用于运行在手持工作器具中的内燃机的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于运行在手持工作器具中的内燃机的方法，其中，该手持工作器具具有离合器，其在接合转速(nk)的情况下来接合。工作器具具有内燃机，其在高于接合转速(nk)的转速的情况下与工作器具的工具处于有效连接中。内燃机具有点火控制装置，其针对内燃机的转速预定有至少一个点火时刻。点火控制装置针对第一转速范围的任何转速定第一点火时刻，且针对邻接于第一转速范围的第二转速范围的任何转速(n)预定第二点火时刻。任何第一点火时刻比任何第二点火时刻晚至少5°的曲轴角度。为了能够实现工作器具在第一转速范围中的稳定运行，设置成第一转速范围至少从接合转速(nk)延伸到直至大约7000U/min的极限转速(nG)。
【专利说明】用于运行在手持工作器具中的内燃机的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于运行在手持工作器具(例如自由式切割机(Freischneider)、鼓风机、机动锯、切断机等等)中的内燃机的方法。
【背景技术】
[0002]从文献DE 10 2006 056 924 Al中已知一种用于运行在手持工作器具中的内燃机的方法，在其中，取决于转速确定点火时刻。在空转中设置稍晚的点火时刻。在紧接于空转范围的加速范围中设定稍早的点火时刻，随着转速的增加将该点火时刻进一步“提前”调整直至到与全负荷相关联的点火时刻上。
[0003]已显示出在如此控制的内燃机中在部分负荷中不能实现稳定地运行。转速波动强烈，从而对于操作者来说不能保持恒定的转速。针对手持工作器具的特殊应用(例如切割草或水稻)，值得期望的是在带有相对于全负荷更小的转速的情况下的部分负荷运行。通过减小的转速实现经济的切割并且可减小对植物的间接伤害。同时由于更小的转速而减小声音发射。在以部分负荷工作时，由于旋转的质量产生的离心力小于在全负荷中的离心力，从而在部分负荷中得到更高的操作舒适性。此外，比起在全负荷中的情况，燃料消耗更小。
[0004]在此，旋转的质量尤其为马达和工具的旋转质量。因此值得期望的是能够在部分负荷中稳定运行的内燃机。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种用于运行在手持工作器具中的内燃机的方法，利用该方法还可在部分负荷中在很小的转速波动的情况下实现稳定的运行。
[0006]该目的通过带有权利要求1的特征的、用于运行在手持工作器具中的内燃机的方法来实现。
[0007]已显示出针对稳定的部分负荷运行，在相应于部分负荷范围的第一转速范围中的点火时刻应比在相应于全负荷运行的第二转速范围中的点火时刻晚至少5°的曲轴角度。第一转速范围至少从接合转速延伸直至约7000U/min的极限转速。因此自接合转速起直至约7000U/min的转速选择相对更晚的点火时刻。尤其在热态内燃机中，由于更晚的点火时刻人为地使得内燃机在部分负荷范围中的功率下降。由于在第一转速范围中更晚的点火时亥IJ，在每次燃烧时产生更少的能量。为了保持转速恒定，已知在个别的马达循环中中断点火。如果在第一转速范围中在相对很早的点火时刻点火，则使得曲轴非常强地加速并且必须在多个马达循环上中断点火，直至转速再次下降到期望值上。由于曲轴在点火之后很强的加速和接着的没有燃烧的多次马达循环而产生很强的转速波动。如果在第一转速范围中在更晚的时刻点火，则曲轴的加速更小并且仅仅必须针对少许的马达循环(尤其没有针对马达循环)中断点火。由此可将在部分负荷范围中的转速保持近似恒定。使得在很宽的部分负荷范围中的持续运行成为可能。例如，如果需要仅仅很小的功率以驱动工具，操作者可保持转速稳定并且持续地以部分负荷来运行工作器具。[0008]有利地，极限转速至少相应于接合转速的两倍，由此实现在相对很大的转速范围上延伸的非常宽的部分负荷范围。有利地，极限转速范围为约7000U/min至约9000U/min。
[0009]有利地，第一点火时刻和第二点火时刻相差至少10°的曲轴角度。在此，第一点火时刻比第二点火时刻晚至少10°的曲轴角度。因此在第一转速范围与第二转速范围之间形成至少10°的曲轴角度的显著的点火时刻突变。
