专利名称：用于运行内燃机的方法
技术领域：
本发明涉及用于运行内燃机的方法。
背景技术：
例如在手操纵式(handgefohrt)工作器械(如机动锯、切割机、室外修剪机 (Freischneider)或类似者)中的内燃机在非常不同的环境温度下运行。为了保证发动机不 仅在非常寒冷时而且在非常炎热时无问题地启动(Starten)，已知的是，在启动时通过温 度传感器来检测环境温度并相应地控制启动过程。在使用测量环境温度的温度传感器时，不可一直正确地检测对于发动机的主要 的(herrschend)启动条件。那么，这主要针对以下情况，即，当机器刚刚短时间地停止， 因此重新启动应在热启动条件下进行，而环境温度却很低，并且因此温度传感器检测为 冷启动条件。在错误地检测的冷启动条件的情况下启动内燃机可导致内燃机混合气过浓
(Iiberfetten),因而只可较困难地实现重新启动。
发明内容
本发明的目的在于，实现一种该类型的用于运行内燃机的方法，利用该方法可 靠地实现内燃机的启动。已证明的是，转速梯度(Drehzahlgradient)(即转速随时间的降低)在内燃机起动 行程(Amverfhubs)的惯性运转阶段(Auslaufphase)期间允许推测出，内燃机是在冷启动 条件下还是在热启动条件下运转。在起动行程的惯性运转阶段期间，内燃机不依赖于启 动装置而转动。在惯性运转阶段期间转速下降多快取决于内燃机的摩擦，该摩擦又取决 于润滑油的温度。对于内燃机一般总是存在用于探测转速的器件，从而可在无需额外成 本的情况下探测转速梯度并且可使用该转速梯度来确定启动条件。由此，可以简单的方 式改进内燃机的启动性能。有利地，启动装置具有用于与内燃机曲轴可分离地连接的联接装置，并且当启 动装置与曲轴分离时，可检测转速梯度。由此，可排除启动装置对转速梯度的影响。在 此，该启动装置有利地为手动地待启动的绳索牵引启动器(Seilzugstarter)。然而，也可设 置成，启动装置为电动启动装置，为了探测在预定的时间间隔内的转速梯度断开该电动 启动装置，从而产生惯性运转阶段。适宜地，为了检测是冷启动条件还是热启动条件，将转速梯度与极限值相比 较。在此，该极限值不必为常数。有利地，为了检测是冷启动还是热启动，将检测温度。有利地，该温度将在内 燃机外(即在气缸和曲轴箱外)测量，并且与发动机温度不同。在此，该温度不一定为 在工作器械(内燃机布置在该工作器械中)外测量的温度。当控制装置为控制器械并且 在控制器械中测量温度时，实现简单的设计。由此，用于探测温度的温度传感器可直接 布置在控制器械的电路板(Platine)上，从而不需要布线。在控制器械中测量的温度位于发动机温度和环境温度之间。通过在控制器械中测量温度，不需要外部的、即在控制器 械外的传感器。由此实现简单的结构和简单的装配。可设置成，当温度处在这样的温度范围(即，在该温度范围中，从所测量的温 度、尤其为在控制器械中的温度中不可明确推断出是冷启动条件还是热启动条件)中 时，则可检测转速梯度。只有当检测的温度不足以确定启动条件时，才相应地检测转速 梯度。有利地，该运行范围(在该运行范围中检测转速梯度)为从约-10°C到约20°C的温度。有利地，取决于所检测的启动条件选择用于冷启动条件的第一输送的燃料量或 者用于热启动条件的第二输送的燃料量。在冷启动条件下一般不可在首次起动行程时实现启动。因此设置成，在内燃机 的首次起动行程时选择用于热启动的输送的燃料量。在有利的条件下且当是热启动条件 时，则可在首次起动行程时实现启动。然后在首次起动行程时检测，是冷启动条件还是 热启动条件。有利地，用于冷启动条件而选择的第一输送的燃料量保持有效，直到内燃 机启动。如果在判定冷启动条件之后错误地判定了热启动条件，则由此仍然可实现内燃 机启动。
下面根据附图解释本发明的实施例。其中图1显示了机动锯的示意性的侧视图，图2显示了穿过图1的机动锯的示意性的剖视图，图3显示了图表，该图表给出了在起动(Amverfen)时在时间上的可能的转速变 化，图4显示了图3的图表的起动行程的放大的图示，图5显示了方法的流程图。
具体实施例方式在图1中显示了机动锯1作为用于手操纵式工作器械的实施例。根据本发明的方 法在其它的工作器械(例如切割机、室外修剪机、除草机或者类似者)中的内燃机方面同 样可为有利的。其它使用目的同样可是适宜的。机动锯1具有罩壳2，在该罩壳2处布 置有后手柄3。在后手柄3处可摆动地支撑有加速杆(Gashebel) 8和加速杆闭锁件9。在 后手柄3附近从罩壳2中突出有运行方式调节器10。利用运行方式调节器10可开启和关 闭机动锯1。此外，在罩壳2处布置有用于在运行时操纵机动锯1的把手管(Griffrohr) 4。 在罩壳2的与后手柄3相对的侧边处向前突出有导轨13，在该导轨13处锯链6以环绕的 方式被驱动。该锯链6由内燃机11驱动，该内燃机11布置在罩壳2中并且在图1中以虚 线绘制。从罩壳2中突出有用于操作内燃机11的启动装置的起动把手(Amverfgriff)7。 内燃机11具有控制器械12，该控制器械12操控火花塞13和燃料阀16。燃料阀16在本 实施例中在化油器14的区域中通到内燃机11的进气道15中。然而，该燃料阀16也可 例如通到内燃机11的曲轴箱中。燃料阀16有利地为电磁阀。在图2中详细显示了机动锯1的驱动结构。如图2所示，火花塞13突出到内燃
