CN102797611A - 用于运行工作器械的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行工作器械的方法，工作器械具有内燃机(7)，其经由离合器(33)驱动至少一个工具。在内燃机(7)加速时离合器(33)在下接合转速(nKu)下开始接合过程。内燃机(7)具有活塞(9)、点火装置和控制装置(26)。控制装置(26)控制点火时刻(ZZP)，其中，设置有用于空转的第一点火时刻(ZZP1)和用于全负荷的第二点火时刻(ZZP2)。第二点火时刻(ZZP2)早于第一点火时刻(ZZP1)。对于该方法设置成，点火时刻(ZZP)在转速在空转转速(nL)之上且在下接合转速(nKu)之下的第一转速范围(nB1)中下降时相对于第一点火时刻(ZZP1)被向“后”调整。

Description

用于运行工作器械的方法
技术领域
本发明涉及一种用于运行在权利要求1的前序部分中所说明的类型的工作器械的方法。
背景技术
工作器械(其工具由内燃机驱动)是普遍已知的。例如，文件DE 38 17 471 C1描述了一种用于在这样的工作器械中的内燃机的点火设备。在此设置成，对于在空转转速之下的低转速使用不同的特性曲线以确定点火时刻，即取决于内燃机是刚被起动还是其处于通常的运行中。
如果在内燃机中在全负荷时燃烧用空气和燃料的供给被强地节制，例如通过突然关闭节流阀，那么转速下降。根据发动机的结构类型，转速下降可以以浓的方式(fett)(浓减速(Rich come down))或以稀的方式(mager)(稀减速(Lean come down))实现。
在使用包含高的酒精含量的生物燃料类型时，在转速下降时内燃机的特性可变化。因此，在利用传统的燃料运行时以浓的方式减速(verzoegern)的内燃机可利用生物燃料以稀的方式减速。在以稀的方式的转速下降时，内燃机可能不期望长地保持在提高的转速水平上。这由操作者在听觉上感觉到并且是不期望的。
发明内容
本发明目的在于说明一种用于运行工作器械的方法，利用该方法与所使用的燃料类型无关地得到良好的运行性能。
该目的通过带有权利要求1的特征的方法实现。
显示出，在转速在空转转速之上且在接合转速(Einkuppeldrehzahl)之下的转速范围中下降时通过向后调整点火时刻可实现，内燃机虽然更经常地但是更弱地燃烧。由此转速迅速减小，并且在稀减速时转速也快速地下降到空转转速。在浓减速时、即在内燃机以浓的方式减速时，转速非常迅速地下降直至在空转转速之下的转速，从而在空转转速和接合转速之间的转速范围中点火时刻的向后调整对内燃机以浓的方式的减速没有负面的影响。由此可以以简单的方式仅仅通过改变储存在控制装置中的特性曲线来实现良好的运行特性，即与使用者加装(tanken)生物燃料还是传统的燃料无关。
有利地，点火时刻在第一转速范围中被调整到在上止点之前大约3°至大约8°的第三点火时刻。大约5°的第三点火时刻已证实为特别有利的。在此设置成，点火时刻在整个第一转速范围上是恒定的。
有利地，在控制装置中储存有至少一个用于内燃机的减速的第一特性曲线，其根据转速确定点火时刻。在此，概念“特性曲线”意指每个将固定的点火时刻与每个转速相关联的关联性。特性曲线可以以每个任意的形式(例如作为关联规则(Zuordnungsregel)、作为算法、作为表格式的关联性等)储存在控制装置中。有利地，当根据第三特性曲线来确定点火时刻时，实现将点火时刻调整到第三、稍晚的点火时刻直至转速达到大于空转转速的第一转速。如果转速还从第一转速继续下降，那么不设置进一步的向后调整，即使点火时刻此外根据第一特性曲线来确定。有利地，在转速在第一转速之下时点火时刻是第一点火时刻，即用于空转的点火时刻。
有利地，在控制装置中储存有第二特性曲线，在加速时在至少一个转速范围中点火时刻根据其来确定。相应地，在控制装置中储存用于加速和用于减速的分离的特性曲线。有利地，当点火时刻根据第二特性曲线来确定时，在空转转速之上且在下接合转速之下的第二转速范围中点火时刻相对于第一点火时刻被向“后”调整。第一转速范围(在其中根据第一特性曲线实现点火时刻的向后调整)和第二转速范围(在其中根据第二特性曲线实现向后调整)在此有利地重叠。在加速时，点火时刻的向后调整不是必要的。然而，在空转转速与下接合转速之间的范围在加速时被非常快速地经过，使得在加速时不产生点火时刻的向后调整的负面影响。点火时刻根据第二特性曲线的向后调整对于该情况是有利的，即操作者在第二转速范围中开始加速。在加速时点火时刻根据第二特性曲线来确定。为了避免在从第一特性曲线向第二特性曲线切换时点火时刻被向“前”调整，设置成，第二特性曲线也具有在空转转速与下接合转速之间的范围，在其中点火时刻被向“后”调整。
