技术领域
[0001] 本
发明涉及用于利用起动装置起动内燃机的方法。
背景技术
[0002] 在便携式手持工作器具(例如机动
链锯、切断机、自由式切割机(Freischneider)、鼓
风机或其他的手持工作器具)中的内燃机通常配备有拉索起动器，以便手动起动内燃机。拉索起动器作用于内燃机的
曲轴且使其转动。
[0003] 为内燃机通过吸入通道供给
燃料/空气混合物，其还含有用于二冲程
马达的运行必需的油－内燃机为二冲程马达。吸入的燃料/空气混合物由在内燃机的
燃烧室中的
活塞压缩且由
火花塞点燃，火花塞由点火单元操控。
[0004] 燃料通过燃料系统供给吸入通道，燃料系统具有通到吸入通道中的燃料通道，供给的燃料量流动通过燃料通道。在燃料通道中布置有电的燃料
阀，其在其无
电流的(stromlos)状态中打开并释放燃料通道，且直到在施加操作
电压时才关闭燃料通道，从而燃料通道被封
锁且燃料不可吸入到吸入通道中。
[0005]
电子控制单元控制燃料阀和点火，其中，
电能通过随着曲轴转动的发
电机提供。
[0006] 因为燃料阀为在无电流的情况下打开的阀且在起动内燃机之前未提供电能，为了关闭燃料阀，燃料系统的燃料通道首先打开。如果例如通过拉索起动器开动内燃机，燃烧空气通过吸入通道被吸入且由于由此出现的抽吸
负压，燃料同样通过设置的燃料路径转入到吸入通道中。直到在利用曲轴驱动的点火发电机(Zündgenerator)提供足够的
能量之后，才可在火花塞处触发点火火花且操控燃料阀以用于计量所期望的燃料量。
发明内容
[0007] 本发明的目的在于在内燃机的起动情况下最小化流入到吸入通道中的非受控的燃料。
[0008] 根据本发明，该目的根据一种用于利用拉索起动器起动内燃机的方法来实现，为所述内燃机通过吸入通道供给燃料/空气混合物，并且所述燃料/空气混合物由在所述内燃机的燃烧室中的活塞压缩且由火花塞点燃，并且所述活塞转动地驱动曲轴；和燃料系统，该燃料系统具有通到所述吸入通道中的燃料通道，其中燃料量通过所述燃料通道流向所述吸入通道，并且在所述燃料通道中布置有电的燃料阀，其中所述燃料阀在其无电流的状态中打开并释放所述燃料通道，从而燃料输送到吸入通道中，且所述燃料阀直到在施加操作电压时才关闭所述燃料通道，从而封锁所述燃料通道且燃料不可流入到所述吸入通道中；和电子控制单元，其用于操控电的燃料阀和用于在火花塞处触发点火火花；和由所述曲轴驱动的点火发电机，其用于为电负载供应能量，其特征在于，点火发电机产生用于电负载的运行必须的能量，在所述曲轴开始转动时，所述点火发电机产生的电能在所述控制单元在所述火花塞处触发点火火花之前首先用来关闭所述电的燃料阀。
[0009] 通过在点火之前优先为电的燃料阀供应能量实现燃料阀在早期阶段中关闭，由此阻止到吸入通道中的非受控的燃料流入。在时间上直到首先关闭燃料阀之后才触发点火火花，由此保证使非受控地流入的燃料燃烧，只要其已经足够用于形成可燃的混合物，以便此后通过燃料阀受控地输送与内燃机的按规定的运行相匹配的燃料量。
[0010] 因此，在起动情况下，由点火发电机产生的能量首先用来关闭燃料阀，且直到在关闭燃料阀之后才能够点火。
[0011] 用于电负载(例如控制单元、电的燃料阀和点火装置)的运行必需的电能仅由点火发电机产生。在此适宜的是，随着曲轴开始转动，首先发生控制单元的电压供给，从而唤醒控制单元，以便执行其控制功能－操控燃料阀、触发点火。
[0012] 点火发电机如此构造，即，在活塞的上死点OT之前产生完整的第一电压波(Spannungswelle)且在活塞的下死点UT之前产生第二电压波。这由此实现，即，在点火发电机的磁极
转子(Polrad)的周围上布置有两个或多个
永磁体，其优选在直径上相对而置。
[0013] 与内燃机的运行
温度无关地，在每次起动内燃机时，随着曲轴开始旋转，首先电流过燃料阀，即，在由控制单元在火花塞处触发点火火花之前，关闭燃料阀。在此，燃料阀在多转曲轴旋转(Kurbelwellenumdrehung)之内(例如在二至六转曲轴旋转之内)保持关闭，这可是适宜的，以便在由控制单元配量地计量用于内燃机的运行必需的燃料量之前以这种方式利用无燃料的燃烧空气冲洗燃烧室。已经证实为有利的是，燃料阀在起动过程中在三转曲轴旋转之内保持关闭。
[0014] 尤其适宜的是，还在燃料阀保持闭合时触发点火火花，以便在通过控制单元计量受控的、与内燃机的运行条件相匹配的、通过燃料阀的燃料量之前，只要出现可燃的混合物，使非受控地流入的燃料在燃烧室中燃烧。
