用於運行工作器械的方法

2023-11-08 04:27:52 1

專利名稱：用於運行工作器械的方法
技術領域：
本發明涉及一種用於運行在權利要求I的前序部分中所說明的類型的工作器械的方法。
背景技術：
工作器械(其工具由內燃機驅動)是普遍已知的。例如，文件DE 38 17 471 Cl描述了一種用於在這樣的工作器械中的內燃機的點火設備。在此設置成，對於在空轉轉速之下的低轉速使用不同的特性曲線以確定點火時刻，即取決於內燃機是剛被起動還是其處 於通常的運行中。如果在內燃機中在全負荷時燃燒用空氣和燃料的供給被強地節制，例如通過突然關閉節流閥，那麼轉速下降。根據發動機的結構類型，轉速下降可以以濃的方式(fett)(濃減速(Rich come down))或以稀的方式(mager)(稀減速(Lean come down))實現。在使用包含高的酒精含量的生物燃料類型時，在轉速下降時內燃機的特性可變化。因此，在利用傳統的燃料運行時以濃的方式減速(verzoegern)的內燃機可利用生物燃料以稀的方式減速。在以稀的方式的轉速下降時，內燃機可能不期望長地保持在提高的轉速水平上。這由操作者在聽覺上感覺到並且是不期望的。

發明內容
本發明目的在於說明一種用於運行工作器械的方法，利用該方法與所使用的燃料類型無關地得到良好的運行性能。該目的通過帶有權利要求I的特徵的方法實現。顯示出，在轉速在空轉轉速之上且在接合轉速(Einkuppeldrehzahl)之下的轉速範圍中下降時通過向後調整點火時刻可實現，內燃機雖然更經常地但是更弱地燃燒。由此轉速迅速減小，並且在稀減速時轉速也快速地下降到空轉轉速。在濃減速時、即在內燃機以濃的方式減速時，轉速非常迅速地下降直至在空轉轉速之下的轉速，從而在空轉轉速和接合轉速之間的轉速範圍中點火時刻的向後調整對內燃機以濃的方式的減速沒有負面的影響。由此可以以簡單的方式僅僅通過改變儲存在控制裝置中的特性曲線來實現良好的運行特性，即與使用者加裝(tanken)生物燃料還是傳統的燃料無關。有利地，點火時刻在第一轉速範圍中被調整到在上止點之前大約3°至大約8°的第三點火時刻。大約5°的第三點火時刻已證實為特別有利的。在此設置成，點火時刻在整個第一轉速範圍上是恆定的。有利地，在控制裝置中儲存有至少一個用於內燃機的減速的第一特性曲線，其根據轉速確定點火時刻。在此，概念「特性曲線」意指每個將固定的點火時刻與每個轉速相關聯的關聯性。特性曲線可以以每個任意的形式(例如作為關聯規則(Zuordnungsregel)Jt為算法、作為表格式的關聯性等)儲存在控制裝置中。有利地，當根據第三特性曲線來確定點火時刻時，實現將點火時刻調整到第三、稍晚的點火時刻直至轉速達到大於空轉轉速的第一轉速。如果轉速還從第一轉速繼續下降，那麼不設置進一步的向後調整，即使點火時刻此外根據第一特性曲線來確定。有利地，在轉速在第一轉速之下時點火時刻是第一點火時亥Ij，即用於空轉的點火時刻。有利地，在控制裝置中儲存有第二特性曲線，在加速時在至少一個轉速範圍中點火時刻根據其來確定。相應地，在控制裝置中儲存用於加速和用於減速的分離的特性曲線。有利地，當點火時刻根據第二特性曲線來確定時，在空轉轉速之上且在下接合轉速之下的第二轉速範圍中點火時刻相對於第一點火時刻被向「後」調整。第一轉速範圍(在其中根據第一特性曲線實現點火時刻的向後調整)和第二轉速範圍(在其中根據第二特性曲線實現向後調整)在此有利地重疊。在加速時，點火時刻的向後調整不是必要的。然而，在空轉轉速與下接合轉速之間的範圍在加速時被非常快速地經過，使得在加速時不產生點火時刻的向後調整的負面影響。點火時刻根據第二特性曲線的向後調整對於該情況是有利的，即操作者在第二轉速範圍中開始加速。在加速時點火時刻根據第二特性曲線來確定。為了避免在從第一特性曲線向第二特性曲線切換時點火時刻被向「前」調整，設置成，第二特性曲線也具有在空轉轉速與下接合轉速之間的範圍，在其中點火時刻被向「後」調整。
