DE102016207305B3 - Method and device for monitoring a hand-held or hand-carried internal combustion engine - Google Patents

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Bahattin Öztürk
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer handgeführten oder handgetragenen Brennkraftmaschine (4) mit einem Verbrennungsmotor (6) und einer damit gekoppelten Zündvorrichtung (16), wobei bei einer Zündung der Zündvorrichtung (16) ein impulsförmiges Zündsignal (62) generiert wird, welches leitungslos an ein mobiles Bedien- und Anzeigegerät (64), insbesondere ein Smartphone, übertragen wird, und wobei im Bedien- und Anzeigegerät (64) eine Anwendungssoftware (78) hinterlegt ist, mit welcher eine Anzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Zündsignalen (62) zur Bestimmung eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine (4) ausgewertet wird.The invention relates to a method for monitoring a hand-held or hand-carried internal combustion engine (4) with an internal combustion engine (6) and an ignition device (16) coupled thereto, wherein when the ignition device (16) is ignited, a pulse-shaped ignition signal (62) is generated, which is wireless to a mobile operating and display device (64), in particular a smartphone, is transmitted, and wherein in the operating and display device (64) an application software (78) is deposited, with which a number of temporally successive ignition signals (62) for determining a Operating state of the internal combustion engine (4) is evaluated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer handgeführten oder handgetragenen Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsmotor und einer damit gekoppelten Zündvorrichtung. Die Erfindung betrifft weiterhin eine nach einem derartigen Verfahren arbeitende Vorrichtung.The invention relates to a method for monitoring a hand-held or hand-carried internal combustion engine with an internal combustion engine and an ignition device coupled thereto. The invention further relates to a device operating according to such a method.

Handgeführte oder handgetragene Brennkraftmaschinen als Arbeitsgeräte, wie beispielsweise Kettensägen, Laubsauger (Laubblasgeräte) oder Rasenmäher, werden üblicherweise motorisch angetrieben. Sofern diese Arbeitsgeräte im Wesentlichen autark oder über einen vergleichsweise langen Zeitraum betrieben werden sollen, wird als Antriebsmotor üblicherweise ein Verbrennungsmotor eingesetzt. Grund hierfür ist, dass ein Nachfüllen eines Kraftstoffes vergleichsweise zeitsparend zu bewerkstelligen ist und lediglich vergleichsweise robuste Werkzeuge benötigt werden. Auch ist das Lagern derartig angetriebener Arbeitsgeräte über einen vergleichsweise langen Zeitraum möglich, wohingegen bei mittels einer Batterie betriebenen elektromotorischen Arbeitsgeräten vor dem Einsatz eine etwaige Entladung der Batterie berücksichtigt werden muss.Hand-held or hand-held internal combustion engines as implements, such as chainsaws, leaf vacuum (Laubblasgeräte) or lawn mower, are usually driven by a motor. If these implements are to be operated essentially independently or over a comparatively long period of time, an internal combustion engine is usually used as the drive motor. The reason for this is that refilling a fuel can be done comparatively time-saving and only comparatively robust tools are needed. Also, the storage of such powered implements over a relatively long period is possible, whereas when operated by a battery electromotive equipment before use any discharge of the battery must be considered.

Zur Reduzierung der Herstellungskosten weisen die Verbrennungsmotoren typischerweise einen einstellbaren Vergaser auf, mit welchem das Mischungsverhältnis eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in einem Brennraum des Verbrennungsmotors von einem Benutzer eingestellt werden kann. Die Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemisches in dem Brennraum während des verbrennungsmotorischen Betriebs erfolgt üblicherweise mittels einer Zündvorrichtung. Derartige Zündvorrichtungen erzeugen einen die Verbrennung auslösenden Zündfunken beziehungsweise Zündimpuls, welcher durch eine Entladung eines Zündkondensators an einer Zündkerze innerhalb des Brennraums entsteht. Die Zündkerze ist hierbei mittels eines Zündkabels an den Zündkondensator kontaktiert, wobei der Zündkondensator im Betrieb mittels einer mit einem Magnetgenerator gekoppelten Ladespule geladen wird beziehungsweise worden ist.To reduce manufacturing costs, the internal combustion engines typically have an adjustable carburetor with which the mixing ratio of an air-fuel mixture in a combustion chamber of the internal combustion engine can be adjusted by a user. The ignition of the air-fuel mixture in the combustion chamber during internal combustion engine operation is usually carried out by means of an ignition device. Such igniters generate a spark initiating combustion or ignition pulse, which is produced by a discharge of a starting capacitor at a spark plug within the combustion chamber. The spark plug is in this case contacted by means of an ignition cable to the ignition capacitor, wherein the ignition capacitor is charged in operation by means of a coupled to a magnetic generator charging coil or has been.

Bei dem Betrieb von Brennkraftmaschinen werden hohe Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der Zündvorrichtungen gestellt, so dass existierende Richtlinien hinsichtlich Geräuschemission und der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) sowie anwendungsspezifische Sicherheitsbestimmungen erfüllt werden. So entsteht beispielsweise zum Zeitpunkt des Zündfunkens im Zündkabel und an der Zündkerze durch die Kondensatorentladung ein impulsförmiges Hochfrequenzsignal, welches mit dem Zündkabel in der Funktion nach Art einer Antenne abgestrahlt wird.In the operation of internal combustion engines, high demands are placed on the performance of the ignition devices, so that existing guidelines regarding noise emission and electromagnetic compatibility (EMC) as well as application-specific safety regulations are met. Thus, for example, at the time of the spark in the ignition cable and the spark plug by the capacitor discharge creates a pulse-shaped high-frequency signal, which is emitted with the ignition cable in the function of an antenna.