有利地，当点火时刻根据第二特性曲线(即用于加速的特性曲线)来确定时，点火时刻在第二转速(其大于第一转速)之上的第二转速范围中相对于第一点火时刻被向“后”调整。当点火时刻根据第二特性曲线来确定时，对于小于第二转速且大于第一转速的转速，适宜地在第一点火时刻、即在用于空转的点火时刻进行点火。通过在第二特性曲线中从大于第一转速的第二转速起才进行向后调整，可保证，向后调整对加速的影响很小。通过第一转速范围(在其中在转速下降时实现点火时刻的向后调整)延伸直至接近空转转速的第一转速，保证在稀减速时快速地达到空转转速。通过对于加速和减速设置不同的特性曲线用于点火时刻可良好地满足对加速和减速的不同要求。
有利地，在从下接合转速起加速时实现点火时刻向“前”的连续调整直至达到第二点火时刻。在此有利地，对于在下接合转速之上的转速，第一和第二特性曲线重合。由此，对于在下接合转速之上的转速范围用于加速和减速的共同的特性曲线是足够的。在第二转速范围中这两个特性曲线也还重合。
在内燃机减速之后必须保证，接着的加速过程可良好地实现。对此设置成，在转速下降到第三转速(其大于下接合转速)之下时，点火时刻首先根据第一特性曲线(即用于转速下降的特性曲线)来确定并且在满足切换标准之后根据第二特性曲线(即用于加速的特性曲线)来确定。有利地，切换标准是转速下降到第四转速之下并达到规定数量的连续的发动机循环，在其中点火时刻根据第一特性曲线来确定。尤其地，第四转速小于空转转速。有利地，另一切换标准是达到第二数量的连续的发动机循环，在其中，点火时刻根据第一特性曲线来确定，其中，第二数量大于第一数量。当在相对小的第一数量的发动机循环之后达到第四转速时或者当点火时刻已经在相对大的第二数量的发动机循环上根据第一特性曲线被确定时，相应地发生从第二特性曲线到第一特性曲线的切换，其中该切换那么与所达到的转速无关地实现。
对于在空转转速之下的转速必须保证，发动机在浓减速时不失速(ausgehen)。对此设置成，当点火时刻根据第一特性曲线(即用于转速下降的特性曲线)来确定时，在转速下降到第五转速之下时点火时刻被向“前”调整到第四点火时刻，其中，第五转速小于空转转速。由此实现，转速再次上升。此外，通过点火时刻向“前”的调整可反作用于内燃机的过浓。有利地，当点火时刻根据第二特性曲线(即用于加速的特性曲线)来确定时，在空转转速之下的转速加速时，点火时刻被连续地向“前”调整直至达到第五点火时刻，并且在达到第六转速之后被向“后”调整到第一点火时刻、即用于空转的点火时刻。由此可实现良好的加速性能，尤其在起动内燃机时。在此有利地，第五点火时刻早于第四点火时刻。
附图说明
下面根据附图阐述本发明的实施例。其中：
图1显示了机动锯的示意性的侧视图，
图2显示了通过图1中的机动锯的示意性的剖示图，
图3显示了图1中的机动锯的内燃机的示意性的图示，
图4显示了说明用于根据转速确定点火时刻的特性曲线的图表，
图5显示了对该方法的流程的图表以及
图6显示了根据时间说明内燃机的转速的图表。
具体实施方式
在图1中机动锯1作为用于工作器械、尤其手操纵式工作器械的实施例示出。对于其它工作器械、尤其手操纵式工作器械(如切割机、自由切削机等)，所提出的方法也是有利的。
机动锯1具有罩壳2，在其处布置有后把手3和操作管(Griffrohr)4用于引导机动锯1。在罩壳2处布置有导轨5，其向前伸出并且在其处布置有锯链6。锯链6由布置在罩壳2中的内燃机7以环绕导轨5的方式驱动。
如图2所示，内燃机7(其在该实施例中是单缸二冲程发动机)具有活塞9(其经由连杆10旋转地驱动曲轴12)。在曲轴12处布置有飞轮25，其同时可构造为用于输送冷却空气的风扇叶轮。在飞轮25的背向内燃机7的侧面处布置有用于起动内燃机7的起动装置32。在飞轮25的周缘处布置有点火模块24，其供给火花塞23以点火电压。在内燃机7的与飞轮25相对的侧面处，离合器(Kupplung)33与曲轴12相连接，其在该实施例中构造为离心力离合器。在离心力离合器的驱动侧处布置有驱动小齿轮34，其驱动锯链6。
