本发明涉及一种用于在内燃发动机的燃料供应部分（诸如化油 器或燃料喷射系统）中调节内燃发动机的空气-燃料比率的方法，该 燃料供应部分包括用于调节发动机的空气-燃料比率的装置
(means )，发动才几具有发动才几速度和范围/人零节流（zero throttle )
至全节流的发动才几节流。

在所有内燃发动机中（即，IC发动机）中，空气/燃料比率对 于发动机的功能是最重要的。通常，空气/燃料比率被称为A/F比率， A和F分别表示空气和燃料。为了实现燃料消耗低、废气排放少、 运行能力优良且高效的令人满意的燃烧，A/F比率必须维持在相对 窄的界限内。
要保持IC发动机的废气排放较低的要求变得日渐严格。在汽 车发动机的情况中，这些要求已经导致了废气催化剂的使用并且导 致了定位在汽车排气系统中的传感器和探针的使用，以控制A/F比率。
然而，对于消费产品，诸如动力锯、割草机以及类似的产品， 由于安装的原因以及还由于成本-效率和才喿作-安全性的原因，难以 使用这种技术。例如，在动力锯中，具有传感器和探针的系统会导 致增大的尺寸和重量以及成本的剧烈增加，并且还可能引起才喿作安全性问题。另外，传感器或探针经常需要具有完全纯氧的参照量
(reference),这在某些发动4几（例如动力4居的电动才几）中是实际上 不可能实现的情况。
针对小IC发动机的CO排放的预期未来立法可能导致难以使 用人工调节的化油器。，a吏在化油器的情况中能够实现制造/>差， 但通过使用化油器中的固定喷嘴来满足这些法律要求并同时保证 在空气-压力和温度、不同的燃料质量等所有组合的情况下都获得用 户良好运行能力是不可能的。
EP 0 715 686 Bl描述了一种不使用氧气传感器（X探针）控制 发动机A/F比率的方法。最初，A/F比率短时地（briefly)变化。 这例如可以通过短时地对燃津+供应进4于节流或4f止燃冲+供应来实 现。关于该变化，测量多个发动积^走转次凄t ( revolution time ，转凄史）。 转数与以如下方式选择的发动机转速有关，即，发动机的至少一次 旋转不受该变化的影响，优选地，其为充分早于A/F比率变化的发 动机转速，A/F比率变化没有时间影响该发动机转速。进一步，以 这样的方式来选择发动机的至少一个即将来临的旋转，即，这个即 将来临的S走转受到4豆时A/F比率变^b的影响。以这种方式，就能够 计算由A/F比率变化引起的转数差。在这个转速差的基础上，如果 需要，沿朝向较贫燃料混合物或较富燃料混合物的期望方向的混合 比率的变化就会发生。因此，使用这种方法，通过测试发动机对较 贫或4交富混合物估文出4可种反应就可以实i见最4尤的混合。
然而，EP 0 715 686 Bl的发动机控制方法稍有些慢，因此如果 它可以:故加速则这种方法是有优势的。例如，在当前的A/F比率远 远偏离理想A/F比率的情况下，如果启始A/F比率能够在EP0 715 686 Bl的控制方法介入之前向着接近理想A/F比率的位置快速推 进，那么将会是有利的。进一步，在该申"i青的上下文中，当发动才几在零节流的情况下运 行时，该发动机纟皮描述为空转的。如果发动才几在启动时过于缺乏燃
料（lean),则它可能在空转时运行，^旦是当设置成全节流时，发动 机无法加速至工作速度。这对于仅能在工作速度下起作用的控制方 法可能是问题。
当在纟会定的燃并+供应i殳置^i下启动发动4几时，相应的A/F比率 可受多个因素影响。例如，如果发动才儿在多烟且热的环境（例如， 火灾中的救援设备）中使用时，则会导致高温和恶化的空气质量。 而且比如外部空气压力和湿度含量以及发动机磨损、燃料质量和空 气过滤器的状况等因素也会影响相应的A/F比率。当然，具有额外 的传感器可以稍微补偿这些因素，但是更多的传感器增加了发动机 的成本以及尺寸和重量，这些都优选地应保持最小。
进一步，在用于动力锯、动力切割^L、割草^/L以及类似的消费 产品中的大多数发动机中，当发动机空转时是人工调节A/F比率的， 例如，电子控制系统仅在发动机处于工作速度或工作速度以上的速 度时才发挥作用。因此，理想地将会是具有简单、不昂贵但是高效 的电子控制方法，当发动机空转时无需人工地调节燃料或空气供 应。
发动机在全节流情况下运行且同时不承受任何负载（除了包含 该发动机的机器内的不可避免的摩擦）的情况在该申请的上下文中 被定义成自由速度情况，并且发动机在自由加速时达到高的发动机 速度。在现有技术中，已经知道要将A/F比率控制成使得理想的 A/F比率被定义成发动机已经达到它的最大发动机速度时的A/F比 率。然而，发动机的磨损随着更高的发动机速度而增加，并且更高 的速度可能导致发动机的损坏以及期望的发动机服务寿命的降低。发明内容
本发明的目的是提供一种发动机控制方法，该方法可以快速地
找到可行的（feasible,合适的）发动才几的全节流A/F比率。
本发明的又一目的是提供一种发动机控制方法，该方法可以在 发动才几自由加速时防止发动才几超速。
本发明的又一目的是探测是否发动机具有贫A/F比率，特别是
在启动时。
本发明的又一 目的是4是供一种当发动才几在零节流的情况下 (即，空转速度）运行时的控制方法。
本发明的又一目的是4是供一种用于通知发动才几启动4交正方案
的方法。
本发明的目的是通过提供一种用于在内燃发动才几的燃并+供应 部分（诸如化油器或燃料喷射系统）中控制燃料和/或空气供应的方 法来显著地减少上述问题，燃料供应部分包括用于调节发动机的空 气-燃4十比率的装置（means ),发动才几具有发动才几速度和范围从零节 流至全节流的发动才几节流，该方法包4舌如下步艰《：
a) 测量发动机的发动4几速度，
b) 将发动机速度与第一发动机速度值进行比较，
c) 如果发动机速度低于第一发动机速度值；则调节空气-燃料 比率，
d) 重复步骤a)至c),直到发动机速度大于或等于第一发动机
速度值。并且该方法进一步包括：
e) 将发动机速度与第二发动机速度值进行比较，将第二发动4几 速度值设置成大于第 一发动机速度值，
f) 如果发动机速度高于第二发动机速度值；则调节空气-燃料比率。
g) 重复步骤a)至f),直到发动机速度在第一发动机速度值与第 二发动4几速度值的范围中。
优选地，发动机在启动时使用富燃料设置值，该富启动设置值 提供了被认为是比对应于第一发动机速度值的A/F比率富的燃料-空气比率。富燃料启动设置值可以基于预定的存储值，但是也可以 基于存储的可变设置值，第二种设置值适合于最近（lastest)的发 动机运行。通过提供富燃料启动设置值，可以通过增大空气-燃料比 率（即，提供较贫混合物）来进行步骤c)的空气-燃料比率调节。对 于步骤f),则可以通过减小空气-燃料比率（即，提供较富的混合物） 来进行步骤f)的空气-燃料比率调节。通过"了解"混合物是富的还 是贫的，可以快速地找到由第一发动机速度值和第二发动机速度值 限定的发动才几速度区间。
在其中燃并+为曲轴箱排;改（scavenge)的发动才几中，可以通过 在长时期旋转中的多次发动4^旋转过程中部分地或完全J也切断燃 料供应来提供较贫的混合物。
然而，在直接喷射发动机中，将会通过缩短每一次喷射来提供
较贫的混合物。
根据本发明的又一方面，第二发动机速度值比第 一发动机速度 值大10-500卬m,优选地大100-200 rpm。优选地，通过对至少两次旋转（优选至少十次旋转）中的发动 机速度进行平均来推算出测得的发动机速度。
根据本发明，本方法被用于在自由速度情况下的自由速度控
制，自由速度情况由至少两种条件指明：1)发动机（l)的全节流； 以及2)所测得的发动机速度大于自由速度临界值，优选地自由速 度临界值至少为10000 rpm。并且进行自由速度控制的第三种条件
度调节条件。进一步优选地是，在自由速度控制过程中发动机速度 值一皮i殳置成低于最大发动才几速度值，从而也能够进行超速控制，在 此时最大发动机速度值被限定成当发动机为获得最大发动机速度 而在最优化空气-燃料比率下运行时的发动机速度。
根据本发明，本方法还可以被用于发动机的空转速度控制，确 定空转速度空气-燃料比率。当发动机节流处于零节流状态下时进行
空转速度控制。
才艮据本发明，还才是供了防贫控制（lean prevention control,防燃 料缺乏控制），其中如果至少满足了如下条件，则认为发动机（l) 在燃料缺乏的状态下运4于：1)节流位置是完全节流；2)所测得的 发动机速度低于较低的工作临界值，优选地，较低的工作临界值低 于或等于120 rps,更优选地，〗氐于或等于100 rps; 3)发动纟几速度 的趋势是减小的。优选地，所测得的发动机速度的趋势从多次旋转 中推出，其中旋转次数处于2-100转的区间内，优选地，处于5-50 摔争的区间内，更^尤选i也，处于10-30專争的区间内。
才艮据本发明的优选实施例，防贫控制〗又在发动才几的启动方案过 程中起作用，启动方案由如下条件中的至少一个确定：1)自启动开 始的旋转次数低于第一启动条件值，其中优选地，第一启动条件值 低于1000转，更优选地，低于500转，进一步更优选地，低于100转；2)自启动开始的时间短于第二启动条件^直，优选地，第二启动 条件值在1-30秒的范围内；3)自启动开始的独立的全节流示凄史（full throttle indications)的凄史量4氐于第三启动条件4直；4)自启动开始的 全节流累积时间短于第四启动条件值。
进一步，本发明包括一种发动机控制方法，该方法包括：基本 上由短时燃料切断（brief fuel shut-off)限定的基于测试的控制以及 与短时切断相关的》走转次^:的测量，随后是基于短时切断的效果的 燃料量的调节，这种调节通常在多次切断的归并（aggregation,集 合）之后进行。基于测试的控制与如下的控制方法中的至少一个相 结合：1)自由速度控制；2)空转速度控制；3)随之的防贫控制。 在其中燃料为曲轴箱排放的发动机中，短时燃料切断可以持续 一个 或若干个发动机旋转。在直接燃料喷射的发动机中，在一个或多个 发动机旋转中，基于测试的控制改为基于缩短的燃料喷射。
进一步，提供了 一种用于包括了用于驱动切割装置的离心式离 合器的手持工作工具的校准方法，该方法包括用于校准发动机设置 值的校准模式，该校准模式由如下步骤指明：1)阻断切割装置；2) 启动发动机；3)至少两次独立地启动全节流从而4是供至少两个全节 流示凄t,全节流示凄t在子页定的时间期间内。
进一步，如果手持工作工具是链锯，则通过启动链制动器来执 行切割装置的阻断。
附图说明
随后将参照附图借助于本发明的各种实施例来更详细地描述 本发明，其中同样的参考标号被用在不同附图中来表示相同的零件。图1是二冲程型内燃发动机的示意性视图，根据本发明的方法 和装置净皮应用于该内燃发动才几。
图2a示意性地示出了旨在被结合在根据本发明的燃料供应系 统中的4匕油器。
图2b是在图2a中以虚线和点划线示出的区i或的局部》文大朝L
图；
图3示出了发动才几自由速度如何随着a/f比率变化。
图4示出了化油器式发动机中作为发动机旋转次数的函数的空 气一燃一+比率a/F。
图5示出了发动才几空转速度如何随着a/f比率变化。
图6示出了发动机速度随时间的发展的三种可替换情况。
图7是从原理上示出了根据本发明的控制系统的功能的流程图。
图8是发动机的基本控制中的流程图。 具体实施方式
本发明涉及曲4由箱々3气式（crank case scavenged ，曲轴箱4非》文 式）二冲程或四沖程发动机，并且随后的描述中所提及的任何发动 机均涉及这些类型的发动才几。
在示意性示出的附图1中，参考标号l表示二沖程型的内燃发 动机。它是曲轴箱排放的，即通常地，空气3和带有润滑油的燃料4的混合物40从燃料供应系统8 (例如，化油器或低压燃料喷射系 统）中净皮抽吸至发动才几曲轴箱。乂人曲轴箱中，混合物通过一个或若 干个扫气通道14 ^皮向上运载至发动机燃烧室41。然而，在其他可 行的发动机设计中-二冲程或四冲程-只有空气和润滑油是可以 从曲轴箱排放的，或者可能只有空气是从曲轴箱排放的。还有可能 的是，仅是空气、或空气加润滑油、或空气加燃料加润滑油的一部 分从曲轴箱排放。燃烧室设置有给压缩的空气-燃料混合物点火的火 花塞。废气42通过排;故口 43并通过消音器13排出。所有这些特 征在内燃发动机中都是完全常规的，由于此原因在本文中将不再对 其进行更详细的描述了。发动才几具有活塞6，该活塞借助连4妻才干11 连才妻至配备有配重的曲柄部12。曲轴以这种方式回專争。在图1中， 活塞6采取中间位置，其中流动可能既通过吸入口 44 、排;改口 43 又通过扫气通道14。吸入通道2进入气釭5内的口部一皮称为吸入口 44 。因此，吸入通道一皮活塞6封闭。通过开启或封闭吸入通道2而 在该通道内部产生变化的流动速度和压力。当燃津+供应系统8是化 油器类型的时，这些变化很大程度上影响了被供应的燃料4的量。 因为化油器具有微小的燃料供给压力，所以它的燃料供给量完全受 吸入通道2中的压力改变影响。燃料的供应量实质上受吸入通道内 部的变化的流动速度和压力的影响，这种变化的流动速度和压力是 由吸入通道的开启和封闭而引起的。
图2a示出了根据本发明的化油器类型的燃料供应系统8而图 2b是图2a中由虚线和点划线示出的区域的局部放大图。燃料4的 供应受化油器上的燃料嘴21的影响。该化油器是常规的膜化油器， 因此将仅简要地描述。另外，被布置成釆用类似的方式供应燃料以 用于进一步处理的其他类型的化油器也是可能的。燃料从燃料嘴21 被运载至燃料存储器22，该燃料存储器向下被膜23界定。 一条线 ^各从存〗诸器22通向切断阀24。切断阀为螺线管或电万兹体形式的。 在通电（energization,激厉力）时，切断阀24通过向前压迫去于闭塞29来切断存储器22与燃冲+线^各25、 26 (所述线路通向化油器中的 文丘里管27)之间的相互连接。封闭塞29连接于在导向装置30中 行进的活塞杆，并且在活塞杆的相对面处布置例如一铁芯，该铁芯 一皮激励线圈吸引以向外运动。换言之，螺线管为常开型的。然而， 理所当然地，螺线管也可能是常闭型的。在常闭型螺线管的情况下， 在螺线管受激励时，切断阀24开启燃并+通道。4交小的线^各25通向 文丘里管27并且纟皮用作所谓的空转喷嘴，而4交并且大的线i?各26也通 向文丘里管27并JU皮用作主要喷嘴。通常，在才喿作时节流阀28或 为完全开启的（即，"全节流"），或为完全关闭的（即，"零节流"）。 当节流阀被关闭时就从空转喷嘴抽吸燃料供应，而当节流阀被开启 时就从空转喷嘴和主要喷嘴这两者抽吸燃料供应，然而，在全节流 过程中，来自主要喷嘴的燃料供应基本上较大并且空转喷嘴几乎不 影响燃料供应。发动机控制单元9控制切断阀24以开启或关闭， 从而控制发动机l的燃料供应。根据本发明，当与"零节流"相比 而处在"全节流，，时，切断阀24的控制可能十分不同，即，节流 位置不仅可以影响通过文丘里管27的空气流以及使用哪个（哪些） 喷嘴，而且还可以向控制单元9 l是供关于切断阀24应该怎才羊以及 何时开启或关闭的输入。控制单元9接收诸如来自 一个节流位置传 感器（多个节流位置传感器）TPS的节流位置、来自一个发动机速 度传感器（多个发动机速度传感器）ESS的发动机速度N、以及（任 选地）来自 一个温度传感器（多个温度传感器）TS的温度T等输 入参数。通常，温度传感器测量环境温度并通过缆线向电路板传输 信号。然而，替换地，也可将温度传感器直接集成在电路板上。因 而，可以避免使用连接缆线进而提高了可靠性和成本效益。进一步， 电路板可以靠近燃料供应部分8定位，从而体验到它的温度，例如， 在停止之后影响发动机的下一次启动的温度。当然，也可使用其他 的传感器输入。控制单元SM吏用这些输入来判定通过开启或关闭切 断阀24有多少燃料应被供应至发动机1。根据本发明，关于如何在发动机的运行过程中找到期望的A/F比率提出了几种方法。这些方 法可独立〗吏用或者一起4吏用。
在本i兌明书中将图1的发动才几以及图2a和图2b的燃冲牛供应系 统8结合起来以阐明本发明。存在多个影响发动机的A/F比率的因 素。根据燃料控制方案，针对一系列旋转或者周期性旋转，可通过 部分或完全关闭/开启切断阀24而控制对发动机的燃料供应，在发 动才几处于全节流或零节流时该燃^F控制方案可以是不同的。例如，
闭节流阀24来控制向发动机1的燃料供应，其中燃料控制方案判 定在旋转过程中哪些旋转会部分地或完全地关闭发动机的燃料供 应。进一步，对于化油器发动^L, A/F比率也与影响吸入通道中的 压力的发动片几速度N相关，发动才几速度的这种相关性还可以通过发 动才几映射（mapping,测纟会）来调节，例如，可以4十对发动才几速度N 来调节燃津+控制方案。附图4示出了 A/F比率如4可随着发动才几速度 N变〗匕的实例。
例如，可以通过测量两次连续的点火之间的时间周期或者测量 曲轴的旋转速度来推出发动机速度N。进一步，在本发明的范围中， 发动机速度N还可能是若干次旋转的平均值。
图3示出了发动机自由速度如何在A/F比率范围中变化的曲线 图。通常，许多工作工具（诸如链锯和动力切割机）中的发动机都 是在全节流或零节流状态下运行。当发动机在全节流但没有任何工 作负载的状态下运行时，发动才几浮皮称作是自由加速的。当自由加速 时，发动机达到它的最高发动机速度。曲线图的左部分示出了具有 富混合的发动机（即，燃料的相对量较高），而曲线图的右部分示 出了具有贫混合的发动机（即，燃料的相对量较低）。当发动机速 度N具有峰值NMAX时，相应的空气-燃料混合物A/FmaX就既不富 也不贫；发动机具有其最优功率位置。从A/FMAX朝向较富或较贫混合方向移动提供了较低的发动机速度N。通常，当发动机启动时， 在发动机已经变热并到达其运行温度之前，发动才几以燃料略孩i缺乏 的方式运行。为了加热发动机，对于工作工具（诸如链锯和动力切 割机）来说很普遍的是，在处于工作负荷情况中来4吏用发动机之前， 使发动机在全节流且无工作负荷的状态下运行。根据本发明，使用 发动机的这种加热来快速地找到A/F比率的基本设置值。找到基本 设置值的原理是以全节流富燃料供应设置值RS1来启动发动机，这 种富燃料供应设置值提供了富启动空气-燃料混合物A/FRS1。该全节 流富燃料设置值RS1例如可能受如上所述的控制单元9中的燃料控 制方案的影响。当然，关于如何确定令人满意的全节流富燃料-没置 值RS1存在着多种方式，例如，其可以是固定的机器设置值或者从 之前的发动机运行中的发动机性能中确定的。在启动发动一几后，当 发动机在全节流且无任何工作负荷的状态下运4亍时，富空气-燃料混 合物A/FRS1提供了对应的发动机速度NRS1 。通过逐渐地减少燃料供 应，并通过控制单元9的控制，空气-燃冲+混合物变得更贫并且A/F 比率朝向曲线图中的右侧移动。假设富启动空气-燃料混合物A/FRS1 确实在曲线图的右侧开始，则由于空气-燃料混合物变得更贫，因此 发动机速度N增大。根据本发明，第一发动机自由速度值NFS1和第
二发动机自由速度值Nm提供了发动机自由速度范围[N^，NFS2]。 进一步，发动机自由速度范围[NFs!，NFS2]-故选择成^f氐于最大发动机
速度Nmax,并且在发动一几启动后通过调节A/F比率来立刻查找该
发动机自由速度范園[N^,Nfs2]。如可在曲线图中所见的那样，通
过选捧全节流富燃料设置值RS1可以将NRS1配置成在发动机自由 速度范围[Nj^,Nps2]之下，该富启动空气-燃料混合物被认为是提供 了富启动空气-燃料混合物A/FRS1,该富启动空气-燃料混合物A/FRS1 要富于对应于发动机自由速度范固[Ni^,Nfs2]的A/F比率区间 [A/FFS1，A/FFS2]。因此，根据本发明，发动机在全节流富燃料设置值 RS1下启动，在从发动机启动开始的第一个旋转周期过程中提供给 发动机额外的燃料供应；而在自由加速的同时，优选地通过减少发动机的燃料供应来逐步地调节空气-燃料混合物，直到发动才几速度N
达到自由速度范围[NFS1，NFS2]。进一步，发动机自由速度范围 [Nj^，Nps2]还作为用于防止发动机在自由加速时达到其最大速度 NMAX的超速限制控制。当然，全节流富燃料设置值RS1未能提供较 富的启动空气-燃料混合物A/FRS1的情况也是可能发生的；这取决 于诸如温度、空气中的氧含量、空气压力、空气过滤器的状况以及 燃料质量等因素；曲线图的曲线可能改变和/或全节流富燃料设置值 RS1可能提供贫空气-燃料混合物。为了避免这种情况，优选地，全 节流富燃料设置RS1具有安全边界，以减小相应的富空气-燃料混 合物A/Frw在貧于A/F比率区间[A/FFSi，A/FFS2]的状态下结束的风 险。然而，即使富空气-燃料混合物A/FRs!应该在4艮贫（too lean, 很缺乏燃料）的状态下结束，但是本控制方法可以具有4企测这种情 况的测量步骤，并据此向混合物中添加燃料并且可能调节全节流富 燃料设置RS1，直到下一次发动机运行。当然，控制单元9可能设 置有复位功能，以使得全节流富燃料设置RS1回复到默认值。
进一步，根据本发明，可以在控制单元9中实施用于发动机的 校准模式。在校准模式中，发动机使校准方案运行并校准控制单元 9中的发动机控制设置值，例如，找到合适的全节流富燃料设置值 RS1。首先，发动枳4^没定为4交准才莫式。为了将发动枳』设定在4交准 才莫式下，可以4是供才交准4姿4丑，该4要4丑一皮4姿压以启动才交准方案。然而， 向包含发动机的设备提供其他的零件会增加成本和重量，并且对于 尺寸原因而言也是不理想的。才艮据本发明，替代地，用于链锯的校 准模式通过包括如下步骤的方法与控制单元9连通：1)启动链制动 器；2)启动发动机；3)连续地对全节流进行多次（例如，每行5 次）独立的快速4要压，每次4安压均在短的时间周期内且随后的按压 也在短的时间周期内。由于链制动器^皮启动，因此发动机速度N将 达到离合器滑动速度。随着在一行中连续多次地感应到已经达到了 离合器滑动速度，就已经获得了独特信号。通过控制单元9检测发动机速度N的这种独特状态以将发动机设定在校准模式中。现在， 发动机被设定为校准模式。为了启动校准方案，释放链制动器并且 按压全节流，直到发动机向使用者发回校准方案已完成的信号。因 此，在已经传达了校准模式后，校准方案就运行，例如，通过将发 动才几自由加速（此时发动才几在非常富的状态下启动，随后逐渐-使混 合物越来越贫），经过最大速度NMAx并记录对应的燃料设置值；随
后反转该步骤，从贫设置值朝向富设置值移动，经过最大速度NMAX
并记录对应的燃料设置值。可以采用类似的方式找到对应于发动机
自由速度范围[N^,NFS2]的燃料设置值。基于这种信息，可以像其
他i殳置值一样i殳定全节流富燃剩-没置值RS1。该才交准方案作为实例 被提供；自然地，可以实施各种方法来校准发动机设置值。当校准 方案已经完成时，发动才几将才交准方案已经完成的信号发送回〗吏用 者，例如，通过令发动机速度N剧烈地振荡来进行。当然，可以使 用发动4几速度N中的其他独特变化来通知4吏用者4交准完成了。当使 用者感觉到或听到振荡的发动才几速度时，他就知道才交准完成了并且 可以释放节流致动器了 。
图4示出了化油器发动机中作为发动机旋转次数的函数的空气 陽燃料比率A/F。在全节流下运行的化油器发动机的A/F比率主要依 赖于两个因素：1)发动机速度N;以及2)向发动才几1的吸入通道 2的燃料供应。向吸入通道2的燃津牛供应可部分地受限制或者在曲 轴箱扫气发动才几的情况下可以:坡周期性地完全关闭；由于曲轴箱扫 气发动机中的曲轴箱可以容纳大量的燃料并因此用作水准容器，因 此无需针对每次旋转调节燃料供应，即，在一次旋转中调节燃料供 应将会影响后续的旋转。发动机速度N还影响A/F比率，燃料供给 的量完全受吸入通道2中的压力变化的影响，该压力变化耳又决于发 动才几速度N。因此，如果没有通过其4也方式补偿的话，则减小发动 机速度N就提供了较贫的混合物。这种效果是依赖于发动机的，但 是也可以通过发动机的控制系统（例如，通过发动机映射）来调节。根据本发明，自由速度控制的被查找的自由速度范围[Nf仏Nfs2]被
设置成与较贫的理想空气-燃料混合物A/F。pt相对应，在处于较低工 作速度的工作状况下，理想空气-燃料混合物A/F。pt靠近A/F比率的 最优动力位置。因此，当发动机是自由加速时，发动机在稍微富的 设置值下运行，但是当发动机具有工作负荷时，A/F比率朝向最优 动力位置移动。然而，当发动才几在负荷下工作时，优选地进行A/F 比率的进一步精细微调（tuning)(例如，图8的基于测试的控制）； 因此，自由速度范围[Nm，nfs2]被用来快速地找到可行的A/F比率。
图5示出了发动机空转速度如何在A/F比率范围内变化。可见 图5中的曲线图类4以于图3中的曲线图。该曲线图的左部示出了具 有富混合物的发动机（即，燃料的相对量较高），而图表的右部示 出了具有贫混合物的发动机（即，燃料的相对量较低）。当发动机 速度N具有其峰值NIDULMAX时，相应的空气-燃料混合物 A/F1DLE—MAX被称作既不是富的也不是贫的；且发动片几具有其最优动
力位置。从A/FIDLE—MAx朝向较富或较贫的混合物移动提供了较低的
发动机速度N。
根据本发明的优选实施例，第 一发动机空转速度值NIS1和第二 发动机空转速度值NIS2提供了发动机空转速度范围[NIS1，NIS2]。优选 地，发动机空转速度范围[Nd,N^]被选择成低于最大发动机空转速 度N1DljEMAX。然而，该区间还可以被选择成包括NIDLEMAX。采用 与自由速度控制相似的方式，发动才几可以在空转速度富燃一牛供应i殳 置值RS2下启动，该空转速度富燃料供应设置值提供了相应的空转 速度富空气-燃料混合物A/FRS2。随后，通过使混合物更贫（即，通 过逐渐减少燃料供应）直到达到该区间，可以迅速查找发动4几空转 速度范围[N^,N【s2]。如果发动才几速度N变得大于第二空转速度值 NIS2,则优选地，增加燃料供应。然而，与自由速度控制相反，优 选地，在每次发动才几空转时查找该区间，即，当发动才几处于与关于图8所描述的基于测试的控制相对应的空转时，这是常态的发动机控制。
代替使用空转速度范围[N^，N股]，可以单独4吏用第一空转速度 值N^;只要发动机速度N低于第一空转速度值N^，则燃料供应 就减小，而如果发动机速度N到达第一速度值N^以上，则增加燃 料供应，从而调节A/F比率。当然，这具有频繁地调节燃料供应的 效果，但是由于空转速度相对低，因此这种频繁的调节是可能的。 因此，在零节流过程中，只要发动机速度N低于空转速度值N^， 就完全停止燃料供应，以提供较贫的混合物，而当发动机速度N超 过空转速度值N^时，就将燃料供应设定成最大燃料供应，向混合 物中增添燃料。优选地，这通过如下方式实现：只要发动机速度N 低于空转速度值N^，就使切断阀24关闭，而只要发动机速度N 超过空转速度值N^，就使切断阀24开启。从而发动才几速度N将 围绕空转速度值NIS1轻樣"也变化。
图6示出了发动机速度随着时间发展的三种替换情况。开始， 发动机是空转的（即，零节流），但是在一个短的时间周期后，节 流阀就大开度地开启（即，全节流）。如在曲线图中可见的，在诏: 定成全节流后，全部三条曲线都开始上升，上部的虚线与发动机在 没有任何负载的条件下自由加速的情况对应，自由加速乂人全节流富
燃料设置值RS1开始并且最终到达发动机速度区间[NFS!，NFS2]内。
中间的线与发动机承受工作负载并且发动机找到针对这种负载的 最优A/F比率以及稳定的发动机工作速度的情况对应。下部的线与 发动4几已经通过快要达到贫燃冲+状态的A/F比率启动的情况对应。 在这种情况下，发动机在空转时运行得很好，但是当设定为全节流 时，发动机速度N将开始上升但是未能达到发动机工作速度。这种 情况当然是不理想的。根据本发明提供了一种贫燃料检测；检测发 动机是否在过于缺乏燃料的情况下运行。在图中将工作下限临界值LWT设定为100rps。优选地，工作下限临界值低于或等于120rps， 更优选地，低于或等于100rps。为了使发动4几控制系统;险测发动枳j 是否在贫燃料情况下运行，必须满足几个条件。才艮据本发明，第一 个条件是发动机是全节流的，第二个条件是发动4几速度低于工作下 限临界值LWT，第三个条件是所测得的发动机速度N具有减小趋 势，即，发动机速度下降，优选地，下降速率超过预定的临界值。 进一步优选地，Y又在发动才几启动过程中贫燃剩"险测是有效的。可以 通过多个因素确定这个启动过程，诸如：1)自启动开始的旋转次凄t 低于第一启动条件值，其中优选地，第一启动条件值低于IOOO转， 更优选地，低于500转，进一步优选地，低于100转；2)自启动开 始的时间短于第二启动条件值，优选地，第二启动条件值在1-30 秒的范围内；3)自启动开始的独立的全节流示凄^f氐于第三启动条件 值；4)自启动开始的全节流累积时间短于第四启动条件值。因此， 贫燃料检测检测发动机是否具有燃料供应的贫启动设置值。
图7是从原理上示出了^^艮据本发明的控制系统的功能的流程 图。该控制系统设置有在发动机空转时起作用的空转控制、优选在 启动过程中起作用的自由速度控制、控制处于工作负载下的发动机 的基本控制。在优选的实施例中，通过调节发动才几的燃料供应来调 节空气-燃料混合物。优选地，在控制单元9中实施该控制系统。
图7中的第一个框涉及"发动冲几启动"，其简明地表示发动才几 被启动了。采用富燃料设置值RS1、 RS2启动发动机，在第一旋转 周期过程中为发动机提供额外的燃料供应。如参照图3和图5所描 述的那样，富燃料设置值RS1、 RS2取决于节流位置。可选地，来 自温度传感器TS的输入可以被用来影响富燃料设置值RS1、 RS2， 并且还^皮用来在燃料供应的调节开始之前、在一定时间周期过程中 保持富燃料设置值RS1、 RS2与温度有关，即，如果温度非常低， 则可以进一步使富燃料设置RS1、 RS2更富，并且发动机可以在调节开始之前长时间地保持在富燃利-没置值下，例如，当具有（TC的 温度时，切断阀24可以在1秒4中期间内完全开启，当具有-25。C的 温度时，切断阀24可以在5秒钟期间内完全开启。流程图中的下 一个框是"停止被探测到？"，其检测到发动机是否即将停止。可 以采用多种方式实施这种^r测，例如，是否已经，換下了停止4安4丑或 者通过发动机速度的显著降低检测发动机是否停止运行。如果检测 到停止，则发动机的控制系统可以调节富燃料启动设置RS1、 RS2, 例如，通过保存（saving)当前燃料设置值或者通过保存当前燃料 设置值加上添加值作为富燃津牛启动设置值RS1、 RS2，或者作为与 框"调节启动设置值，，相关的任何其他启动设置值而调节富燃料启 动设置RS1、 RS2。框"停止，，紧随其后并且发动积4皮停止。
如果没有一企测到停止，随后的下一个框涉及"是否为完全节流 位置？"。在优选的实施例中，4是供了节流位置传感器，才企测是否 为完全节流位置。当然，在零节流或中间节流步骤时，可以提供更 先进的传感器或多个简单的传感器来检测进一步的节流位置，但是 这当然会增力口成本。
如果框"是否为完全节流位置？"提供的答案为"否"，随后 的框"速度〈Nn"判定发动机是否是空转的。由于框"是否为完全 节流位置？，，仅4又告知完全节流位置，所以答案"否，，可以是乂人零 节流至全节流的任何节流位置。根据本发明，仅当发动机处于全节 流或零节流时才调节A/F比率，当处于中间节流位置时使用全节流 的燃料供应。通过将发动机速度N与预定的空转临界值Nrr进行比 较来检测零节流，并且如杲发动机速度低于上述临界值，则发动机 就被称为是空转的。预定的空转临界值Nn"是发动机相关的，例如， 对于链锯，可使用大约3500rpm的空转临界值N!T。如果发动机速 度N高于空转临界值N!T，则不执行空转控制，并且循环在框"停 止,皮纟笨测到？"之上重#斤开始。如果框"速度〈Njt"提供的答案是"是"，即，发动机速度N
低于空转临界值NIT,则随后的框"空转速度范围？"确定发动机 速度N是否处于空转速度范围[N^,N!s2]内。如果发动机速度N在 空转速度.范围[N^,NB2]之外，则在框"调节混合物，，处调节空气-燃料混合物，优选地，通过调节燃料供应进行调节。如果发动机速 度N在空转速度范围[N^,N!s2]之内，则不需要进行调节，并且循环 在框"停止被探测到？，，之上重新开始。
如果框"是否为完全节流位置？"提供的答案为"是"，则随 后的框"t流程图中的下一个框涉及框"贫燃料（lean，缺乏燃泮牛）？"， 随后是可选的才医"t假如为"否"，则随后的下一个框是可选的框"自由速度控 制？"。在这个步骤中，本控制方法确定是否需要任何进一步的自 由速度控制。如果可选框"t进行自由速度控制的粗调，而是可采用"基本控制"的"基于测试 的控制"。因此，如果框"自由速度控制？"提供的答案为"否"， 则随后进行框"基于测试的控制"。
假如为"是"，则随后的的框涉及"自由速度运行？，，，其确定
发动机速度N对于例如ls的时间期间或者多次旋转内是否高于自 由速度临界值NFT,优选地高于10000 rpm。该临界值将确定发动 机是无负载地运行，即，发动机是否是自由加速的。假如为"否"， 则框"基于测试的控制"随后进行，但是假如为"是"，则框"自 由速度范围？"随后进行。
框"自由速度范围？"确定发动机速度N是否处于自由速度范 围[NFS1,NFS2]内。如果发动机速度N处于该范围中，则框"i殳定 自由速度燃料设置值，，随后进行，但是如果发动才几速度在该范围之 外，则冲匡"调节混合物"随后进行，此时，优选地通过调节发动机 的燃料供应来调节空气-燃料混合物。参照图3描述这个过程。在框 "调节混合物，，之后，循环在框"停止被一企测到？"之上重新开始。
框"自由速度控制完成！"随后紧接着进行。如果已经在发动 才几运行的过程中达到了自由速度范围，则在本发动才几运行的过程中 无需进一步执行这种粗调，即，发动机找到了用于这种发动机运行 的可行的A/F比率。现在向上到达基本控制的"基于测试的控制" 来精细地微调A/F比率。在框"自由速度控制完成！"之后，循环 在框"停止,皮检测到？"之上重新开始。
参照图8描述涉及A/F比率的精细^f效调控制方法的框"基于测 试的控制"。基本控制循环包括框"基于测试的控制"以及"是否 为完全节流位置？"和"停止^皮4全测到"。图8是涉及基于测试的控制的流程图。基于测试的控制涉及动 力锯发动机的控制，从控制的观点来看这是具有4艮大需求的发动机
加速度变化。这导致了^走转速度的频繁变化。在4艮多的其4也发动枳j 应用中（例如，在飞机发动机和船舶发动机的情况下）这些变化是 不经常发生的。动力锯发动机通常是化油器供油且曲轴箱扫气类型 的二冲程发动机。这意味着优选地通过在一次或多次发动才几旋转中 的燃料供应的短时切断来实现混合物比率（即，A/F比率）的短时 改变。如果发动机在贫燃料状态下运行，则发动才几速度将在短时改 变之后在多次旋转的过程中暂时下降，并且如果发动^L在富燃料状 态下运行，则发动机速度将能够在短时改变之后在多次旋转的过程 中暂时增加，因此这种信息可以用来判定是否应该朝向贫或富的方 向调节A/F比率。在其他的发动机设计中，替代地，燃料可以被部 分地切断。在直4妄喷射发动冲几中，替代地，每一次喷射都^^皮缩短， 即， 一皮部分地切断。在EP0715686中全面地描述了通过在若干次发 动机旋转中短时切断燃料供应来测试发动机是否处于贫燃料或富 燃泮+的方法，并且该方法将在下文中以更扭t括的方式进4于描述。
考虑到上述内容，图8的流程图将随之进行。图8中的第一个 框涉及"短时切断燃料"。这种切断应用于前一个控制周期中的发 动机旋转96、 97、 98和99，在所描述的旋转周期之前的每一个控 制周期均包括100次4t转。下一个一医一皮标记为"测量与切断相关的 旋转次数"。测量发动机的旋转次数。旋转次数与以这样的方式选 择的发动机旋转速度相关，即，发动机的至少一次旋转不受改变的 影响，优选地，该发动枳^走转速度充分早于A/F比率的变化，该 A/F比率的变化没有时间影响发动机旋转速度。原则上，也可以选 择较后的发动机旋转，但是这会使得校正旋转次数以实现旋转速度 的所有变化（如下所述）在相当大的程度上更加困难。以这样的方式选择发动机的至少一次旋转，即，这至少一次^走转受短时A/F比
率改变的影响。
图8的流程图中的下一个框是"满足调节条件了吗？"在这个 阶段，仅满足一个条件，即，确定是否旋转速度在调节界限内，在 这种l青况下为120-200 rps，即，7200-12000專争/分4中。如果是这种 情况，程序沿着朝向调节A/F比率的方向进一步处理。如果不是这 种情况，旋转和旋转次数被重设为零，即，所测得的旋转次数被放 弃。这个过程再次进行并且继续，直到旋转速度在调节界限内。
紧接着图8中的线的下方显现的是名为"针^f与加速度和负载 变化相关的综合旋转速度变化进行校正，，的框。如果工作负载变化， 则发动机速度将受影响，这个框考虑将由于负载变化导致的发动机 速度变化与取决于混合物比率的短时变化的发动机速度变化区分 开。这可以通过如下4喿作来实现：首先测量控制周期中的第一次^走 转时的发动机速度（该速度不受A/F比率的短时变化影响），接着
发动机速度在混合物的短时改变之后稳定）。将这两个值除以两次 测量之间的旋转次数，从而提供了那个具体控制周期过程中的发动 机速度趋势的导数。
随后的框"针对综合旋转速度变化校正所测得的旋转次数"根 据之前的框"针对与加速度和负载变化相关的综合旋转速度变化进 行校正，，的结果来调节框"测量与切断相关联的旋转次数"的测得 的旋转次数。下一个框"通过对校正的旋转次数进行的比较来获得 由切断引起的旋转速度差，，计算由于混合物比率的短时改变而导致 改变的发动机速度是如何补偿综合旋转速度变化（如果存在的话） 的。随后的下一个框是"基于旋转次数差来确定调节值"。基于来 自框"通过对校正的旋转次数进行的比较来获得由切断引起的旋转 速度差"的旋转次数差来确定调节值。
下一个框是"将此调节值添加至之前的调节值（如果存在的 话）"。每个调节值均与混合物比率的某个短时改变相关。通过将若 干个调节值加在一起而,人混合物比率的若干个不同的改变中来进 行某种平均值的计算。在随后的框中，浮现的问题是调节值的个数
是否超过了 n(例如，5)。这意味着平均值的数是有条件的，即， 调节值的数被包括在总计调节值中。调节值的数越大，平均值计算 的安全性越高。当平均值数小于5,则存储总计调节值以将其添加 到下一个调节值中。当已经又一次运行了图表的到目前为止的部分 时，就获得了下一个调节值。
另一方面，当总计调节值包含多于5个的调节值时，则在框"总 计调节值>最高调节界限或总计调节值<最低调节界限？"中在总 计调节值的大小与特定的界限值之间进行比较。因为调节值和总计 调节值还包含符号（sign,正负号），所以对这两个界限值进行比较 是很重要的。因此，正的总计调节值应该超过最高调节界限，而负 的总计调节值应该小于最低调节界限。例如，在本情况中，最高调 节界限被设定成1500而最低调节界限被设定成-750。如果总计调节 界限值没有超过两个给定界限值中的任一个，则存储该总计调节值 以将其添加至随后的调节值中，并且再次进行这个过程以将另 一 个
调节值添加至总和中。
另一方面，如果总计调节值超过了最接近的界限值，则答案为 "是"。这通向框"调节燃料量"。总计调节值与调节界限之间的差 限定了燃津牛添加的变化量，而符号限定了方向，即，与更贫或更富 的混合物比率相反。在这种情况下，在总计调节值与最接近的调节 界限之间的差别之间进行比较。差别的符号限定了进行调节所沿的方向。因此，沿着朝向更合适的混合物比率的方向（更富或更贫） 进行调节。显然地，为了获得良好地发挥作用的调节过程，这是4艮 重要的。差别的大小限定了混合物比率改变的量，这就是所需的调 节量。这个结果在一定程度上是需要控制的调节，这是有利地，尽 管不完全必要。例如，替代地，可以进行沿右侧方向的预定量的调
节。在这种情况下，已经进行了燃泮牛量的调节，即，A/F比率的调 节。此后，总计调节值和均值的数被设定为零。转数已经^皮设定为 零。随后重复此过程。
控制的基本重要原则是一方面通过平均值计算提供安全性，另 一方面是针对综合旋转速度改变进行4交正，再一方面是执4亍似真性 检查。在几个步骤中进行平均值计算。首先，采用每个周期（即， 发动机旋转0-100)内的不同旋转次数之间的四个不同差值。随后，
在与预定的调节界限进行比较之前，加上至少五个调节值。每个调 节值与一个周期关联，并且针对综合旋转速度改变来校正其输入调 节次数。因此，与调节界限相比较的调节值的数并不是上升地固定
的。这意味着当发动机运行良好时（即，具有合适的A/F比率）， 在总计调节值超过调节界限之前很可能需要大数值的调节值，例如 10。在这种情况下，还可能的是上述的超出是适度的。这意p未着对 燃料量进行小的调节。 一方面，如果A/F比率值不是非常令人满意 的，则每个调节值将会很高，并且总计调节值在五个调节值处就已 经大大超出了调节界限。这意p未着沿着右侧方向来进^f于大的4交正。 实例清楚地显示了这种控制原理的优点。
尽管已经结合本发明的优选实施例示出并描述了本发明，然而 应理解，可以进行多种修改、替换、和添加，它们都处于权利要求 旨在保护的宽广范围内。/人前述内容中可以看到，本发明实现了至 少一个所述的目的。对于曲轴箱扫气类型的发动才几（例如，链锯中的发动机），第
一发动才几自由速度值NFS1优选地大于11000 rpm,更优选地大于 12000rpm,进而更优选地大于13000 rpm。进一步，第一发动才几自 由速度值优选地^氐于16000 rpm，更优选地^f氐于15000 rpm，进而更 优选地^f氐于14000 rpm。然而，对于不同才几器（_渚如割草4几或动力 切割机）中的发动机，该自由速度值可能是不同的。
对于发动机空转时，优选地，第一发动机空转速度值N^大于 2000 rpm，更优选地大于2200 rpm，进而更优选i也大于2300 rpm。 进一步，第一发动机空转速度值N^优选地小于3200rpm，更优选 地小于3000 rpm ，进而更优选地'J、于2700 rpm。然而，如同针对发 动机自由速度所提及的一样，这些值也是同发动^4目关的。
由于二冲程曲轴箱扫气发动机中的发动机速度从一个旋转到 另一个旋转之间通常显著地波动，因此理想的是，自由速度范围 [NFS, ，NFS2]以及空转速度范围[NISt,NIS2]不要太短；以实现稳定的燃
料供应。因此，第二发动机自由速度值NFS2优选地比第一发动机自
由速度值NFS1大10-500 rpm,更优选地比第一发动才几自由速度值大 100-200 rpm,而第二发动才几空转速度值NB2优选;也比第一发动4几空 转速度4直NIS1大10-500 rpm，更优选地大100-200 rpm。
进一步，取代使用自由速度范固[Nfs!，Nfs2]，可单独地使用第
一发动机自由速度值N^。即，通过从全节流富燃料设置RS1逐渐 减少燃料供应，发动才几速度N增大，并且只要发动才几速度N高于 或等于第一发动才几自由速度值NFSi,就说已经达到了发动才几自由速 度并且将相应的燃料设置值存储在控制单元中。注意，这与参照图 5描述的使用单独的空转速度值NIS1是不同的。
进一步，参照图3和图7描述的自由速度控制、参照图3描述 的校准模式、参照图5和图7描述的空转速度控制、参照图6和图7描述的防贫控制以及参照图7和图8描述的基本控制都可以彼此 独立地^K吏用以及作为不同的组合^皮^吏用。
进一步，可以在其他手持工作机器（包括离心离合器以及运动 被阻断的切割工具）中实施在上文中参照链锯描述的校准模式。