Um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb der Brennkraftmaschine beziehungsweise des Arbeitsgeräts sicherzustellen, ist es notwendig, stets ein möglichst optimales Luft-Kraftstoff-Gemisch innerhalb des Brennraums zu erzeugen. Das optimale Mischungsverhältnis ist hierbei unter anderem abhängig von dem verwendeten Kraftstoff sowie von äußeren Einflüssen wie der Umgebungstemperatur und dem Umgebungsdruck. Dadurch ist es für den Benutzer mitunter notwendig entsprechende Ventile des Vergasers vor oder während des Betriebs einzustellen beziehungsweise zu justieren. Die Einstellung erfolgt hierbei typischerweise in Abhängigkeit von einer Motordrehzahl, sodass für den Benutzer der Bedarf besteht, die aktuelle Motordrehzahl im Betrieb der Brennkraftmaschine möglichst exakt zu bestimmen und/oder zu überwachen.In order to ensure a safe and reliable operation of the internal combustion engine or the working device, it is necessary to always produce the best possible air-fuel mixture within the combustion chamber. Among other things, the optimum mixing ratio depends on the fuel used as well as on external influences such as the ambient temperature and the ambient pressure. As a result, it is sometimes necessary for the user to adjust or adjust corresponding valves of the carburettor before or during operation. The setting is typically carried out as a function of an engine speed, so that there is a need for the user to determine the current engine speed as accurately as possible during operation of the internal combustion engine and / or to monitor.

Zu diesem Zwecke ist es möglich, sogenannte Drehzahlmesser oder Tachometer als Messsysteme einzusetzen, welche die Motordrehzahl beispielsweise optisch mittels einer Reflektion eines Laserstrahls bestimmen können. Ebenso denkbar sind kapazitive oder induktive Messsysteme, welche das Hochfrequenzsignal am Zündkabel empfangen und aus dessen Wiederholungsrate den Geschwindigkeits- beziehungsweise Drehzahlverlauf des Verbrennungsmotors bestimmen. Der Benutzer benötigt somit nachteiligerweise ein zusätzliches Gerät zur Erfassung der Motordrehzahl. Dies bedeutet, dass benutzerseitig zusätzliche Kosten für die Anschaffung eines derartigen Messsystems entstehen.For this purpose, it is possible to use so-called tachometers or speedometers as measuring systems which can determine the engine speed, for example optically by means of a reflection of a laser beam. Also conceivable are capacitive or inductive measuring systems which receive the high-frequency signal at the ignition cable and determine from the repetition rate of the speed or speed curve of the internal combustion engine. The user thus disadvantageously requires an additional device for detecting the engine speed. This means that additional costs for the purchase of such a measuring system arise on the user side.

Aus der US 2014/0250991 A1 sind ein System und ein Verfahren zur Einstellung des Zündzeitpunktes eines Motors unter Verwendung eines Stroboskops und einer hiermit kommunizierenden drahtlosen Klemme bekannt, die ein Zündsignal einer Zündkerze des Motors an das Stroboskop sendet, das eine LED synchron mit dem Zündsignal ansteuert. Ein Nutzer kann mittels des Stroboskops eine Markierung auf dem Motor beobachten und eine notwendige Einstellung des Zündzeitpunktes bestimmen.From the US 2014/0250991 A1 For example, there are known a system and method for adjusting the ignition timing of an engine using a stroboscope and a wireless terminal communicating therewith, which sends an ignition signal of a spark plug of the engine to the stroboscope, which drives an LED in synchronism with the ignition signal. A user can observe a mark on the engine by means of the stroboscope and determine a necessary setting of the ignition time.

Aus der DE 10 2010 018 446 A1 ist ein Verfahren zum Simulieren eines Niederstromzündschalters bekannt, bei welchem von einem Benutzer wählbare Kommunikationsdaten von einem Hostcomputer an eine einen Mikrokontroller umfassende gedruckte Leiterplattenanordnung (PCBA) übertragen und die Kommunikationsdaten in Halbleitersignalen umgeformt werden, die gewünschte Leistungsmodusparameter simulieren. Die Halbleitersignale werden an ein Power Master Modul (PMM) übertragen, um dadurch eine Arbeitsweise des Niederstromzündschalters zu simulieren.From the DE 10 2010 018 446 A1 For example, there is known a method of simulating a low current firing switch in which user selectable communication data is transmitted from a host computer to a microcontroller-integrated printed circuit board assembly (PCBA) and the communication data is transformed into semiconductor signals that simulate desired power mode parameters. The semiconductor signals are transmitted to a power master module (PMM) to thereby simulate operation of the low current firing switch.

