小型发动机操作组件

摘要

本发明提供一种用于小型手持式双循环发动机(1)的低压、低成本的电子燃料喷射系统(18)，其采用多个改进，示例性而非限制性地包括：改进的低成本喷射器结构(45)、包括将供给系统的操作部件安装在单一单元上的节流阀体集成(10)、改进的点火模块(40)、由电子控制单元(42)控制的压力调节燃料系统，其中电子控制单元(42)采用基于发动机速度的自适应算法，该算法通过改变提供给发动机的燃料的量来控制所述速度。

权利要求

1.一种用于内燃发动机的燃料系统(18)，该内燃发动机包括发动机组(12)、与该发动机组相关联的至少一个燃烧室(14)、被安装为适于在所述室(14)内运动的至少一个活塞(11)、由所述至少一个活塞(11)驱动的轴(7)和被安装至所述轴并能与所述轴一起旋转的飞轮(2)；所述燃料系统包括：安装至所述发动机的节流阀体(10)，该节流阀体中具有多个开口通路，所述开口通路用于将燃料传送至所述至少一个燃烧室(11)；

安装至所述节流阀体(10)的燃料泵(84b)；

与所述燃料泵(84b)相关联并安装至所述节流阀体(10)的燃料压力调节器(20)；

安装至所述节流阀体(10)的电子控制单元(ECU)(42)，该电子控制单元(42)可操作地连接至用于将燃料喷射到所述至少一个燃烧室中的燃料喷射器(45)；以及安装至所述节流阀体(10)的燃料喷射器(45)；

其中所述电子控制单元确定所述发动机的速度，确定所述发动机的所述速度是否大于最大速度，确定所述发动机的所述速度是否大于上限速度，所述上限速度大于所述最大速度；如果所述发动机的所述速度大于所述最大速度并且小于所述上限速度，则增加到所述发动机的燃料流，如果所述发动机的所述速度大于所述上限速度，则通过关闭到所述发动机的燃料流并且停止点火时间来减小所述发动机的所述速度从而防止所述发动机的所述速度超过所述上限速度，并且如果所述发动机的所述速度小于所述最大速度，则不改变所述燃料流。

2.一种用于小型内燃发动机的燃料系统(18)，该内燃发动机具有：发动机组(12)、与该发动机组相关联的至少一个燃烧室(14)、被安装为适于在所述室(14)内运动的至少一个活塞(11)、由所述至少一个活塞(11)驱动的轴(7)、安装至所述轴且能与所述轴一起旋转的飞轮(2)以及与所述发动机(1)相关联的至少一个燃料喷射器(45)，所述燃料系统的改进包括安装至所述发动机(1)的节流阀体(10)以及与所述节流阀体(10)集成的燃料泵(84b)，所述节流阀体(10)具有与所述节流阀体(10)相关联的用于将燃料输送至所述至少一个燃料喷射器(45)的燃料回路(10a)；

和安装在所述节流阀体(10)上并且被操作性地连接到所述至少一个燃料喷射器(45)用于将燃料喷射到所述至少一个燃烧室中的电子控制单元(42)；

其中所述电子控制单元确定所述发动机的速度，确定所述发动机的所述速度是否大于最大速度，确定所述发动机的所述速度是否大于上限速度，所述上限速度大于所述最大速度；如果所述发动机的所述速度大于所述最大速度并且小于所述上限速度，则增加到所述发动机的燃料流，如果所述发动机的所述速度大于所述上限速度，则通过关闭到所述发动机的燃料流并且停止点火时间来减小所述发动机的所述速度从而防止所述发动机的所述速度超过所述上限速度，并且如果所述发动机的所述速度小于所述最大速度，则不改变所述燃料流。

3.一种用于小型内燃发动机(1)的燃料系统(18)，该内燃发动机具有：发动机组(12)、与所述发动机(1)相关联的至少一个汽缸(15)、被安装为适于在所述汽缸(15)内运动的至少一个活塞(11)、由所述至少一个活塞(11)驱动的轴(7)、安装至所述轴(7)的飞轮(2)以及用于将燃料供应至所述汽缸(15)的燃料回路(10a)，所述燃料系统的改进包括能够以小于12500转/分钟的发动机速度在小于4ms内输送燃料的燃料喷射器(45)，所述燃料喷射器(45)进一步包括：封装磁芯(34)的电动机壳(30)；安装至所述磁芯(34)的电线圈(43)；尺寸适于容纳所述电动机壳(30)的上主体(25)；下主体(33)，具有可操作地连接至所述燃料回路的入口(34)和可操作地连接至所述至少一个汽缸(15)的出口(105)，所述下主体(33)在所述喷射器(45)的装配位置被安装至所述上主体(25)并相对于该上主体(25)固定就位；位于所述下主体(33)与所述电动机壳(30)之间的弹簧(44)和销(46)，所述弹簧(44)通常作用于所述销(46)，以将所述销(46)朝向所述下主体(33)的出口(105)定位；

安装在所述发动机(1)中的节流阀体(10)，和安装在所述节流阀体(10)上并且被操作性地连接到所述燃料喷射器(45)的电子控制单元(42)；

其中所述电子控制单元确定所述发动机的速度，确定所述发动机的所述速度是否大于最大速度，确定所述发动机的所述速度是否大于上限速度，所述上限速度大于所述最大速度；如果所述发动机的所述速度大于所述最大速度并且小于所述上限速度，则增加到所述发动机的燃料流，如果所述发动机的所述速度大于所述上限速度，则通过关闭到所述发动机的燃料流并且停止点火时间来减小所述发动机的所述速度从而防止所述发动机的所述速度超过所述上限速度，并且如果所述发动机的所述速度小于所述最大速度，则不改变所述燃料流。

4.一种用于小型内燃发动机(1)的燃料系统，该内燃发动机具有：发动机组(12)、与所述发动机(1)相关联的至少一个燃烧室(14)、被安装为适于在所述燃烧室内运动的至少一个活塞(11)、由所述至少一个活塞(11)驱动的轴(7)、安装至所述轴(7)的飞轮(2)以及至少一个燃料喷射器(45)，所述燃料系统的改进包括电子控制单元(42)，该电子控制单元(42)用于电控制所述燃料系统(18)的燃料喷射器(45)，该电子控制(42)单元包括微处理器(160)、针对控制算法的非易失性存储器以及信号处理电路，所述电子控制单元被安装至节流阀体(10)，并且节流阀体安装至所述发动机(1)；

其中所述电子控制单元确定所述发动机的速度，确定所述发动机的所述速度是否大于最大速度，确定所述发动机的所述速度是否大于上限速度，所述上限速度大于所述最大速度；如果所述发动机的所述速度大于所述最大速度并且小于所述上限速度，则增加到所述发动机的燃料流，如果所述发动机的所述速度大于所述上限速度，则通过关闭到所述发动机的燃料流并且停止点火时间来减小所述发动机的所述速度从而防止所述发动机的所述速度超过所述上限速度，并且如果所述发动机的所述速度小于所述最大速度，则不改变所述燃料流。

