轉(zhuǎn)速nist與激活轉(zhuǎn)速naktiv。只有當(dāng)瞬時轉(zhuǎn)速nist大于激活轉(zhuǎn)速naktiv時，判定菱形塊71才向下分支并且激活轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，利用該轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)例如通過PI調(diào)節(jié)來如此設(shè)定點(diǎn)火時刻使得獲得給定轉(zhuǎn)速nS()11。在判定菱形塊73中比較由轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)根據(jù)分格72設(shè)定的點(diǎn)火時刻與點(diǎn)火時刻ZZPdeaktiv，如果所設(shè)定的點(diǎn)火時刻ZZPi大于預(yù)先給定成作為極限的點(diǎn)火時刻ZZPdeaktiv，這導(dǎo)致轉(zhuǎn)速限制的禁用。
[0051]有利地，根據(jù)判定菱形塊73設(shè)置成合計連續(xù)的多個點(diǎn)火時刻ZZPi且形成平均值，然后比較該平均值與點(diǎn)火時刻ZZPdeaktiv。如果曲軸的連續(xù)旋轉(zhuǎn)的所設(shè)定的點(diǎn)火時刻的平均值超出預(yù)先給定的點(diǎn)火時刻ZZPdeaktiv，判定菱形塊73分支到計數(shù)器74(其以增量以升高的方式來計數(shù)，在本實(shí)施例中以一來升高)上。如果平均的點(diǎn)火時刻處成小于點(diǎn)火時刻ZZPdeaktiv的禁用閾限，判定菱形塊73向回分支。
[0052]如果計數(shù)器74達(dá)到極限值Zdeaktiv,那么根據(jù)判定菱形塊75禁用轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)33，如在分格76中顯示的那樣。如果計數(shù)器狀態(tài)z低于Zdeaktiv，判定菱形塊75向回分支到判定菱形塊73之前以用于形成點(diǎn)火時刻ZZPi的平均值。
[0053]適宜地已經(jīng)證實(shí)，如果點(diǎn)火時刻ZZPi在2至25優(yōu)選在10個連續(xù)的曲軸旋轉(zhuǎn)上進(jìn)行平均，則獲得良好的結(jié)果。因此，指數(shù)m在2與大約25之間進(jìn)行選擇。
[0054]如圖8顯示的那樣,在區(qū)段80中以起動氣(Startgas)進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)8的起動。點(diǎn)火時刻處得非常晚，在所顯示的實(shí)施例中在活塞10的上死點(diǎn)OT之后在大約10°的曲軸角度Kff的情況下。此外如果使用者加速，那么節(jié)流閥18打開，則增加地供給燃料空氣混合物；這在區(qū)段81中導(dǎo)致將點(diǎn)火時刻ZZP進(jìn)一步延遲調(diào)整到大約20°至25° KW的值上。內(nèi)燃機(jī)8的瞬時轉(zhuǎn)速nist經(jīng)由轉(zhuǎn)速抑制電路33來很強(qiáng)地調(diào)節(jié)。如果負(fù)荷狀態(tài)由全負(fù)荷變換到空轉(zhuǎn)上(這在虛線82處進(jìn)行了顯示)，在區(qū)段83中得出所供應(yīng)的混合物量的改變，從而為了維持轉(zhuǎn)速將點(diǎn)火時刻尤其跳躍式地從區(qū)段81中的延遲點(diǎn)火調(diào)整到區(qū)段83中的提早點(diǎn)火。點(diǎn)火時刻ZZP超出點(diǎn)火時刻(其在本實(shí)施例中處在OT之前大約5° )的禁用閾限ZZPdeaktiv。如果點(diǎn)火時刻ZZPi在曲軸的可預(yù)先給定的數(shù)量的旋轉(zhuǎn)上在提早調(diào)整的范圍中保持超越禁用閾限的點(diǎn)火時刻ZZPdeaktiv，則切斷轉(zhuǎn)速抑制電路33。因此，如果由轉(zhuǎn)速抑制電路33設(shè)定的點(diǎn)火時刻ZZPi早于預(yù)先給定的點(diǎn)火時刻ZZPdeaktiv，那么總是實(shí)現(xiàn)切斷。在切斷轉(zhuǎn)速抑制電路33時，點(diǎn)火時刻ZZPi恒定且在預(yù)先給定的點(diǎn)火時刻ZZPdeaktiv的范圍中處在OT之前大約3°至V KW。
[0055]有利地，只有在連續(xù)的多個曲軸旋轉(zhuǎn)中點(diǎn)火時刻ZZPi處成超越預(yù)先給定的點(diǎn)火時刻ZZPdeaktiv時，即提早點(diǎn)火的狀態(tài)處在預(yù)先給定的時間間隔之上，那時才進(jìn)行轉(zhuǎn)速抑制電路33的切斷。