有利地，當點火時刻根據第二特性曲線(即用於加速的特性曲線)來確定時，點火時刻在第二轉速(其大於第一轉速)之上的第二轉速範圍中相對於第一點火時刻被向「後」調整。當點火時刻根據第二特性曲線來確定時，對於小於第二轉速且大於第一轉速的轉速，適宜地在第一點火時刻、即在用於空轉的點火時刻進行點火。通過在第二特性曲線中從大於第一轉速的第二轉速起才進行向後調整，可保證，向後調整對加速的影響很小。通過第一轉速範圍(在其中在轉速下降時實現點火時刻的向後調整)延伸直至接近空轉轉速的第一轉速，保證在稀減速時快速地達到空轉轉速。通過對於加速和減速設置不同的特性曲線用於點火時刻可良好地滿足對加速和減速的不同要求。有利地，在從下接合轉速起加速時實現點火時刻向「前」的連續調整直至達到第二點火時刻。在此有利地，對於在下接合轉速之上的轉速，第一和第二特性曲線重合。由此，對於在下接合轉速之上的轉速範圍用於加速和減速的共同的特性曲線是足夠的。在第二轉速範圍中這兩個特性曲線也還重合。在內燃機減速之後必須保證，接著的加速過程可良好地實現。對此設置成，在轉速下降到第三轉速(其大於下接合轉速)之下時，點火時刻首先根據第一特性曲線(即用於轉速下降的特性曲線)來確定並且在滿足切換標準之後根據第二特性曲線(即用於加速的特性曲線)來確定。有利地，切換標準是轉速下降到第四轉速之下並達到規定數量的連續的發動機循環，在其中點火時刻根據第一特性曲線來確定。尤其地，第四轉速小於空轉轉速。有利地，另一切換標準是達到第二數量的連續的發動機循環，在其中，點火時刻根據第一特性曲線來確定，其中，第二數量大於第一數量。當在相對小的第一數量的發動機循環之後達到第四轉速時或者當點火時刻已經在相對大的第二數量的發動機循環上根據第一特性曲線被確定時，相應地發生從第二特性曲線到第一特性曲線的切換，其中該切換那麼與所達到的轉速無關地實現。對於在空轉轉速之下的轉速必須保證,發動機在濃減速時不失速(ausgehen)。對此設置成，當點火時刻根據第一特性曲線(即用於轉速下降的特性曲線)來確定時，在轉速下降到第五轉速之下時點火時刻被向「前」調整到第四點火時刻，其中，第五轉速小於空轉轉速。由此實現，轉速再次上升。此外，通過點火時刻向「前」的調整可反作用於內燃機的過濃。有利地，當點火時刻根據第二特性曲線(即用於加速的特性曲線)來確定時，在空轉轉速之下的轉速加速時，點火時刻被連續地向「前」調整直至達到第五點火時刻，並且在達到第六轉速之後被向「後」調整到第一點火時刻、即用於空轉的點火時刻。由此可實現良好的加速性能，尤其在起動內燃機時。在此有利地，第五點火時刻早於第四點火時刻。


下面根據附圖闡述本發明的實施例。其中
圖I顯示了機動鋸的示意性的側視圖，
圖2顯示了通過圖I中的機動鋸的示意性的剖示圖， 圖3顯示了圖I中的機動鋸的內燃機的示意性的圖示，
圖4顯示了說明用於根據轉速確定點火時刻的特性曲線的圖表，
圖5顯示了對該方法的流程的圖表以及 圖6顯示了根據時間說明內燃機的轉速的圖表。