5.一种用于小型内燃发动机的燃料系统，该内燃发动机具有：发动机组(12)、与所述发动机相关联的至少一个汽缸(15)、被安装为适于在所述汽缸(15)内运动的至少一个活塞(11)、由所述至少一个活塞驱动的轴(7)、安装至所述轴的飞轮(2)，所述燃料系统的改进基本上包括将操作燃料喷射系统(10a)所需的部件集成在节流阀体(10)中，该节流阀体(10)具有与该节流阀体相关联的多个第一部件，和安装在所述节流阀体(10)上并且被操作性地连接到至少一个燃料喷射器(45)的电子控制单元(42)；和点火模块(40)，该点火模块(40)具有与该点火模块相关联的多个第二部件，该点火模块(40)被可操作地连接至所述节流阀体(10)用于发动机操作；

其中所述电子控制单元确定所述发动机的速度，确定所述发动机的所述速度是否大于最大速度，确定所述发动机的所述速度是否大于上限速度，所述上限速度大于所述最大速度；如果所述发动机的所述速度大于所述最大速度并且小于所述上限速度，则增加到所述发动机的燃料流，如果所述发动机的所述速度大于所述上限速度，则通过关闭到所述发动机的燃料流并且停止点火时间来减小所述发动机的所述速度从而防止所述发动机的所述速度超过所述上限速度，并且如果所述发动机的所述速度小于所述最大速度，则不改变所述燃料流。

说明书

小型发动机操作组件

[0001] 相关申请

[0002] 本申请要求提交于2006年8月1日的美国临时申请SN.60/834,592的优先权，其说明书通过引用合并于此。

[0003] 关于版权的声明

[0004] 本专利文件的公开内容的一部分包含受版权保护的材料。版权所有者未反对以专利文献或专利公开中任意一种的名义进行的传真复制，这是由于其在美国专利商标局呈现为专利档案或案卷，但无论如何在其它方面保留所有版权。

技术领域

[0005] 本发明大体涉及电子燃料调节系统，更具体地涉及用于小型内燃发动机的电子燃料调节系统，其在优选实施例中是利用传统双循环发动机设计的手持式庭院工具。本发明还可用于其他小型内燃发动机和诸如四冲程发动机和/或非手持式应用之类的其他应用中。尽管针对这些应用来详细描述本发明，但本领域技术人员应认识到在此描述的创造性方面的更广泛的适用性。

背景技术

[0006] 小型汽油发动机目前具有广泛的应用，其普遍存在于包括例如树篱修剪器、鼓风机和草坪修边器的多种应用的市场中。目前用于这种发动机的标准燃料输送系统为略微简化的基于化油器的系统。然而，这种基于化油器的系统相对来说燃料不足，从而造成由产生过量碳氢化合物和蒸发污染的发动机操作所导致的不希望的排放污染水平。另外，基于化油器的系统通常需要较高的维修保养费用，并且难以调节到最大效率。基于化油器的系统还在某些条件下难以启动，并且在正常使用时难以操作。启动问题对于与剪边器和鼓风机一起使用的小型双循环发动机尤为明显，例如，这种发动机常用的绳索拉力特性的总体设计使得启动发动机较为困难，即使在燃料系统完全可使用时也是如此。

[0007] 为了校正基于化油器的燃料输送系统所关联的一些问题，已进行了大量的尝试来设计用于发动机的燃料管理系统。这些尝试通常涉及基于燃料喷射器的系统。通常，燃料喷射系统是传统的车辆燃料喷射技术的简单缩小形式。另外，该技术在相对低成本的手持式工具中的应用至今仍受燃料系统所关联的过高成本的阻碍。为了在先前已知的基于燃料喷射器的系统中控制燃料输送和燃料混合，需要各种定时和检测部件。这种复杂性造成巨大成本，并且，对该问题仅采用或缩放现有技术的解决方案并没有产生商业上可行的用于较小型应用的系统。某些现有设计旨在降低成本。具体来说，注意到转让给本申请受让人的美国专利No.6,343,596(下文中称为“‘596专利”)在该方面已获得成功。通过引用将‘596专利合并于此。正如所示，‘596专利对于其预定目的起到了很好的作用，但并不适用于本公开所适用的低成本、小型汽油发动机。尽管‘596专利包括微处理器、热电偶、废气温度传感器以及安装在燃料箱与化油器之间的低压燃料输送系统中的燃料调节阀，但以‘596专利中所描述的形式，该技术在较小型发动机中的应用仍受到成本限制。为了克服本公开关注的成本问题，大量的创新设计被使用，如在以下的说明书和附图中更全面描述的。这些设计包括：低成本喷射器，其在尺寸方面变小，以方便其在预定应用中的使用；以及一种对用于大量投射的喷射器进行调节的简化方法。现有传统系统的化油器由安装有电子控制单元(ECU)的节流阀体取代，该ECU接收来自节流阀位置传感器的输入。该节流阀体还提供有进口空气温度传感器通路、泵、燃料压力调节器、诊断端口和以上所述的喷射器。燃料压力调节器适用于提供恒定的燃料压力，并总是使系统的易于填装，其中过量的燃料通过节流阀体被推进或返回至燃料箱。

[0008] 为了点燃由燃料调节系统的操作提供的燃料，提供点火模块，其中在该点火模块板上集成发电和火花控制提前电路(spark control advancedcircuitry)。正如所示，电子控制单元位于节流阀体上，并且可变的火花提前(spark advance)通过该电子控制单元被控制。点火模块在期望的情况下包括提供用于电池充电的额外DC电源的能力。最后，基于发动机速度、填装启动和下文被称为智能扼流定位的自适应算法利用电子控制单元向该系统提供操作指令。

发明内容

[0009] 本公开的一个特征为用于小型内燃发动机的燃料系统。

[0010] 本公开的另一个特征为适用于小型汽油发动机上的低压电子燃料喷射系统的低成本喷射器。

[0011] 本公开的另一特征为节流阀体，其被设计为部件集成，且安装适于接收来自合适传感器的输入的电子控制单元、用于向系统提供加压燃料的低压泵、燃料压力调节器和用于喷射燃料的喷射器。

[0012] 本公开的另一特征为分离的点火模块，其利用两支路层叠组供电。

[0013] 本公开的又一特征为集成在单一点火模块板上的发电和火花提前电路。所述点火模块在所示实施例中提供通过电子控制单元受控的可变火花提前。所述点火模块包括提供给电池充电的DC电源的能力。

[0014] 本公开的又一特征是提供与节流阀体集成的燃料压力调节器，其中节流阀体包括用手操作的泵，该泵被激励以向所述喷射器提供低压燃料、净化空气并向系统供应填装压力。所述燃料压力调节器结合所述泵一起使用，且所述节流阀体在某些操作条件下提供过量燃料向燃料箱的返回。

[0015] 本公开的另一特征为主要依赖于旋转速度的自适应算法，其快速调节提供至发动机的燃料持续时间，以使发动机速度快速调节至使用条件。优选实施例的具体特征是智能扼流算法的使用，该算法根据预定条件来调节定时。