[0010]有利地，每个点火时刻范围包括最高8°的曲轴角度。因此点火时刻范围相应对应于带有8°的曲轴角度的宽度的点火时刻带。两个点火时刻带彼此具有至少5°的曲轴角度的间隔。有利地，在点火时刻与转速之间的关系在点火时刻范围中的至少一个中是线性的。在此，点火时刻可取决于转速线性变化或者对于整个转速范围来说是恒定的。尤其在转速上升时在点火时刻范围之内不“提前”调整点火时刻。在此，点火时刻可在转速上升时保持恒定，或者可“延迟”调整点火时刻。通过在第一转速范围的至少一个部分区段中延迟调整点火时刻实现转速的稳定，因为由于在转速上升时“延迟”调整点火时刻使得燃烧释放更少的能量并且由此引起转速下降。有利地，说明在点火时刻与转速之间的关系的曲线始终处在第一转速范围中。说明在点火时刻与转速之间的关系的曲线针对第一转速范围不具有突变。在此，曲线可在部分区段中或者针对整个第一转速范围线性地伸延。有利地，曲线由不同斜率的多个直线组成。
[0011]有利地，第一点火时刻处在在活塞的上死点之前约10°的曲轴角度至在活塞的上死点之前约40°的曲轴角度的范围中。特别有利地，第一点火时刻处在在活塞的上死点之前约10°的曲轴角度至在活塞的上死点之前约35°的曲轴角度的范围中。有利地，第二点火时刻处在在活塞的上死点之前约20°的曲轴角度至在活塞的上死点之前约45°的曲轴角度的范围中，尤其处在在活塞的上死点之前约30°的曲轴角度至在活塞的上死点之前约40°的曲轴角度的范围中。由此在内燃机在第二转速范围(其相应于全负荷范围)中运行时实现很高的功率。
[0012]第一转速范围的任何转速关联于第一点火时刻，而第二转速范围的任何转速关联于第二点火时刻。有利地，在至少一个运行状态中，在转速从在转速范围中的一个转速范围之外的转速变化到该转速范围的转速时，即在转速从第一转速范围之外的转速变化到该第一转速范围的转速时，或者在转速从第二转速范围之外的转速变化到该第二转速范围的转速时，不是将点火时刻跳跃式地调整到与该转速范围相关联的点火时刻上，而是与时间有关地来控制,直至达到相关联的点火时刻或者转速再次离开该转速范围。已显示出在转速变化到转速范围中的一个转速范围的转速时，将点火时刻以突变地方式调整到与该转速范围相关联的点火时刻上可是不利的。因此设置成，如果出现在该转速范围中的转速，那么在第一转速范围中和第二转速范围中将点火时刻首先不调整到根据点火控制装置设置的、与该转速范围相关联的点火时刻上，而是与时间有关地来控制到与该转速范围相关联的点火时刻上的调整。在此，与时间有关的控制可为逐步的线性的控制或任意曲线形地控制。
[0013]由于突变式地调整点火时刻，尤其在将点火时刻从第一点火时刻调整到第二点火时刻时，即在明显突变式地“提前”调整点火时刻时，可出现工作器具的不期望的振动。突变式地“提前”调整点火时刻弓I起突变式的功率增加，其传递到工作器具的工具的驱动轴上。功率增加在工具处引起冲击，其导致转速在接着的马达循环中再次下降到极限转速之下，这导致更晚的点火时刻。接着的加速重新引起超过极限转速以及突变式地“提前”调整点火时刻。因此多次短暂连续地超过和低于极限转速，这导致工作器具的振动。在超过极限转速的情况下，振动可通过与时间有关地控制点火时刻来避免。
[0014]尤其对于冷态内燃机且在部分负荷范围中加速时，在第一点火时刻点火的情况下达到很差的加速，因为与部分负荷范围相关联的第一点火时刻在冷态的机器中引起很短的燃烧持续时间并且由此引起较很差的冷态加速(Kaltbeschleunigung)。在转速变化到第一转速范围的转速时可由此来明显改善加速，即，首先将点火时刻调整到第二点火时刻(即很早的点火时刻)上并且与时间有关地受控地实现调整到第一点火时刻上。
[0015]当取决于马达循环的数量进行点火时刻的与时间有关的控制时，得到一简单的构造方案。有利地，在超过极限转速之后在接着经过预定数量的马达循环之后在该转速范围中将点火时刻逐步调整到与该转速范围相关联的点火时刻上。因此不是直接在转速调整到该转速范围中之后进行调整点火时刻，而是直到在该转速范围中在预定数量的马达循环之后才进行调整点火时刻。由此，在转速在极限转速的范围中变化时，即当多次以很短连续的间隔超过或低于极限转速时，实现稳定的运行性能。还可在该转速范围中经过预定的时间之后或者在超过处成高于极限转速的激活转速之后进行将点火时刻调整到与转速范围相关联的点火时刻上。还可设置成组合用于开始点火时刻的调整的标准。还可设置成直接在转速调整到转速范围中之后进行点火时刻的调整。