如图3所示，活塞9限制构造在内燃机7的气缸8中的燃烧室22。至少一个溢流通道13通到燃烧室22中，溢流通道13在活塞9的下止点的区域中将燃烧室22与曲轴箱11的内腔相连接。火花塞23伸入燃烧室22中。从燃烧室22中引导有由活塞9进行缝隙控制的排出口15。此外，在气缸8处通有带有由活塞9进行缝隙控制的进入口14的输送通道16。
经由输送通道16，燃烧用空气经由空气过滤器17来抽吸。所输送的燃烧用空气量的控制经由节流元件19实现，在该实施例中，节流元件19构造为节流阀。在该实施例中，节流元件19布置在化油器18中，燃料经由燃料孔20被输送到化油器18中。燃料由于在输送通道中构造的低压被抽吸到输送通道中。其它形式的燃料输送也可以是有利的。
在点火模块24中，用于火花塞23的点火电压由布置在飞轮25的外周缘处的、未显示的磁体引起。此外，在点火模块24中集成有控制装置26，其确定点火时刻。控制装置26也可与点火模块24分离地来构造。
根据加装的燃料，在转速下降时、尤其在从全负荷快速关闭节流元件19时，可导致稀的或浓的转速下降。如果在转速下降时在燃烧室22中出现浓的混合物，那么转速快速地非常强地下降到在图4中显示的空转转速nL之下。在转速下降时对于燃烧室22中较稀的混合气，出现较慢的转速下降，并且转速n相对长地保持在空转转速nL之上。
为了也在稀的转速下降中快速地达到空转转速nL，第一特性曲线29(其储存在控制装置26中并且在转速下降时根据其来确定点火时刻ZZP)具有在空转转速nL与下接合转速nKu之间的第一转速范围nB1，在接合转速时点火时刻ZZP被向“后”调整到第三点火时刻ZZP3(图4)。有利地，点火时刻ZZP3处于上止点之前大约3°与上止点之前大约7°之间。在上止点之前大约5°的第三点火时刻ZZP3证实为特别有利的。对于空转转速nL，第一特性曲线29和第二、同样储存在控制装置26中的第二特性曲线30设置第一点火时刻ZZP1，其有利地处于上止点之前10°与上止点之前大约15°之间。在上止点之前大约12°的第一点火时刻ZZP1证实为特别有利的。对于全负荷转速nVL，设置有仅仅一个特性曲线，其规定第二点火时刻ZZP2，其可处于上止点之前大约25°与上止点之前大约30°之间。在上止点之前大约28°的第二点火时刻ZZP2证实为特别有利的。特性曲线将固定的点火时刻与转速范围(对于其设置特性曲线)的每个转速相关联。在此，特性曲线可作为算法、表格、以转速范围(其相应关联有恒定的点火时刻)的形式、作为这些说明的组合或以其它方式储存在控制装置中。
离合器33的接合在转速带(Drehzahlband)中实现。接合过程在下接合转速nKu开始并且在上接合转速nKo结束。对于在下接合转速nKu与上接合转速nKo之间的转速范围设置成在加速时将点火时刻从第三、较晚的点火时刻ZZP3连续地向“前”调整到第二点火时刻ZZP2。在减速时该调整以相应的方式从第二点火时刻ZZP2至第三点火时刻ZZP3向“后”进行，从而在下接合转速nKu与上接合转速nKo之间的转速范围中第一特性曲线29与第二特性曲线30也重合。
在图4中绘出第三特性曲线31，其说明用于控制点火时刻ZZP的特性曲线的已知的走向。从空转转速nL直至接合过程的开始，点火时刻恒定地保持在第一点火时刻ZZP1。在特性曲线的该走向中，在稀减速中持续相对长，直至达到空转转速nL。这在图6中示意性地通过曲线43示出。通过点火时刻在第一转速n1与下接合转速nKu之间的第一转速范围nB1中被向“后”调整到第三点火时刻ZZP3，转速明显更快地下降。这在图6中通过曲线44表示，其在所观察的时间段上处于曲线43之下。在此，图6说明在时间t上的转速n。
如图4所示，第一转速n1处于空转转速nL之上。空转转速nL例如可处于大约3000转每分钟，而第一转速n1在空转转速nL之上大约200转每分钟。在此，空转转速nL可变化，例如根据内燃机7或机动锯1的维护状态或根据环境条件。空转转速nL可处于其中的范围在图4中作为转速范围27绘出。
如果在减速时转速n非常快地下降到空转转速nL之下，那么在燃烧室22中的混合物是浓的。为了阻止内燃机7浓地失速，在低于第五转速n5(其处在空转转速nL之下)时点火时刻ZZP被向“前”调整到第四点火时刻ZZP4。第四点火时刻ZZP4位于用于空转的第一点火时刻ZZP1与用于全负荷的第二点火时刻ZZP2之间。点火时刻ZZP4例如可处于上止点之前大约12°与大约18°之间，有利地在上止点之前大约15°。在低于第七转速n7时，点火时刻在转速进一步下降时被连续地向“后”调整。
