CN105637217B - 中断时点火正时的调节 - Google Patents

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Abstract

一种内燃机可包括：燃烧室，燃料和空气的混合物供应到燃烧室中；火花塞，布置为邻近燃烧室以通过生成火花使混合物点火，使得混合物的点火驱动能操作地耦接至发动机的曲柄部的活塞；速度传感器，构造成确定发动机转速；以及电子控制单元，构造成控制火花塞的操作。电子控制单元可构造成响应于发动机转速达到中断速度阈值而开始速度限制操作并且在发动机转速达到中断速度阈值之前将点火正时控制在点火角的操作范围内。速度限制操作可包括跳火应用。电子控制单元进一步构造成将相对于操作范围改变的点火角应用于速度限制操作之后开始的最早的至少一个火花。

Description

中断时点火正时的调节
技术领域
示例性实施方式总体上涉及内燃机，并且更具体地，涉及这种内燃机内的点火正时的控制。
背景技术
内燃(IC)发动机通常控制空气/燃料(A/F)比，以通过这种方式实现低燃料消耗、低废气排放、良好的运转性和高效率的满意结合。在很多情况下，实现这些特征需要通过控制燃料供给系统的操作将A/F比保持在相对窄的限制内，例如，燃料供给系统可采用化油器或燃料喷射系统。
发动机转速是结合实现良好的发动机运转特性而经常被控制的一个参数。在一些情况下，如果发动机转速超过中断速度阈值，则通过跳火点火(skip ignition)至少部分地实现对发动机转速的控制，以避免发动机超速旋转(over-revving)。当在发动机的转速限制(即，中断速度阈值)之上没有应用火花时，由于燃烧气体被排出，发动机通常将更好的运行。当重新应用火花时将导致气缸压力增加(例如，在一些情况下增加多于100％)，这可能导致气缸或气缸中的部件损坏并且减少发动机的运行寿命。为了解决这个问题，可以延迟点火，即，减小点火角。然而，根据延迟的时间和应用该延迟的时间的量，延迟发动机点火以减少气缸压力可能会造成加热问题。
传统地，点火角映射(map)(点火角与rpm之间的预定关系)将用于控制点火角。为了避免在中断之后再次允许点火时过高的气缸压力，点火角映射通常会包括点火角在速度低于中断速度时的下降。在一些情况下，该下降可高达5度。这种类型的调节在正常操作期间的一些情况下可能不是有利的，例如，速度不能达到中断速度，而是将接近中断速度，并且因此处于减小的点火角范围内，可能导致延长的时间周期。如果没有达到中断速度，则将不会跳火，并且因此，逻辑上速度将不会降低(除了由于减小的点火角本身导致的可能性之外)。减小的点火角然后可具有这样的效果：当排气口打开时燃烧室中仍然存在相对热的气体，并且这些气体将被吹到消声器中，这可导致严重的加热问题。同时，增加燃料的量可使得气缸压力降低，但是会造成较高的燃料消耗和排放水平。
发明内容
一些示例性实施方式可对点火正时提供更好的控制，这可避免加热问题并且将气缸内的压力保持为较低，同时避免过多增加燃料消耗和排放水平。在这方面，例如，一些实施方式可在消除速度限制之后为至少第一火花或者火花提供改变的点火角。
在一个示例性实施方式中，提供了内燃机，优先地是曲轴箱排气的两冲程内燃机。内燃机可包括：燃烧室，燃料和空气的混合物被供应至该燃烧室；火花塞，布置为邻近燃烧室以通过生成火花来使混合物点火，以使得混合物的点火驱动活塞，该活塞能操作地耦接至发动机的曲柄部；速度传感器，构造成确定发动机转速；以及电子控制单元，构造成控制火花塞的操作。电子控制单元可构造成响应于发动机转速达到中断速度阈值而开始速度限制操作并且在发动机转速达到中断速度阈值之前将点火正时控制在点火角的操作范围内。速度限制操作可包括跳火应用(skipping application of sparks)。如果已经执行了速度限制操作，则电子控制单元进一步构造成将相对于操作范围改变的点火角应用于速度限制操作之后开始的最早的至少一个火花。
在另一示例性实施方式中，提供了手持装置。该手持装置可包括：工作组件，构造成执行切割操作；以及内燃机，能操作地耦接至工作组件以为工作组件提供动力。内燃机可包括：燃烧室，燃料和空气的混合物被供应至该燃烧室；火花塞，布置为邻近燃烧室以通过生成火花来使混合物点火，使得混合物的点火驱动能操作地耦接至发动机的曲柄部的活塞；速度传感器，构造成确定发动机转速；以及电子控制单元，构造成控制火花塞的操作。电子控制单元可构造成响应于发动机转速达到中断速度阈值而开始速度限制操作并且在发动机转速达到中断速度阈值之前将点火正时控制在点火角的操作范围内。速度限制操作可包括跳火应用。如果已经执行了速度限制操作，则电子控制单元进一步构造成将相对于操作范围改变的点火角应用于速度限制操作之后开始的最早的至少一个火花。
在另一示例性实施方式中，提供了控制内燃机的方法。该方法可包括：监测发动机转速；在发动机转速达到中断速度阈值之前将发动机的点火正时控制在点火角的操作范围内；响应于发动机转速达到中断速度阈值而开始速度限制操作，该速度限制操作包括跳火应用；以及将相对于操作范围改变的点火角应用于速度限制操作之后开始的最早的至少一个火花。
如果已经执行了速度限制操作，则将关于操作范围的点火角的减小应用于速度限制操作之后的受控数量的第一连续的火花，在没有加热问题风险的情况下可以允许相对较大的减小的点火角。这种较大的减小是理想的，以便有效避免气缸内的压力过高并且在速度限制操作之后迅速恢复至正常压力。
附图说明
因此，在概括地描述了本发明之后，现在将参考的附图描述本发明，附图无需按比例绘制并且在附图中：
图1示出了根据示例性实施方式的两冲程内燃机的示意图；
图2示出了根据示例性实施方式的化油器类型的燃料供给系统；
图3示出了发动机转速对转数、以及正常发动机操作期间相应的点火正时的曲线图；
图4示出了根据示例性实施方式的发动机转速对转数、以及发动机操作期间的相应点火正时的曲线，其中，在引入速度限制之后点火角改变；
图5进一步示出了根据示例性实施方式的点火角概念；以及
图6示出了根据示例性实施方式的控制内燃机的方法。
具体实施方式
现在将参考附图在下文中更全面地描述一些示例实施方式，在附图中示出了一些实施方式而不是所有的示例性实施方式。实际上，在本文中描述的和描绘的实例不应被解释为限制本公开内容的范围、适用性或构造。相反，提供这些示例性实施方式是为了使本公开内容满足能够可适用的法律要求。贯穿全文，相同参考标号指代相同元件。此外，如本文中所使用的，术语“或”将被解释为逻辑运算符，只要它的一个或多个运算数为真则其结果就为真。如本文中所使用的，可操作耦接应被理解为涉及直接或间接的连接，无论在哪种情况下，这些连接使得可操作地连接至彼此的部件能够功能性地相互连接。
如上所指出的，一些示例性实施方式可提供内燃机，该内燃机采用控制算法以在退出速度限制操作之后改变最早的至少一个火花的点火角。在一些情况下，第一火花的点火角可通过基于跳火的数量(the number of sparks skipped)的量来改变。因此，例如，在中断出现之后，可减小用于初始火花的点火角。此外，在一些实施方式中，点火角的减小幅度对于越大功率的发动机越大，或者越小功率的发动机越小。换言之，在一些情况下，减少的量可与发动机的尺寸和/或功率成比例。应当理解，尽管将示出和描述的示例性实施方式示出了可结合手持链锯使用的曲轴箱排气内燃机(crank case scavenged IC engine)，但是示例性实施方式在实践中可结合用于其他类似装置(诸如，长柄锯(pole saw)、修整器(trimmer)、剪枝机(brush cutter)等)的发动机。
图1示出了两冲程内燃机1的示意图。然而，示例性实施方式在实践中还可以结合不同类型的内燃机(例如，四冲程内燃机)。图1的内燃机1是曲轴箱排气型的，其中，例如，来自燃料供给系统20(例如，化油器(carburetor)或者低压燃料喷射系统)的空气3和燃料的混合物40被吸至内燃机曲轴箱。混合物40从曲轴箱被携带通过一个或多个排气通道14直到发动机燃烧室41。发动机燃烧室41设置有点燃压缩的空气燃料混合物的火花塞50。废气42可通过排气口43并且通过消声器(消音器)13排出。优选地，该发动机使分层排气类型的。即，至少一个空气通道(未示出)被布置在空气入口与排气通道14的上半部分之间，使得排气通道14可以提供有并且保持有非常新鲜的空气，在以下排气过程期间，该排气通道将基本上仅排出空气。优选地，新鲜空气通过活塞传输被供应至排气通道14的上半部分，并且适当地，该活塞包括至少一个凹槽，该凹槽设置用于某些活塞位置的空气通道与排气通道14的上半部分之间的连接。