[0016]有利地，在至少一个运行状态中，在转速从第一转速范围的转速变化到第二转速范围的转速时，以第一点火时刻为起点与时间有关地“提前”调整点火时刻，直至达到第二点火时刻或者转速离开第二转速范围。尤其在每个运行状态中在转速从第一转速范围的转速变化到第二转速范围的转速时进行点火时刻的与时间有关的调整。在此，运行状态可为高于或低于内燃机的预定的运行温度的运行，即在冷态或热态内燃机的情况下的运行。运行状态还可取决于环境压力、燃料成分等等来支配。该参数、其他的参数或者另外的参数的组合也可限定运行状态。一运行状态与另一运行状态的区别在于对于相同的转速来说不同的点火时刻是适宜的。
[0017]有利地，在转速从在第一转速范围之外的转速变化到第一转速范围的转速时，在满足至少一个预定的第一标准时设置成以第二点火时刻为起点与时间有关地“延迟”调整点火时刻，直至达到第一点火时刻或者转速离开第一转速范围。尤其当转速从第二转速范围的转速变化到第一转速范围的转速时，那时设置成将点火时刻从第二点火时刻调整到第一点火时刻上。然而，当转速在加速时从空转范围进入到第一转速范围中时，那时也设置成将点火时刻从第二点火时刻与时间有关地调整到第一点火时刻上。即使当转速从空转范围变化到部分负荷范围时，设置成首先将点火时刻调整到第二转速范围的点火时刻上。通常这是非常明显地“提前”调整点火时刻。由此使得能够实现内燃机的很好的加速。
[0018]第一标准(在满足该标准之后，以第二点火时刻为起点与时间有关地“延迟”调整点火时刻，直至达到第一点火时刻或者转速离开第一转速范围)尤其为达到工具器具的一定的温度，尤其所期望的运行温度。尤其在冷态内燃机中，针对第一转速范围设置的相对很晚的点火时刻引起不充分的加速。因此，在冷态内燃机中，即当内燃机以低于所期望的运行温度运行时，设置成首先将在第一转速范围中的点火时刻调整到第二点火时刻上。如果满足预定的第一标准，那么当转速处于第一转速范围中时，以该第二点火时刻为起点将点火时刻逐步“延迟”调整到第一点火时刻上。[0019]有利地，预定的第一标准为达到工作器具的温度和/或在预定的事件之后经过预定数量的马达循环。在此，预定的事件尤其为内燃机的起动。特别有利地，测量内燃机的温度或者测量可推出内燃机的温度(例如点火控制装置等的温度)的温度。内燃机的温度尤其利用在内燃机的气缸或曲轴箱处的温度传感器来测量。有利地，取决于所测量的温度来确定应经过多少次马达循环，直至由此满足预定的第一标准，尤其达到所期望的运行温度。在经过该数量的马达循环之后，在转速从在第一转速范围之外的转速变化到第一转速范围的转速时，设置成将点火时刻直接调整到第一点火时刻上。
[0020]还可这样设置:为了确定是否满足预定的第一标准，在超过预定转速之后确定所经过的马达循环的数量。还可根据在内燃机起动之前的温度确定高于预定的转速的待经过的马达循环。然而还可设置成在预定的事件之后(例如在内燃机起动之后或者在超过预定的转速之后)仅仅根据工作器具的温度或者仅仅根据所经过的马达循环的数量来确定预定的第一标准。在此，预定的转速尤其为极限转速。通过测量内燃机的温度(尤其曲轴箱或气缸的温度)还可直接测量内燃机是否已经达到运行温度。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]下面根据附图阐述本发明的实施例。其中:
图1显示了手持工作器具的示意性的图示，
图2显示了图1的工作器具的示意性的截面图，
图3显示了图1的工作器具的内燃机的示意性的截面图，
图4和5显示了内燃机的点火时刻取决于转速的走向的图示，
图6显示了转速和点火时刻关于时间的走向，
图7显示了点火时刻关于转速的走向。
【具体实施方式】
[0022]图1作为用于手持工作器具I的实施例显示了自由式切割机。然而，在下面说明的用于运行内燃机的方法还可用于使用在其他的手持工作器具(例如鼓风机、树篱修剪机、机动锯、切断机等等)中的内燃机。在鼓风机中，输送工作空气流的风扇叶轮为工具。有利地，后续说明的方法使用在在手持工作器具(其通常在更长的时间段上以部分负荷的方式来运行)中的内燃机中。尤其对于自由式切割机(其具有金属刀具作为工具)为这种情况。
[0023]工作器具I具有布置在引导管3的一端部处的马达壳体2，在图2中显示出的内燃机15布置在该马达壳体2中。用于操纵用于内燃机15的起动装置14的起动把手13从马达壳体中突出。
[0024]如图1显示的那样，在引导管3的背对马达壳体2、面向底部的端部上固定有传动机构头部9,其未显示出的驱动轴驱动刀具10围绕旋转轴线11旋转。邻近传动机构头部9在引导管3处固定有保护装置12。如图1还显示出的那样，在引导管3处保持有把手架4，两个把手5和6固定在该把手架4处。把手6承载有用于操纵内燃机15的加速杆7以及加速杆锁定件8。