Aus der US 5,442,553 A ist ein System zur drahtlose Motordiagnose eines Fahrzeugs und für ein software upgrate bekannt, wobei ein Transciever und ein zusätzlicher Speicher derart an einen fahrzeugseitigen Mikroprozessor angeschlossen sind, dass zumindest selektiv Arbeitsdaten gespeichert und periodisch an eine Remotestation gesendet sowie dort diagnostiziert werden, um gegebenenfalls eine Reparaturlösung an das Fahrzeug zurückzusenden.From the US 5,442,553 A is a system for wireless engine diagnostics of a vehicle and for a Software upgrate known, with a Transciever and an additional memory are connected to a vehicle-mounted microprocessor, that at least selectively stored working data and sent periodically to a remote station and diagnosed there to possibly send back a repair solution to the vehicle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes und benutzerfreundliches Verfahren zur Überwachung einer handgeführten oder handgetragenen Brennkraftmaschine anzugeben. Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine nach einem derartigen Verfahren arbeitende Vorrichtung anzugeben.The invention has for its object to provide a particularly suitable and user-friendly method for monitoring a hand-held or hand-carried internal combustion engine. Furthermore, the invention has for its object to provide a working device according to such a method.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.With regard to the method, the object with the features of claim 1 and in terms of the device with the features of claim 5 is achieved according to the invention. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the respective subclaims.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist für die Überwachung einer handgeführten oder handgetragenen Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsmotor und einer damit gekoppelten Zündvorrichtung geeignet und eingerichtet. Zu diesem Zwecke wird ein Betriebszustand der Brennkraftmaschine erfasst und ausgewertet. Im Betrieb der Brennkraftmaschine wird bei einer Zündung der Zündvorrichtung, das bedeutet bei der Erzeugung eines Zündfunkens zur Auslösung der Verbrennung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in einer Brennkammer des Verbrennungsmotors, ein impulsförmiges Zündsignal generiert. Bei dem Verbrennungsmotor handelt es sich vorzugsweise um einen Zweitaktmotor, sodass das Zündsignal lediglich einmal je Motorumdrehung generiert wird. Das Zündsignal wird leitungslos an ein mobiles Bedien- und Anzeigegerät übertragen.The inventive method is suitable for monitoring a hand-held or hand-carried internal combustion engine with an internal combustion engine and an ignition device coupled thereto and set up. For this purpose, an operating state of the internal combustion engine is detected and evaluated. During operation of the internal combustion engine, a pulse-shaped ignition signal is generated during ignition of the ignition device, that is to say in the generation of a spark for triggering the combustion of an air-fuel mixture in a combustion chamber of the internal combustion engine. The internal combustion engine is preferably a two-stroke engine, so that the ignition signal is generated only once per engine revolution. The ignition signal is transmitted wirelessly to a mobile operating and display device.

Das Bedien- und Anzeigegerät ist beispielsweise ein Mobiltelefon, insbesondere ein Mobiltelefon mit einer Computerfunktion beziehungsweise ein Smartphone oder auch ein Tabletcomputer. Das Bedien- und Anzeigegerät weist verfahrensgemäß eine hinterlegte Anwendungssoftware auf, mit welcher eine Anzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Zündsignalen zur Bestimmung des Betriebszustands ausgewertet wird. Die Anwendungssoftware (Application software) ist hierzu vorzugsweise als eine sogenannte App oder Mobile App (Mobilanwendung, Smartphone-App) auf dem Bedien- und Anzeigegerät installierbar beziehungsweise installiert.The operating and display device is for example a mobile phone, in particular a mobile phone with a computer function or a smartphone or even a tablet computer. According to the method, the operating and display device has a stored application software with which a number of chronologically successive ignition signals are evaluated for determining the operating state. For this purpose, the application software (application software) is preferably installed or installed on the operating and display device as a so-called app or mobile app (mobile application, smartphone app).

Das Zündsignal ist ein im Betrieb auftretendes Störsignal der Brennkraftmaschine. Unter einem Störsignal ist hierbei insbesondere ein elektromagnetisches und/oder akustisches Signal zu verstehen, welches senderlos an das Bedien- und Anzeigegerät übertragen wird. Dabei wird auf vorteilhafte Weise der Umstand genutzt, dass während des Betriebs der Brennkraftmaschine bereits charakteristische Signale an und/oder in der Brennkraftmaschine entstehen, welche zur Bestimmung des Betriebszustands geeignet sind. Insbesondere werden hierdurch keine zusätzlichen Sender oder Anschlüsse zum Abgriff des Zündsignals benötigt, wodurch sowohl herstellungs- als auch benutzerseitig Kosten reduziert werden. Verfahrensgemäß ist es hierbei vorgesehen, dass das Zündsignal von der Brennkraftmaschine als eine Störstrahlung oder Störabstrahlung, beispielsweise in Form von Funk- und/oder Schallwellen, an das Bedien- und Anzeigegerät übertragen wird.The ignition signal is an interference signal of the internal combustion engine that occurs during operation. In this case, an interference signal is to be understood as meaning, in particular, an electromagnetic and / or acoustic signal which is transmitted to the operating and display device in a senderless manner. In this case, the fact is advantageously used that during operation of the internal combustion engine already characteristic signals to and / or arise in the internal combustion engine, which are suitable for determining the operating state. In particular, this does not require any additional transmitters or connections for picking up the ignition signal, which reduces costs both in terms of production and on the part of the user. According to the method, it is provided here that the ignition signal is transmitted from the internal combustion engine as an interference or noise emission, for example in the form of radio and / or sound waves, to the operating and display device.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass moderne Bedien- und Anzeigegeräte, wie insbesondere Smartphones oder Tabletcomputer, in der heutigen Gesellschaft weit verbreitet sind und einem Benutzer generell jederzeit verfügbar und zugänglich ist. Insbesondere weist der Benutzer der Brennkraftmaschine mit großer Wahrscheinlichkeit im Wesentlichen ein derartiges Bedien- und Anzeigegerät in seinem Haushalt auf.The invention is based on the consideration that modern control and display devices, in particular smartphones or tablet computers, are widely used in today's society and a user is generally available and accessible at all times. In particular, the user of the internal combustion engine with great likelihood essentially has such an operating and display device in his household.

Moderne Smartphones sind heutzutage weiterhin standardmäßig mit einer Vielzahl an unterschiedlichen Sensor- und Messsystemen, wie beispielsweise Beschleunigungs- und Gyrosensoren, akustische (Mikrofon) und optische (Kamera) Sensoren oder magnetische Hall-Sensoren, ausgerüstet, wodurch das Zündsignal prinzipiell auf unterschiedliche Weise detektierbar ist. Dadurch benötigt der Benutzer kein zusätzliches, separates Messsystem zur Überwachung der Brennkraftmaschine, sondern es ist möglich, durch ein (nachträgliches) Herunterladen und/oder Installieren der Anwendungssoftware sein bereits vorhandenes Smartphone zur Bestimmung und Auswertung des Betriebszustands zu verwenden. Auf diese Weise werden benutzerseitige Kosten bei einer Überwachung und/oder Wartung der Brennkraftmaschine vorteilhaft reduziert.Modern smartphones today are still standard with a variety of different sensor and measuring systems, such as acceleration and gyro sensors, acoustic (microphone) and optical (camera) sensors or magnetic Hall sensors, equipped, whereby the ignition signal is detectable in principle in different ways , As a result, the user does not need an additional, separate measuring system for monitoring the internal combustion engine, but it is possible to use his already existing smartphone for determining and evaluating the operating state by (subsequently) downloading and / or installing the application software. In this way, user-side costs are advantageously reduced during monitoring and / or maintenance of the internal combustion engine.

Die typischerweise als Touchscreens ausgebildeten Oberflächen von Smartphones oder Tabletcomputern erlauben weiterhin eine besonders einfache und intuitive Bedienung der Anwendungssoftware des dadurch gebildeten Bedien- und Anzeigegeräts. Dadurch ist ein Smartphone oder Tabletcomputer besonders kostengünstig für die Überwachung der Brennkraftmaschine nachrüstbar. In einer bevorzugten Ausführungsform sind mittels der Anwendungssoftware insbesondere der aktuelle Betriebszustand oder ein zeitlicher Verlauf des überwachten Betriebszustands auf einer Anzeigeeinheit des Bedien- und Anzeigegeräts darstellbar. Die Anzeigeeinheit ist typischerweise das Display beziehungsweise der Touchscreen des Smartphones.The typically designed as touch screens surfaces of smartphones or tablet computers continue to allow a particularly simple and intuitive operation of the application software of the operating and display device formed thereby. As a result, a smartphone or tablet computer can be retrofitted in a particularly cost-effective manner for monitoring the internal combustion engine. In a preferred embodiment, by means of the application software in particular the current operating state or a time profile of the monitored operating state can be displayed on a display unit of the operating and display device. The display unit is typically the display or the touchscreen of the smartphone.

Die Brennkraftmaschine ist als ein handgeführtes oder handgetragenes Arbeitsgerät ausgeführt und weist insbesondere ein vom Verbrennungsmotor angetriebenes (Schneid-)Werkzeug auf. Das Werkzeug ist zum Beispiel als ein rotierendes Messer oder dergleichen ausgeführt, wobei das Arbeitsgerät beispielsweise ein Rasenmäher oder eine Motorsense ist. Alternativ ist das Arbeitsgerät ein Trennschleifer, eine Kettensäge oder eine Heckenschere, wobei das Werkzeug entsprechend angepasst und ausgestaltet ist. The internal combustion engine is designed as a hand-held or hand-held working device and in particular has a (cutting) tool driven by the internal combustion engine. The tool is designed, for example, as a rotating knife or the like, wherein the implement is, for example, a lawnmower or a brushcutter. Alternatively, the implement is a power cutter, a chainsaw or a hedge trimmer, the tool being adapted and configured accordingly.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird als Betriebszustand eine Drehzahl des Verbrennungsmotors bestimmt. Dadurch ist es möglich, bei einer Ausführung der Anwendungssoftware, das Bedien- und Anzeigegerät zur Einstellung und Wartung eines Vergasers der Brennkraftmaschine zu verwenden. Somit werden zu diesem Zwecke keine zusätzlichen Drehzahlmesser oder Tachometer benötigt.In a preferred embodiment, a speed of the internal combustion engine is determined as the operating state. This makes it possible to use in an embodiment of the application software, the operating and display device for setting and maintenance of a carburetor of the internal combustion engine. Thus, no additional tachometer or tachometer are needed for this purpose.

In einer zweckmäßigen Ausbildung wird der Betriebszustand, insbesondere die Drehzahl des Verbrennungsmotors, anhand eines zeitlichen Abstandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zündsignalen bestimmt. Die impulsförmigen Zündsignale entstehen jeweils bei einer Zündung der Zündvorrichtung, wodurch aus dem zeitlichen Abstand zwischen zwei derartigen Zündsignalen auf einfache Art und Weise die (Zünd-)Funkenwiederholungsrate und somit der Geschwindigkeits- oder Drehzahlverlauf des Verbrennungsmotors bestimmbar ist.In an expedient embodiment, the operating state, in particular the rotational speed of the internal combustion engine, is determined on the basis of a time interval between two successive ignition signals. The pulse-shaped ignition signals occur in each case with an ignition of the ignition device, whereby from the time interval between two such ignition signals in a simple manner, the (ignition) spark repetition rate and thus the speed or speed curve of the engine can be determined.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst im Wesentlichen die Brennkraftmaschine sowie das Bedien- und Anzeigegerät. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung weist das Bedien- und Anzeigegerät hierbei ein erstes Sensorsystem zum Empfang des Zündsignals sowie einen Controller auf, der programmtechnisch zur Auswertung der Zündsignale eingerichtet ist. Dadurch ist eine besonders kostengünstige Integrationslösung für das Verfahren realisiert.The device according to the invention for carrying out the method according to the invention described above essentially comprises the internal combustion engine and the operating and display device. In an expedient embodiment, the operating and display device in this case has a first sensor system for receiving the ignition signal and a controller which is set up by the program to evaluate the ignition signals. As a result, a particularly cost-effective integration solution for the process is realized.