具體實施例方式在圖I中機動鋸I作為用於工作器械、尤其手操縱式工作器械的實施例示出。對於其它工作器械、尤其手操縱式工作器械(如切割機、自由切削機等)，所提出的方法也是有利的。機動鋸I具有罩殼2,在其處布置有後把手3和操作管(Griffrohr) 4用於引導機動鋸I。在罩殼2處布置有導軌5，其向前伸出並且在其處布置有鋸鏈6。鋸鏈6由布置在罩殼2中的內燃機7以環繞導軌5的方式驅動。如圖2所示，內燃機7 (其在該實施例中是單缸二衝程發動機)具有活塞9 (其經由連杆10旋轉地驅動曲軸12)。在曲軸12處布置有飛輪25，其同時可構造為用於輸送冷卻空氣的風扇葉輪。在飛輪25的背向內燃機7的側面處布置有用於起動內燃機7的起動裝置32。在飛輪25的周緣處布置有點火模塊24，其供給火花塞23以點火電壓。在內燃機7的與飛輪25相對的側面處，離合器(Kupplung) 33與曲軸12相連接，其在該實施例中構造為離心力離合器。在離心力離合器的驅動側處布置有驅動小齒輪34，其驅動鋸鏈6。如圖3所示，活塞9限制構造在內燃機7的氣缸8中的燃燒室22。至少一個溢流通道13通到燃燒室22中，溢流通道13在活塞9的下止點的區域中將燃燒室22與曲軸箱11的內腔相連接。火花塞23伸入燃燒室22中。從燃燒室22中引導有由活塞9進行縫隙控制的排出口 15。此外，在氣缸8處通有帶有由活塞9進行縫隙控制的進入口 14的輸送通道16。經由輸送通道16，燃燒用空氣經由空氣過濾器17來抽吸。所輸送的燃燒用空氣量的控制經由節流元件19實現,在該實施例中，節流元件19構造為節流閥。在該實施例中，節流元件19布置在化油器18中，燃料經由燃料孔20被輸送到化油器18中。燃料由於在輸送通道中構造的低壓被抽吸到輸送通道中。其它形式的燃料輸送也可以是有利的。在點火模塊24中，用於火花塞23的點火電壓由布置在飛輪25的外周緣處的、未顯示的磁體引起。此外，在點火模塊24中集成有控制裝置26，其確定點火時刻。控制裝置26也可與點火模塊24分離地來構造。根據加裝的燃料，在轉速下降時、尤其在從全負荷快速關閉節流元件19時，可導致稀的或濃的轉速下降。如果在轉速下降時在燃燒室22中出現濃的混合物，那麼轉速快速地非常強地下降到在圖4中顯示的空轉轉速Ik之下。在轉速下降時對於燃燒室22中較稀的混合氣，出現較慢的轉速下降，並且轉速η相對長地保持在空轉轉速&之上。為了也在稀的轉速下降中快速地達到空轉轉速&，第一特性曲線29 (其儲存在控制裝置26中並且在轉速下降時根據其來確定點火時刻ZZP)具有在空轉轉速&與下接合轉速nKu之間的第一轉速範圍nB1，在接合轉速時點火時刻ZZP被向「後」調整到第三點火時刻ZZP3(圖4)。有利地，點火時刻ZZP3處於上止點之前大約3°與上止點之前大約7°之間。在上止點之前大約5°的第三點火時刻ZZP3證實為特別有利的。對於空轉轉速％，第一特性曲線29和第二、同樣儲存在控制裝置26中的第二特性曲線30設置第一點火時刻ZZP1,其有利地處於上止點之前10°與上止點之前大約15°之間。在上止點之前大約12°的第 一點火時刻ZZP1證實為特別有利的。對於全負荷轉速1%，設置有僅僅一個特性曲線，其規定第二點火時刻ZZP2，其可處於上止點之前大約25°與上止點之前大約30°之間。在上止點之前大約28°的第二點火時刻ZZP2證實為特別有利的。特性曲線將固定的點火時刻與轉速範圍(對於其設置特性曲線)的每個轉速相關聯。在此，特性曲線可作為算法、表格、以轉速範圍(其相應關聯有恆定的點火時刻)的形式、作為這些說明的組合或以其它方式儲存在控制裝置中。離合器33的接合在轉速帶(Drehzahlband)中實現。接合過程在下接合轉速nKu開始並且在上接合轉速ηκ。結束。對於在下接合轉速nKu與上接合轉速ηκ。之間的轉速範圍設置成在加速時將點火時刻從第三、較晚的點火時刻ZZP3連續地向「前」調整到第二點火時刻ZZP2。在減速時該調整以相應的方式從第二點火時刻ZZP2至第三點火時刻ZZP3向「後」進行，從而在下接合轉速nKu與上接合轉速ηκ。之間的轉速範圍中第一特性曲線29與第二特性曲線30也重合。在圖4中繪出第三特性曲線31，其說明用於控制點火時刻ZZP的特性曲線的已知的走向。