控制二冲程火花点火式内燃发动机运行的方法技术

描述了一种用于控制火花点火式内燃发动机(100)的运行的方法，其中所述发动机(100)包括：燃烧室(115)；进气管(155)，其适于使所述燃烧室(115)与外部连通；节气门(165)，其设置在所述进气管(155)内；化油器(170)，其适用于将燃料引入所述进气管(155)，以形成空气和燃料的混合物，所述空气和燃料的混合物将被吸入所述燃烧室(115)；以及火花塞(235)，其设置在所述燃烧室(115)内，以产生适于点燃所述空气和燃料的混合物的火花。该方法包括如下步骤：监测节气门(165)的开度(G)和发动机(100)的转速(V)，如果所述节气门(165)的所述开度(G)下降到小于第一开度阈值(GM)，并且所述发动机(100)的所述转速(V)大于第一发动机转速阈值(VF)，则防止火花塞(235)产生火花。

Method of Controlling the Operation of Two-stroke Spark Ignition Internal Combustion Engine

A method for controlling the operation of a spark-ignited internal combustion engine (100) is described. The engine (100) includes a combustion chamber (115); an intake pipe (155), which is suitable for connecting the combustion chamber (115) with the outside; a throttle valve (165), which is arranged in the intake pipe (155); and a carburetor (170), which is suitable for introducing fuel into the intake pipe (155) to form air and fuel. A mixture of air and fuel will be inhaled into the combustion chamber (115) and a spark plug (235), which is arranged in the combustion chamber (115) to generate a spark suitable for igniting the mixture of air and fuel. The method comprises the following steps: monitoring the opening (G) of the throttle (165) and the speed (V) of the engine (100), and preventing spark plug (235) from sparking if the said opening (G) of the throttle (165) falls below the first opening threshold (GM) and the said speed (V) of the engine (100) is greater than the first engine speed threshold (VF).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制二冲程火花点火式内燃发动机运行的方法
本专利技术涉及火花点火式内燃发动机，特别是用于运行小型工作设备(例如链锯、线式修剪机等)的二冲程发动机。更具体地，本专利技术涉及一种用于控制上述发动机运行的方法。
技术介绍
众所周知，二冲程发动机包括至少一个汽缸，该汽缸与相应的活塞配合以限定可变容积的燃烧室，空气和燃料的混合物周期性地被引入该燃烧室中。活塞借助于连杆机械地连接到曲轴，使得活塞的线性运动转换成曲轴的旋转运动，反之亦然。在燃烧室中设置有火花塞，该火花塞被循环地控制以产生火花，该火花点燃空气和燃料的混合物，产生排放气体(快速膨胀)，这导致活塞的运动。空气通过进气管被吸入燃烧室，该进气管使发动机气缸与外部环境连通。引入汽缸的空气量可以通过节气门调节，该节气门通常是蝶形阀，该节气门设置在进气口中，并且可以从外部启动该节气门，以便改变该节气门的开度。节气门的启动可以通过合适的加速器构件(例如，杠杆)来执行，该加速器构件可以由使用者手动启动。燃料通常通过化油器供应，该化油器包括：文丘里(Venturi)管，其沿着进气管，通常布置在节气门的上游；和分配喷嘴，其终止于文丘里管内，并且与用于容纳燃料的腔室连通。因此，沿文丘里管流动的气流产生真空，该真空通过分配喷嘴从容纳室吸入燃料，并将燃料与流向燃烧室的空气混合。在传统的发动机中，化油器的构件的尺寸设置为使得混合物的空气/燃料比率总是恒定的并且大致等于预设的校准值(通常略小于化学计量比)。该校准值是被选择为具有如下效果的值，即，使得当发动机在标准大气压和温度条件下运行时，保证发动机效率和污染物排放之间的理想平衡。然而，这些二冲程发动机的缺点在于，如果用户启动从全负载运行条件(节气门完全或几乎完全打开)到最小负载运行条件(节气门完全或几乎完全关闭)的突然移动，则发动机减速将花费很长时间来完成，从而劣化发动机响应用户控制的方式。