[0056]適宜地可設(shè)置成在每次超出預(yù)先給定的點(diǎn)火時刻ZZPdeaktiv時計數(shù)器74以升高的方式來計算增量，以便在達(dá)到計數(shù)器極限值Zdeaktiv時然后切斷轉(zhuǎn)速抑制電路33。通過計數(shù)器或者計數(shù)器極限值Zdeaktiv還示例地保證轉(zhuǎn)速抑制電路33在存在切斷標(biāo)準(zhǔn)的情況下未被立即切斷，而是僅當(dāng)切斷標(biāo)準(zhǔn)在預(yù)先給定的時間間隔(圖8)上時，那時才優(yōu)選地進(jìn)行轉(zhuǎn)速抑制電路33的切斷。時間間隔At可以不同的方式來確定，例如通過計時元件的期滿(Ablauf)、計數(shù)器的上升(Hochlauf)、曲軸旋轉(zhuǎn)的預(yù)先給定的數(shù)量等來確定。
[0057]關(guān)于連續(xù)的多個曲軸旋轉(zhuǎn)的點(diǎn)火時刻ZZPi的平均值形成保證排除異常值且在區(qū)段83中以很高的可靠性已經(jīng)出現(xiàn)自然空轉(zhuǎn)。
[0058]為了識別全負(fù)荷，可相應(yīng)于在提早點(diǎn)火的情況下的切斷還設(shè)置成在極端的延遲點(diǎn)火的情況下進(jìn)行切斷，這是適宜的；相應(yīng)地，對預(yù)先給定的點(diǎn)火時刻ZZP’deaktiv進(jìn)行選擇，在根據(jù)圖8的所顯示的實(shí)施例中在延遲點(diǎn)火的區(qū)域中在活塞10的上死點(diǎn)OT之后大約10°至12°中。如果設(shè)定的點(diǎn)火時刻ZZPi處成一倍或多倍地晚于預(yù)先給定的點(diǎn)火時刻ZZP’ deaktiv,那么將切斷轉(zhuǎn)速抑制電路33。
[0059]在本發(fā)明的另一獨(dú)立的設(shè)計方案中，轉(zhuǎn)速抑制電路33的切斷還可取決于點(diǎn)火時刻調(diào)整Λ ZZP來實(shí)現(xiàn)。如果點(diǎn)火時刻調(diào)整Λ ZZP在其大小方面處成超過預(yù)先給定的值，則進(jìn)行轉(zhuǎn)速抑制電路33的切斷。那么，如果發(fā)生從延遲點(diǎn)火躍變到提早點(diǎn)火上，如在圖8中利用關(guān)于點(diǎn)火時刻調(diào)整ΛΖΖΡ的雙箭頭示出的那樣，那時已經(jīng)可進(jìn)行轉(zhuǎn)速抑制電路33的禁用。
[0060]在根據(jù)圖9的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)速抑制電路33的禁用取決于節(jié)拍率ASR來實(shí)施。在第一個區(qū)段90中存在起動氣；僅每四個曲軸旋轉(zhuǎn)觸發(fā)一次點(diǎn)火；節(jié)拍率ASR為75%。
[0061]在緊接的區(qū)段91中存在全負(fù)荷。使用者已經(jīng)從起動氣開始加速，以便解鎖起動氣(Startgasverrastung zu 15sen)。增加的混合物供應(yīng)導(dǎo)致更強(qiáng)的節(jié)拍率；僅每五個曲軸旋轉(zhuǎn)被點(diǎn)火；節(jié)拍率ASR為80%。
[0062]在從區(qū)段91中的全負(fù)荷變換到區(qū)段92的空轉(zhuǎn)中時，節(jié)拍率ASR顯著地由80%降到50%，這就是說在空轉(zhuǎn)中每兩個曲軸旋轉(zhuǎn)觸發(fā)一次點(diǎn)火；節(jié)拍率ASR為50%。因此為了切斷轉(zhuǎn)速抑制電路33可監(jiān)測節(jié)拍率ASR，以便于如果低于禁用閾限93或在其它情況中超出禁用閾限時切斷轉(zhuǎn)速抑制電路33，因?yàn)槿缓罂梢宰匀豢辙D(zhuǎn)為出發(fā)點(diǎn)。
[0063]在圖10中示出了用于識別燃燒模式的流程圖。僅當(dāng)瞬時轉(zhuǎn)速nist處成低于接入轉(zhuǎn)速ηκ時，那時才激活燃燒模式識別。相應(yīng)地設(shè)置有判定菱形塊100。
[0064]如果瞬時轉(zhuǎn)速nist處成低于接入轉(zhuǎn)速ηκ，轉(zhuǎn)速差Λ η由瞬時轉(zhuǎn)速nist和先前的曲軸轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速nm —i來確定(分格109)。如果確定的轉(zhuǎn)速Δη大于預(yù)先給定的差值nD,貝Ij存在燃燒；判定菱形塊101向右分支至分格102 “帶有燃燒的點(diǎn)火”。
[0065]如果Λ η處成低于預(yù)先給定的轉(zhuǎn)速差nD，盡管點(diǎn)火但是未發(fā)生燃燒，且判定菱形塊101向下分支到分格103 “未帶有燃燒的點(diǎn)火”中。
[0066]如果可確定燃燒，經(jīng)由分格102將“I”輸入到移位寄存器104中；如果不存在燃燒，經(jīng)由分格103將“O”存入到移位寄存器中。以該方式取決于曲軸的每次旋轉(zhuǎn)發(fā)生的燃燒在移位寄存器中存儲“O”或“ I”，其作為序列連續(xù)進(jìn)行。
