[发明专利]手持式动力工具、相关控制系统及其使用以及控制所述工具的方法

说明书

本文公开了一种包括内燃发动机(4)的手持式动力工具。手持式动力工具包括工作工具(6)、离心式离合器(8)和控制系统(10)。内燃发动机(4)具有离合器接入速度(ωC)，在高于该离合器接入速度时内燃发动机(4)驱动工作工具(6)。速度限制控制器(14)被配置成将发动机速度限制在低于离合器接入速度(ωC)的限制速度。控制系统(10)被配置成：计算内燃发动机(4)的旋转速度的积分，并且在积分达到积分极限值之后停用速度限制控制器(14)，这样使得内燃发动机(4)能够高于限制速度(ωL)旋转以经由离心式离合器(8)驱动工作工具(6)。

技术领域

本发明涉及一种包括内燃发动机的手持式动力工具，涉及一种用于控制手持式动力工具的内燃发动机的控制系统，涉及手持式动力工具中的控制系统的使用，并且涉及一种控制手持式动力工具的方法。

背景技术

手持式动力工具，诸如具有内燃发动机的链锯、切割工具和割草机，是已知的。这些类型的机器中的每一个具有工作工具，诸如链条、一个或多个切割刀片或一个或多个切割线，其通过内燃发动机而进行操作运动。由于工作工具经常靠近操作者，因此存在接触和意外伤害发生的风险。因此，此类机器通常配备有用于保护操作者的各种安全布置。

手持式动力工具可配备离心式离合器，当发动机超过一定的旋转速度时，该离心式离合器接合工作工具。在正常操作中，离心式离合器提高了安全性，因为当发动机速度低于其中离心式离合器接合的离合器接入速度时，工作工具不旋转或摆动。

手持式动力工具通常用位于启动位置的内燃发动机的化油器的节流阀启动，以确保有效的启动。与节流阀的怠速位置相比，在启动位置中更多的空气流过节流阀。因此，当发动机启动时，内燃发动机的旋转速度可立即增加到离合器接入速度以上。这可能存在风险，因为操作者可能并不总是以如下方式握住手持式工具：即安全布置中的一些可以提供预期的保护。进一步地，当内燃发动机的旋转速度在启动时快速上升时，在操作者准备好工作工具以开始旋转或摆动之前可以达到离合器接入速度。

已知用于在内燃发动机启动时避免手持式动力工具的工作工具意外旋转或摆动(即用于实现所谓的启动安全功能)的各种布置。在此类布置中，内燃发动机的旋转速度限制被启用以防止内燃发动机达到离合器接入速度。为了使内燃发动机在离合器接入速度之上快速旋转，必须停用旋转速度限制。当操作者准备好使用手持式动力工具时，可以适当地自动执行停用。

US 7699039公开了一种用于控制内燃发动机的点火系统的方法。微型计算机操作开关以控制点火正时。微型计算机与检测发动机的旋转速度的速度传感器和速度限制控制相关联，该速度限制控制将发动机速度限制在低于所包括的离心式离合器的离合器接入速度的限制速度。当启动发动机时，速度限制控制是起作用或被激活的。当检测到发动机的低速状态时，停用该速度限制控制。

使用US 7699039的方法，当实施可靠的启动安全功能时，操作者可能会遇到一些缺点。该缺点可以被描述为：停用该启动安全功能的延迟，这是由于停用要求内燃发动机的旋转速度在指定时间内处于低速状态而导致。当操作者将节流阀从怠速状态变为全开状态并在短时间内再次回到怠速状态时，内燃发动机的旋转速度根本不会达到低速状态，或者不会在指定时间内保持低速状态。因此，如果用户通过过早打开节流阀来干预调节过程，则启动安全功能保持起作用并且用户不能将旋转速度增加到离合器接入速度以上。

US 7735471公开了一种用于控制轻型燃烧发动机的方法和系统，并且更具体地涉及一种使用发动机速度调节器将发动机速度限制到小于离心式离合器的离合器接入速度的水平的方法和系统。如果确定操作者试图减速或加速发动机，则如果满足特定标准以使得正常操作能够开始，则发动机速度调节器脱离。