Der interne Controller des Bedien- und Anzeigegeräts ist zumindest im Kern durch einen Mikrocontroller mit einem Prozessor und einem Datenspeicher gebildet, in dem die Funktionalität zur Durchführung des Verfahrens in Form der Anwendungssoftware programmtechnisch implementiert ist, so dass das Verfahren beziehungsweise die Bestimmung des Betriebszustands – gegebenenfalls in Interaktion mit dem Benutzer – bei Ausführung der Anwendungssoftware in dem Mikrocontroller automatisch durchgeführt wird.The internal controller of the operating and display device is formed at least in the core by a microcontroller with a processor and a data memory, in which the functionality for implementing the method in the form of application software is implemented programmatically, so that the method or the determination of the operating state - if necessary in interaction with the user - when running the application software in the microcontroller is performed automatically.

In einer geeigneten Ausgestaltung weist das Zündsignal eine elektromagnetische Signalkomponente auf, welche induktiv mit dem ersten Sensorsystem koppelt. Bei der elektromagnetischen Signalkomponente handelt es sich insbesondere um ein Hochfrequenzsignal, welches zum Zeitpunkt des Zündfunkens in einem Zündkabel beziehungsweise einer Zündkerze der Zündvorrichtung entsteht. Die Signalkomponente wird an dem Zündkabel nach Art eines Senders beziehungsweise einer Antenne als elektromagnetisches Wechselfeld (elektromagnetische Welle, Funkwelle) abgestrahlt.In a suitable embodiment, the ignition signal to an electromagnetic signal component, which inductively coupled to the first sensor system. The electromagnetic signal component is, in particular, a high-frequency signal which arises at the time of the spark in an ignition cable or a spark plug of the ignition device. The signal component is radiated on the ignition cable in the manner of a transmitter or an antenna as an alternating electromagnetic field (electromagnetic wave, radio wave).

In einer bevorzugten Weiterbildung ist das erste Sensorsystem hierbei insbesondere als eine Elektronik des Bedien- und Anzeigegeräts ausgestaltet. Die Elektronik weist zweckmäßigerweise eine Anzahl von Leiterbahnen auf, welche als Empfänger für die elektromagnetische Signalkomponente des Zündsignals wirken.In a preferred embodiment, the first sensor system is designed here in particular as an electronics of the operating and display device. The electronics expediently has a number of printed conductors, which act as receivers for the electromagnetic signal component of the ignition signal.

Hierbei wird auf vorteilhafte Art und Weise die Tatsache genutzt, dass erfindungsgemäße Bedien- und Anzeigegeräte wie Smartphones oder Tabletcomputer vergleichsweise komplexe elektronische Schaltungen aufweisen, in denen der elektromagnetische Störimpuls der Signalkomponente auf den Leitungen der Schaltungen eine Spannung induziert. Jeder Leitungsabschnitt beziehungsweise jede Leiterbahn wirkt aufgrund der vergleichsweise hohen Intensität dieser Störstrahlung als eine Antenne beziehungsweise ein Empfänger. Hierbei ist es beispielsweise denkbar, dass die induzierten Spannungen einen oder mehrere Eingangs- oder Differenzverstärker der Elektronik in einen Fehlerzustand versetzen, da zum Beispiel deren Gleichtaktunterdrückung gestört wird oder entsprechende maximal zulässige Signalpegel überschritten werden.In this case, the fact is advantageously used that operating and display devices according to the invention such as smartphones or tablet computers have comparatively complex electronic circuits in which the electromagnetic interference pulse of the signal component induces a voltage on the lines of the circuits. Each line section or each track acts as an antenna or a receiver due to the relatively high intensity of this interference. In this case, it is conceivable, for example, for the induced voltages to put one or more input or differential amplifiers of the electronics in an error state, since, for example, their common-mode suppression is disturbed or corresponding maximum permissible signal levels are exceeded.

Durch eine Auswertung und Analyse dieser Spannungen und/oder der dadurch auftretenden Fehlerzustände ist somit auf eine konstruktiv besonders einfache Art und Weise eine Detektion der elektromagnetischen Signalkomponente des Zündsignals ermöglicht. Insbesondere werden hierbei keine zusätzliche Sensor- oder Messsysteme des Bedien- und Anzeigegeräts benötigt, sondern lediglich die stets vorhandene Elektronik. Da die Brennkraftmaschine entsprechenden EMV-Richtlinien unterliegt, ist hierbei stets sichergestellt, dass die Elektronik bei einer derartigen Störung oder Beeinflussung durch die elektromagnetische Signalkomponente nicht dauerhaft geschädigt wird.By evaluating and analyzing these voltages and / or the error states occurring thereby, a detection of the electromagnetic signal component of the ignition signal is thus made possible in a structurally particularly simple manner. In particular, no additional sensor or measuring systems of the operating and display device are needed, but only the always existing electronics. Since the internal combustion engine is subject to corresponding EMC guidelines, it is always ensured that the electronics are not permanently damaged in the event of such a disturbance or influence by the electromagnetic signal component.

Zusätzlich oder alternativ ist es beispielsweise ebenso denkbar, dass die elektromagnetische Signalkomponente mittels eines Funk- oder Radioempfängers als erstes Sensorsystem empfangen wird. Der Radioempfänger wandelt hierbei die analoge elektromagnetische Signalkomponente in ein digitales Signal. Dieses digitale Signal wird anschließend mittels des Controllers beziehungsweise der Anwendungssoftware ausgewertet.Additionally or alternatively, it is also conceivable, for example, that the electromagnetic signal component is received by means of a radio or radio receiver as the first sensor system. The radio receiver converts the analogue electromagnetic signal component into a digital signal. This digital signal is then evaluated by means of the controller or the application software.

In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Zündsignal eine akustische Signalkomponente auf, die parallel zu der elektromagnetischen Signalkomponente von der Brennkraftmaschine übertragen wird. Die akustische Signalkomponente ist mit einem zweiten Sensorsystem, insbesondere mit einem Mikrofon, des Bedien- und Anzeigegeräts empfangbar. Unter der akustischen Signalkomponente ist hierbei insbesondere ein durch den Zündfunken ausgelöstes Geräusch im Verbrennungstrakt beziehungsweise der Brennkammer des Verbrennungsmotors zu verstehen, welches über die Umgebungsluft als Schallwelle übertragen wird. Mit anderen Worten ist die akustische Signalkomponente nicht das (kontinuierliche) Motorgeräusch welches aufgrund des normalen Motorbetriebs beziehungsweise der Motorumdrehungen entsteht. Die akustische Signalkomponente entsteht vielmehr aufgrund des vergleichsweise hohen Temperaturanstiegs und der dadurch bedingten Gemischausdehnung während der Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Brennkammer. Dies bedeutet, dass die akustische Signalkomponente – ähnlich zu der elektromagnetischen Signalkomponente – ein impulsförmiges Störsignal ist. Die entsprechenden Schallwellen sind anschließend mit einem Mikrofon empfangbar. In an advantageous development, the ignition signal to an acoustic signal component, which is transmitted in parallel to the electromagnetic signal component of the internal combustion engine. The acoustic signal component is receivable with a second sensor system, in particular with a microphone, of the operating and display device. Under the acoustic signal component is in this case in particular a triggered by the spark noise in the combustion tract or the combustion chamber of the internal combustion engine to understand, which is transmitted via the ambient air as a sound wave. In other words, the acoustic signal component is not the (continuous) engine noise that arises due to normal engine operation or engine revolutions. Rather, the acoustic signal component is due to the relatively high temperature rise and consequent mixture expansion during combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber. This means that the acoustic signal component - similar to the electromagnetic signal component - is a pulse-shaped interference signal. The corresponding sound waves can then be received by a microphone.

Smartphones als Bedien- und Anzeigegeräte weisen funktionsgemäß Mikrofone sowie entsprechende Wandlerbausteine zur digitalen Weiterverarbeitung des Audiosignals der akustischen Signalkomponente auf. Die Anwendungssoftware analysiert hierbei vorzugsweise das Audiosignal und bestimmt hieraus die Funken- beziehungsweise Verbrennungswiederholrate. Aus dieser Wiederholungsrate ist anschließend die Drehzahl des Verbrennungsmotors als Betriebszustand bestimmbar.Smartphones as operating and display devices have functionally microphones and corresponding converter modules for digital processing of the audio signal of the acoustic signal component. The application software in this case preferably analyzes the audio signal and determines from this the spark or combustion repetition rate. From this repetition rate, the rotational speed of the internal combustion engine can then be determined as the operating state.

Zum Zwecke einer möglichst exakten und zuverlässigen Bestimmung des Betriebszustands ist in einer vorteilhaften Ausführung vorgesehen, dass der Controller beziehungsweise die darauf installierte Anwendungssoftware die elektromagnetische Signalkomponente und die akustische Signalkomponente gemeinsam auswertet.For the purpose of the most accurate and reliable determination of the operating state, it is provided in an advantageous embodiment that the controller or the application software installed thereon jointly evaluate the electromagnetic signal component and the acoustic signal component.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in vereinfachten und schematischen Darstellungen:An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. In it show in simplified and schematic representations:

1 eine Vorrichtung zur Überwachung einer Brennkraftmaschine mit einem Bedien- und Anzeigegerät, 1 a device for monitoring an internal combustion engine with an operating and display device,

2 eine Zündvorrichtung der Brennkraftmaschine, 2 an ignition device of the internal combustion engine,

3 das Bedien- und Anzeigegerät mit einer internen Elektronik mit Sensorsystemen, und 3 the control and display unit with internal electronics with sensor systems, and

4 ein Zeitdiagramm eines von der Zündvorrichtung generierten Zündsignals. 4 a timing diagram of an ignition signal generated by the ignition device.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts and sizes are always provided with the same reference numerals in all figures.

In der 1 ist eine Vorrichtung 2 zur Überwachung einer Brennkraftmaschine 4 dargestellt. Die ausschnittsweise gezeigte Brennkraftmaschine 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein handgeführtes oder handgetragenes Arbeitsgerät wie beispielsweise eine Kettensäge oder ein Rasenmäher. Die Brennkraftmaschine 4 weist hierzu ein nicht näher dargestelltes (Schneid-)Werkzeug auf, welches mittels eines Verbrennungsmotors 6 angetrieben wird.In the 1 is a device 2 for monitoring an internal combustion engine 4 shown. The fragmentarily shown internal combustion engine 4 is in this embodiment, a hand-held or hand-held implement such as a chainsaw or a lawnmower. The internal combustion engine 4 has for this purpose, not shown in detail (cutting) tool, which by means of an internal combustion engine 6 is driven.

Der Verbrennungsmotor 6 ist insbesondere ein Zweitaktmotor mit einem in einer Brennkammer 8 antriebstechnisch gelagerten Motorkolben 10. Ein Luft-Kraftstoff-Gemisch wird mittels eines Vergasers 12 einlassseitig in die Brennkammer 8 geleitet. Während dem ersten Takt wird das Gemisch durch eine Aufwärtsbewegung des Motorkolbens 10 verdichtet und kurz vor dem Totpunkt des Verbrennungsmotors 6 mittels einer Zündkerze 14 einer Zündvorrichtung 16 gezündet. Dadurch wird der Motorkolben 10 im zweiten Takt nach unten gedrückt, wodurch ein Auslass 18 zum Ausströmen oder Ablassen des gebildeten Abgases freigegeben wird.The internal combustion engine 6 is in particular a two-stroke engine with one in a combustion chamber 8th drive-technically mounted engine pistons 10 , An air-fuel mixture is produced by means of a carburettor 12 inlet side into the combustion chamber 8th directed. During the first stroke, the mixture is caused by an upward movement of the engine piston 10 compressed and shortly before the dead center of the internal combustion engine 6 by means of a spark plug 14 an ignition device 16 ignited. This will cause the engine piston 10 pressed down in the second bar, creating an outlet 18 is released to the outflow or discharge of the formed exhaust gas.

In dem Blockschaltbild der 2 ist die Zündvorrichtung (Magnet- oder Kondensatorzündvorrichtung) 16 mit einem Magnetgenerator 20 dargestellt. Der Magnetgenerator 20 weist ein Polrad 22 mit einem Magneten mit Nord- und Südpol N, S auf, das synchron mit dem Verbrennungsmotor 6 der Brennkraftmaschine 4 rotiert. Der Magnetgenerator 20 ist mit einem Zündmodul 24 gekoppelt, welches mittels eines Zündkabels 26 an die Zündkerze 14 der Brennkammer 8 kontaktiert ist.In the block diagram of 2 is the ignition device (magnet or capacitor ignition device) 16 with a magnet generator 20 shown. The magnet generator 20 has a pole wheel 22 with a magnet with north and south pole N, S on, which is synchronous with the internal combustion engine 6 the internal combustion engine 4 rotates. The magnet generator 20 is with an ignition module 24 coupled, which by means of an ignition cable 26 to the spark plug 14 the combustion chamber 8th is contacted.

Beim Rotieren induziert das mittels des Magnetgenerators 20 erzeugte Magnetfeld – verstärkt durch einen Eisenkern 28 – eine Spannung beziehungsweise einen Strom in einer Ladespule 30 und gegebenenfalls in einer weiteren Spulenwicklung oder Triggerspule 32 sowie in einem häufig auch als Zündübertrager, Zündgenerator oder Zündspule bezeichneten Zündtransformator 34 des Zündmoduls 24.During rotation, this is induced by means of the magnetic generator 20 generated magnetic field - reinforced by an iron core 28 - A voltage or a current in a charging coil 30 and optionally in a further coil winding or trigger coil 32 as well as in a frequently also referred to as an ignition transformer, ignition generator or ignition coil ignition transformer 34 of the ignition module 24 ,

Der Zündtransformator 34 weist eine Primärwicklung 36 sowie eine Sekundärwicklung 38 auf. Über eine als Gleichrichter 40 wirkende Diode werden die positiven Halbwellen einer Ladespannung (Ladestrom) der Ladespule 30 zu einem nachfolgend auch als Zündkondensator bezeichneten Energiespeicher 42 geführt. Die positiven Halbwellen der Ladespannung laden den Zündkondensator 20 über die mit diesem, beispielsweise gegen Masse oder Ground, in Serie geschaltete Primärwicklung (Primärspule) 36 des Zündtransformators 34 auf.The ignition transformer 34 has a primary winding 36 as well as a secondary winding 38 on. About as a rectifier 40 acting diode become the positive half-waves of a charging voltage (charging current) of the charging coil 30 to a hereinafter also referred to as ignition capacitor energy storage 42 guided. The positive half-waves of the charging voltage charge the ignition capacitor 20 above the primary winding (primary coil) connected in series, for example to earth or ground, in series 36 of the ignition transformer 34 on.

Über die Ladespule 30 – entsprechend der in 2 strichliniert dargestellten Signallinie – oder gegebenenfalls über die Triggerspule 32 wird eine Spannungsversorgung (Power supply) 44 für einen Controller 46 in Form vorzugsweise eines Mikroprozessors oder Mikrocontrollers energetisch mit einer Ladespannung FVDD versorgt. Die Spannungsversorgung 44 erzeugt anhand der Ladespannung FVDD eine Versorgungsspannung VDD, und stellt die Versorgungsspannung VDD für den Controller 46 bereit.About the charging coil 30 - according to the in 2 dashed lines shown signal line - or optionally via the trigger coil 32 is a power supply (power supply) 44 for a controller 46 in the form of preferably a microprocessor or microcontroller energetically supplied with a charging voltage FV DD . The power supply 44 generates on the basis of the charging voltage FV DD a supply voltage V DD , and provides the supply voltage V DD for the controller 46 ready.

Der Controller 46 weist einen Steuerausgang 48 auf, der an einen Steueranschluss (Basis, Gate) eines elektronischen Halbleiterschalters (Zündschalter) 50 angeschlossen ist. Über den Steuerausgang 48 wird von dem Controller 46 ein den Zündschalter 50 betätigender Zündimpuls SZ zur Ansteuerung versendet. Bei einer Betätigung des Zündschalters 50 wird der Zündkondensator 42 über die Primärwicklung 36 des Zündtransformators 34 entladen sowie in der Folge durch die Sekundärwicklung 38 des Zündtransformators 34 ein Hochspannungsimpuls SV erzeugt. Dieser Hochspannungsimpuls SV bewirkt seinerseits an einer Zündkerze 30 der Brennkraftmaschine einen Funkenüberschlag zur Zündung des Gemisches.The controller 46 has a control output 48 which is connected to a control connection (base, gate) of an electronic semiconductor switch (ignition switch) 50 connected. About the control output 48 is from the controller 46 on the ignition switch 50 actuated ignition pulse S Z sent for control. Upon actuation of the ignition switch 50 becomes the ignition capacitor 42 over the primary winding 36 of the ignition transformer 34 discharged and subsequently through the secondary winding 38 of the ignition transformer 34 generates a high voltage pulse S V. This high voltage pulse S V in turn causes a spark plug 30 the internal combustion engine a sparkover to ignite the mixture.