[0067]將移位寄存器104的窗口 105的內(nèi)容輸送給模式識別系統(tǒng),其經(jīng)由判定菱形塊106與預(yù)先給定的模式相比較來識別是否存在空轉(zhuǎn)或是否存在全負(fù)荷。如果窗口 105具有例如在圖10中示出的內(nèi)容101001010011，則存在空轉(zhuǎn)燃燒序列；內(nèi)燃機(jī)處在自然空轉(zhuǎn)中。于是可切斷轉(zhuǎn)速抑制電路。
[0068]而如果窗口 105顯示一系列連續(xù)的1，則在曲軸的每次旋轉(zhuǎn)的情況下實(shí)現(xiàn)一次點(diǎn)火和燃燒，從而使得可識別處全負(fù)荷燃燒序列；內(nèi)燃機(jī)處在全負(fù)荷中。
[0069]窗口 105如此設(shè)計使得探測出帶有或者未帶有燃燒的連續(xù)的曲軸旋轉(zhuǎn)的預(yù)先給定數(shù)量。在所顯示的實(shí)施例中，探測出13個連續(xù)的曲軸旋轉(zhuǎn)；可適宜的是考慮用于形成燃燒模式的或多或少的曲軸旋轉(zhuǎn)。
[0070]取決于模式識別可在判定菱形塊106的輸出107、108處讀出內(nèi)燃機(jī)8的負(fù)荷狀態(tài)；因此可取決于輸出107、108的信號來禁用轉(zhuǎn)速抑制電路。
【權(quán)利要求】
1.一種用于在手持式工作器具(I)尤其機(jī)動鏈鋸、切割機(jī)、樹籬修剪機(jī)、自由切割機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等等中控制內(nèi)燃機(jī)(8)的轉(zhuǎn)速的方法，其中，為所述內(nèi)燃機(jī)(8)供應(yīng)有燃料/空氣混合物，且所述內(nèi)燃機(jī)(8)的曲軸(13)經(jīng)由取決于馬達(dá)轉(zhuǎn)速(η)閉鎖的聯(lián)結(jié)器(6)來驅(qū)動工作工具(4)，其中，所述聯(lián)結(jié)器(6)在接入轉(zhuǎn)速(ηκ)之上與所述曲軸(13)建立驅(qū)動連接而在所述接入轉(zhuǎn)速(?)之下與所述曲軸(13)斷開驅(qū)動連接，帶有布置在所述內(nèi)燃機(jī)(8)的燃燒室(22)中的火花塞(23)，該火花塞由點(diǎn)火裝置(24)來操控，以及帶有在起動所述內(nèi)燃機(jī)(8)時接通的轉(zhuǎn)速抑制電路(33)，利用該轉(zhuǎn)速抑制電路將所述內(nèi)燃機(jī)⑶的瞬時轉(zhuǎn)速(nist)設(shè)定在所述接入轉(zhuǎn)速(ηκ)之下，其中，所述轉(zhuǎn)速抑制電路(33)確定控制變量(37)，根據(jù)該控制變量的量來匹配所述內(nèi)燃機(jī)(8)的運(yùn)行參數(shù)以用于改變所述瞬時轉(zhuǎn)速(Hist)，其特征在于，如果調(diào)節(jié)部的用于匹配運(yùn)行參數(shù)由所述轉(zhuǎn)速抑制電路(33)確定的控制變量(37)處在所述控制變量(37)的絕對量的預(yù)先給定的帶寬之外，那么切斷所述轉(zhuǎn)速抑制電路(33)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述帶寬由絕對下極限值(Gmin)和絕對上極限值(Gmax)來確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制變量(37)的絕對值與所述下極限值(Gmin)和/或所述上極限值(Gmax)相比較。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制變量(37)為所述調(diào)節(jié)部的控制量(35)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制量(35)為輸送給所述內(nèi)燃機(jī)(8)的空氣量。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制量(35)為輸送給所述內(nèi)燃機(jī)(8)的燃料量。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制量(35)為點(diǎn)火時刻(ZZP)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制量(35)為點(diǎn)火的節(jié)拍率(ASR)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制變量(37)為所述調(diào)節(jié)部的調(diào)整量(36)ο