[0016] 本公开的另一特征是通过利用独特的循环识别程序来确定点燃发动机中火花塞的上死点(TDC)的改进方法。

[0017] 在此示例性描述的本公开的其他特征在下文中将部分地明显且部分地被指出。

[0018] 本公开及其目前优选实施例的上述和其他目的、特征及优点通过阅读以下结合附图的描述将变得更明显。

附图说明

[0019] 在形成说明书的一部分的附图中：

[0020] 图1是使用本公开的燃料系统的一个示例性手持式工具发动机的立体局剖图；

[0021] 图1a是应用于图1实施例的燃料系统的框图；

[0022] 图2是本公开节流阀体的一个示例性实施例的立体分解图，其结合节流阀体设计例示了各个特征的集成；

[0023] 图3是图2所示的节流阀体组件的装配形式的立体图；

[0024] 图4是例示用于图2中所示实施例的节流阀控制的一部分的立体图；

[0025] 图5是示出用于图2中所示实施例的燃料压力调节器组件的立体图；

[0026] 图6是结合本公开系统的优选实施例使用的点火模块的一个示例性实施例的立体图；

[0027] 图7是沿图6中的线7-7所取的放大图；

[0028] 图8是例示图6所示的点火模块的层叠组和变压器组件的立体图；

[0029] 图8a是图8所示的点火模块的仰视图；

[0030] 图9是图6的点火模块相对于图1中所示发动机的一个示例性安装位置的立体局剖图；

[0031] 图10是应用于本公开燃料系统的喷射器的一个示例性实施例的截面图；

[0032] 图11是图10所示的喷射器的分解图；

[0033] 图12是用于图10中所示喷射器的驱动组件的分解图；

[0034] 图13是图12所示的驱动组件的立体装配图；

[0035] 图13a是图13所示的驱动组件的端视图；

[0036] 图14是沿图13a中的线14-14所取的截面图；

[0037] 图14a是类似于图14的、示出图13中所示驱动组件的第二示例性实施例的截面图；

[0038] 图15示出使用本公开的图1中所示手持式设备的智能扼流操作的操作参数的流程图；

[0039] 图16是应用于图1的实施例的电子控制单元的框图；

[0040] 图17例示用于控制发动机操作的自适应算法的流程图；

[0041] 图18是结合图17使用的子例程的流程图；

[0042] 图19是例示本公开的循环识别检测的确定和上死点的确定的示意图；和

[0043] 图19a是执行图19的例程的流程图。

[0044] 图20是节流阀体的横截面图；

[0045] 图21是止回阀的横截面图；

[0046] 图22是节流阀体的一部分的横截面立体图；

[0047] 图23是节流阀体的一部分的横截面立体图，其示出了入口止回阀；

[0048] 图24是节流阀体的一部分的横截面立体图，其示出了出口止回阀；

[0049] 图25是节流阀体的一部分的横截面立体图，其示出了出口止回阀和净化止回阀；

[0050] 图26是具有外部压力调节器的另一燃料系统的框图；

[0051] 图27是用于限制发动机最大速度的算法的流程图；

[0052] 图28是用于保持发动机的空转速度的算法的流程图；

[0053] 图29是用于保持发动机的空转速度的另一算法的流程图；

[0054] 图30是具有电池充电系统的另一燃料系统的框图；和

[0055] 图31是电池充电系统的框图。

[0056] 附图的若干个图中对应的附图标记表示对应的部件。

具体实施方式

[0057] 以下详细描述通过实例方式而非限制方式例示本公开。应理解的是，本公开的各个方面可单独或相互结合实现。描述清楚地使本领域技术人员能够制造和使用我们认为是新颖和不明显的展开，描述系统的不同实施例、修改、变化、替代方案和使用，包括目前被视为是实现该说明书中描述的创造性原理的最佳实施方式。当描述其元件或特征和/或实施例时，冠词“一”、“一个”、“这”和“所述”意在指代一个或多个元件或特征。术语“由......组成”、“包括”和“具有”意在包括，并表示除了这些具体描述的元件或特征之外还有额外的元件或特征。

[0058] 参见图1，附图标记1表示手持式双循环发动机的一个示例性实施例，如下文所描述的该说明书的优选实施例应用于其中。如上所示，发动机1通常应用于各种手持式工具，以实例方式而非限制方式包括，以各种商标由众多制造商出售给公众的其他产品中的鼓风机、修剪器和修边器。该技术另外的应用例如可容易地应用至小型摩托车、机动脚踏两用车。

[0059] 具体来说，本公开意在替代现有设备中的化油器系统，并在现有技术产品结构的总体设计轮廓之内实现这种替代。发动机1具有容纳活塞11的发动机组12，并包括与曲柄轴7相连的飞轮2(图9)，该曲柄轴7通过在发动机启动过程中牵拉手柄3被初始操作。由于本发明的独特特征，我们一向利用对手柄3进行一次或两次牵拉来操作发动机1，以实现发动机1的启动状态。使用发动机1的设备的示例性实例包括燃料箱4，其具有从箱4始的供应线5和至箱4终的返回线6。供应线5可操作地连接至节流阀体10和相关联的组件，在下文对其集成进行更为详细的描述。

[0060] 本公开的燃料系统18的一个示例性实施例的方框系统图以简化形式示于图1a中。通常，提供低压燃料供应器，其包括箱4。供应线5被连接至箱4，用于将燃料供给燃料泵组件84b。燃料泵84b利用通过位于节流阀体10中的曲轴箱(crankcase)脉冲端口16所接收的曲轴箱脉动(crankcasepulsation)泵抽燃料。所述脉动优选通过发动机1与节流阀体10之间所形成的通路被输送至脉冲端口16。所述燃料经由入口止回阀85和出口止回阀85a被运送通过泵84b。在所示的优选实施例中，空气净化泡管或泵8被提供用于净化来自系统的过量空气并增加燃料系统的压力。净化泵8通过止回阀63被连接至系统18，止回阀63便于流体运动通过该系统进入燃料压力调节器组件20。燃料压力调节器组件20包括本领域已知的下游燃料压力调节器。尽管下游燃料压力调节器是优选的，但其他实施例也可使用上游调节器。在所示实施例中，当预定压力被克服时，燃料压力调节器组件20泄放过量的流体。当压力较低时，该调节器阻止燃料流回至箱4，直到压力大于设定压力。在所示实施例中，燃料压力调节器20包括用于调节燃料流动的隔板82。隔板82具有与其相关联的针部88。燃料压力调节器20根据系统内的压力将过量的燃料返回至燃料箱4。如本领域技术人员应理解的，在此公开的设备的其他实施例可以不使用泡管8来填装燃料系统。调节器组件20的输出侧为燃料喷射器45的输入。喷射器45接着将燃料供应给发动机1的汽缸15的燃烧室14(见图9)。