[0025]如图2显示的那样，内燃机15具有气缸16，在该气缸16中往复地支承有活塞18。活塞18通过连杆19驱动可围绕回转轴线21回转地支承在曲轴箱17中的曲轴20。如图3显示的那样，在气缸16中构造有由活塞18限制的燃烧室28。火花塞23突入到燃烧室28中。如图2显示的那样，火花塞23由点火控制装置22控制。在本实施例中，点火控制装置22布置在飞轮24的外周缘处。飞轮24承载未显示出的磁体，其在点火控制装置22处产生用于火花塞23的点火电压。点火控制装置22也可为单独的控制装置。飞轮24抗扭地与曲轴20相连接。在背对飞轮24的侧部处布置有离合器25，其构造为离心式离合器，并且其在接合状态中使曲轴20与驱动轴27相连接。驱动轴27穿过引导管3并且驱动布置在传动机构头部9中的传动机构。在本实施例中，离合器25的离合器鼓盘通过联结兀件26与驱动轴27相连接。
[0026]如图3显示的那样，内燃机15构造为二冲程马达。内燃机15为单缸马达。内燃机15具有由活塞18控制的到曲轴箱17中的入口 35。通过该入口 35将燃料/空气混合物输送到曲轴箱17中。在汽化器37中形成燃料/空气混合物，在该汽化器37中将燃料输送给所抽吸的燃烧用空气。还可设置成通过在汽化器37中的燃料阀将燃料输送到进气通道中或者直接输送到曲轴箱17中或者燃烧室28中。曲轴箱17在活塞18的下死点中通过溢流通道29与燃烧室28相连接。溢流通道29到燃烧室28中的入口同样由活塞18控制。从燃烧室28中引出同样由活塞18控制的出口 36。在运行中，在活塞18的上冲程中通过入口 35将燃料/空气混合物吸到曲轴箱17中。燃料/空气混合物在活塞18的下冲程中被压缩并且在活塞18的下死点的范围中通过溢流通道29压到燃烧室28中。在活塞18的上死点的范围中，火花塞23点燃在燃烧室28中的燃料/空气混合物。随后的燃烧使活塞18朝其下死点的方向上加速。一旦出口 36打开，排气就从燃烧室28中流出，并且用于下一马达循环的新鲜的燃料/空气混合物从曲轴箱17中伴流通过溢流通道29。
[0027]为了在任何转速中都实现内燃机15的有利的性能，取决于内燃机15的转速来确定点火时刻，即，这样的时刻:在该时刻火花塞23与活塞18的上死点相关地进行点火。在图4中显示了说明点火时刻ZZP关于转速η的图表。在从静止状态延伸直至转速Ii1的转速范围30中，在转速η上升时始终继续“提前”调整点火时ΖΖΡ。转速范围30相应于内燃机15的起动转速范围。如在图4中的虚线38说明的那样，针对用于起动的转速范围30有利地储存多条特征曲线，其给出取决于转速η的点火时刻ZZP并且可取决于内燃机15的一个或多个运行参数以已知的方式来选择。
[0028]相应于空转范围的转速范围31紧接于转速范围30。转速范围31从转速Ii1延伸直至接合转速nk。有利地，接合转速nk处在从约3500U/min至约5000U/min的转速范围中。接合转速nk为这样的转速η,即离合器25在该转速中进行接合。如果离合器25在转速带(Drehzahlband)中接合,则接合转速nk为在在其中离合器25开始接合的转速η与在其中离合器25已经完全接合的转速η之间的平均转速。有利地，转速Ii1处在从约1000U/min至约3000U/min的转速范围中。在相应于空转的转速范围31中将点火时刻ZZP设定到相对较晚的点火时刻的第三点火时刻ZZP3上。有利地，在空转中的第三点火时刻ZZP3可为在活塞18的上死点之前约8°的曲轴角度至在活塞18的上死点之前约14°的曲轴角度。在此，曲轴角度说明曲轴20关于活塞18的上死点的相对位置。360°的曲轴角度相应于曲轴20的完整一转。
[0029]相应于部分负荷范围的转速范围32在接合转速nk之上延伸。转速范围32从接合转速nk延伸直至极限转速ne。极限转速ne为至少7000U/min。极限转速ne为接合转速nk的至少两倍。有利地，极限转速ne在约7000U/min与约9000U/min之间。在相应于部分负荷范围的转速范围32中，由点火控制装置22将点火时刻ZZP调整到比第三点火时刻ZZP3更早的第一点火时刻ZZP1上。第一点火时刻ZZP1处在从在活塞18的上死点之前约10°的曲轴角度至在活塞18的上死点之前约40°的曲轴角度的范围中。第一点火时刻ZZP1尤其处在在活塞18的上死点之前约10°的曲轴角度至在活塞18的上死点之前约35°的曲轴角度的范围中。