对于加速，设置有第二特性曲线30，在其中点火时刻ZZP在空转转速nL与下接合转速nKu之间的第二转速范围nB2中被向“后”调整，即同样到第三点火时刻ZZP3。在此，到第三点火时刻ZZP3的调整在从第二转速n2(其处在空转转速nL之上且在第一转速n1之上)起加速时实现。例如，第二转速n2可处于控制转速nL之上大约500转/分钟。向后调整进行直到达到下接合转速nKu。
在起动发动机之后，必须保证良好的加速。对此设置成，点火时刻首先根据第二特性曲线30被连续地向“前”调整，直至达到与第五点火时刻ZZP5相关联的转速。有利地，第五点火时刻ZZP5可处于上止点之前大约17°与上止点之前大约23°之间。在上止点之前大约20°的第五点火时刻证实为特别有利的。在继续加速时，点火时刻被恒定地保持在第五点火时刻ZZP5上，直至达到第六转速n6。第六转速n6处于转速n5与n7之间并且可处于大约2000转/分钟。在达到第六转速n6时，点火时刻被向“后”调整到第一点火时刻ZZP1，直至达到第二转速n2并且实现继续向后调整到第三点火时刻ZZP3。
接合转速nKu和nKo也可根据离合器33的磨损状态且根据机动锯1的维护状态变化，即在转速范围28中，其在图4中示意性地示出。转速范围nB1和nB2这样来选择，使得即使在离合器33的最不利的状态、即非常低的下接合转速nKu中，还实现向后调整到点火时刻ZZP3，即不仅在加速(第二特性曲线30)时而且在减速(第一特性曲线29)时。
图5显示了方法的流程。如果内燃机7的转速n从全负荷转速nVL下降，那么实施该方法。为了内燃机7在减速过程之后又可被良好地加速，设置成，在转速下降(在其中点火时刻根据第一特性曲线29来确定)之后，当存在规定的切换标准时，从第一特性曲线29切换到第二特性曲线30。在方法步骤35中检查当前转速是否处于全负荷转速nVL之上。如果是这种情况，则点火时刻在方法步骤41中根据第二特性曲线30来确定并且计数器(Zaehler)x被重置。如果瞬时转速处于全负荷转速nVL之下，则点火时刻在方法步骤36中根据第一特性曲线29来确定，其在上接合转速nKu之上的转速中与第二特性曲线30重合。接下来，在方法步骤37中检查当前转速是否小于第三转速n3。在该实施例中，第三转速n3与上接合转速nKo重合。然而，第三转速n3也可处于上接合转速nKo之上或之下。第三转速n3大于下接合转速nKu。如果瞬时转速n处于第三转速n3之上，在方法步骤35中该方法重新开始。如果瞬时转速n下降到第三转速n3之下，则计数器x在方法步骤38中被提高1。接下来确定计数器x是否已经处于一个数值之上，其在该实施例中为1100。在此，该数值对应于连续的发动机循环的数量，在其中点火时刻ZZP根据第一特性曲线29来确定。如果数值大于1100，则点火时刻在方法步骤41中与瞬态的转速n无关地根据第二特性曲线30来确定，即在对应于1100个发动机循环的时间进程之后实现特性曲线29与30之间的切换。
如果计数器小于1100，即如果内燃机7在小于1100个循环上根据第一特性曲线20来控制，则在下一个方法步骤40中确定计数器是否超过第二、明显更小的数值，其在该实施例中为100，并且附加地确定转速是否下降到第四转速n4之下。如果是这种情况，则点火时刻在方法步骤41中同样根据第二特性曲线30来确定，即在特性曲线29与30之间切换，并且计数器x被重置。第四转速小于空转转速nL并且例如可处于空转转速nL之下大约100转/分钟。如果计数器x还小于100或瞬时转速n处于第四转速n4之上，则该方法在方法步骤35中重新开始。

Claims (14)

1. 一种用于运行工作器械的方法，其中，所述工作器械具有内燃机(7)，其经由离合器(33)驱动至少一个工具，其中，在所述内燃机(7)加速时所述离合器(33)在下接合转速(nKu)开始接合过程，其中，所述内燃机(7)具有活塞(9)、点火装置和控制装置(26)，其中，所述控制装置(26)控制点火时刻(ZZP)，其中，设置有用于空转的第一点火时刻(ZZP1)和用于全负荷的第二点火时刻(ZZP2)，其中，所述第二点火时刻(ZZP2)早于所述第一点火时刻(ZZP1)，其特征在于，所述点火时刻(ZZP)在转速在空转转速(nL)之上并且在所述下接合转速(nKu)之下的第一转速范围(nB1)中下降时相对于所述第一点火时刻(ZZP1)被向“后”调整。