用於運行在手持工作器具中的內燃機的方法
2023-10-19 10:44:32 2
用於運行在手持工作器具中的內燃機的方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於運行在手持工作器具中的內燃機的方法，其中，該手持工作器具具有離合器，其在接合轉速(nk)的情況下來接合。工作器具具有內燃機，其在高於接合轉速(nk)的轉速的情況下與工作器具的工具處於有效連接中。內燃機具有點火控制裝置，其針對內燃機的轉速預定有至少一個點火時刻。點火控制裝置針對第一轉速範圍的任何轉速定第一點火時刻，且針對鄰接於第一轉速範圍的第二轉速範圍的任何轉速(n)預定第二點火時刻。任何第一點火時刻比任何第二點火時刻晚至少5°的曲軸角度。為了能夠實現工作器具在第一轉速範圍中的穩定運行，設置成第一轉速範圍至少從接合轉速(nk)延伸到直至大約7000U/min的極限轉速(nG)。
【專利說明】用於運行在手持工作器具中的內燃機的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於運行在手持工作器具(例如自由式切割機(Freischneider)、鼓風機、機動鋸、切斷機等等)中的內燃機的方法。
【背景技術】
[0002]從文獻DE 10 2006 056 924 Al中已知一種用於運行在手持工作器具中的內燃機的方法，在其中，取決於轉速確定點火時刻。在空轉中設置稍晚的點火時刻。在緊接於空轉範圍的加速範圍中設定稍早的點火時刻，隨著轉速的增加將該點火時刻進一步「提前」調整直至到與全負荷相關聯的點火時刻上。
[0003]已顯示出在如此控制的內燃機中在部分負荷中不能實現穩定地運行。轉速波動強烈，從而對於操作者來說不能保持恆定的轉速。針對手持工作器具的特殊應用(例如切割草或水稻)，值得期望的是在帶有相對於全負荷更小的轉速的情況下的部分負荷運行。通過減小的轉速實現經濟的切割並且可減小對植物的間接傷害。同時由於更小的轉速而減小聲音發射。在以部分負荷工作時，由於旋轉的質量產生的離心力小於在全負荷中的離心力，從而在部分負荷中得到更高的操作舒適性。此外，比起在全負荷中的情況，燃料消耗更小。
[0004]在此，旋轉的質量尤其為馬達和工具的旋轉質量。因此值得期望的是能夠在部分負荷中穩定運行的內燃機。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於提供一種用於運行在手持工作器具中的內燃機的方法，利用該方法還可在部分負荷中在很小的轉速波動的情況下實現穩定的運行。
[0006]該目的通過帶有權利要求1的特徵的、用於運行在手持工作器具中的內燃機的方法來實現。
[0007]已顯示出針對穩定的部分負荷運行，在相應於部分負荷範圍的第一轉速範圍中的點火時刻應比在相應於全負荷運行的第二轉速範圍中的點火時刻晚至少5°的曲軸角度。第一轉速範圍至少從接合轉速延伸直至約7000U/min的極限轉速。因此自接合轉速起直至約7000U/min的轉速選擇相對更晚的點火時刻。尤其在熱態內燃機中，由於更晚的點火時刻人為地使得內燃機在部分負荷範圍中的功率下降。由於在第一轉速範圍中更晚的點火時亥IJ，在每次燃燒時產生更少的能量。為了保持轉速恆定，已知在個別的馬達循環中中斷點火。如果在第一轉速範圍中在相對很早的點火時刻點火，則使得曲軸非常強地加速並且必須在多個馬達循環上中斷點火，直至轉速再次下降到期望值上。由於曲軸在點火之後很強的加速和接著的沒有燃燒的多次馬達循環而產生很強的轉速波動。如果在第一轉速範圍中在更晚的時刻點火，則曲軸的加速更小並且僅僅必須針對少許的馬達循環(尤其沒有針對馬達循環)中斷點火。由此可將在部分負荷範圍中的轉速保持近似恆定。使得在很寬的部分負荷範圍中的持續運行成為可能。例如，如果需要僅僅很小的功率以驅動工具，操作者可保持轉速穩定並且持續地以部分負荷來運行工作器具。[0008]有利地，極限轉速至少相應於接合轉速的兩倍，由此實現在相對很大的轉速範圍上延伸的非常寬的部分負荷範圍。有利地，極限轉速範圍為約7000U/min至約9000U/min。
[0009]有利地，第一點火時刻和第二點火時刻相差至少10°的曲軸角度。在此，第一點火時刻比第二點火時刻晚至少10°的曲軸角度。因此在第一轉速範圍與第二轉速範圍之間形成至少10°的曲軸角度的顯著的點火時刻突變。