[0061] 电子控制单元(下文中的ECU)42被用于控制图1a中所示的燃料系统18的操作。一般来说，为了下文中更详细描述的目的，点火模块40与飞轮2相连。在任何情况下，点火模块40给ECU 42供电，且ECU 42优选控制喷射器45的操作和火花定时，并基于下文讨论的若干参数继而控制室14中的点火和燃料。如本领域技术人员应理解的，用于由内燃发动机提供动力的手持式设备的所有普通发动机操作在本领域众所周知。本公开的发明原理是该操作如何在最小的空间需求中实现、如何在发动机1的整个寿命中可靠地实现、并且以可与现有技术的化油器设计竞争的成本实现。申请人利用集成方法实现上述目的。以上所述的燃料系统18的部分集成在节流阀体10内，大致如图1a的虚线10a所示。现参见图2，优选实施例的节流阀体10包括壳体100，其适于具有与其连接的多个组件。如所示，节流阀体的集成是本公开的重要特征，这是由于其允许在对使用在此描述的系统的总体产品结构进行极少的修改的情况下，用在此描述的燃料系统18替代现有技术中的化油器型系统。节流阀体10的节流阀体壳体100优选由塑料材料构造；然而，例如诸如铝的其他材料也可应用在本公开的不同实施例中。

[0062] 节流阀体10的壳体100具有电子控制单元(ECU)42、泵组件84b、填装器组件29、燃料喷射器组件45、节流阀组件13和燃料压力调节器组件20，上述组件全部装配在节流阀体10中。在需要的情况下，这些组件均可预装配到节流阀体10中，然后整体组件被装到发动机1上。如本领域技术人员应理解的，节流阀体10具有多个形成于其中的在内部设置的通路，所述通路与在此描述的各种部件一起用于控制各种部件中的燃料流动，并主要用于操作发动机1的燃烧室14。所述通路包括进口空气温度传感器通路，其允许安装至ECU42的电路板60上的空气温度传感器167可靠地确定入口空气温度。尽管具体的设计形状针对节流阀体10的壳体100示出，但是在期望的情况下也可使用其他设计轮廓。

[0063] 参见图10-14，喷射器组件45被更详细地示出。如所示，该喷射器组件包括线圈绕组43，其卷绕在或以其他方式定位在磁芯34上。磁芯34/线圈43的组合被插入电动机壳30中。该电动机壳30为大致圆柱形，具有形成于其中的轴向开口，该轴向开口的尺寸用于以传统方式容纳磁芯34/线圈43。在图14和14a所示的实施例中，例如，线圈绕组43、磁芯34与电动机壳30之间的关系例如通过大致由28表示的合适的环氧粘合剂固定到位。图
14与14a所示架构的不同在于，图14的实施例采用沿电动机壳30的端部26的通量环27。
如图14所示，环27与电动机壳30集成形成，但是在期望的情况下可使用分立的环。如图
14a所示，本公开的某些实施例可以不使用环27。电动机壳30还具有外壁31，其限定适于容纳O型环38的肩状突出部32。壁31还具有形成于其中的多个螺纹57，这允许电动机壳
30被安装到喷射器组件45的上主体25中。

[0064] 喷射器45的上主体25也为大致圆柱形状，其具有限定轴向开口的壁58，该轴向开口的尺寸适于沿内螺纹部48容纳电动机壳30。上主体25另外具有外螺纹部59，其用于将下主体33连接至上主体25。在优选实施例中，上主体25与下主体33的连接除了螺纹连接部59之外还通过合适的环氧粘合剂等被固定，以使下主体和上主体在喷射器45的装配关系中不能相对于彼此移动。其他互连方法对本领域技术人员而言将是明显的。

[0065] 下主体33通常为圆柱形，在所示实施例中，下主体33具有一对燃料入口39和与出口105可操作地相连的整体燃料轨104。该燃料轨104和相关联的入口39使喷射器45能够被安装在节流阀体10的喷射器孔165(图2)中，从而使喷射器45可在装配期间以随机旋转位置安装在喷射器孔165中。该设置在喷射器45的操作过程中向出口105提供连续的燃料流动。在期望的情况下可采用适于喷射器的其他设计形状。阀销46被定位为，根据施加在销46上的操作条件而关闭出口105或将其打开。弹簧44被定位在销46上。弹簧44以将销46相对于出口105推向闭合位置的方式被限制在下主体33与上主体25之间。

[0066] 弹簧44优选为板簧。本领域技术人员应认识到，如果喷射器45的尺寸不是最重要的考虑因素，则可采用其他弹簧类型。如所示，电动机壳30的尺寸适于装配在上主体25内，并且螺纹57/48被设计为用于调节阀销46和弹簧44的冲程。这是本公开的重要特征，这是因为喷射器的装配在制造过程中可自动化。例如，电动机壳30和销46可借助于内螺纹部48相对于彼此进行调节，以限定第一位置(闭合)，然后电动机壳30可从该第一位置物理地向后移动(被打开)，以限定第二位置和销46的行进距离。因此，在期望的情况下，遥控设备操作员可在生产中容易地自动装配喷射器。在所示实施例中，喷射器45能够在3
12,500RPM的发动机1速度时在4ms内输送5mm 的燃料。此外，重要的是应注意，不考虑所使用的实施例即图14或图14a时，喷射器45的磁芯34和线圈绕组43与销46成未受阻碍(直接)的连接关系，相信这可以基本上帮助喷射器实现以上所述的操作特征。

[0067] ECU 42控制燃料系统18的操作并由此控制发动机1的操作。现参见图2和16，可以看出，ECU的组件部件被安装在板60上，然后该板60由盖23保护。ECU本身通过任一方便的方式被安装在节流阀体10上。例如传统的螺纹紧固件102工作良好。在期望的情况下可采用其他连接方法。ECU 42是用于对2循环发动机的燃料喷射系统进行电子控制的低成本集成解决方案。ECU 42包括含有微处理器160、多个信号处理电路161、至少一个点火驱动电路166、可选通信端口50和阀驱动电路162的电子电路组件，其中微处理器160具有与其相关联的用于存储算法和燃料MAP的非易失性存储器。该系统的其他部件包括燃料喷射阀控制163、节流阀位置传感器164和用于监控发动机性能的各式各样的传感器，其中节流阀位置传感器164和进口空气温度传感器167被安装在板60上。

[0068] 在优选实施例所出现的所有特征是基于微处理器的用于确保稳定的燃料输送调节的平台、与点火同步的固态燃料输送系统、可选的现场可升级固件和操作软件(MAP)。在此还应注意的是，盖23提供允许ECU 42和点火模块40的电互连的连接端口55，如以后详细描述的。

[0069] 燃料供应线5适于被连接至燃料入口61，燃料从该入口61穿过泵组件84b。填装器组件29被连接至泵84b的出口，燃料在此可被抽吸到填装器组件29的填装器泡管8。燃料经由止回阀85、85a和63被引导通过泵84b并进入填装器组件29以及离开填装器组件29，在此说明书中，止回阀85、85a和63被识别为泵入口止回阀85、泵出口止回阀85a和净化器出口止回阀63。优选地，止回阀85和85a沿相同方向设置，从而使燃料仅能传递至燃料压力调节器81。另外，填装器组件29具有出口和相关联的止回阀63，该止回阀63还可用作调节器组件20的入口止回阀。