從空轉轉速％直至接合過程的開始，點火時刻恆定地保持在第一點火時刻ZZPp在特性曲線的該走向中，在稀減速中持續相對長，直至達到空轉轉速％。這在圖6中示意性地通過曲線43示出。通過點火時刻在第一轉速Ii1與下接合轉速nKu之間的第一轉速範圍nB1中被向「後」調整到第三點火時刻ZZP3，轉速明顯更快地下降。這在圖6中通過曲線44表示，其在所觀察的時間段上處於曲線43之下。在此，圖6說明在時間t上的轉速η。如圖4所示，第一轉速Ii1處於空轉轉速之上。空轉轉速化例如可處於大約3000轉每分鐘，而第一轉速Ii1在空轉轉速A之上大約200轉每分鐘。在此，空轉轉速％可變化，例如根據內燃機7或機動鋸I的維護狀態或根據環境條件。空轉轉速％可處於其中的範圍在圖4中作為轉速範圍27繪出。如果在減速時轉速η非常快地下降到空轉轉速之下，那麼在燃燒室22中的混合物是濃的。為了阻止內燃機7濃地失速，在低於第五轉速η5 (其處在空轉轉速之下)時點火時刻ZZP被向「前」調整到第四點火時刻ΖΖΡ4。第四點火時刻ZZP4位於用於空轉的第一點火時刻ZZP1與用於全負荷的第二點火時刻ZZP2之間。點火時刻ZZP4例如可處於上止點之前大約12°與大約18°之間，有利地在上止點之前大約15°。在低於第七轉速η7時，點火時刻在轉速進一步下降時被連續地向「後」調整。對於加速，設置有第二特性曲線30，在其中點火時刻ZZP在空轉轉速Ik與下接合轉速nKu之間的第二轉速範圍nB2中被向「後」調整，即同樣到第三點火時刻ZZP3。在此，到第三點火時刻ZZP3的調整在從第二轉速n2 (其處在空轉轉速h之上且在第一轉速Ii1之上)起加速時實現。例如，第二轉速n2可處於控制轉速Ik之上大約500轉/分鐘。向後調整進行直到達到下接合轉速nKu。在起動發動機之後，必須保證良好的加速。對此設置成，點火時刻首先根據第二特性曲線30被連續地向「前」調整，直至達到與第五點火時刻ZZP5相關聯的轉速。有利地，第五點火時刻ZZP5可處於上止點之前大約17°與上止點之前大約23°之間。在上止點之前 大約20°的第五點火時刻證實為特別有利的。在繼續加速時，點火時刻被恆定地保持在第五點火時刻ZZP5上，直至達到第六轉速n6。第六轉速n6處於轉速n5與n7之間並且可處於大約2000轉/分鐘。在達到第六轉速n6時，點火時刻被向「後」調整到第一點火時刻ZZP1,直至達到第二轉速H2並且實現繼續向後調整到第三點火時刻ZZP3。接合轉速nKu和ηκ。也可根據離合器33的磨損狀態且根據機動鋸I的維護狀態變化，即在轉速範圍28中,其在圖4中示意性地示出。轉速範圍nB1和nB2這樣來選擇,使得即使在離合器33的最不利的狀態、S卩非常低的下接合轉速nKu中，還實現向後調整到點火時刻ZZP3,即不僅在加速(第二特性曲線30)時而且在減速(第一特性曲線29)時。圖5顯示了方法的流程。如果內燃機7的轉速η從全負荷轉速下降，那麼實施該方法。為了內燃機7在減速過程之後又可被良好地加速，設置成，在轉速下降(在其中點火時刻根據第一特性曲線29來確定)之後，當存在規定的切換標準時，從第一特性曲線29切換到第二特性曲線30。在方法步驟35中檢查當前轉速是否處於全負荷轉速r%之上。如果是這種情況，則點火時刻在方法步驟41中根據第二特性曲線30來確定並且計數器(Zaehler)x被重置。如果瞬時轉速處於全負荷轉速r%之下，則點火時刻在方法步驟36中根據第一特性曲線29來確定，其在上接合轉速nKu之上的轉速中與第二特性曲線30重合。接下來，在方法步驟37中檢查當前轉速是否小於第三轉速n3。在該實施例中，第三轉速n3與上接合轉速ηκ。重合。然而，第三轉速η3也可處於上接合轉速ηκ。