[0010]有利地，每個點火時刻範圍包括最高8°的曲軸角度。因此點火時刻範圍相應對應於帶有8°的曲軸角度的寬度的點火時刻帶。兩個點火時刻帶彼此具有至少5°的曲軸角度的間隔。有利地，在點火時刻與轉速之間的關係在點火時刻範圍中的至少一個中是線性的。在此，點火時刻可取決於轉速線性變化或者對於整個轉速範圍來說是恆定的。尤其在轉速上升時在點火時刻範圍之內不「提前」調整點火時刻。在此，點火時刻可在轉速上升時保持恆定，或者可「延遲」調整點火時刻。通過在第一轉速範圍的至少一個部分區段中延遲調整點火時刻實現轉速的穩定，因為由於在轉速上升時「延遲」調整點火時刻使得燃燒釋放更少的能量並且由此引起轉速下降。有利地，說明在點火時刻與轉速之間的關係的曲線始終處在第一轉速範圍中。說明在點火時刻與轉速之間的關係的曲線針對第一轉速範圍不具有突變。在此，曲線可在部分區段中或者針對整個第一轉速範圍線性地伸延。有利地，曲線由不同斜率的多個直線組成。
[0011]有利地，第一點火時刻處在在活塞的上死點之前約10°的曲軸角度至在活塞的上死點之前約40°的曲軸角度的範圍中。特別有利地，第一點火時刻處在在活塞的上死點之前約10°的曲軸角度至在活塞的上死點之前約35°的曲軸角度的範圍中。有利地，第二點火時刻處在在活塞的上死點之前約20°的曲軸角度至在活塞的上死點之前約45°的曲軸角度的範圍中，尤其處在在活塞的上死點之前約30°的曲軸角度至在活塞的上死點之前約40°的曲軸角度的範圍中。由此在內燃機在第二轉速範圍(其相應於全負荷範圍)中運行時實現很高的功率。
[0012]第一轉速範圍的任何轉速關聯於第一點火時刻，而第二轉速範圍的任何轉速關聯於第二點火時刻。有利地，在至少一個運行狀態中，在轉速從在轉速範圍中的一個轉速範圍之外的轉速變化到該轉速範圍的轉速時，即在轉速從第一轉速範圍之外的轉速變化到該第一轉速範圍的轉速時，或者在轉速從第二轉速範圍之外的轉速變化到該第二轉速範圍的轉速時，不是將點火時刻跳躍式地調整到與該轉速範圍相關聯的點火時刻上，而是與時間有關地來控制,直至達到相關聯的點火時刻或者轉速再次離開該轉速範圍。已顯示出在轉速變化到轉速範圍中的一個轉速範圍的轉速時，將點火時刻以突變地方式調整到與該轉速範圍相關聯的點火時刻上可是不利的。因此設置成，如果出現在該轉速範圍中的轉速，那麼在第一轉速範圍中和第二轉速範圍中將點火時刻首先不調整到根據點火控制裝置設置的、與該轉速範圍相關聯的點火時刻上，而是與時間有關地來控制到與該轉速範圍相關聯的點火時刻上的調整。在此，與時間有關的控制可為逐步的線性的控制或任意曲線形地控制。
[0013]由於突變式地調整點火時刻，尤其在將點火時刻從第一點火時刻調整到第二點火時刻時，即在明顯突變式地「提前」調整點火時刻時，可出現工作器具的不期望的振動。突變式地「提前」調整點火時刻弓I起突變式的功率增加，其傳遞到工作器具的工具的驅動軸上。功率增加在工具處引起衝擊，其導致轉速在接著的馬達循環中再次下降到極限轉速之下，這導致更晚的點火時刻。接著的加速重新引起超過極限轉速以及突變式地「提前」調整點火時刻。因此多次短暫連續地超過和低於極限轉速，這導致工作器具的振動。在超過極限轉速的情況下，振動可通過與時間有關地控制點火時刻來避免。
[0014]尤其對於冷態內燃機且在部分負荷範圍中加速時，在第一點火時刻點火的情況下達到很差的加速，因為與部分負荷範圍相關聯的第一點火時刻在冷態的機器中引起很短的燃燒持續時間並且由此引起較很差的冷態加速(Kaltbeschleunigung)。在轉速變化到第一轉速範圍的轉速時可由此來明顯改善加速，即，首先將點火時刻調整到第二點火時刻(即很早的點火時刻)上並且與時間有關地受控地實現調整到第一點火時刻上。
[0015]當取決於馬達循環的數量進行點火時刻的與時間有關的控制時，得到一簡單的構造方案。有利地，在超過極限轉速之後在接著經過預定數量的馬達循環之後在該轉速範圍中將點火時刻逐步調整到與該轉速範圍相關聯的點火時刻上。因此不是直接在轉速調整到該轉速範圍中之後進行調整點火時刻，而是直到在該轉速範圍中在預定數量的馬達循環之後才進行調整點火時刻。由此，在轉速在極限轉速的範圍中變化時，即當多次以很短連續的間隔超過或低於極限轉速時，實現穩定的運行性能。還可在該轉速範圍中經過預定的時間之後或者在超過處成高於極限轉速的激活轉速之後進行將點火時刻調整到與轉速範圍相關聯的點火時刻上。還可設置成組合用於開始點火時刻的調整的標準。還可設置成直接在轉速調整到轉速範圍中之後進行點火時刻的調整。