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术的目的是通过提供一种用于控制发动机的方法来克服现有技术的上述缺点，该发动机能够改善发动机响应用户控制的方式。另一个目的是通过简单、合理且尽可能便宜的技术方案来实现上述目的。通过本专利技术的特征实现了这些和其他目的，这些特征在独立权利要求中概述。从属权利要求概述了本专利技术的优选和/或特别有利的方面。特别地，本专利技术的一个实施例提供了一种用于控制火花点火式内燃发动机的运行的方法，其中发动机包括：燃烧室；进气管，其适合于使燃烧室与外部连通；节气门，其设置在进气管中；化油器，其适用于将燃料引入进气管，以形成空气和燃料的混合物，该空气和燃料的混合物将被吸入燃烧室；以及火花塞，其设置在燃烧室内，以产生适于点燃空气和燃料的混合物的火花；该方法包括以下步骤：监测节气门的开度，监测发动机转速，如果节气门的开度下降到小于第一开度阈值(例如，表示节气门关闭或几乎关闭的阈值)，并且发动机转速大于第一发动机转速阈值(通常是等于最小或接近最小转速的阈值)，则防止火花塞产生火花。由于该技术方案，使得每当节气门被带到用于关闭或几乎关闭进气管的位置时，都可以防止产生火花。防止产生火花使得能够防止点燃燃烧室中的燃料，因此发动机仅由于旋转部件的惯性而继续运行。因此，相对于现有技术，发动机减速会快得多，因此改善了响应用户控制的类型和时间。根据本专利技术的一个方面，该方法还可以包括如下步骤：如果发动机转速下降到小于第一发动机转速阈值，则将发动机转速(恒定或几乎恒定地)保持在预设目标值(例如，保持在最小转速)。由于该技术方案，在紧接着关闭或几乎关闭节气门的减速阶段之后，发动机可以有利地保持在最小转速，即重新启动(通过重新启动火花)并保持在预设的最小转速(即保持在预设的最小曲轴转速)。根据本专利技术的一个方面，通过调节由化油器形成的混合物中的空气和燃料之间的比率，可以将发动机转速保持在预设目标值。特别地，混合物中的空气和燃料比率可以有利地通过控制系统调节，该控制系统(例如，闭环控制系统)配置为使发动机转速和预设目标值之间的差异最小化。本专利技术的另一方面提供的是，该方法包括如下步骤：如果节气门的开度包括在第二开度阈值和第三开度阈值之间，其中该第二开度阈值小于该第三开度阈值(例如，该第二阈值可以指示节气门至少最小地打开的事实，而第三阈值可以指示节气门完全或几乎完全打开的事实)，根据节气门的开度和发动机转速调节火花塞产生火花的时刻(即点火正时)。由于该技术方案，当节气门部分地打开时，例如为了加速发动机或将发动机保持在中等负载状态，有利地，可以调节混合物点火时刻，以便获得发动机的最佳性能和/或减少污染物排放。火花塞产生火花的时刻可以在来自校准图的输出中提供，该校准图的输入接收发动机的转速和节气门的开度。根据本专利技术的另一方面，该方法可以进一步包括以下步骤：监测燃烧室中的电离电流，如果节气门的开度超过所述第三开度阈值，则使用该电离电流来调节由化油器形成的混合物中的空气和燃料之间的比率。由于这种技术方案，每次节气门被置于进气管的完全打开或几乎完全打开的位置时，可以有利地调节燃料量，即使发动机的运行条件(外部压力、外部温度等)相对于标准设计条件发生变化，也可以保证发动机效率和污染物排放之间的最佳平衡。特别地，在该步骤中，调节空气和燃料之间的比率可以包括以下动作：以等于预定初始值的空气/燃料比率运转发动机；对于初始空气/燃料比率值，根据发动机曲轴的角位置产生表示电离电流的第一曲线；在曲轴的预设角间隔内计算等于第一曲线的积分的值；修改发动机空气/燃料比率使其达到与初始值不同的第二值；对于第二空气/燃料比率值，根据曲轴的角位置产生表示电离电流的第二曲线；在曲轴的等于前一个预设角间隔的角度间隔内计算等于第二曲线的积分的值；计算第二曲线的积分的值与第一曲线的积分的值之间的差值；如果该差值显示了大于预设阈值的绝对值，则通过改变空气/燃料比率的初始值以作用于化油。基本上，该控制提供执行效率测试：如果电离电流的积分的两个值之间的差值显示出小于或等于阈值的绝对值，则这意味着空气/燃料比率的初始值使得能够在发动机效率和污染物排放量之间获得良好的折衷，因此发动机可以继续以该初始值运转；另一方面，如果电离电流积分的两个值之间的差异显示出大于阈值的绝对值，则这意味着空气/燃料比率的初始值无法在发动机效率和污染物排放量之间获得良好的折衷，因此该控制将改变此初始值，使得发动机以相对于空气量的不同的燃料量运行。