内燃机1还可包括活塞6，该活塞经由连接杆11附接至配备有平衡锤(counterweight，配重)的曲柄部12。在图1中，活塞6采用一中间位置，在该中间位置中，流动可能通过进气口44、排气口43并且通过排气通道14。进气通道21进入气缸5的口可被称为进气口44。因此，进气通道21可以通过活塞6关闭。通过打开和关闭进气通道21，可以在通道内部可生成改变的流动速度和压力。当燃料供给系统20是化油器时，这些变化极大地影响供应的燃料的量。因为化油器并不具有显著的燃料供给压力，所以它的燃料供给的量完全受进气通道21中的压力变化的影响。燃料供应的量可被认为受到进气通道21内部基于进气通道21的打开和关闭而变化的流动速度的影响。因为排气曲轴箱两冲程发动机或者排气曲轴箱四冲程发动机中的曲轴箱可以保持相当大量的燃料并且因此用作调平存储器(levelingreservoir)，所以没有必要调节供应给每个循环的燃料。相反，在一个循环中调节燃料供应可影响随后的循环。
图2示出了根据示例性实施方式的化油器类型的燃料供给系统20。如图2所示，燃料供给系统20的化油器包括具有文丘里管(venturi)22的进气通道21。在进气通道21中还与阻气阀24一起设置有节流阀23。燃料供给系统20的化油器还包括燃料泵25，该燃料泵从燃料箱26抽吸燃料。燃料泵25可以是脉冲控制隔膜泵，该脉动控制隔膜泵可以通过由图1的内燃机1的曲轴箱生成的压力脉冲进行驱动。燃料泵25经由针阀(needle valve)27将燃料传递至燃料调节器29的燃料计量室28。
燃料计量室28可以通过膈膜30与大气压力分离并且可被构造成保持预定量的燃料。来自燃料计量室28的管道31可引导至燃料阀32。燃料阀32可以在打开位置与关闭位置之间操作的双稳阀(bistable valve)。燃料阀32可打开或关闭燃料计量室28与燃料管(33和34)之间的相互连接，引导至进气通道21。燃料管之中的精细槽道33可引导至节流阀23下游的怠速喷嘴35。由于在发动机操作时进气通道21中的压力改变，所以通过主喷嘴36和怠速喷嘴35从燃料计量室28抽吸燃料。当燃料阀32关闭时，防止从燃料计量室28抽吸燃料。当节流阀23关闭时，流体基本上从怠速喷嘴35被抽吸。然而，因为通向主喷嘴36的粗糙的燃料管34基本上大于通向怠速喷嘴35的精细燃料管33，所以在全功率操作期间怠速喷嘴35对燃料供给具有小影响。
在一些情况下，可以被螺线管操作的燃料阀32可通过电子控制单元(ECU)100进行控制。ECU 100也可控制火花塞50的操作，用于施加火花以使燃烧室41中的混合物40点火。因而，在一些实施方式中，ECU 100可以是点火控制装置或者可包括点火控制装置。ECU 100可接收传感器输入，诸如，来自节流阀位置传感器101(或者传感器)的节流阀位置，来自发动机转速传感器102(或者传感器)的发动机转速数据，和/或来自附加传感器103(或者传感器)的输入。附加传感器103可以是温度传感器或者任何其他合适的参数测量传感器。ECU100可使用传感器输入通过确定何时打开或关闭燃料阀32来控制A/F比，和/或控制用于燃烧室41中的混合物40的点火的火花的应用时间。尽管ECU 100在图2中示出为单个单元，但是应当理解，在一些情况下，ECU 100可以体现为多个单元。如果要求，这些单元可以是功能特定的。因此，例如，一个ECU可以燃料供给并且一个ECU可以控制点火(例如，点火正时)。然而，ECU 100还可以是被构造成执行多个功能的单个单元。
发动机转速数据可以经由多种不同的方式任何方式来获取。例如，飞轮以相同速度旋转，因为发动机曲柄的周缘上可设置有一个或多个磁体。磁体可用于将能量提供至点火系统以及提供至诸如ECU 100的其他电子部件，但是通过使发动机转速传感器102包括固定检测单元还可用于监测发动机转速，固定检测单元布置为检测飞轮的磁体(或多个磁体)每次经过检测单元。发动机转速传感器102的精确性可取决于飞轮上的磁体的数量以及检测单元的数量。例如，通过使用一个磁铁和一个检测单元，可以测量全程旋转所花费的时间，并且通过使用两个磁体和一个检测单元，可以测量飞轮的半程旋转所花费的时间。如果更频繁地测量发动机转速，则可以增加磁体和/或检测单元的数量。可替换地或者此外，在示例性实施方式的精神和范围内，可以采用提供发动机转速数据的其他方法。
可以利用曲轴箱的调平(leveling)特征通过在多个(Ns)均匀分布的旋转期间关闭燃料阀32(例如，中断燃料供给)来控制燃料供给。燃料阀32可在用于旋转的整个进气循环期间关闭，并且可在用于旋转的整个进气循环期间完全打开。例如，可在连续的旋转周期中执行该控制，其中，每个周期均具有燃料阀控制序列(sequence，次序)Ns/PL，该序列确定用于PL旋转周期的断开的数量(Ns)。第一周期后面可以是第二周期，第二周期后面可以是第三周期，以此类推。每个这种周期可具有相应的燃料阀控制序列Ns/PL，并且示例性周期长度可以是256，其中，贯穿该周期分布(可能是均匀地)断开。因此，例如，如果断开均匀分布在周期长度(例如，Ns/PL＝128/256)上，则每隔一个循环可以断开燃料供给。
在一些实施方式中，当发动机转速超过中断速度阈值时，通过发动机的跳火点火可应用于发动机速度限制，该中断速度阈值可以进行动态设置或者可以是固定值。在一些情况下，当操作员在没有任何负载的情况下以最高速度运行发动机时，可达到中断速度阈值。然后可在中断速度阈值周围切换(toggle)或变动该速度。这种变动可被称为“迟滞(hysteresis)”并且可取决于A/F比例。直接地，在燃烧之后，如果A/F比例是更大功率优先的，则发动机转速加速度可倾向于更大。例如，在图3的曲线图中，通过增加的周期长度和增加的振幅长度可显示增加的加速度。
点火正时通常包括相对于活塞位置和曲柄轴的在通过火花塞50应用火花处的角速度来设置点火角的过程。因此，例如，点火角可体现为上止点之前前进的角度，以使得在冲程循环期间在燃烧室达到最小尺寸之前提供火花。如果没有适当地设置点火正时，可能发生过度振动或发动机损坏。图3示出了发动机转速对转数、以及正常发动机操作期间相应的点火正时的曲线。如图3所示，具有菱形形状的速度曲线200表示发动机每秒转数(rps)并且示出了普遍性迟滞类型的速度波动。同时，点火正时曲线210由具有正方形形状的曲线表示。如图3所示，点火正时能以约34度的标准值或操作值操作以在标准值或操作值或者接近标准值或操作值来限定点火正时值的操作范围220。该操作范围220可如单一值一样小(例如，在这个实例中为34度)或者可延伸以覆盖较大的数值范围。如上所述，在超过中断速度阈值时，可停止火花应用。在图3中标记为50度的点火正时表示没有应用火花时的点火正时的测量。然而，当再应用火花时，在点火正时值的标准范围(band)内(例如，围绕这个实例的约34度的操作值)，基于如图3上的高加速度点230示出的高气缸压力，点火延迟可导致相对高的加速度。点火角的标准范围是用于在离合器接合以上的速度的范围，即，在怠速(idle)以上的速度的范围。在优选实施方式中，点火角是用于在离合器接合以上的速度的34度，但是可根据发动机进行不同选择，诸如在20度与45度之间。
根据示例性实施方式，ECU 100可被构造用于点火角的改变以优选地将点火角降低到图3中设置的标准值或操作值以下。图4示出了根据这个示例性实施方式的发动机转速对转数，以及发动机操作期间的相应的点火正时的曲线，其中，在引入速度限制之后点火角度改变。图4也示出了具有菱形形状的速度曲线300，该曲线表示以(rps)表示的发动机转速，具有普遍性迟滞类型的速度波动。同时，点火正时曲线310由具有正方形形状的曲线表示。
如图4所示，可以调节点火正时，以使得点火角通常保持在如上所述的图3中的标准值或操作值(例如，约34度)的操作范围320内。此外，在图4中标记为50度的点火正时表示没有应用火花时的点火正时的测量。然而，在这个实例中，取决于速度限制操作何时停止(例如，在通过达到中断速度阈值而开始的跳火的出现之后)，点火角被降低至图3的标准值或操作值以下以到达改变的点火角330。因此，点火角减少超出操作范围320(即，到达改变的点火角330)可用于跳火之后的最早的至少一个火花并用于受控数量的火花，因此，由于到达中断速度阈值而引入速度限制操作。在这个实例中，点火角被减少至改变的点火角330，在从速度限制操作退出之后，该改变点火角330包括约22度的新的最小值。速度曲线300示出了这个修改在加速度点340处的影响，应当被理解为具有比图3的相应加速度点230更低的加速度。降低的加速度是取决于该点火正时调节所导致的降低的气缸压力。
图5进一步示出了根据示例性实施方式的点火角概念。如图5所示，上止点(TDC)在零度的点火角正时处。由图3和图4的实例的操作范围(220/320)限定的正常操作范围为约34度。同时，在图4的实例中，改变的点火角330为约22度。然而，期望的效果是至少存在点火角减小多于5度并且在将减小的角度应用于最早的至少一个火花。然而，优选地，点火角至少减小7度、8度或10度，诸如，按照12度的顺序减小，或者相对于点火角的正常操作范围减小至少20％或优选地至少30％，或者相对于紧接着进入速度限制操作之前应用的点火角。优选地，减小的角度应用于最早的两个连续的火花，这在第一火花由于某种原因不能使燃烧室中的混合物点火的情况下将是有利的。进一步地，将减小的角度应用于3个或更多个火花也可能是理想的。优选地，减小的角度不应用于多于4个连续的火花。
因此，点火正时可在这些值的范围内正常操作。然而，如上所述，当发动机转速增加到中断速度阈值以上时，可以停止火花应用。当重新应用火花时，通过ECU 100可以调节点火正时，使得点火角减小到没有中断时使用的这些值的范围之外。因此，点火角在中断之后减小以用于至少一个第一火花并且可以实现气缸压力的明显减小。减小的气缸压力可促进降低发动机的噪音、损坏、燃料消耗和振动。因此，发动机可具有延长的寿命。
在上述实例中，点火角的正常操作范围在约34度的范围内，并且进一步减小的点火角为约22度。然而，应当理解，这些值仅是实例，并且结合其他示例性实施方式可应用其他值。此外，应当理解，在一些实施方式中可以采用(或者期望采用)恒定的点火角。因此，在一些实施方式中，点火角的正常操作范围可包括单一值。通常，正常的最小值与减小的最小值之间的改变的量可取决于发动机的大小。在这方面，发动机的功率越多，可以预期的正常的最小值与减小的最小值之间的改变越多。改变的量还取决于中断处的点火角。
图6示出了与示例性实施方式相关联的控制算法的实例。因此，图6示出了控制内燃机的方法的框图。该方法可包括：在操作400中，监测发动机转速；在操作410中，在发动机转速达到中断速度阈值之前将发动机的点火正时控制在点火角的操作范围内；在操作420中，响应于发动机转速达到中断速度阈值来开始速度限制操作，该速度限制操作包括跳火应用；以及在操作430中，将相对于操作范围改变的点火角应用于速度限制操作之后开始的第一火花。
在一些实施方式中，上述操作可以利用一个或多个选择性特征来进行修改或增加。例如，在一些情况下，应用改变的点火角可包括基于与速度限制操作相关的跳火的数量来降低改变的点火角。在示例性实施方式中，应用改变的点火角可包括基于发动机的功率或者基于来自具有改变点火角的前一燃烧的压力、加速度或者速度来确定改变的点火角的改变幅度。在一些情况下，应用改变的点火角可包括基于中断速度处的点火角来确定改变的点火角的改变幅度。在一些实施方式中，监测发动机转速包括经由耦接至速度传感器的电子控制单元来监测发动机转速。此外，在示例性实施方式中，关于链锯、长柄锯、剪枝机或修整器的内燃机可以执行上述方法。
在得益于上文描述和相关附图中提出的教导的基础上，本发明所属领域的技术人员能想到本文中阐述的本发明的多种修改和其他实施方式。因此，应当理解的是，本发明并不局限于所公开的具体实施方式，并且修改和其他实施方式旨在被包括在所附权利要求的范围内。此外，尽管上述说明和相关附图在元件和/或功能的某些示例性组合的背景下描述了示例性实施方式，但应当理解，在不背离所附权利要求的范围的情况下，元件和/或功能的不同组合可以由可替换的实施方式提供。在这方面，例如，除了以上明确描述的那些之外，还考虑了元件和/或功能的不同组合同样可在一些所附权利要求中阐述。在本文中描述了优点、益处或问题的解决方案的情况下，应当理解，这种优点、益处和/或解决方案可适用于一些示例性实施方式，但不必适用于所有的示例性实施方式。因此，在本文中所描述的任何优点、益处或解决方案不应当被认为是对所有实施方式或者对在本文中所要求保护的那些来说是关键的、必需的或重要的。尽管本文中采用了特定术语，但是它们仅在一般性和描述的意义上使用，而不是为了限制。

Claims (19)

1.一种内燃机（1），所述内燃机包括：
燃烧室（41），燃料和空气的混合物（40）被供应到所述燃烧室中；
火花塞（50），布置为邻近所述燃烧室（41）以通过生成火花使所述混合物（40）点火，所述混合物（40）的点火驱动活塞（6），所述活塞能操作地耦接至所述内燃机（1）的曲柄部（12）；
速度传感器（102），构造成确定发动机转速；以及
电子控制单元（100），构造成控制所述火花塞（50）的操作，其特征在于，所述电子控制单元（100）构造成响应于发动机转速达到中断速度阈值而开始速度限制操作，并且在发动机转速达到所述中断速度阈值之前将点火正时控制在点火角的操作范围（320）内，
其中，所述速度限制操作包括跳火应用，并且其中，如果执行了所述速度限制操作，则所述电子控制单元（100）进一步构造成将相对于所述操作范围（320）改变的点火角（330）应用于所述速度限制操作之后开始的最早的至少一个火花，
其中，所述电子控制单元（100）构造成减小相对于所述操作范围（320）的所述点火角（330）以用于所述最早的至少一个火花，以及
其中，改变的所述点火角（330）的变化幅度基于在所述速度限制操作期间的跳火的数量。
2.根据权利要求1所述的内燃机（1），其中，改变的所述点火角（330）的变化幅度还基于具有改变的点火角的前一燃烧之后的加速度或速度。
3.根据权利要求1所述的内燃机（1），其中，改变的所述点火角（330）的变化幅度还基于处于中断速度时的点火角。
4.根据权利要求1所述的内燃机（1），其中，所述点火角的减小多于5度并且被应用于所述最早的至少一个火花。
5.根据权利要求1所述的内燃机（1），其中，所减小的点火角应用于最早的至少两个连续的火花。
6.根据权利要求1所述的内燃机（1），其中，所述点火角的减小为至少20%并且被应用于最早的两个连续的火花。
7.根据权利要求1所述的内燃机（1），其中，所述点火角的减小被应用于包括最早的四个连续的火花的最大数量的火花。
8.根据权利要求1所述的内燃机（1），所述内燃机包括燃料控制系统，所述燃料控制系统包括燃料阀（32）以控制到所述混合物中的燃料供应，其中，所述燃料阀（32）由所述电子控制单元（100）进行控制。
9.一种手持装置，所述手持装置包括：
工作组件，构造成执行切割操作；以及
内燃机（1），所述内燃机能操作地耦接至所述工作组件以向所述工作组件提供动力，
其中，所述内燃机包括：
燃烧室（41），燃料和空气的混合物（40）被供应到所述燃烧室中；
火花塞（50），布置为邻近所述燃烧室（41）以通过生成火花使所述混合物（40）点火，所述混合物（40）的点火驱动活塞（6），所述活塞能操作地耦接至所述内燃机（1）的曲柄部（12）；
速度传感器（102），构造成确定发动机转速；以及
电子控制单元（100），构造成控制所述火花塞（50）的操作，其特征在于，所述电子控制单元（100）构造成响应于发动机转速达到中断速度阈值而开始速度限制操作，并且在发动机转速达到所述中断速度阈值之前将点火正时控制在点火角的操作范围（320）内，
其中，所述速度限制操作包括跳火应用，并且其中，如果执行了所述速度限制操作，则所述电子控制单元（100）进一步构造成将相对于所述操作范围（320）改变的点火角（330）应用于所述速度限制操作之后开始的最早的至少一个火花，
其中，所述电子控制单元（100）构造成减小相对于所述操作范围（320）的所述点火角（330）以用于所述最早的至少一个火花，以及
其中，改变的所述点火角（330）的变化幅度基于在所述速度限制操作期间的跳火的数量。
10.根据权利要求9所述的手持装置，其中，所述手持装置是链锯、长柄锯、剪枝机、修整器或切割锯中的一种。
11.一种控制内燃机（1）的方法，所述方法包括以下步骤：
监测发动机转速（400）；并且其特征在于，
在发动机转速达到中断速度阈值之前将所述内燃机的点火正时控制在点火角的操作范围（320）内（410）；
响应于发动机转速达到所述中断速度阈值通过跳火应用开始速度限制操作；以及
将相对于所述操作范围（320）改变的点火角（330）应用于所述速度限制操作之后开始的最早的至少一个火花（430），
其中，应用改变的所述点火角（330）的步骤包括减小相对于所述操作范围的所述点火角（330）以用于所述速度限制操作之后的最早的至少一个火花，以及
其中，应用改变的所述点火角（330）的步骤包括基于以下确定改变的所述点火角（330）的变化幅度：在所述速度限制操作期间的跳火的数量。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，应用改变的所述点火角（330）的步骤还包括基于以下确定改变的所述点火角（330）的变化幅度：具有改变的点火角的前一燃烧之后的加速度或速度。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，应用改变的所述点火角（330）的步骤还包括基于处于中断速度时的点火角来确定改变的所述点火角（330）的变化幅度。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，减小所述点火角的步骤包括使所述点火角减小多于5度以用于在所述速度限制操作之后开始的所述最早的至少一个火花。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，减小的点火角应用于最早的至少两个连续的火花。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，减小所述点火角的步骤包括将所述点火角减小至少20%，并且应用于最早的两个连续的火花。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，减小的点火角应用于包括最早的四个连续的火花的最大数量的火花。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，监测发动机转速的步骤包括经由耦接至速度传感器（102）的电子控制单元（100）来监测发动机转速。
19.根据权利要求11所述的方法，其中，监测发动机转速的步骤包括监测链锯、长柄锯、剪枝机、修整器或切割锯的内燃机（1）的发动机转速。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11073123B2 (en) * 2016-07-13 2021-07-27 Walbro Llc Controlling a light-duty combustion engine
CN109469557B (zh) * 2018-12-24 2021-05-14 刘法锐 一种自适应压气连续燃烧活塞发动机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3703887A (en) * 1968-12-12 1972-11-28 Panhard & Levassor Const Mec Ignition devices for internal combustion engines
US4883033A (en) * 1987-05-13 1989-11-28 Nippondenso Co., Ltd. Ignition timing control system for internal combustion engines
CN1477306A (zh) * 2002-07-24 2004-02-25 安德烈亚斯・斯蒂尔两合公司 二冲程发动机的最高转速限制方法
CN1690407A (zh) * 2004-04-28 2005-11-02 沃尔布罗发动机使用有限责任公司 电容放电点火
CN1982693A (zh) * 2005-12-06 2007-06-20 沃尔布罗发动机使用有限责任公司 用于限制轻型内燃机中过高的发动机转速的设备和方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3319025A1 (de) * 1983-05-26 1984-11-29 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren und vorrichtung zur begrenzung der drehzahl von brennkraftmaschinen
US6408820B1 (en) 2000-08-02 2002-06-25 Walbro Corporation Capacitor discharge engine ignition system with automatic ignition advance and/or minimum ignition speed control
DE10335345B4 (de) * 2003-08-01 2013-04-18 Andreas Stihl Ag & Co. Kg Verfahren zum Betrieb einer Vergaseranordnung für einen Verbrennungsmotor und Vergaseranordnung zu dessen Durchführung
US7050899B2 (en) 2004-03-24 2006-05-23 Autotronic Controls Corporation Slew rate revlimiter
US7040282B2 (en) 2004-09-30 2006-05-09 Walbro Engine Management, L.L.C. Independent timing retard for engine speed limiting
JP5600186B2 (ja) * 2010-02-02 2014-10-01 フスクバルナ アクティエボラーグ 上死点前の点火角の切り替え

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3703887A (en) * 1968-12-12 1972-11-28 Panhard & Levassor Const Mec Ignition devices for internal combustion engines
US4883033A (en) * 1987-05-13 1989-11-28 Nippondenso Co., Ltd. Ignition timing control system for internal combustion engines
CN1477306A (zh) * 2002-07-24 2004-02-25 安德烈亚斯・斯蒂尔两合公司 二冲程发动机的最高转速限制方法
CN1690407A (zh) * 2004-04-28 2005-11-02 沃尔布罗发动机使用有限责任公司 电容放电点火
CN1982693A (zh) * 2005-12-06 2007-06-20 沃尔布罗发动机使用有限责任公司 用于限制轻型内燃机中过高的发动机转速的设备和方法

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Publication number Publication date
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