[0016]有利地，在至少一個運行狀態中，在轉速從第一轉速範圍的轉速變化到第二轉速範圍的轉速時，以第一點火時刻為起點與時間有關地「提前」調整點火時刻，直至達到第二點火時刻或者轉速離開第二轉速範圍。尤其在每個運行狀態中在轉速從第一轉速範圍的轉速變化到第二轉速範圍的轉速時進行點火時刻的與時間有關的調整。在此，運行狀態可為高於或低於內燃機的預定的運行溫度的運行，即在冷態或熱態內燃機的情況下的運行。運行狀態還可取決於環境壓力、燃料成分等等來支配。該參數、其他的參數或者另外的參數的組合也可限定運行狀態。一運行狀態與另一運行狀態的區別在於對於相同的轉速來說不同的點火時刻是適宜的。
[0017]有利地，在轉速從在第一轉速範圍之外的轉速變化到第一轉速範圍的轉速時，在滿足至少一個預定的第一標準時設置成以第二點火時刻為起點與時間有關地「延遲」調整點火時刻，直至達到第一點火時刻或者轉速離開第一轉速範圍。尤其當轉速從第二轉速範圍的轉速變化到第一轉速範圍的轉速時，那時設置成將點火時刻從第二點火時刻調整到第一點火時刻上。然而，當轉速在加速時從空轉範圍進入到第一轉速範圍中時，那時也設置成將點火時刻從第二點火時刻與時間有關地調整到第一點火時刻上。即使當轉速從空轉範圍變化到部分負荷範圍時，設置成首先將點火時刻調整到第二轉速範圍的點火時刻上。通常這是非常明顯地「提前」調整點火時刻。由此使得能夠實現內燃機的很好的加速。
[0018]第一標準(在滿足該標準之後，以第二點火時刻為起點與時間有關地「延遲」調整點火時刻，直至達到第一點火時刻或者轉速離開第一轉速範圍)尤其為達到工具器具的一定的溫度，尤其所期望的運行溫度。尤其在冷態內燃機中，針對第一轉速範圍設置的相對很晚的點火時刻引起不充分的加速。因此，在冷態內燃機中，即當內燃機以低於所期望的運行溫度運行時，設置成首先將在第一轉速範圍中的點火時刻調整到第二點火時刻上。如果滿足預定的第一標準，那麼當轉速處於第一轉速範圍中時，以該第二點火時刻為起點將點火時刻逐步「延遲」調整到第一點火時刻上。[0019]有利地，預定的第一標準為達到工作器具的溫度和/或在預定的事件之後經過預定數量的馬達循環。在此，預定的事件尤其為內燃機的起動。特別有利地，測量內燃機的溫度或者測量可推出內燃機的溫度(例如點火控制裝置等的溫度)的溫度。內燃機的溫度尤其利用在內燃機的氣缸或曲軸箱處的溫度傳感器來測量。有利地，取決於所測量的溫度來確定應經過多少次馬達循環，直至由此滿足預定的第一標準，尤其達到所期望的運行溫度。在經過該數量的馬達循環之後，在轉速從在第一轉速範圍之外的轉速變化到第一轉速範圍的轉速時，設置成將點火時刻直接調整到第一點火時刻上。
[0020]還可這樣設置:為了確定是否滿足預定的第一標準，在超過預定轉速之後確定所經過的馬達循環的數量。還可根據在內燃機起動之前的溫度確定高於預定的轉速的待經過的馬達循環。然而還可設置成在預定的事件之後(例如在內燃機起動之後或者在超過預定的轉速之後)僅僅根據工作器具的溫度或者僅僅根據所經過的馬達循環的數量來確定預定的第一標準。在此，預定的轉速尤其為極限轉速。通過測量內燃機的溫度(尤其曲軸箱或氣缸的溫度)還可直接測量內燃機是否已經達到運行溫度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]下面根據附圖闡述本發明的實施例。其中:
圖1顯示了手持工作器具的示意性的圖示，
圖2顯示了圖1的工作器具的示意性的截面圖，
圖3顯示了圖1的工作器具的內燃機的示意性的截面圖，
圖4和5顯示了內燃機的點火時刻取決於轉速的走向的圖示，
圖6顯示了轉速和點火時刻關於時間的走向，
圖7顯示了點火時刻關於轉速的走向。
【具體實施方式】
[0022]圖1作為用於手持工作器具I的實施例顯示了自由式切割機。然而，在下面說明的用於運行內燃機的方法還可用於使用在其他的手持工作器具(例如鼓風機、樹籬修剪機、機動鋸、切斷機等等)中的內燃機。在鼓風機中，輸送工作空氣流的風扇葉輪為工具。有利地，後續說明的方法使用在在手持工作器具(其通常在更長的時間段上以部分負荷的方式來運行)中的內燃機中。尤其對於自由式切割機(其具有金屬刀具作為工具)為這種情況。
[0023]工作器具I具有布置在引導管3的一端部處的馬達殼體2，在圖2中顯示出的內燃機15布置在該馬達殼體2中。用於操縱用於內燃機15的起動裝置14的起動把手13從馬達殼體中突出。
[0024]如圖1顯示的那樣，在引導管3的背對馬達殼體2、面向底部的端部上固定有傳動機構頭部9,其未顯示出的驅動軸驅動刀具10圍繞旋轉軸線11旋轉。鄰近傳動機構頭部9在引導管3處固定有保護裝置12。如圖1還顯示出的那樣，在引導管3處保持有把手架4，兩個把手5和6固定在該把手架4處。把手6承載有用於操縱內燃機15的加速杆7以及加速杆鎖定件8。