[0070] 在图2所示的实施例中，出口止回阀63允许燃料进入并穿过节流阀壳体100和燃料泵盖67中的通路，燃料泵盖67在此实施例中具有与其相关联的节流阀调节螺钉86。穿过止回阀63的燃料还穿过过滤器62，然后进入燃料压力调节器组件20，燃料压力调节器组件20借助于弹簧式隔板82管理期望的燃料压力。如上所示，节流阀体10包括通向箱4的返回线6，使得一旦燃料通过燃料泵84b和/或填装器组件29加压并且超过期望的设定点压力，燃料就可被释放并返回至箱4，以保持恒定的燃料压力。

[0071] 燃料压力调节器20还被安装至节流阀体10，并包括隔板82，该隔板82具有安装至该隔板的针部88，从而所述针部通过提供给弹簧91和调节器螺钉92的可调节张力被定位为(正常被闭合)抵靠燃料压力调节器20的出口93。

[0072] 节流阀组件13包括节流阀板9、弹簧复位153和节流阀轴90，其中弹簧复位153和节流阀轴90被安装在节流阀体10中的合适位置，以经由节流阀位置向发动机提供附加的气流控制。该节流阀位置例如可由用户调节。轴90延伸通过节流阀体壳体100并通过ECU板60，轴90在ECU板60处将旋转角传递给被安装至板60的节流阀位置传感器164。节流阀位置传感器164使ECU 42能够直接确定节流阀位置。

[0073] 现参见图6至8，本公开使用点火模块40用于其操作。在所示的优选实施例中，点火模块40包括具有层叠组121的点火核120。层叠组121通常为具有第一支路121a和第二支路121b的U形结构。支路121a具有与其相连的发电线圈组件129，而支路121b具有安装到其中的变压器组件123。发电线圈组件129具有从其延伸至电路板组件122的一对电线110和111。安装在支路121b上的变压器组件123具有分别从变压器组件123延伸至电路板组件122的四个导线124、125、126和127和用于将点火模块40电连接至发动机1的火花塞146的连接器150。

[0074] 电路板组件122具有与其相关的用于向ECU 42提供信息的部件，以便控制用于点燃室14中的由位于节流阀体10中的喷射器45所提供的燃料的点火火花。电路板组件122的输出包括中止于端子壳体135的电源线130、接地引线131、线圈触发器引线132和火花提前引线133。端子壳体135在端口55处被连接至ECU 42。

[0075] 点火模块40被安装为与发动机1的飞轮2成操作关系。如图9中示例性所示的，飞轮2具有与其相关的多个点火磁体(未示出)，所述磁体以磁性方式与点火模块40作用，以提供动力，从而激励变压器123和发电线圈129。

[0076] 变压器123通过火花塞线连接器150供应火花能量，并向本公开的系统提供时间基准标记，以控制发动机1的操作。时间基准标记由ECU 42用来根据预定的条件增大或减小火花角和燃料喷射角。如本领域技术人员应理解的，火花角涉及基于使相关联的燃烧室14中的燃料空气混合物点燃的预定条件来确定火花触发器的位置。如本领域技术人员应理解的，喷射角涉及基于使相关联的燃烧室14中的燃料空气混合物点燃的预定条件来确定喷射位置。

[0077] 发电线圈129通过端子连接器135向ECU 42供电，从而用于启动和运行操作。该系统被设计为通过牵拉手柄3启动而不是使用电池启动，牵拉手柄3会通过发电线圈129产生足够的动力来启动下文描述的智能扼流子例程。

[0078] 在操作中，点火模块40被电连接至ECU 42。如上所示，与发动机1相关的飞轮2具有一个或多个安装其上的点火磁体。随着飞轮旋转，每当磁体经过第一支路121a和第二支路122b时，点火模块40向ECU 42提供实际情况的电指示。基于所提供的信息，ECU 42在不采用现有技术中使用的复杂曲柄角位置传感器的情况下以简化方式确定发动机1的曲柄角位置。

[0079] 该系统的操作被设计为本质上能够耐受所有者使用。也就是说，该系统会发现所有者可能施加到燃料系统上的不当管理，并仍正确地操作。ECU 42和点火模块40与诸如上述发动机的一起使用在ECU 42完全可操作之前需要一些延迟。为了克服该问题，本公开的系统使用两相电源启动，在此被称为智能扼流和运行算法。通常，发动机1被设计为采用一次或两次牵拉手柄3进行启动。由于燃料系统在牵拉手柄3之前被加压，因此从点火模块40产生火花允许发动机1即使在ECU未完全可操作时点火。在手柄3被牵拉而启动时，由点火模块40的发电电路发电，从而激励ECU 42。此时ECU 42读取所有可用的传感器，并根据预设的查询表确定适合于启动环境的燃料需求。燃料需求被应用于喷射器。该过程在ECU继续完全加电并切换到运行算法的同时完成。

[0080] 以这种方式操作ECU 42和点火模块40的智能扼流算法示于图15中。在所示的优选实施例中，ECU 42根据发动机1需要或期望的控制量接收多个传感器输入。如图16所示，示例性实施例采用节流阀位置传感器164、进口空气温度传感器167和发动机温度传感器168来控制输送到发动机1的燃料量。再次，如本领域技术人员应理解的，在期望的情况下可采用更少或另外的传感器。如图15例示，随着温度增加，喷射器被打开的时间减少。

[0081] 图15所示的智能扼流流程图只有在发动机1加电时才被调用，并在系统加电和初始化完成时即终止。然而，该时序足以使ECU 42变为可操作，并且一旦可操作，ECU对发动机1的操作进行控制。

[0082] 更具体而言，在启动后，ECU在飞轮2的每次旋转中接收两个点火脉冲，如图19中示例性所示。所述脉冲与经过点火模块40的各个支路121a和121b的飞轮磁体相关。通过使用旋转周期的第一脉冲，ECU 42可容易地确定汽缸的上死点。图20中陈述的循环识别例程确保ECU选择提供准确TDC基准的第一脉冲。该操作自动拒绝任何假脉冲触发例如由火花塞点火造成的干扰，并由此保持基准的准确度。该操作依赖于下述实事，即飞轮上的磁体通常成大约40度分开，这对应于点火脉冲(图19中的脉冲1和脉冲2)之间的最小时间间隔。因而较长的时间间隔等于大约320度(图19中脉冲2和3之间的距离)。如果没有中间脉冲，即类似于火花塞点火的脉冲，则ECU 42仅能检测紧随较长时间间隔之后的脉冲。一种用于消除假脉冲问题的方法是填加噪声滤波器以过滤出假读数。本公开的某些实施例可包括用于该目的的附加硬件。

[0083] 然而，在优选实施例中，ECU 42被配置为在不使用额外硬件的情况下确定正确的脉冲。如图20中示例性所示，ECU 42识别先前两个间隔并确定这两个间隔中较长的一个(脉冲1、2和脉冲2、3)，然后将该较长的间隔除以2。除二的除法被选择为适应发动机1的加速，并确保脉冲之间的下一正确间隔必须大于先前的基准间隔。在期望的情况下可采用其他分母。在任何情况下，下一正确间隔被除以2，并作为“新”的基准间隔。因此，不管是否存在外界噪声，该方法都能确保在脉冲之间接下来的间隔超过先前确定的阈值时检测到正确的基准脉冲。

[0084] ECU 42还以下述方式操作，即确保发动机1总是以其最佳性能水平操作，而与操作条件无关。这通过自适应算法实现。该算法被分成两个例程：空转和运行。空转例程类似于通过引用合并于此的‘596专利中公开的原始方法，但在本公开中被用于维持rpm值而不是废气温度。这通过确定发动机的期望空转RPM然后搜索以实现该空转RPM而完成。通过该方式，发动机可补偿更多的制造时产生的变化，并仍提供恒定的空转速度。图17中所示的运行流程图使用图18所示的子例程来调节燃料流动以实现最佳发动机性能，该运行流程图在本领域已知为低含量最佳功率(lean best power)。这在该系统通过针对发动机的所有操作条件连续搜索最高RPM而使RPM最大化时发生。本公开的系统与‘596专利中公开的操作之间的不同在于，对废气温度测量的需求被rpm测量取代，以降低所需的传感器的数量。另外，搜索最大废气温度并不提供最大的发动机动力，而搜索最大RPM会针对最小的燃料消耗量产生最大的发动机动力，如上所述，这构成本领域中已知为低含量最佳功率的操作条件。空转搜索的基本操作开始于rpm设置点的确定。这通常是设计的空转rpm；在此情况下，其被选择为3,000rpm。一旦发动机运行并离开扼流模式，空转搜索例程就被激活。该例程读取rpm并确定其是否高于或低于预设的rpm。例如，如果其较高，则该单元会增加通过喷射器的燃料以使发动机减速。通过这种方式，随着发动机磨损，ECU也可适应该磨损。运行例程被设计为使发动机RPM最大化，其类似于空转，但仅在发动机未空转时发生。发动机基于平均RPM的确定和平均RPM与先前的平均rpm之间的比较而开始搜索步骤。
利用该方法，使ECU 42能够更为准确地确定最后所进行的调节对发动机操作产生的影响。
例如，发动机总是通过缩减燃料来开始搜索。采取的下一操作将根据确定发动机RPM是增大还是降低而确定。例如，如果发动机减速，则该系统将在此实例中进行相反操作或增大燃料。

[0085] 参见图20-25，可对发动机1的燃料回路10a进行的另一改进是在节流阀体10的燃料入口系统中增加止回阀。如以上所述以及图1A和2中所示，泵84b中的止回阀85、85a可为挡板阀85、85a。该燃料入口系统还包括净化止回阀63，其有利于燃料从净化泵8流动至压力调节器20。因此，如图1A所示，净化泵8位于泵8中的出口挡板阀85a与净化止回阀63之间。挡板止回阀85、85a可能遇到的一个问题是，它们在高压条件使用时可能泄漏。例如，在燃料压力为1.0至6psi之间且更具体为1.5至3.2psi之间的的燃料系统中，挡板阀85、85a可能无法维持足够的密封以维持期望的燃料压力。然而，挡板阀85、85a可在大约1psi的燃料压力时提供足够的密封。为挡板阀85、85a使用聚酯树脂材料还可改善挡板阀85、85a的性能，但不会提供例如1.0至6psi或1.5至3.2psi的更高压力下的足够密封。在更高压力时，挡板阀85、85a可能受到会引起泄露的对柔性挡板的不希望的的挠曲和磨损。另外，挡板阀85、85a对密封表面的表面光洁度敏感。然而，挡板阀85、85a因为其紧凑和成本低而在某些情况下是有利的。具体来说，如图2、20和25中所示，挡板阀85、85a可与隔板84a集成制作，隔板84a为夹在节流阀体壳体100与泵板84之间的薄柔性件。

[0086] 为了提供更高的压力并减少燃料泄漏，如图21所示的弹簧式盘形止回阀180可用作燃料入口系统中的高压止回阀180。优选地，高压止回阀180包括壳体182，其具有入口开口184和位于壳体182内入口开口184周围的密封环186。盘188位于壳体182内，并适于密封紧靠密封环186。弹簧190位于盘188的相对侧上，以将盘188偏向密封环186。保持件192被固定在壳体182的对端，并将弹簧190限制在保持件192与盘188之间。保持件192穿过中心开口，以允许燃料从阀180流出。虽然高压止回阀180的一个实施例可以是弹簧式盘形止回阀，但是也可以使用高压止回阀180的其他配置。例如，还可以使用不带弹簧的盘形阀。另外，高压止回阀180可用于替代挡板阀85、85a。因此，挡板阀85、85a可从该系统中移除。可替代地，高压止回阀180可如下文所描述的结合挡板阀85、85a一起使用。

[0087] 如图20和22-23所示，入口弹簧式盘形止回阀180a可位于节流阀体壳体100的通路194内，其中入口开口184面对并远离泵隔板84a。具体来说，在图23中，入口弹簧式盘形止回阀180a被示为与入口挡板阀85相邻。因此，当真空被施加至隔板84a的第一侧196时，燃料被抽吸至隔板84a的第二侧198，并从入口通路194被拉过入口盘形止回阀180a和入口挡板阀85。通过节流阀体壳体100的倾斜通路200将穿过入口盘形阀180a和入口挡板阀85的燃料引导至出口阀180b、85a的入口202。出口阀180b、85a的操作类似于进口阀180a、85操作。具体来说，出口弹簧式盘形止回阀180b可位于节流阀体壳体100的通路202内，其中入口开口184面对并远离泵隔板84a。如图22和24-25所示，出口弹簧式盘形止回阀180b可邻近出口挡板阀85a。因此，当正压被施加至隔板84a的第一侧196时，燃料从隔板84a的第二侧198排出，并被推动通过出口盘形止回阀180b和出口挡板阀85a。

[0088] 如图24-25所示，燃料从出口盘形阀180b和出口挡板阀85a被引导至节流阀体壳体100中的泵出口通路204。过滤器206可设置中泵出口通路204中。另外，另一弹簧式盘形止回阀180c可设置在泵出口通路204中。出口通路204中的弹簧式盘形止回阀180c用作净化止回阀180c，并可与上述的入口和出口盘形阀180a、180b具有相同的结构。然而，不同于入口和出口盘形阀180a、180b，净化盘形阀180c以与面向隔板84a的入口开口184相反的朝向被安装在节流阀体壳体100中。

[0089] 上述阀布置的一个优点在于，盘形阀180a、180b、180c可在不增大燃料系统尺寸的情况下安装在节流阀体壳体100中。另外，相对便宜的盘形阀180a、180b、180c可用于提供更高的压力，同时使通过泵84b中的阀的燃料泄漏最小化。盘形阀180a、180b还可结合挡板阀85、85a一起使用。如果期望额外的成本节约，还可除去盘形止回阀180a、180b、180c中的弹簧190或除去挡板阀85、85a。