该效率测试可以重复多次，始终使用保持恒定的值或使用在先前效率测试结束时可能调整的值作为空气/燃料比率的初始值，从而获得发动机空气/燃料比率的连续控制，因此，该发动机空气/燃料比率总是包含在保证发动机性能和污染物排放量之间良好的折衷的一系列值中。本专利技术的另一方面提供的是，该方法还可以包括这样的步骤，即如果发动机转速超过第二发动机转速阈值，则降低发动机转速，该第二发动机转速阈值(例如，指示发动机转速过高的事实的转速值)大于第一发动机转速阈值。由于该技术方案，可以引入安全功能，该安全功能在例如发动机在满负荷模式下运行时以及在阻力矩为零或几乎为零的条件下，防止发动机转速(即曲轴的旋转速度)达到过高的值。在这个步骤中，可以通过降低由化油器形成的混合物中的空气和燃料之间的比率(通常通过增加燃料量)，降低发动机的转速。特别地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制火花点火式内燃发动机(100)的运行的方法，其中所述发动机(100)包括：燃烧室(115)；进气管(155)，其适于使所述燃烧室(115)与外部连通；节气门(165)，其设置在所述进气管(155)中；化油器(170)，其适用于将燃料引入所述进气管(155)，以形成空气和燃料的混合物，所述空气和燃料的混合物将被吸入所述燃烧室(115)；以及火花塞(235)，其设置在所述燃烧室(115)内，以产生适于点燃所述空气和燃料的混合物的火花；所述方法包括以下步骤：监测所述节气门(165)的开度(G)，监测所述发动机(100)的转速(V)，如果所述节气门(165)的所述开度(G)下降到小于第一开度阈值(GM)，并且所述发动机(100)的所述转速(V)大于第一发动机转速阈值(VF)，则防止所述火花塞(235)产生火花。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.01 IT 1020160000806471.一种用于控制火花点火式内燃发动机(100)的运行的方法，其中所述发动机(100)包括：燃烧室(115)；进气管(155)，其适于使所述燃烧室(115)与外部连通；节气门(165)，其设置在所述进气管(155)中；化油器(170)，其适用于将燃料引入所述进气管(155)，以形成空气和燃料的混合物，所述空气和燃料的混合物将被吸入所述燃烧室(115)；以及火花塞(235)，其设置在所述燃烧室(115)内，以产生适于点燃所述空气和燃料的混合物的火花；所述方法包括以下步骤：监测所述节气门(165)的开度(G)，监测所述发动机(100)的转速(V)，如果所述节气门(165)的所述开度(G)下降到小于第一开度阈值(GM)，并且所述发动机(100)的所述转速(V)大于第一发动机转速阈值(VF)，则防止所述火花塞(235)产生火花。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：如果所述发动机(100)的所述转速(V)下降到小于所述第一发动机转速阈值(VF)，则将所述发动机(100)的所述转速(V)保持在预设目标值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过调节由所述化油器(170)形成的所述混合物中的空气和燃料之间的比率，将所述发动机(100)的所述转速(V)保持在所述预设目标值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过配置为使所述发动机(100)的所述转速(V)和所述预设目标值之间的差值最小化的控制系统来调节所述混合物中的空气和燃料之间的比率。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：如果所述节气门(165)的所述开度(G)包括在第二开度阈值(GA)和第三开度阈值(GC)之间，则根据所述节气门(165)的所述开度(G)和所述发动机(100)的所述转速(V)调节所述火花塞(235)触发火花的时刻，其中所述第二阈值(GA)小于所述第三开度阈值(GC)。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述火花塞(235)产生火花的时刻可以在来自校准图的输出中提供，所述校准图的输入接收所述发动机(100)的所述转速...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹卢卡·巴尔博利尼，文森佐·加利亚尔迪，亚历山大·格里森迪，
申请(专利权)人：意玛克股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT