[发明专利]确定内燃机的旋转曲轴的曲轴位置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定手持式加工设备，尤其是便携式手持加工设备如机动链锯、磨切机、切割机、鼓风机或类似设备中内燃机的旋转曲轴的绝对的曲轴角度的方法，其中该内燃机具有带着燃烧室的汽缸，该燃烧室被驱动着曲轴的活塞所界定，所述内燃机还具有曲轴箱，该曲轴箱通过至少一个溢流通道与燃烧室连接，并且该溢流通道的溢流窗口在燃烧室中被活塞控制，并且所述内燃机还具有点火控制器，该点火控制器在合适的曲轴角度处在配属于燃烧室的火花塞上释放点火火花，并且所述内燃机还具有被曲轴驱动的、用于为点火系统提供电能的能量供应单元。

背景技术

便携式手持加工设备中的内燃机的点火装置大多具有感应线圈，它靠近随着曲轴旋转的磁体进行布置。随着每圈旋转在感应线圈中感应出电压。该电压信号是大约正弦形的，并理想地具有三个零交叉(Nulldurchgang)。该电压信号用作点火装置的供电，并提供对于在火花塞上释放点火火花所需要的电能。

为了能够确定曲轴的转角位置，必须已知感应线圈的准确安装位置以及旋转的磁体相对于曲轴的旋转位置。如果例如承载着磁体的风机叶轮以一定的转角偏移安装在曲轴上，发生器信号将显示出相应的角度偏移，这可能导致点火时刻误差。尽管通过手动移动感应线圈可以将这种误差降低，不过为此仍需要相应繁琐的调整工作。此外出现的误差可能不能任意地通过感应线圈的位置变化来平衡，因为感应线圈在风机叶轮的圆周上只有有限的可用空间。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种简单且可靠的用于确定内燃机的旋转曲轴的绝对的曲轴角度的方法。

该任务根据本发明按照这样完成：设置有信号发生器作为能量供应单元，该信号发生器在曲轴旋转时产生波动的电压信号，所述内燃机的工作压力信号由压力传感器测取，并且为了确定绝对的曲轴角度，该压力传感器的输出信号和所述信号发生器的输出信号相互结合。

为了使被设置为能量供应单元的发生器(Generator)的电压信号与曲轴的旋转位置同步，由压力传感器测取内燃机的工作压力信号。为了确定绝对的曲轴角度，压力传感器的输出信号和信号发生器的输出信号如此地互相结合，使得发生器信号被同步。

有利地选择曲轴箱中的曲轴箱压力作为工作压力信号，也可以适当使用其它的工作压力信号，例如抽吸通道中的压力。

优选将压力传感器信号的显著的特征分配给曲轴的已知的转角位置，用于在压力传感器信号中出现所述显著特征的时刻将该已知的曲轴角度作为绝对的曲轴角度分配给发生器信号。

信号发生器的电压信号这样构造，使得它具有相继的零交叉。在实现将绝对的曲轴角度分配给发生器信号后，发生器信号的接着的和所有其它的零交叉与实际的机械的曲轴角度位置同步。

曲轴箱中的压力信号是每个内燃机特有的信号，它基本上不依赖结构公差或装配公差。在活塞向上运动时，在曲轴箱中产生负压，它用于抽吸燃料/空气混合气；在活塞向下运动时，吸入的燃料/空气混合气在曲轴箱中被压缩；压力升高。这种压力升高进行到直到活塞打开燃烧室内的溢流窗口。在这一时刻，压缩的混合气从曲轴箱通过溢流通道和溢流窗口进入到燃烧室，并使得曲轴箱中的压力重新下降。曲轴箱中的压力曲线不仅具有显著的最大值；在溢流窗口打开的时刻，在曲线中还能确定显著的压力降。溢流窗口的打开是结构上规定的控制时间，它不依赖感应线圈或所属磁体的位置。内燃机特有的压力曲线一次测取、储存，并寄存在分析单元的存储器中。

因此如果测取并分析了曲轴箱中的压力曲线，可以简单地识别出压力曲线的分配给曲轴角度的显著特征，用于然后-如果出现了这个显著特征-将已知的曲轴的转角位置作为确定值分配给发生器信号。发生器信号与曲轴角度位置同步，不依赖于感应线圈或磁体相对于曲轴的旋转位置的局部位置偏移。

在本发明优选的改进方案中，信号发生器这样构造，使得它在曲轴旋转上产生连续的交变信号。在交变信号同步后，绝对的曲轴角度可以在曲轴旋转的每个时刻只借助于发生器信号的零交叉来确定。为此信号发生器这样构造，使得发生器信号的周期T对应于曲轴旋转的第n部分，其中n优选是大于2的整数。优选数字n最大为12，有利地在4和8之间，尤其是在5和7之间。在本实施例中设置n等于6。

附图说明

本发明其它的特征由其它的权利要求、描述和附图给出，在附图中示出了本发明的随后单独说明的实施例。附图示出：

图1带有点火控制器和分析单元的内燃机的示意图，

图2曲轴箱压力在曲轴角度上的曲线，

图3信号发生器在一圈曲轴旋转上的信号序列，