[0090] 参见图26，燃料系统的示意图与外部压力调节器208一同示出。相比图1A和2中所示的燃料系统的实施例，该实施例中的压力调节器208与节流阀体10在物理上分开，并未包含在节流阀体10中。相反，压力调节器208可位于燃料返回线6中。尽管可使用各种类型的压力调节器，压力调节器208可包括由弹簧214偏向底座212的球部210。因此，燃料返回线6的至少一部分会被加压到与供应至喷射器45的燃料压力相同的燃料压力。如所示，压力调节器208释放节流阀体壳体100中从泵84向喷射器45提供燃料的通路209的燃料压力。该替代方案的一个优点在于，节流阀体10可被制作得更小且不太复杂。另一优点在于，可使用不太昂贵的压力调节器208，并且压力调节器208不需要被特别设计为连接至节流阀体10。

[0091] 参见图27，示出用于限制发动机1的最大速度的算法的流程图。通常，发动机1的最大速度可被设置为为发动机1的操作者提供安全限值。例如，如果发动机1正被用于向诸如树篱修剪器或灌木清除机的手持式动力工具提供动力，则出于安全考虑可能期望最大发动机速度限制工具的速度。另外，可能期望最大发动机速度防止由于速度过大而损坏发动机1或动力工具。因此，最大发动机速度可改善发动机1和动力工具的耐久性。一种可用于限制最大发动机速度的方法是将发动机1的燃料流动减少到低于最佳燃料流动。然而，该方法的一个缺点在于，当动力工具在负载过轻的条件下使用时，动力工具在接近最大发动机速度时可遭遇明显的功率损耗。限制最大发动机速度的另一方法是延迟点火定时或跳过点火周期。然而，该方法难以控制，并且可能造成不希望的功率损耗。

[0092] 如图27所示，发动机1的RPM由ECU 42确定(216)。该RPM可被确定为发动机1的单次旋转的速度，或被计算多次发动机旋转的平均RPM，如图17-18中所示。然后该RPM被检测，以确定该RPM是否大于最大RPM(218)。优选地，最大RPM是由制造商设定的预设极限。典型地，针对用于手持式动力工具的双循环发动机而言，最大RPM可在大约9,000RPM与12,000RPM之间。在本实例中，最大RPM可被设为10,000RPM。如果发动机1的RPM小于最大RPM，则如图27中算法的一部分所示，不对燃料流动进行改变。然后该方法通过确定单次发动机旋转的RPM或平均RPM值而被连续重复(216)。

[0093] 如果该RPM大于最大RPM，则该RPM被再次检测，以确定该RPM是否大于上限值(220)。优选地，上限值为制造商设定的大于最大RPM的预设极限值。例如，在本实例中，最大RPM可为10,000RPM，上限值可为11,000RPM。如下文所述，上限值可被设计为故障安全机制，以确保发动机速度不会增大到超过该上限值。如果该RPM小于上限值，则到发动机的燃料流动被增加(224)。然后该方法通过确定燃料流动被增加后RPM的变化而被连续重复(216)。发动机1的速度还可通过使用分配给发动机速度范围的不同单元组成的燃料MAP在步骤(218)和(220)中被检测。因此，燃料流动还可通过向分配给最大RPM与上限值之间的速度范围的燃料MAP单元分配更高的燃料流速而在步骤(224)中被增加。结果，当RPM超过最大RPM时，到发动机1的燃料流动足够运行。燃料流动的增加可以相对小的增量进行，或可作为燃料流动中单次较大调节而进行。另外，燃料流动中的变化可被固定为燃料流动量的增量，或者该变化可根据RPM值或其他因素而有所不同。优选地，燃料流动通过增大每一循环期间喷射器45打开的时间量而被增加。

[0094] 如果该RPM大于上限值，则使用其他方法来减小发动机的速度(222)。例如，到发动机1的燃料流动可被切断，并且点火可被停止。发动机1趋于超过发动机速度上限值有若干个原因。例如，如果发动机1在燃料流动增加时运行出现燃料贫乏的现象，则发动机速度响应于燃料流动变化而增大。如果最大RPM和上限值被设置为相对彼此接近，则发动机速度的增大可导致RPM跳过上限。在另一实例中，如果发动机1在接近最大RPM时运行的燃料充足，则燃料流动的突然减少会导致发动机1以较接近最佳空气燃料比的方式运行，这可导致发动机运行更快。这种情况在燃料箱4用完燃料时会发生。在又一实例中，发动机1可变得过热，以致于燃料在燃烧室中开始自发地点火。这有时被称为自动点火。除了使燃料流动增加使发动机速度超过最大发动机速度之外，通过提供其他调节来减慢发动机速度，发动机1可被提供以故障安全机制来确保发动机速度不会越过上限。

[0095] 图27中所示的算法提供多个优点。具体来说，发动机1的最大速度可通过增加到发动机1的燃料流动而不是缩减燃料流动而被控制。这允许发动机1在最大RPM或接近最大RPM操作时向动力工具提供更可靠的动力。燃料流动的变化还可在期望的情况下用于改变点火定时。可替代地，该算法可用于在不对点火定时进行任何改变的情况下控制最大RPM。还可包括额外步骤来保证发动机速度不会增大到超过上述的上限值。使发动机1减速的第二模式可用于防止RPM超过上限值，例如停止燃料流动和/或点火。该算法还可单独地用作限制最大RPM的方法，或可被包括为用于最优化发动机性能的以上所述算法的一部分。

[0096] 参见图28，示出用于使发动机保持在预定的空转速度范围内的算法的流程图。通常在节流阀位置传感器小于5％打开时，该算法被启动(226)。如果节流阀位置传感器大于5％打开，则上述自适应算法可用于使发动机速度最大化(图17-18所示)。然而，空转速度算法和操作速度算法之间的切换可以是在另一节流阀位置而不是5％打开位置。例如，在一些系统中，向空转的切换可在更高的节流阀位置发生，例如在10％打开的节流阀位置时发生。空转算法被设计为通过调节到发动机的燃料流动而将发动机速度保持在预定范围内。
例如，预定的空转速度范围可具有2,700rpm的下速度界限和3,200rpm的上速度界限。尽管燃料流动可通过若干方法调节，优选的是，喷射器45由ECU 42调节来改变每一循环期间喷射器45打开的时间量。

[0097] 该空转算法首先检测发动机速度是否小于下速度界限，在该实例中该下速度界限为2,700rpm(228)。如果发动机速度小于2,700rpm，则减少燃料流动(230)。例如，如果希望减少预定的固定值，则燃料流动可减少5％。然而，也可以在这里描述的步骤中使用燃料减少和增加的其他比例。然后该算法检测发动机速度是否降低(232)。发动机速度的变化可以通过比较单个发动机旋转的速度，或通过平均多个发动机速度组并比较前后平均值，在该步骤或其他类似步骤中进行比较。如果发动机速度增大，这通常意味着到发动机的燃料流动在燃料流动减少之前是充足的(232)。在此情况下，发动机的速度被重新检测，以确定发动机速度是否仍低于2,700rpm(228)。