之上或之下。第三轉速η3大於下接合轉速nKu。如果瞬時轉速η處於第三轉速η3之上，在方法步驟35中該方法重新開始。如果瞬時轉速η下降到第三轉速η3之下,則計數器X在方法步驟38中被提高I。接下來確定計數器X是否已經處於一個數值之上，其在該實施例中為1100。在此，該數值對應於連續的發動機循環的數量，在其中點火時刻ZZP根據第一特性曲線29來確定。如果數值大於1100，則點火時刻在方法步驟41中與瞬態的轉速η無關地根據第二特性曲線30來確定，即在對應於1100個發動機循環的時間進程之後實現特性曲線29與30之間的切換。如果計數器小於1100，即如果內燃機7在小於1100個循環上根據第一特性曲線20來控制，則在下一個方法步驟40中確定計數器是否超過第二、明顯更小的數值，其在該實施例中為100，並且附加地確定轉速是否下降到第四轉速η4之下。如果是這種情況，則點火時刻在方法步驟41中同樣根據第二特性曲線30來確定，即在特性曲線29與30之間切換，並且計數器X被重置。第四轉速小於空轉轉速％並且例如可處於空轉轉速％之下大約100轉/分鐘。如果計數器X還小於100或瞬時轉速η處於第四轉速η4之上，則該方法在方法步驟35中重新開始。
權利要求
1.一種用於運行工作器械的方法，其中，所述工作器械具有內燃機(7)，其經由離合器(33)驅動至少一個工具，其中，在所述內燃機(7)加速時所述離合器(33)在下接合轉速(nKu)開始接合過程，其中，所述內燃機(7)具有活塞(9)、點火裝置和控制裝置(26)，其中，所述控制裝置(26)控制點火時刻(ZZP)，其中，設置有用於空轉的第一點火時刻(ZZP1)和用於全負荷的第二點火時刻(ZZP2),其中，所述第二點火時刻(ZZP2)早於所述第一點火時刻(ZZP1)，其特徵在於，所述點火時刻(ZZP)在轉速在空轉轉速( )之上並且在所述下接合轉速(nKu)之下的第一轉速範圍(nB1)中下降時相對於所述第一點火時刻(ZZP1)被向「後」調整。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述點火時刻(ZZP)在所述第一轉速範圍(nB1)中被調整到第三點火時刻(ZZP3),其為在所述活塞(9)的上止點之前3°至8°。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，在所述控制裝置(26)中儲存有至少一個用於所述內燃機(7)的減速的第一特性曲線(29)，其根據轉速(η)確定所述點火時刻(ZZP)。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，當根據所述第一特性曲線(29)來確定所述點火時刻時，在轉速(η)下降直至達到大於所述空轉轉速( )的第一轉速Oi1)時,確定所述第三點火時刻(ZZP3)作為所述點火時刻。
5.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，在所述控制裝置(26)中儲存有第二特性曲線(30)，在加速時在至少一個轉速範圍中所述點火時刻(ZZP)根據其來確定。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，當根據所述第二特性曲線(30)來確定所述點火時刻時，在所述空轉轉速( )之上並且在所述下接合轉速(nKu)之下所述點火時刻(ZZP)相對於所述第一點火時刻(ZZP1)被向「後」調整。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，當根據所述第二特性曲線(30)來確定所述點火時刻(ZZP)時，在大於所述第一轉速(II1)的第二轉速(n2)之上所述點火時刻(ZZP)相對於所述第一點火時刻(ZZP1)被向「後」調整，並且當根據所述第二特性曲線(30)來確定所述點火時刻(ZZP)時，在小於所述第二轉速(n2)且大於所述第一轉速(Ii1)的轉速在所述第一點火時刻(ZZP1)進行點火。