4机11的气缸22中，在该气缸22中构造有燃烧室，该燃烧室由活塞21限制。活塞21驱 动可旋转地支承在曲轴箱23中的曲轴20。在曲轴20上，在内燃机11的侧边处固定有风 扇叶轮(LUfterrad) 19，在该风扇叶轮19的外周缘处布置有控制器械12。控制器械12可 例如为点火模块，在该点火模块中，电能通过保持在风扇叶轮19处的磁铁感应产生。然 而，布置在曲轴20上的、未显示的发电机也可用于向内燃机11供应能量。如图2示意 性地所显示的那样，在控制器械12中布置有温度传感器17。温度传感器17有利地固定 在该控制器械12的电路板上。在风扇叶轮19的远离内燃机11的侧边上布置有绳索牵引启动器18作为用于内 燃机11的启动装置，该绳索牵引启动器18可通过联接装置32与曲轴20相连接。在内 燃机11的与风扇叶轮19相对的侧边上设置有离心式离合器24，该离心式离合器24将用 于驱动锯链6的驱动齿轮25与曲轴20连接。为了起动内燃机11，操作者拉动起动把手7，并且因此通过联接装置32使曲轴 20置于旋转中。因为首先曲轴20持续转动数转(Umdrehung)，直到燃料到达燃烧室中并 且内燃机11具有足够的动能以压缩并点燃在燃烧室中的混合物，因此在首次起动时只有 在非常有利的条件下才实现内燃机11的启动。如果在首次拉动起动把手7时未实现内燃 机11的启动，则操作者松开起动把手7，该起动把手7由回拉弹簧拉入到罩壳2中。接 下来，操作者可进行第二次起动行程。图3显示了多次起动行程时转速η随时间t的变化。在首次起动行程26时，转 速首先上升且然后又下降。当启动装置18不再通过联接装置32与曲轴20相连接时，转 速的下降相应于内燃机11的惯性运转。在第二次起动行程27和第三次起动行程28时同 样首先实现转速η上升，转速η的上升相应于起动把手7的拉出，并且实现接着的转速下 降，该转速下降相应于曲轴20的惯性运转。只有在第四次起动行程29时转速η才在起 动后明显上升。此时发动机开始运转(anspringen)。在运行时，机动锯1可在不同的环境条件下运行。在非常低的温度时必须给内 燃机11输送更多的燃料以用于启动。为了判定低的环境温度(即发动机外的低的温度)， 在控制器械12中设置有温度传感器17。例如，当罩壳2在内燃机11停机后已经又冷却 到低的环境温度，而内燃机11还被充分地润滑时，虽然内燃机11已经运转，然而温度传 感器17可具有很低的温度。在这种情况下，虽然在控制器械12中的温度传感器11表明 (melden)为冷启动条件，但是内燃机11应在热启动条件下启动。为了能够更明确地区分 热启动条件和冷启动条件，设置成，在起动行程的惯性运转阶段期间检测转速梯度Δη。在图4中放大显示了在起动行程期间的转速变化。在此，曲线30显示了冷启动 条件时的转速变化，并且曲线31显示了热启动条件时的转速变化。在此，有利地，转速 梯度在曲轴20的一转上且在曲轴20停止前不久测量。在图4中画入了在两个时刻I1和 t2之间的转速梯度，有利地，该时刻I1和时刻t2的距离相应于曲轴20的一转。在曲线30 中，在两个时刻^和12之间的转速梯度八!!2明显大于在曲线31中的转速梯度Δηι。在冷 启动条件下，曲轴20由于更大的摩擦而更明显地被制动。这可通过检测转速梯度Δηι， An2而评定。图5显示了用于检测是冷启动条件还是热启动条件的方法的流程。在方法步骤 35中首先检查，在控制器械12中测量的温度T是否低于下极限温度，例如-10°C。如果是这种情况，则将选择用于冷启动条件的第一输送燃料量Xl。如果温度高于-10°C，则在 方法步骤36中检测，温度T是否低于20°C。在此，温度T由温度传感器17测量。如 果温度高于20°C，则为热启动条件，并且选择用于热启动条件的第二输送燃料量x2。在 此，燃料量X1, X2 —般可根据每个曲轴转(Kurbelwellenumdrehung)的燃料量或者通过特 性曲线或者类似者来确定。 如果温度T在-10°C和+20°C之间，则在方法步骤37中检测在起动行程的惯性运 转时的转速梯度Δηι，八!!2并且将转速梯度Δηι，Δ叫与极限值Angrenz比较。