相关联的第一点火时刻ZZP1在整个第一转速范围32上可是恒定的。利用实线说明了点火时刻ZZP的恒定的走向。因此针对第一转速范围32的任何转速η设定相同的点火时刻ZZP115然而还可设置成点火时刻ZZP取决于转速η变化，其中，有利地，点火时刻ZZP在转速范围31，32，33中的变化很小。示例性地通过虚线47示出了说明在点火时刻ZZP与转速η之间的关系的曲线的线性下降的走向。在此，第一转速范围32的所有点火时刻ZZP都处在有利地包括最高约8°的曲轴角度的范围的转速范围49中。该曲线的随着转速η上升恒定的走向和随着转速η上升下降的走向的组合也可是有利的。在此，曲线的下降的走向相应于随着转速η上升“延迟”调整点火时刻ΖΖΡ。有利地，在第一转速范围32中随着转速η上升不“提前”调整点火时刻ΖΖΡ。有利地，说明在第一转速范围32中点火时刻ZZP关于转速η的走向的曲线是连续的，即不具有点火时刻突变。
[0030]在极限转速ne之上，相应于全负荷范围的转速范围33紧接于转速范围32。在转速范围33中将点火时刻ZZP调整到明显处在第一点火时刻ZZP1之前的第二点火时刻ZZP2上。通过实线显示出第二点火时刻ZZP2关于转速η的恒定的走向。然而，第二点火时刻ZZP2还可取决于转速η变化，其中，该变化尤其很小。通过虚线48示例性地显示出第二点火时刻ZZPd^随着转速下降的走向，其中，下降是线性的。在此随着转速η的上升设定更晚的第二点火时刻ΖΖΡ2。由此将转速η稳定 在第二转速范围33中。在此，第二点火时刻ZZP2处在有利地最高包括约8°的曲轴角度的第二转速范围33中。任何第二点火时刻ZZP2处于任何第一点火时刻ZZPii前至少5°的曲轴角度，尤其至少10°的曲轴角度。尤其在极限转速％处的第二点火时刻ZZP2处于在极限转速ne处的第一点火时刻ZZP1之前至少10°的曲轴角度。因此，说明在第一转速范围32中和在第二转速范围33中点火时刻ZZP关于转速η的走向的曲线的极限值在极限转速ne处相差至少5°的曲轴角度。在此，针对第一转速范围32的极限值处得比针对第二转速范围33的极限值晚至少5°的曲轴角度。说明点火时刻ZZP关于转速η的走向的曲线在极限转速ne处具有至少5°的曲轴角度的突变。
[0031]有利地，任何第二点火时刻ZZP2处在在活塞18的上死点之前约20°的曲轴角度直至在活塞18的上死点之前约45°的曲轴角度的范围中。第二点火时刻ZZP2尤其处在在活塞18的上死点之前约30°的曲轴角度直至在活塞18的上死点之前约40°的曲轴角度的范围中。
[0032]转速范围33从极限转速ne延伸直到第二转速n2。第二转速n2大于极限转速ne并且有利地处在从约8500U/min直至内燃机的最大转速的范围中。在第二转速n2之上，相应于内燃机15的调节范围(Abregelbereich)的转速范围34紧接于转速范围33。在转速范围34中将点火时刻ZZP调整到明显晚于第二点火时刻ZZP2的第四点火时刻ZZP4上。在本实施例中，第四点火时刻ZZP4也晚于第一点火时刻ZZPp然而，第四点火时刻ZZP4还可处在第一点火时刻ZZP1的范围中。通过在转速范围34中“延迟”调整点火时刻ZZP调节内燃机15并且降低转速η。针对转速范围34还可设置另一点火时刻，例如第二点火时刻ΖΖΡ2。[0033]相应于部分负荷范围的转速范围32实施为非常宽的范围。如果以处在转速范围32之内的转速运行马达，则点火时刻在在接合转速nk与极限转速ne之间的转速范围中是恒定的。由此实现内燃机15在部分负荷中的稳定运行。由于直至极限转速ne将点火时刻ZZP1恒定地调整到相对很晚的点火时刻ZZP1上，所以即使在非常高的部分负荷中也实现内燃机15带有很小的转速波动的稳定的运行。
[0034]已证明在从转速范围32过渡到转速范围33时由于点火时刻ZZP从第一点火时刻ZZP1突变式地调整到第二点火时刻ZZP2而可在极限转速ne中产生振动。尤其在带有引导管3的工作器具(例如在图1中显示的自由式切割机)中，振动可导致整个引导管3的振动。这并非是所期望的。为了减小或避免振动，设置成如在图5中通过虚线39说明的那样在超过极限转速ne之后在加速时(即当转速η从用于部分负荷的转速范围32变化到用于全负荷的转速范围33时)，不是将点火时刻ZZP突变式地从第一点火时刻ZZP1调整到第二点火时刻ZZP2上，而是沿着箭头40进行与时间有关地(尤其逐步地)将点火时刻ZZP从第一点火时刻ZZP1调整到第二点火时刻ZZP2上。有利地，在此进行点火时刻ZZP的与时间相关的调整，直至达到第二点火时刻ZZP2或者转速离开用于全负荷的转速范围33。
[0035]可直接在超过极限转速ne之后开始逐步的调整。有利地，然而延迟进行将点火时刻从第一点火时刻ZZP1调整到第二点火时刻ZZP2上。为此可设置成当超过处成高于极限转速ne的激活转速％时，那时才开始点火时刻调整。这在图5中示意性地进行了显示。备选地或附加地，当在超过极限转速ne之后经过预定的时间(尤其预定数量的马达循环)时，可开始将点火时刻ZZP从第一点火时刻ZZP1调整到第二点火时刻ZZP2上。点火时刻ZZP的与时间相关的调整避免了一再直接连续地超过和低于极限转速ne以及伴随于此产生的振动。因为在超过极限转速ne时进行点火时刻ZZP的与时间相关的调整，所以不需要在部分负荷范围与全负荷范围之间的点火时刻曲线的线性上升的区域以避免在部分负荷范围与全负荷范围之间的点火时刻突变。由此实现带有很早的点火时刻ZZP的用于全负荷的很大的转速范围33和带有很晚的点火时刻ZZP的用于部分负荷的很大的转速范围32。
[0036]图6示意性地显示了转速η和点火时刻ZZP关于时间t的走向。在图6中，为了更好的清楚明了起见，在图表的右侧上显示了转速范围30，31，32，33和34。在第一时刻h起动内燃机15。直至第二时刻t2转速上升。针对起动，转速处于转速范围30中。有利地，在转速η上升时根据多个运行参数控制点火时刻ΖΖΡ。在时刻t2，转速η在转速范围31中处在第一转速Ill与接合转速nk之间。点火时刻ZZP在转速范围31中是恒定的并且被设定到第三点火时刻ZZP3上。在时刻t3，转速η超过接合转速nk。在时刻t3将点火时刻调整到用于转速范围32的第一点火时刻ZZP1上。在时刻t4，超过极限转速ne。点火时刻ZZP目前保持第一点火时刻ZZP1，直至在继续加速之后直至在时刻t5还超过激活转速nA。只有在时刻t5才将点火时刻ZZP从第一点火时刻ZZP1调整到第二点火时刻ZZP2上。备选地，可在经过预定的时间(其例如可相应于在时刻扒与〖5之间的时间段)之后调整点火时刻。然而不是如通过虚线41说明的那样突变地进行调整，而是逐步地、在本实施例中以线性伸延的斜坡的形式进行调整，直至达到第二点火时刻ZZP2。代替通过线42示出的斜坡，在将点火时刻ZZP从第一点火时刻ZZP1调整到第二点火时刻ZZP2上时可设置点火时刻ZZP的任何任意的其他走向。
[0037]在时刻t6，转速η下降到低于极限转速ne，并且将点火时刻从第二点火时刻ZZP2突变地调整到第一点火时刻ZZP1上，如在图6中以实线显示的那样。在时刻t7重新超过激活转速nA，并且将点火时刻ZZP从第一点火时刻ZZP1逐步地调整到第二点火时刻ZZP2上。在时刻t8超过第二转速n2，并且调节转速。为此将点火时刻ZZP调整到相对处得“很晚”的第四点火时刻ZZP4上。在本实施例中，第四点火时刻ZZP4处在第一点火时刻ZZP1与第三点火时刻ZZP3之间。还可以其它方式进行调节。在时刻t9再次低于转速n2，并且将点火时刻ZZP突变地调整到用于全负荷范围的第二点火时刻ZZP2上。在时刻t1(l也低于极限转速nG,并且将点火时刻ZZP从第二点火时刻ZZP2突变地调整到第一点火时刻ZZP1上。在时刻tn尤其通过使点火系统短路切断内燃机15，从而不再进行进一步的点火。
[0038]已证明尤其在冷态内燃机中(即当内燃机15的运行温度低于预定的运行温度时)，很晚的第一点火时刻ZZP1导致在第一转速范围32中的不好的加速。为了避免这种情况，在满足至少第一标准的情况下，尤其在低于内燃机15的预定的运行温度运行时，设置成在转速范围32中将点火时刻ZZP从第二点火时刻ZZP2逐步地调整到第一点火时刻ZZP1上，如通过在图7中的线44和箭头45表明的那样。在此设置成在转速变化到转速范围32中时，g卩，当转速从第一转速范围31上升超过接合转速nk或者从转速范围33降低低于极限转速ne时，一旦满足该第一条件，就首先将点火时刻ZZP调整到第二点火时刻ZZP2上，并且然后将点火时刻ZZP逐步地“延迟”调整到第一点火时刻ZZP1上。在图7中以实线46显示的在转速范围32中的点火时刻ZZP的走向相应于用于点火时刻ZZP的已知的特征曲线，利用该特征曲线不能在转速近似恒定的情况下实现内燃机15在转速范围32中的稳定的运行，因为产生非常大的转速波动。该转速波动由由于在很早的点火时刻的情况下富含能量的燃烧的很大的加速度和紧接着的没有燃烧的一次或多次马达循环(在其中，为了调节转速而中断点火)引起。
[0039]如果运行温度处成低于预定的温度，则已经证明在转速范围32中的第一点火时刻ZZP1中得到过小的燃烧持续时间并且由此得到过小的加速。如果运行温度高于预定运行温度，即内燃机15为热态，则在内燃机15运行时根据在转速范围32中的线46获得在转速范围32中(即在部分负荷中)过大的功率，由此产生非常大的转速波动。因此，有利地，仅在存在预定的第一标准时设置成将点火时刻以多步的方式从第二点火时刻ZZP2调整到第一点火时刻ZZP1上。有利地，该第一标准为达到内燃机15的预定的运行温度。
[0040]为了评定内燃机15是否已经达到预定的运行温度，可考虑温度和/或经过预定的持续时间。为了确定所经过的预定的持续时间，有利地，自预定的事件起确定正在进行的马达循环的数量。有利地，在起动内燃机15之前测量内燃机15的温度或工作器具I的其他温度。温度尤其为控制器具(例如工作器具I的点火控制装置22)的温度。根据在起动时的温度可确定必需多少次马达循环直至达到预定的运行温度。在此可考虑自起动起的马达循环或者高于预定转速的或者自超过预定转速(例如极限转速ne)起的马达循环。精确测量内燃机15的运行温度可是有利的。然而，为了设定点火时刻，通常足够精确地进行评定运行温度，运行温度的评定可以简单的方式(例如根据起动温度和/或马达循环的数量)来进行。
[0041]可以时间延迟的方式(即在转速已经针对预定数量的马达循环运动到转速范围32中之后)进行在转速范围32中将点火时刻ZZP从第二点火时刻ZZP2调整到第一点火时刻ZZP1上。在图6中以时刻t6为起点通过线43示意性地说明在将点火时刻从第二点火时刻ZZP2逐步地调整到第一点火时刻ZZP1上时的点火时刻ZZP的走向。有利地，在转速范围32中进行一次点火时刻ZZP从第二点火时刻ZZP2到第一点火时刻ZZP1上的调整，S卩，当满足预定的第一标准时进行。如果转速η在该时刻不处在第一转速范围32之内，可设置成在满足预定的第一标准之前将在第一转速范围32中的点火时刻ZZP设定到第一点火时刻ZZP1上。如果转速η在满足预定的第一标准之后再次进入第一转速范围32中，则可设置成将点火时刻ZZP直接调整到第一点火时刻ZZP1上。
【权利要求】
1.一种用于运行在手持工作器具中的内燃机的方法，其中，所述工作器具(I)具有离合器(25)和至少一个工具，其中，所述离合器(25)在接合转速(nk)的情况下进行接合，并且其中，所述内燃机(15)在高于所述接合转速(nk)的转速(η)的情况下与所述工具处于有效连接中，其中，所述内燃机(15)具有气缸(16)，在所述气缸(16)中往复地支承有活塞(18)，其中，所述活塞(18)旋转地驱动可回转地支承在曲轴箱(17)中的曲轴(20)，其中，所述内燃机(15)具有点火控制装置(22)，其用于针对所述内燃机(15)的任何转速(η)预定至少一个点火时刻(ZZP)，其中，所述点火控制装置(22)针对第一转速范围(32)的任何转速(η)预定相关联的第一点火时刻(ZZP1),且针对邻接于所述第一转速范围(32)的第二转速范围(33)的任何转速(η)预定相关联的第二点火时刻(ZZP2),其中，任何第一点火时刻(ZZP1)为第一点火时刻范围(49)中的点火时刻(ZZP)，而任何第二点火时刻(ZZP2)为第二点火时刻范围(50)中的点火时刻(ZZP)，并且其中，任何第一点火时刻(ZZP1)比任何第二点火时刻(ZZP2)晚至少5°的曲轴角度，其特征在于，所述第一转速范围(32)至少从所述接合转速(nk)延伸直至为至少7000U/min的极限转速(ne)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述极限转速OO至少相应于所述接合转速(nk)的两倍。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述极限转速OO为7000U/min至9000U/min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一点火时刻(ZZP1)与所述第二点火时刻(ZZP2)相差至少10°的曲轴角度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个点火时刻范围(49，50)包括最高8°的曲轴角度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一转速范围(32)中在转速(η)上升时不“提前”调整所述点火时刻(`ZZP)。