[0025]如圖2顯示的那樣，內燃機15具有氣缸16，在該氣缸16中往復地支承有活塞18。活塞18通過連杆19驅動可圍繞迴轉軸線21迴轉地支承在曲軸箱17中的曲軸20。如圖3顯示的那樣，在氣缸16中構造有由活塞18限制的燃燒室28。火花塞23突入到燃燒室28中。如圖2顯示的那樣，火花塞23由點火控制裝置22控制。在本實施例中，點火控制裝置22布置在飛輪24的外周緣處。飛輪24承載未顯示出的磁體，其在點火控制裝置22處產生用於火花塞23的點火電壓。點火控制裝置22也可為單獨的控制裝置。飛輪24抗扭地與曲軸20相連接。在背對飛輪24的側部處布置有離合器25，其構造為離心式離合器，並且其在接合狀態中使曲軸20與驅動軸27相連接。驅動軸27穿過引導管3並且驅動布置在傳動機構頭部9中的傳動機構。在本實施例中，離合器25的離合器鼓盤通過聯結兀件26與驅動軸27相連接。
[0026]如圖3顯示的那樣，內燃機15構造為二衝程馬達。內燃機15為單缸馬達。內燃機15具有由活塞18控制的到曲軸箱17中的入口 35。通過該入口 35將燃料/空氣混合物輸送到曲軸箱17中。在汽化器37中形成燃料/空氣混合物，在該汽化器37中將燃料輸送給所抽吸的燃燒用空氣。還可設置成通過在汽化器37中的燃料閥將燃料輸送到進氣通道中或者直接輸送到曲軸箱17中或者燃燒室28中。曲軸箱17在活塞18的下死點中通過溢流通道29與燃燒室28相連接。溢流通道29到燃燒室28中的入口同樣由活塞18控制。從燃燒室28中引出同樣由活塞18控制的出口 36。在運行中，在活塞18的上衝程中通過入口 35將燃料/空氣混合物吸到曲軸箱17中。燃料/空氣混合物在活塞18的下衝程中被壓縮並且在活塞18的下死點的範圍中通過溢流通道29壓到燃燒室28中。在活塞18的上死點的範圍中，火花塞23點燃在燃燒室28中的燃料/空氣混合物。隨後的燃燒使活塞18朝其下死點的方向上加速。一旦出口 36打開，排氣就從燃燒室28中流出，並且用於下一馬達循環的新鮮的燃料/空氣混合物從曲軸箱17中伴流通過溢流通道29。
[0027]為了在任何轉速中都實現內燃機15的有利的性能，取決於內燃機15的轉速來確定點火時刻，即，這樣的時刻:在該時刻火花塞23與活塞18的上死點相關地進行點火。在圖4中顯示了說明點火時刻ZZP關於轉速η的圖表。在從靜止狀態延伸直至轉速Ii1的轉速範圍30中，在轉速η上升時始終繼續「提前」調整點火時ΖΖΡ。轉速範圍30相應於內燃機15的起動轉速範圍。如在圖4中的虛線38說明的那樣，針對用於起動的轉速範圍30有利地儲存多條特徵曲線，其給出取決於轉速η的點火時刻ZZP並且可取決於內燃機15的一個或多個運行參數以已知的方式來選擇。
[0028]相應於空轉範圍的轉速範圍31緊接於轉速範圍30。轉速範圍31從轉速Ii1延伸直至接合轉速nk。有利地，接合轉速nk處在從約3500U/min至約5000U/min的轉速範圍中。接合轉速nk為這樣的轉速η,即離合器25在該轉速中進行接合。如果離合器25在轉速帶(Drehzahlband)中接合,則接合轉速nk為在在其中離合器25開始接合的轉速η與在其中離合器25已經完全接合的轉速η之間的平均轉速。有利地，轉速Ii1處在從約1000U/min至約3000U/min的轉速範圍中。在相應於空轉的轉速範圍31中將點火時刻ZZP設定到相對較晚的點火時刻的第三點火時刻ZZP3上。有利地，在空轉中的第三點火時刻ZZP3可為在活塞18的上死點之前約8°的曲軸角度至在活塞18的上死點之前約14°的曲軸角度。在此，曲軸角度說明曲軸20關於活塞18的上死點的相對位置。360°的曲軸角度相應於曲軸20的完整一轉。
[0029]相應於部分負荷範圍的轉速範圍32在接合轉速nk之上延伸。轉速範圍32從接合轉速nk延伸直至極限轉速ne。極限轉速ne為至少7000U/min。極限轉速ne為接合轉速nk的至少兩倍。有利地，極限轉速ne在約7000U/min與約9000U/min之間。在相應於部分負荷範圍的轉速範圍32中，由點火控制裝置22將點火時刻ZZP調整到比第三點火時刻ZZP3更早的第一點火時刻ZZP1上。第一點火時刻ZZP1處在從在活塞18的上死點之前約10°的曲軸角度至在活塞18的上死點之前約40°的曲軸角度的範圍中。第一點火時刻ZZP1尤其處在在活塞18的上死點之前約10°的曲軸角度至在活塞18的上死點之前約35°的曲軸角度的範圍中。