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述点火时刻(ZZP)在所述第一转速范围(nB1)中被调整到第三点火时刻(ZZP3)，其为在所述活塞(9)的上止点之前3°至8°。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述控制装置(26)中储存有至少一个用于所述内燃机(7)的减速的第一特性曲线(29)，其根据转速(n)确定所述点火时刻(ZZP)。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当根据所述第一特性曲线(29)来确定所述点火时刻时，在转速(n)下降直至达到大于所述空转转速(nL)的第一转速(n1)时，确定所述第三点火时刻(ZZP3)作为所述点火时刻。
5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述控制装置(26)中储存有第二特性曲线(30)，在加速时在至少一个转速范围中所述点火时刻(ZZP)根据其来确定。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当根据所述第二特性曲线(30)来确定所述点火时刻时，在所述空转转速(nL)之上并且在所述下接合转速(nKu)之下所述点火时刻(ZZP)相对于所述第一点火时刻(ZZP1)被向“后”调整。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当根据所述第二特性曲线(30)来确定所述点火时刻(ZZP)时，在大于所述第一转速(n1)的第二转速(n2)之上所述点火时刻(ZZP)相对于所述第一点火时刻(ZZP1)被向“后”调整，并且当根据所述第二特性曲线(30)来确定所述点火时刻(ZZP)时，在小于所述第二转速(n2)且大于所述第一转速(n1)的转速在所述第一点火时刻(ZZP1)进行点火。
8. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在加速时从所述下接合转速(nKu)起实现连续调整所述点火时刻(ZZP)向“前”直至达到所述第二点火时刻(ZZP2)，其中，所述第一特性曲线(29)与所述第二特性曲线(30)在所述下接合转速(nKu)之上的转速(n)中重合。
9. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在转速下降到大于所述下接合转速(nKu)的第三转速之下时，所述点火时刻(ZZP)首先根据所述第一特性曲线(29)来确定并且在满足切换标准之后根据所述第二特性曲线(30)来确定。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，切换标准是转速(n)下降到第四转速(n4)之下并达到第一规定数量的连续的发动机循环，在其中所述点火时刻(ZZP)根据所述第一特性曲线(29)来确定。
11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，切换标准是达到第二数量的连续的发动机循环，在其中所述点火时刻(ZZP)根据所述第一特性曲线(29)来确定，其中，所述第二数量大于所述第一数量。
12. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当根据所述第一特性曲线(29)来确定所述点火时刻(ZZP)时，在转速(n)下降到第五转速(n5)之下时所述点火时刻(ZZP)被向“前”调整到第四点火时刻(ZZP4)，其中，所述第五转速(n5)小于所述空转转速(nL)。
13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，当根据所述第二特性曲线(30)来确定所述点火时刻(ZZP)时，当转速(n)在所述空转转速(nL)之下加速时所述点火时刻(ZZP)被连续向“前”调整直至达到第五点火时刻(ZZP5)并且在达到第六转速(n6)之后被向“后”调整到所述第一点火时刻(ZZP1)。
14. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第五点火时刻(ZZP5)早于所述第四点火时刻(ZZP4)。
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