[0015] 在本发明的改进方案中，在起动过程中取决于曲轴的转速降延迟用于关闭电的燃料阀的
信号，这可是有利的。如果内燃机干运行，即，由于缺乏燃料，这可是有利的。尤其在二冲程马达中，为燃料添加油以用于润滑。如果内燃机干运转，润滑减少，从而在内燃机中产生提高的摩擦。为了确定提高的摩擦的状态，在起动过程中探测和评估内燃机的曲轴的转速。如果内燃机在开动过程之后并未起动，转速再次复归为零。转速降的斜率为零与润滑相关；陡的转速降指示出减少的润滑。如果超过用于转速降的斜率的预定的极限值，则存在缺少润滑，使燃料阀在起动过程中有利地针对一转或多转曲轴旋转保持打开。因此可为内燃机提供足够的燃料/油混合物且在内燃机中确保按规定的润滑。
附图说明
[0016] 下面借助附图阐述本发明的
实施例。其中：
[0017] 图1以机动链锯的示例显示了便携式手持工作器具的示意性的视图，[0018] 图2显示了用于将燃料输送到内燃机的吸入通道中的燃料系统的示意性的图示，[0019] 图3显示了带有两个永磁体的点火发电机的示意性的图示，
[0020] 图4以示意性的图示关于时间显示了转速、曲轴
角度、点火时刻和在燃料阀处的电压，
[0021] 图5显示了用于在起动过程中评估内燃机的曲轴的转速降的示意性的
流程图。
具体实施方式
[0022] 在图1中显示的工作器具1构造为机动链锯。工作器具1还可为切断机、鼓风机、自由式切割机或类似的便携式手持工作器具。
[0023] 在工作器具1的壳体2中设置有内燃机14，其具有缸3，缸3带有在其中来回运动的活塞4，其通过
连杆5驱动曲轴6。为构造在缸3中的、由活塞4限制的燃烧室7关联有火花塞8，其用于在燃烧室7中压缩的混合物的点火。
[0024] 利用曲轴6来旋转风扇
叶轮12，在其周围10处布置有至少一个永磁体。永磁体与点火发电机9的轭状物11共同作用，其包括点火控制单元13。点火控制单元13通过点火线15与火花塞8相连接，且取决于曲轴6的转动
位置和因此活塞4的行程位置触发点火火花以用于使吸入到燃烧室7中的燃料/空气混合物燃烧。
[0025] 如在图2中示意性地示出的那样，在吸入通道20中形成燃料/空气混合物，为此设置有文丘里区段(Venturiabschnitt)21，通过其使流至内燃机14的燃烧空气(箭头16)产生负压，以便通过燃料系统的主喷口路径22吸入燃料。
[0026] 在根据图2的所显示的燃料系统50中，来自料箱23的燃料通过燃料预输送
泵24和调节阀25供给调节腔26。调节阀25受压
力控制，且如果调节膜27由于燃料的流出而朝调节腔26的方向上移位，那么调节阀25总是打开。
[0027] 从调节腔26至主喷口路径22的燃料通道28由可电操纵的燃料阀30控制，其由点火控制单元13通过阀线缆29电操控。
[0028] 燃料通道28在燃料阀30之后分成主喷口路径22和
怠速路径32，其通过怠速腔31和在
节流阀33的摆动范围中通到吸入通道20中的多个怠速喷口34、35和36供给。
[0029] 在起动情况下，在文丘里区段21上游的阻流阀37关闭，从而在起动时提高在吸入通道20中的负压。在燃料阀30打开时，提高的负压引起通过主喷口路径22的主喷口39以及怠速路径32的怠速喷口34、35和36到吸入通道20中的提高的燃料流。由此为内燃机14供给对于起动来说积聚的混合物(富的混合物)。
[0030] 如果阻流阀37保持打开(线状的图示)，在起动情况下仅仅节流阀33摆动到起动位置中，以便保证通过怠速喷口35和36的足够的燃料输送。
[0031] 点火控制单元13、火花塞8和燃料阀30的电能供应通过在图3中示意性地示出的点火发电机9来实现，其包括随着曲轴6旋转的两个永磁体17和18以及相关联的轭状物11。永磁体17和18布置在风扇叶轮12的周围处且与轭状物11共同作用，轭状物在其支腿上承载有未进一步示出的线圈。轭状物11、其线圈以及用于操控燃料阀30和火花塞8的电子
电路以共同的结构单元注型成点火控制单元13。优选集成在点火控制单元13中的
微处理器19一方面控制点火且另一方面控制燃料阀30的打开持续时间。
[0032] 燃料阀30为在无电流的情况下打开的阀，如在文献DE 102 42 816 A1中说明的那样，其公开为本
申请的一部分。
[0033] 如果起动工作器具1的内燃机14，则这通常通过拉索起动器45来实现。