如果转速 梯度Δηι，Δη2大于极限值Angrenz,则存在冷启动条件，并且选择第一输送燃料量Xl。这 为在根据图4的实施例中对于在曲线30中的转速梯度情况。如果转速梯度Δηι， An2小于极限值Angrenz,则存在热启动条件，并且选择第二输送燃料量χ2。这为对于曲 线31和转速梯度An1的情况。然后，通过相应地操控燃料阀16来输送所选择的燃料输 送量Xl，χ2。如果判定了一次为冷启动条件，则该方法结束，直到内燃机11启动。如 果判定为热启动条件，则在每次继续的起动行程时监测转速梯度，以保证正确判定热启 动条件。如果在稍后的起动行程中判定为冷启动，则为继续的起动行程选择用于冷启动 条件的第一输送燃料量X1,并且相应地根据固定值或者根据特性曲线输送该燃料。
权利要求
1.一种用于运行内燃机(11)的方法，所述内燃机(11)带有用于起动所述内燃机(11) 的启动装置，并带有用于输送燃料的、由控制装置控制的装置，其中，在启动所述内燃 机(11)时，检测是冷启动条件还是热启动条件，并且根据检测的启动条件控制输送的燃 料量(Xl，X2),其特征在于，为了检测是冷启动条件还是热启动条件，在启动所述内燃机 (11)时，在起动行程(26，27，28)的惯性运转阶段期间在至少一个运行范围中检测转速 梯度(Δηι，Δη2),并且使用检测的转速梯度(Δηι，Δη2)来判定是冷启动条件还是热启 动条件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述启动装置具有用于与所述内燃机 (11)的曲轴(20)可分离地连接的联接装置(32)，并且当所述启动装置与所述曲轴(20) 分离时，检测所述转速梯度(Δηι，Δη2)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述启动装置为手动地待启动的绳索牵 引启动器(18)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了检测是冷启动条件还是热启动条 件，将所述转速梯度(Δηι; An2)与极限值(Angrenz)比较。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了检测是冷启动条件还是热启动条 件，检测温度(T)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制装置为控制器械(12)，并且 在所述控制器械(12)中测量所述温度(T)。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述温度(T)位于这样的温度范围中 时，即，在所述温度范围中，从所述温度(T)中不可明确推断出是冷启动条件还是热启 动条件，则检测所述转速梯度(Δ ηι，Δη2)。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述运行范围为从-10°C到20°C的温度 (T),在所述运行范围中检测所述转速梯度(Δηι，Δη2)。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，取决于所检测的启动条件选择用于冷启 动条件的第一输送的燃料量(X1)或者用于热启动条件的第二输送的燃料量(X2)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述内燃机(11)首次起动行程时选 择所述用于热启动条件的第二输送的燃料量(X2)。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，用于冷启动条件而所选择的第一输送 的燃料量(X1)保持有效，直到所述内燃机(11)启动。
全文摘要
本发明涉及一种用于运行内燃机的方法，具体而言，对于用于运行内燃机的方法(该内燃机具有用于启动内燃机(11)的启动装置，和用于输送燃料的、由控制装置控制的装置)，设置成，在启动内燃机(11)时，检测是冷启动条件还是热启动条件。根据检测的启动条件控制输送的燃料量(x)。为了允许可靠地检测是冷启动条件还是热启动条件，设置成，在启动内燃机(11)时，在起动行程(26，27，28)的惯性运转阶段期间在至少一个运行范围中检测转速梯度(Δn1，Δn2)，并且使用该检测的转速梯度(Δn1，Δn2)来判定是冷启动条件还是热启动条件。
文档编号F02N19/00GK102011668SQ201010287120
公开日2011年4月13日 申请日期2010年9月3日 优先权日2009年9月5日
发明者K·盖尔 申请人:安德烈亚斯.斯蒂尔两合公司