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，燃料輸送由燃料閥(17)來控制且所述調(diào)整量(36)為所述燃料閥(17)的開啟時間。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整量(36)為帶有點(diǎn)火的連續(xù)的曲軸旋轉(zhuǎn)的數(shù)量。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整量(36)為絕對點(diǎn)火時刻(ZZP)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整量(36)為點(diǎn)火時刻調(diào)整的量。
14.一種用于在手操縱式工作器具(I)尤其機(jī)動鏈鋸、切割機(jī)、樹籬修剪機(jī)、自由切割機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等等中控制內(nèi)燃機(jī)(8)的轉(zhuǎn)速的方法，其中，為所述內(nèi)燃機(jī)(8)的由活塞(10)限制的燃燒室(22)供應(yīng)燃料/空氣混合物，且所述內(nèi)燃機(jī)⑶的曲軸(13)經(jīng)由取決于馬達(dá)轉(zhuǎn)速⑷閉鎖的聯(lián)結(jié)器(6)來驅(qū)動工作工具(4)，其中，所述聯(lián)結(jié)器(6)在接入轉(zhuǎn)速(ηκ)之上與所述曲軸(13)建立驅(qū)動連接而在所述接入轉(zhuǎn)速(ηκ)之下與所述曲軸(13)斷開驅(qū)動連接，帶有布置在所述燃燒室(22)中的火花塞(23)，該火花塞由點(diǎn)火裝置(24)如此操控使得相對于所述曲軸(13)的轉(zhuǎn)角位置觸發(fā)點(diǎn)火火花，以及帶有在起動所述內(nèi)燃機(jī)(8)時接通的轉(zhuǎn)速抑制電路(33)，利用該轉(zhuǎn)速抑制電路將所述內(nèi)燃機(jī)(8)的瞬時轉(zhuǎn)速(nist)設(shè)定在所述接入轉(zhuǎn)速(?)之下，其中，所述轉(zhuǎn)速抑制電路(33)為了改變所述內(nèi)燃機(jī)(8)的瞬時轉(zhuǎn)速(nist)而改變所述火花塞(23)的點(diǎn)火時刻(ZZP)，其特征在于，在每次旋轉(zhuǎn)所述曲軸(13)的情況下，比較由所述轉(zhuǎn)速抑制電路(33)設(shè)定的點(diǎn)火時刻(ZZP)與預(yù)先給定的點(diǎn)火時刻(ZZPdeaktiv),且如果所述設(shè)定的點(diǎn)火時刻(ZZP)超出所述預(yù)先給定的點(diǎn)火時刻(ZZPdeaktiv)，那么切斷所述轉(zhuǎn)速抑制電路(33)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，只有當(dāng)所述設(shè)定的點(diǎn)火時刻(ZZP)在所述曲軸(13)的連續(xù)的多個旋轉(zhuǎn)上超出所述預(yù)先給定的點(diǎn)火時刻(ZZPdeaktiv)時，那么才實(shí)現(xiàn)所述轉(zhuǎn)速抑制電路(33)的切斷。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，在超出所述預(yù)先給定的點(diǎn)火時刻(ZZPdeaktiv)時，計數(shù)器以升高的方式計算增量且在達(dá)到計數(shù)器極限值(Ze)時切斷所述轉(zhuǎn)速抑制電路(33)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述預(yù)先給定的點(diǎn)火時刻(ZZPdeaktiv)處在所述活塞(10)的上死點(diǎn)(OT)之前。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，由所述轉(zhuǎn)速抑制電路(33)確定每次曲軸旋轉(zhuǎn)的點(diǎn)火時刻(ZZPi)在連續(xù)的多個曲軸旋轉(zhuǎn)上被平均。
19.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)速抑制電路(33)取決于所述內(nèi)燃機(jī)(8)的瞬時轉(zhuǎn)速(nist)來確定所述控制變量(37)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)速抑制電路(33)取決于所述內(nèi)燃機(jī)(8)的瞬時轉(zhuǎn)速(nist)和預(yù)先給定的極限轉(zhuǎn)速(ne)的差來確定所述控制變量(37)。
【文檔編號】F02B63/02GK103573446SQ201310327337
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】T.格格, A.克爾梅爾, M.丹格爾邁爾 申請人:安德烈亞斯·斯蒂爾兩合公司