8.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，在加速時從所述下接合轉速(nKu)起實現連續調整所述點火時刻(ZZP)向「前」直至達到所述第二點火時刻(ZZP2),其中，所述第一特性曲線(29)與所述第二特性曲線(30)在所述下接合轉速(nKu)之上的轉速(η)中重合。
9.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，在轉速下降到大於所述下接合轉速(nKu)的第三轉速之下時，所述點火時刻(ZZP)首先根據所述第一特性曲線(29)來確定並且在滿足切換標準之後根據所述第二特性曲線(30)來確定。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，切換標準是轉速(η)下降到第四轉速(Ii4)之下並達到第一規定數量的連續的發動機循環，在其中所述點火時刻(ZZP)根據所述第一特性曲線(29)來確定。
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，切換標準是達到第二數量的連續的發動機循環，在其中所述點火時刻(ZZP)根據所述第一特性曲線(29)來確定，其中，所述第二數量大於所述第一數量。
12.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，當根據所述第一特性曲線(29)來確定所述點火時刻(ZZP)時，在轉速(η)下降到第五轉速(η5)之下時所述點火時刻(ZZP)被向「前」調整到第四點火時刻(ZZP4),其中，所述第五轉速(η5)小於所述空轉轉速00。
13.根據權利要求12所述的方法，其特徵在於，當根據所述第二特性曲線(30)來確定所述點火時刻(ZZP)時，當轉速(η)在所述空轉轉速OO之下加速時所述點火時刻(ZZP)被連續向「前」調整直至達到第五點火時刻(ZZP5)並且在達到第六轉速(η6)之後被向「後」調整到所述第一點火時刻(ZZP1)。
14.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，所述第五點火時刻(ZZP5)早於所述第四點火時刻(ZZP4)。
全文摘要
本發明涉及一種用於運行工作器械的方法，工作器械具有內燃機(7)，其經由離合器(33)驅動至少一個工具。在內燃機(7)加速時離合器(33)在下接合轉速(nKu)下開始接合過程。內燃機(7)具有活塞(9)、點火裝置和控制裝置(26)。控制裝置(26)控制點火時刻(ZZP)，其中，設置有用於空轉的第一點火時刻(ZZP1)和用於全負荷的第二點火時刻(ZZP2)。第二點火時刻(ZZP2)早於第一點火時刻(ZZP1)。對於該方法設置成，點火時刻(ZZP)在轉速在空轉轉速(nL)之上且在下接合轉速(nKu)之下的第一轉速範圍(nB1)中下降時相對於第一點火時刻(ZZP1)被向「後」調整。
文檔編號F02P5/145GK102797611SQ201210165759
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月25日 優先權日2011年5月25日
發明者N.庫納特, J.奧珀勒, M.格雷特 申請人:安德烈亞斯 . 斯蒂爾兩合公司