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一转速范围(32)中说明在点火时刻(ZZP)和转速(η)之间的关系的曲线是连续的。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一点火时刻(ZZP1)处在在所述活塞(18)的上死点之前10°的曲轴角度至在所述活塞(18)的上死点之前40°的曲轴角度的范围中。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二点火时刻(ZZP2)处在在所述活塞(18)的上死点之前20°的曲轴角度至在所述活塞(18)的上死点之前45°的曲轴角度的范围中。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在至少一个运行状态中，在转速从在所述转速范围(32，33)中的一个转速范围之外的转速(η)变化到所述转速范围(32，33)的转速(η)时，不是跳跃式地将所述点火时刻(ZZP)调整到与该转速范围(32，33)相关联的所述点火时刻(ZZP1, ZZP2)上，而是与时间有关地进行控制，直至达到相关联的所述点火时刻(ZZP1, ZZP2)或者所述转速(η)再次离开所述转速范围(32，33)。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，取决于马达循环的数量进行所述点火时刻(ZZP)的与时间有关的控制。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在超过所述极限转速(ne)之后且在随后经过预定数量的马达循环之后在该转速范围(32，33)中逐步地将所述点火时刻(ZZP)调整到与该转速范围(32，33)相关联的所述点火时刻(ZZPpZZP2)上。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在至少一个运行状态中，在转速从所述第一转速范围(32)的转速(η)变化到所述第二转速范围(33)的转速(η)时，以所述第一点火时刻(ZZP1)为起点与时间有关地“提前”调整所述点火时刻(ZZP)，直至达到所述第二点火时刻(ZZP2)或者所述转速(η)离开所述第二转速范围(33)。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在每个运行状态中，在转速从在所述第一转速范围(32)的转速(η)变化到所述第二转速范围(33)的转速(η)时进行所述点火时刻(ZZP)的与时间有关的调整。
15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在转速从在所述第一转速范围(32)之外的转速(η)变化到所述第一转速范围(32)的转速(η)时，在满足至少一个预定的第一标准时，以所述第二点火时刻(ZZP2)为起点与时间有关地“延迟”调整所述点火时刻(ZZP)，直至达到所述第一点火时刻(ZZP1)或者所述转速(η)离开所述第一转速范围(32)。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述预定的第一标准为达到所述工作器具(I)的温度和/或在预定的事件之后经过预定数量的连续的马达循环。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述预定的事件为所述内燃机(15)的起动。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述预定的事件为达到预定的转速(η)。
19.根据权利要求14 所述的方法，其特征在于，在满足至少一个预定的第二标准时，在转速从在所述第一转速范围(32)之外的转速(η)变化到所述第一转速范围(32)的转速(η)时，将所述点火时刻(ZZP)跳跃式地调整到所述第一点火时刻(ZZP1)上。
【文档编号】F02D41/04GK103883408SQ201310702017
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2012年12月19日
【发明者】H.吕芬, G.迈尔, J.雷德克, A.克莱因, E.安德烈森 申请人:安德烈亚斯·斯蒂尔两合公司