相關聯的第一點火時刻ZZP1在整個第一轉速範圍32上可是恆定的。利用實線說明了點火時刻ZZP的恆定的走向。因此針對第一轉速範圍32的任何轉速η設定相同的點火時刻ZZP115然而還可設置成點火時刻ZZP取決於轉速η變化，其中，有利地，點火時刻ZZP在轉速範圍31，32，33中的變化很小。示例性地通過虛線47示出了說明在點火時刻ZZP與轉速η之間的關係的曲線的線性下降的走向。在此，第一轉速範圍32的所有點火時刻ZZP都處在有利地包括最高約8°的曲軸角度的範圍的轉速範圍49中。該曲線的隨著轉速η上升恆定的走向和隨著轉速η上升下降的走向的組合也可是有利的。在此，曲線的下降的走向相應於隨著轉速η上升「延遲」調整點火時刻ΖΖΡ。有利地，在第一轉速範圍32中隨著轉速η上升不「提前」調整點火時刻ΖΖΡ。有利地，說明在第一轉速範圍32中點火時刻ZZP關於轉速η的走向的曲線是連續的，即不具有點火時刻突變。
[0030]在極限轉速ne之上，相應於全負荷範圍的轉速範圍33緊接於轉速範圍32。在轉速範圍33中將點火時刻ZZP調整到明顯處在第一點火時刻ZZP1之前的第二點火時刻ZZP2上。通過實線顯示出第二點火時刻ZZP2關於轉速η的恆定的走向。然而，第二點火時刻ZZP2還可取決於轉速η變化，其中，該變化尤其很小。通過虛線48示例性地顯示出第二點火時刻ZZPd^隨著轉速下降的走向，其中，下降是線性的。在此隨著轉速η的上升設定更晚的第二點火時刻ΖΖΡ2。由此將轉速η穩定 在第二轉速範圍33中。在此，第二點火時刻ZZP2處在有利地最高包括約8°的曲軸角度的第二轉速範圍33中。任何第二點火時刻ZZP2處於任何第一點火時刻ZZPii前至少5°的曲軸角度，尤其至少10°的曲軸角度。尤其在極限轉速％處的第二點火時刻ZZP2處於在極限轉速ne處的第一點火時刻ZZP1之前至少10°的曲軸角度。因此，說明在第一轉速範圍32中和在第二轉速範圍33中點火時刻ZZP關於轉速η的走向的曲線的極限值在極限轉速ne處相差至少5°的曲軸角度。在此，針對第一轉速範圍32的極限值處得比針對第二轉速範圍33的極限值晚至少5°的曲軸角度。說明點火時刻ZZP關於轉速η的走向的曲線在極限轉速ne處具有至少5°的曲軸角度的突變。
[0031]有利地，任何第二點火時刻ZZP2處在在活塞18的上死點之前約20°的曲軸角度直至在活塞18的上死點之前約45°的曲軸角度的範圍中。第二點火時刻ZZP2尤其處在在活塞18的上死點之前約30°的曲軸角度直至在活塞18的上死點之前約40°的曲軸角度的範圍中。
[0032]轉速範圍33從極限轉速ne延伸直到第二轉速n2。第二轉速n2大於極限轉速ne並且有利地處在從約8500U/min直至內燃機的最大轉速的範圍中。在第二轉速n2之上，相應於內燃機15的調節範圍(Abregelbereich)的轉速範圍34緊接於轉速範圍33。在轉速範圍34中將點火時刻ZZP調整到明顯晚於第二點火時刻ZZP2的第四點火時刻ZZP4上。在本實施例中，第四點火時刻ZZP4也晚於第一點火時刻ZZPp然而，第四點火時刻ZZP4還可處在第一點火時刻ZZP1的範圍中。通過在轉速範圍34中「延遲」調整點火時刻ZZP調節內燃機15並且降低轉速η。針對轉速範圍34還可設置另一點火時刻，例如第二點火時刻ΖΖΡ2。[0033]相應於部分負荷範圍的轉速範圍32實施為非常寬的範圍。如果以處在轉速範圍32之內的轉速運行馬達，則點火時刻在在接合轉速nk與極限轉速ne之間的轉速範圍中是恆定的。由此實現內燃機15在部分負荷中的穩定運行。由於直至極限轉速ne將點火時刻ZZP1恆定地調整到相對很晚的點火時刻ZZP1上，所以即使在非常高的部分負荷中也實現內燃機15帶有很小的轉速波動的穩定的運行。
[0034]已證明在從轉速範圍32過渡到轉速範圍33時由於點火時刻ZZP從第一點火時刻ZZP1突變式地調整到第二點火時刻ZZP2而可在極限轉速ne中產生振動。尤其在帶有引導管3的工作器具(例如在圖1中顯示的自由式切割機)中，振動可導致整個引導管3的振動。這並非是所期望的。為了減小或避免振動，設置成如在圖5中通過虛線39說明的那樣在超過極限轉速ne之後在加速時(即當轉速η從用於部分負荷的轉速範圍32變化到用於全負荷的轉速範圍33時)，不是將點火時刻ZZP突變式地從第一點火時刻ZZP1調整到第二點火時刻ZZP2上，而是沿著箭頭40進行與時間有關地(尤其逐步地)將點火時刻ZZP從第一點火時刻ZZP1調整到第二點火時刻ZZP2上。有利地，在此進行點火時刻ZZP的與時間相關的調整，直至達到第二點火時刻ZZP2或者轉速離開用於全負荷的轉速範圍33。