[0034] 随着曲轴的最初的旋转，通过吸入通道20在箭头方向16上吸入燃烧空气，因此出现相应的负压，其出现在主喷口开口39处，同样出现在怠速开口34、35和36处。因此，在燃料阀30打开时，燃料进入到吸入通道20中。
[0035] 如在根据图4的图中描述的那样，例如通过拉索起动器实现曲轴6完全旋转超过360°的曲轴角度(KW)，其中，越过活塞4的上死点OT。在图4中的上面的图示中描述了实际转速。在曲轴在转动方向40上第一次旋转360°的曲轴角度之后，通过永磁体17和18的
磁场在轭状物11的线圈中感应出足够的能量，从而可操控燃料阀30和点火。在图4中在活塞位置(OT,UT)下方示出了点火时刻ZZP。根据本发明，设置成在曲轴6在转动方向40上开始转动时产生的电能首先提供到燃料阀30上，以便使在无电流的情况下打开的阀首先关闭。如在图4中下部示出的那样，为燃料阀30加载电压U，其中，在第一次点火之前(即在控制单元13在火花塞8处触发点火火花Z(点火时刻ZZP的简图)之前)的时间因子Δt前后，在燃料阀30处存在电压Uv。
[0036] 整个系统如此设计，即，仅仅点火发电机9产生用于电负载(例如火花塞10、燃料阀30和微处理器19)的运行必需的能量。
[0037] 过程例如如此，即，随着曲轴6开始转动且永磁体17或18第一次转动旁经点火发电机9的轭状物11，首先发生控制单元13的电压供给且因此唤醒控制单元13的微处理器，以便其工作且可履行其控制任务。
[0038] 点火发电机9如此设计，即，通过第一永磁体17在活塞4的上死点OT之前产生第一电压波，且通过永磁体18在活塞4的下死点UT之前产生第二电压波。这确保在旋转之后提供足够的能量，以便关闭燃料阀30。在此，与内燃机14的运行温度无关地在每次起动内燃机14时随着曲轴6开始旋转，在触发点火火花Z之前，首先电流过燃料阀30。
[0039] 在本发明的改进方案中，可设置成燃料阀在多转曲轴旋转之内保持关闭，优选在二至六转曲轴旋转之内保持关闭，以便以该方式尤其在热起动的情况下确保不可出现起动混合物的过浓。适宜的是，阀在三转曲轴旋转之内保持完全关闭。在此，尽管燃料阀关闭仍触发点火火花，以便使可能在燃烧室中存在的剩余混合物燃烧，这可是适宜的。
[0040] 在燃料阀的确定预定的优先的操控和一转或多转曲轴旋转之后，控制单元的微处理器处于运行准备状态中，且现在取决于一个或多个实际的运行参数(例如温度、转速、节流阀的打开位置等等)承担燃料阀的打开时间的控制。于是相应地调整或改变燃料阀的关闭持续时间，如在图4中下面在右边示出的关闭时间处识别出的那样。控制单元13已经承担燃料阀的控制；在起动情况下在供应能量时取消燃料阀的根据本发明的确定的优先权。
[0041] 在本发明的改进方案中可设置成，电的燃料阀30的关闭取决于内燃机14的曲轴6在起动过程中的转速降dn/dt来延迟。为此，参考根据图5的流程图，根据区域60，由控制单元13探测曲轴6的转速n。如果内燃机14例如由于燃料缺乏出现停止状态，则混合物路径和燃烧室无燃料。尤其在二冲程马达或混合润滑的四冲程马达中，为燃料添加油以用于润滑。如果内燃机14干运行，润滑降低，从而在内燃机14中产生提高的摩擦。为了确定在内燃机14中的提高的摩擦的状态，根据图5中的流程图，首先探测在起动过程中的内燃机14的曲轴6的转速n(区域60)。如果内燃机14在开动过程之后并未起动，转速n再次复归为零。在未成功的起动尝试之后的转速降dn/dt根据区域61来评估且取决于实际的润滑；陡的转速降dn/dt(即很大的斜率)指示出减少的润滑。如果超过用于转速降dn/dt的预定的极限值a，则存在提高的摩擦的状态。区域62通过支线“是”分支至延迟z，即，燃料阀在起动过程期间有利地针对一转或多转曲轴旋转保持打开。因此可为内燃机提供足够的燃料/油混合物且在内燃机之内确保足够的润滑。
[0042] 如果并未超过用于转速降dn/dt的预定的极限值a，则不存在提高的摩擦的状态。区域62通过支线“否”返回地分支至区域60。开始重新检查在起动过程中的转速降。
[0043] 如果由于燃料系统中的空气或
汽阻限制燃料输送，探测提高的摩擦的状态同样是有利的。受限或中断的燃料输送同样可导致在内燃机中出现提高的摩擦的状态。同样在该状态中延迟用于关闭电的燃料阀的信号，以便支持燃料输送，这可是有利的。根据图5中的流程图实现确定减少的润滑的原理。