[0098] 可替代地，如果发动机速度降低，这通常意味着到发动机的燃料流动在燃料流动减少之前是贫乏的(232)。在此情况下，燃料流动被增加5％(234)。然后该算法可检测发动机速度是否响应于燃料流动的增加而增大(236)。如果速度降低，则该算法返回至先前描述的燃料减少步骤(230)。然而，如果发动机速度增大，则发动机速度被检测，以确定发动机速度是否大于2,700rpm(238)。如果其小于2,700rpm，则燃料流动如前所述被再次增加(234)。如果发动机速度大于2,700rpm，则该算法继续前进到检测上速度界限(240)。

[0099] 在空转算法确定发动机速度大于下速度界限之后，该算法检测发动机速度是否大于上速度界限，其在该实例中为3,200rpm(240)。如果发动机速度大于3,200rpm，则燃料流动被增加(242)。然后该算法检测发动机速度是否增大(244)。如果发动机速度降低，这通常意味着到发动机的燃料流动在燃料流动增加之前是充足的(244)。在此情况下，发动机的速度被重新检测，以确定发动机速度是否仍大于3,200rpm(240)。

[0100] 可替代地，如果发动机速度增大，这通常意味着到发动机的燃料流动在燃料流动增加之前是贫乏的(244)。在此情况下，燃料流动被减少5％(246)。然后该算法可检测发动机速度是否响应于燃料流动的减少而降低(248)。如果速度增大，该算法返回至先前描述的燃料增加步骤(242)。然而，如果发动机速度降低，则发动机速度被重新检测，以确定发动机速度是否小于3,200rpm(250)。如果其大于3,200rpm，则燃料流动如先前所述再次被减少(246)。如果发动机速度小于3,200rpm，则该算法返回至检测下速度界限(228)。

[0101] 空转算法的变化示于图29中。图29中所示的空转算法的步骤类似于图28所示的算法。然而，该算法中的步骤数在图29中被减少，以简化该算法。该算法通常在节流阀位置传感器小于5％打开时被使用(252)。该空转算法首先检测发动机速度是否小于下速度界限(254)。如果发动机速度小于2,700rpm，则燃料流动被减少5％(256)。然后该算法检测发动机速度是否降低(258)。如果发动机速度增大，这通常意味着到发动机的燃料流动在燃料流动减少之前是充足的(258)。在此情况下，发动机的速度被重新检测，以确定发动机速度是否仍低于2,700rpm(254)。如果发动机速度降低，这通常意味着到发动机的燃料流动在燃料流动减少之前是贫乏的(258)。在此情况下，燃料流动被增加5％(262)。

[0102] 在空转算法确定发动机速度大于下速度界限之后，该算法检测发动机速度是否大于上速度界限(260)。如果发动机速度大于3,200rpm，则燃料流动被增加(262)。然后该算法检测发动机速度是否增大(264)。如果发动机速度降低，这通常意味着到发动机的燃料流动在燃料流动增加之前是充足的(264)。在此情况下，燃料流动被减少5％(256)。如果发动机速度增大，这通常意味着到发动机的燃料流动在燃料流动增加之前是贫乏的(264)。在此情况下，发动机的速度被检测，以确定发动机速度是否在2,700rpm与3,200rpm之间(266)。如果发动机速度不在期望的空转速度范围内，则燃料流动被增加5％(262)。如果发动机速度在期望的速度范围内，该算法可继续检测上速度界限和下速度界限(260、254)。

[0103] 该空转算法尤其适用于所描述的ECU 42和喷射器45，原因在于空转速度可由ECU45自动调节，从而将空转速度保持在预定的范围内。因为发动机性能由于发动机和节流阀部件的磨损而随时间变化，因此自动调节速度很重要。另外，诸如温度变化之类的其他操作条件会影响空转速度。因此，该空转算法在较广的操作条件范围内可维持大致恒定的空转速度。该空转算法还在任意的特定操作条件下提供改善的速度稳定性。因为空转速度与操作速度相比使用很少的燃料流动，因此空转速度会固有地不稳定。这样一些燃料系统就在空转时难以维持速度稳定性。例如，追求最佳操作性能的燃料系统可在空转速度时并非工作良好，这是因为发动机速度会突然跳出或跌出期望的空转速度范围。这对于使用自动离合器来操作工具的手持式动力工具而言特别成问题。在此情况下，当发动机速度达到预定水平时，工具自动开始操作。因此，不稳定的空转速度可无意使自动离合器啮合，从而导致动力工具出乎意料地开始操作。

[0104] 在期望的情况下可对在此描述的算法进行修改。例如，如果某些条件发生，则该算法可被中断。该算法还可结合其他算法来检测其他的性能特征。另外，该算法可通过包括对正常操作条件下的预期发动机行为进行假设而被简化。例如，空转算法可基于下述假设：发动机在出厂时被初始调节至在空转速度下大约富裕400rpm。换句话说，空转速度可以在出厂时以下列方式设置：通过调节燃料流动以获得可能的最高空转速度(即最佳燃料流动)，然后通过增加燃料流动直到空转发动机速度降低400rpm，使燃料流动充足。

[0105] 参见图30和31，点火模块40除了向ECU 42和燃料喷射器45提供动力之外还可用于给电池268充电。如图6-8所示，点火模块40优选具有邻近飞轮2安装的两个支路121a、121b。发电线圈组件129可安装在第一支路121a上，变压器组件123可安装在第二支路121b上。如图30所示，发电线圈组件129可用于通过将电源线130连接至电池268给电池268充电。电池268还可以在期望的情况下连接至ECU 42，以从电池268向ECU 42和燃料喷射器45供电。如图31所示，点火模块40还可在内燃发动机中使用，以向电池268和其他负载270供电。如所示，从发电线圈组件129始的电源线130可连接至电池268和负载270。因此，在操作期间，发电线圈组件129可给电池268充电。负载270可以是连接至电路的一个或多个电力负载，例如ECU、燃料喷射器、灯、电动机或启动器。例如，点火模块
40可用于具有电启动选项且有或没有燃料喷射系统的内燃发动机系统。因此，当内燃发动机断电时可使用电池268向电启动器供电，从而更容易地启动发动机。

[0106] 综上所述，可以看出本发明的若干目的被实现，并且其他有利结果被获得。由于在不背离本发明范围的情况下可对以上结构进行各种变化，因此包含在上述描述中或示于附图中的所有内容应被解释为示例性而非限制。仅通过实例而非通过限制，本领域技术人员应认识到，各种部件可替代上述的优选部件。例如，止回阀可用于替代所述的燃料压力调节器。示于附图的部件的设计轮廓可在本发明的其他实施例中有所变化。如所示，本公开的各方面可在相关领域的其他应用中得以使用。例如，小型摩托车和机动脚踏两用车具有可成功地包含上述创造性原理的发动机。这些变化仅是示例性的。