[0035]可直接在超過極限轉速ne之後開始逐步的調整。有利地，然而延遲進行將點火時刻從第一點火時刻ZZP1調整到第二點火時刻ZZP2上。為此可設置成當超過處成高於極限轉速ne的激活轉速％時，那時才開始點火時刻調整。這在圖5中示意性地進行了顯示。備選地或附加地，當在超過極限轉速ne之後經過預定的時間(尤其預定數量的馬達循環)時，可開始將點火時刻ZZP從第一點火時刻ZZP1調整到第二點火時刻ZZP2上。點火時刻ZZP的與時間相關的調整避免了一再直接連續地超過和低於極限轉速ne以及伴隨於此產生的振動。因為在超過極限轉速ne時進行點火時刻ZZP的與時間相關的調整，所以不需要在部分負荷範圍與全負荷範圍之間的點火時刻曲線的線性上升的區域以避免在部分負荷範圍與全負荷範圍之間的點火時刻突變。由此實現帶有很早的點火時刻ZZP的用於全負荷的很大的轉速範圍33和帶有很晚的點火時刻ZZP的用於部分負荷的很大的轉速範圍32。
[0036]圖6示意性地顯示了轉速η和點火時刻ZZP關於時間t的走向。在圖6中，為了更好的清楚明了起見，在圖表的右側上顯示了轉速範圍30，31，32，33和34。在第一時刻h起動內燃機15。直至第二時刻t2轉速上升。針對起動，轉速處於轉速範圍30中。有利地，在轉速η上升時根據多個運行參數控制點火時刻ΖΖΡ。在時刻t2，轉速η在轉速範圍31中處在第一轉速Ill與接合轉速nk之間。點火時刻ZZP在轉速範圍31中是恆定的並且被設定到第三點火時刻ZZP3上。在時刻t3，轉速η超過接合轉速nk。在時刻t3將點火時刻調整到用於轉速範圍32的第一點火時刻ZZP1上。在時刻t4，超過極限轉速ne。點火時刻ZZP目前保持第一點火時刻ZZP1，直至在繼續加速之後直至在時刻t5還超過激活轉速nA。只有在時刻t5才將點火時刻ZZP從第一點火時刻ZZP1調整到第二點火時刻ZZP2上。備選地，可在經過預定的時間(其例如可相應於在時刻扒與〖5之間的時間段)之後調整點火時刻。然而不是如通過虛線41說明的那樣突變地進行調整，而是逐步地、在本實施例中以線性伸延的斜坡的形式進行調整，直至達到第二點火時刻ZZP2。代替通過線42示出的斜坡，在將點火時刻ZZP從第一點火時刻ZZP1調整到第二點火時刻ZZP2上時可設置點火時刻ZZP的任何任意的其他走向。
[0037]在時刻t6，轉速η下降到低於極限轉速ne，並且將點火時刻從第二點火時刻ZZP2突變地調整到第一點火時刻ZZP1上，如在圖6中以實線顯示的那樣。在時刻t7重新超過激活轉速nA，並且將點火時刻ZZP從第一點火時刻ZZP1逐步地調整到第二點火時刻ZZP2上。在時刻t8超過第二轉速n2，並且調節轉速。為此將點火時刻ZZP調整到相對處得「很晚」的第四點火時刻ZZP4上。在本實施例中，第四點火時刻ZZP4處在第一點火時刻ZZP1與第三點火時刻ZZP3之間。還可以其它方式進行調節。在時刻t9再次低於轉速n2，並且將點火時刻ZZP突變地調整到用於全負荷範圍的第二點火時刻ZZP2上。在時刻t1(l也低於極限轉速nG,並且將點火時刻ZZP從第二點火時刻ZZP2突變地調整到第一點火時刻ZZP1上。在時刻tn尤其通過使點火系統短路切斷內燃機15，從而不再進行進一步的點火。
[0038]已證明尤其在冷態內燃機中(即當內燃機15的運行溫度低於預定的運行溫度時)，很晚的第一點火時刻ZZP1導致在第一轉速範圍32中的不好的加速。為了避免這種情況，在滿足至少第一標準的情況下，尤其在低於內燃機15的預定的運行溫度運行時，設置成在轉速範圍32中將點火時刻ZZP從第二點火時刻ZZP2逐步地調整到第一點火時刻ZZP1上，如通過在圖7中的線44和箭頭45表明的那樣。在此設置成在轉速變化到轉速範圍32中時，g卩，當轉速從第一轉速範圍31上升超過接合轉速nk或者從轉速範圍33降低低於極限轉速ne時，一旦滿足該第一條件，就首先將點火時刻ZZP調整到第二點火時刻ZZP2上，並且然後將點火時刻ZZP逐步地「延遲」調整到第一點火時刻ZZP1上。在圖7中以實線46顯示的在轉速範圍32中的點火時刻ZZP的走向相應於用於點火時刻ZZP的已知的特徵曲線，利用該特徵曲線不能在轉速近似恆定的情況下實現內燃機15在轉速範圍32中的穩定的運行，因為產生非常大的轉速波動。該轉速波動由由於在很早的點火時刻的情況下富含能量的燃燒的很大的加速度和緊接著的沒有燃燒的一次或多次馬達循環(在其中，為了調節轉速而中斷點火)引起。
[0039]如果運行溫度處成低於預定的溫度，則已經證明在轉速範圍32中的第一點火時刻ZZP1中得到過小的燃燒持續時間並且由此得到過小的加速。如果運行溫度高於預定運行溫度，即內燃機15為熱態，則在內燃機15運行時根據在轉速範圍32中的線46獲得在轉速範圍32中(即在部分負荷中)過大的功率，由此產生非常大的轉速波動。因此，有利地，僅在存在預定的第一標準時設置成將點火時刻以多步的方式從第二點火時刻ZZP2調整到第一點火時刻ZZP1上。有利地，該第一標準為達到內燃機15的預定的運行溫度。
[0040]為了評定內燃機15是否已經達到預定的運行溫度，可考慮溫度和/或經過預定的持續時間。為了確定所經過的預定的持續時間，有利地，自預定的事件起確定正在進行的馬達循環的數量。有利地，在起動內燃機15之前測量內燃機15的溫度或工作器具I的其他溫度。溫度尤其為控制器具(例如工作器具I的點火控制裝置22)的溫度。根據在起動時的溫度可確定必需多少次馬達循環直至達到預定的運行溫度。在此可考慮自起動起的馬達循環或者高於預定轉速的或者自超過預定轉速(例如極限轉速ne)起的馬達循環。精確測量內燃機15的運行溫度可是有利的。然而，為了設定點火時刻，通常足夠精確地進行評定運行溫度，運行溫度的評定可以簡單的方式(例如根據起動溫度和/或馬達循環的數量)來進行。
[0041]可以時間延遲的方式(即在轉速已經針對預定數量的馬達循環運動到轉速範圍32中之後)進行在轉速範圍32中將點火時刻ZZP從第二點火時刻ZZP2調整到第一點火時刻ZZP1上。在圖6中以時刻t6為起點通過線43示意性地說明在將點火時刻從第二點火時刻ZZP2逐步地調整到第一點火時刻ZZP1上時的點火時刻ZZP的走向。有利地，在轉速範圍32中進行一次點火時刻ZZP從第二點火時刻ZZP2到第一點火時刻ZZP1上的調整，S卩，當滿足預定的第一標準時進行。如果轉速η在該時刻不處在第一轉速範圍32之內，可設置成在滿足預定的第一標準之前將在第一轉速範圍32中的點火時刻ZZP設定到第一點火時刻ZZP1上。如果轉速η在滿足預定的第一標準之後再次進入第一轉速範圍32中，則可設置成將點火時刻ZZP直接調整到第一點火時刻ZZP1上。
【權利要求】
1.一種用於運行在手持工作器具中的內燃機的方法，其中，所述工作器具(I)具有離合器(25)和至少一個工具，其中，所述離合器(25)在接合轉速(nk)的情況下進行接合，並且其中，所述內燃機(15)在高於所述接合轉速(nk)的轉速(η)的情況下與所述工具處於有效連接中，其中，所述內燃機(15)具有氣缸(16)，在所述氣缸(16)中往復地支承有活塞(18)，其中，所述活塞(18)旋轉地驅動可迴轉地支承在曲軸箱(17)中的曲軸(20)，其中，所述內燃機(15)具有點火控制裝置(22)，其用於針對所述內燃機(15)的任何轉速(η)預定至少一個點火時刻(ZZP)，其中，所述點火控制裝置(22)針對第一轉速範圍(32)的任何轉速(η)預定相關聯的第一點火時刻(ZZP1),且針對鄰接於所述第一轉速範圍(32)的第二轉速範圍(33)的任何轉速(η)預定相關聯的第二點火時刻(ZZP2),其中，任何第一點火時刻(ZZP1)為第一點火時刻範圍(49)中的點火時刻(ZZP)，而任何第二點火時刻(ZZP2)為第二點火時刻範圍(50)中的點火時刻(ZZP)，並且其中，任何第一點火時刻(ZZP1)比任何第二點火時刻(ZZP2)晚至少5°的曲軸角度，其特徵在於，所述第一轉速範圍(32)至少從所述接合轉速(nk)延伸直至為至少7000U/min的極限轉速(ne)。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述極限轉速OO至少相應於所述接合轉速(nk)的兩倍。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述極限轉速OO為7000U/min至9000U/min。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述第一點火時刻(ZZP1)與所述第二點火時刻(ZZP2)相差至少10°的曲軸角度。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，每個點火時刻範圍(49，50)包括最高8°的曲軸角度。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在所述第一轉速範圍(32)中在轉速(η)上升時不「提前」調整所述點火時刻(`ZZP)。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在所述第一轉速範圍(32)中說明在點火時刻(ZZP)和轉速(η)之間的關係的曲線是連續的。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述第一點火時刻(ZZP1)處在在所述活塞(18)的上死點之前10°的曲軸角度至在所述活塞(18)的上死點之前40°的曲軸角度的範圍中。
9.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述第二點火時刻(ZZP2)處在在所述活塞(18)的上死點之前20°的曲軸角度至在所述活塞(18)的上死點之前45°的曲軸角度的範圍中。
10.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在至少一個運行狀態中，在轉速從在所述轉速範圍(32，33)中的一個轉速範圍之外的轉速(η)變化到所述轉速範圍(32，33)的轉速(η)時，不是跳躍式地將所述點火時刻(ZZP)調整到與該轉速範圍(32，33)相關聯的所述點火時刻(ZZP1, ZZP2)上，而是與時間有關地進行控制，直至達到相關聯的所述點火時刻(ZZP1, ZZP2)或者所述轉速(η)再次離開所述轉速範圍(32，33)。
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，取決於馬達循環的數量進行所述點火時刻(ZZP)的與時間有關的控制。
12.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，在超過所述極限轉速(ne)之後且在隨後經過預定數量的馬達循環之後在該轉速範圍(32，33)中逐步地將所述點火時刻(ZZP)調整到與該轉速範圍(32，33)相關聯的所述點火時刻(ZZPpZZP2)上。
13.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，在至少一個運行狀態中，在轉速從所述第一轉速範圍(32)的轉速(η)變化到所述第二轉速範圍(33)的轉速(η)時，以所述第一點火時刻(ZZP1)為起點與時間有關地「提前」調整所述點火時刻(ZZP)，直至達到所述第二點火時刻(ZZP2)或者所述轉速(η)離開所述第二轉速範圍(33)。
14.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，在每個運行狀態中，在轉速從在所述第一轉速範圍(32)的轉速(η)變化到所述第二轉速範圍(33)的轉速(η)時進行所述點火時刻(ZZP)的與時間有關的調整。
15.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，在轉速從在所述第一轉速範圍(32)之外的轉速(η)變化到所述第一轉速範圍(32)的轉速(η)時，在滿足至少一個預定的第一標準時，以所述第二點火時刻(ZZP2)為起點與時間有關地「延遲」調整所述點火時刻(ZZP)，直至達到所述第一點火時刻(ZZP1)或者所述轉速(η)離開所述第一轉速範圍(32)。
16.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，所述預定的第一標準為達到所述工作器具(I)的溫度和/或在預定的事件之後經過預定數量的連續的馬達循環。
17.根據權利要求16所述的方法，其特徵在於，所述預定的事件為所述內燃機(15)的起動。
18.根據權利要求16所述的方法，其特徵在於，所述預定的事件為達到預定的轉速(η)。
19.根據權利要求14 所述的方法，其特徵在於，在滿足至少一個預定的第二標準時，在轉速從在所述第一轉速範圍(32)之外的轉速(η)變化到所述第一轉速範圍(32)的轉速(η)時，將所述點火時刻(ZZP)跳躍式地調整到所述第一點火時刻(ZZP1)上。
【文檔編號】F02D41/04GK103883408SQ201310702017
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2012年12月19日
【發明者】H.呂芬, G.邁爾, J.雷德克, A.克萊因, E.安德烈森 申請人:安德烈亞斯·斯蒂爾兩合公司