Die Zündvorrichtung 16 ist weiterhin mit einem Schalteranschluss 52 eines Stoppschalters 54 kontaktiert oder kontaktierbar. Dem Schalteranschluss 52 ist ein Signalanschluss 56 des Controllers 46 zugeordnet. Des Weiteren weist der Controller 46 einen Signal- oder Synchronisationseingang 58 als Anschluss auf. An diesen ist ein Spannungs- oder Synchronisationssignal S1 geführt, das zwischen dem Zündkondensator 42 und der Primärwicklung 36 des Zündtransformators 34 abgegriffen wird.The ignition device 16 is still with a switch connection 52 a stop switch 54 contacted or contacted. The switch connection 52 is a signal connection 56 of the controller 46 assigned. Furthermore, the controller points 46 a signal or synchronization input 58 as a connection. At this a voltage or synchronization signal S 1 is performed , between the ignition capacitor 42 and the primary winding 36 of the ignition transformer 34 is tapped.

Alternativ wird das Synchronisationssignal S1 – entsprechend einer in der 2 strichliniert dargestellten Signallinie – an der gegebenenfalls vorhandenen Triggerspule 32 abgegriffen und an einen Synchronisationseingang 58' des Controllers 46 geführt. Zusätzlich oder alternativ ist es ebenso denkbar, dass das Synchronisationssignal S1 – wie in der 2 mittels einer strichlinierten Signallinie dargestellt – als Ladespannung FVDD zur Spannungsversorgung 44 geführt ist.Alternatively, the synchronization signal S 1 - corresponding to one in the 2 dashed lines signal line - on the possibly existing trigger coil 32 tapped and to a synchronization input 58 ' of the controller 46 guided. Additionally or alternatively, it is also conceivable that the synchronization signal S 1 - as in the 2 represented by a dashed signal line - as a charging voltage FV DD to the power supply 44 is guided.

Zur Erfassung der durch die Ladespule 30 generierten Ladespulenspannung weist der Controller 46 zudem einen Anschluss 60 auf. Die Ladespulenspannung wird zwischen der Ladespule 30 und dem Gleichrichter 40 abgegriffen und an den Anschluss 60 geführt.To detect the through the charging coil 30 Generated charging coil voltage assigns the controller 46 also a connection 60 on. The charging coil voltage is between the charging coil 30 and the rectifier 40 tapped and to the connection 60 guided.

Bei einer Zündung der Zündvorrichtung wird ein impulsförmiges Zündsignal 62 (4) erzeugt, welches von der Brennkraftmaschine 4 als eine Störstrahlung oder Störabstrahlung an die Umgebung ausgesendet wird. Die Vorrichtung 2 weist hierbei zur Überwachung der Brennkraftmaschine 4 ein mobiles Bedien- und Anzeigegerät 64 auf, welches das Zündsignal 62 empfängt und auswertet.Upon ignition of the ignition device is a pulse-shaped ignition signal 62 ( 4 ) generated by the internal combustion engine 4 is emitted as an interference or noise emission to the environment. The device 2 points to the monitoring of the internal combustion engine 4 a mobile operating and display device 64 on which the ignition signal 62 receives and evaluates.

Das Zündsignal 62 weist in diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen zwei Signalkomponenten 62a und 62b auf. Bei der Führung des Hochspannungsimpulses SV durch das Zündkabel 26 wird die Signalkomponente 62a als eine hochfrequente elektromagnetische Welle (Funkwelle) von dem Zündkabel 26 nach Art einer Senderantenne abgestrahlt. Die Signalkomponente 62b entsteht als akustisches Signal (Schallwelle) bei der Verbrennung des Gemisches innerhalb der Brennkammer 8.The ignition signal 62 has in this embodiment essentially two signal components 62a and 62b on. When guiding the high-voltage pulse S V through the ignition cable 26 becomes the signal component 62a as a high-frequency electromagnetic wave (radio wave) from the ignition cable 26 radiated in the manner of a transmitter antenna. The signal component 62b arises as an acoustic signal (sound wave) during combustion of the mixture within the combustion chamber 8th ,

In dem Ausführungsbeispiel ist der Abstand zwischen der Brennkraftmaschine 4 und dem Bedien- und Anzeigegerät 64 vorzugsweise klein genug, dass die Signalkomponenten 62a und 62b bei einem Empfang keine signifikanten Laufzeitunterschiede aufweisen. Mit anderen Worten werden die Signalkomponenten 62a und 62b im Wesentlichen parallel zueinander von der Brennkraftmaschine 4 ausgesendet und im Wesentlichen zeitgleich von dem Bedien- und Anzeigegerät 64 empfangen.In the embodiment, the distance between the internal combustion engine 4 and the operating and display device 64 preferably small enough that the signal components 62a and 62b have no significant transit time differences at a reception. In other words, the signal components 62a and 62b substantially parallel to each other from the internal combustion engine 4 sent out and essentially simultaneously from the control and display device 64 receive.

Bei dem in 3 schematisch dargestellten Bedien- und Anzeigegerät 64 handelt es sich insbesondere um ein Smartphone. Das Smartphone 64 weist eine berührungssensitive Anzeigeeinheit 66 auf, welche nachfolgend auch als Touchscreen bezeichnet wird. Zweckmäßigerweise ist das Smartphone 64 in einen Sendebereich der Störstrahlung beziehungsweise des Zündsignals 62 eingebracht und typischerweise bis auf wenige Zentimeter an die Brennkraftmaschine 4 angenähert. Die signaltechnische Kopplung zwischen dem Smartphone 64 und der Brennkraftmaschine 4 erfolgt hierbei über die Wechselwirkung der Störstrahlung 62 mit einer integrierten Elektronik 68 des Smartphones 64.At the in 3 schematically illustrated operating and display device 64 it is in particular a smartphone. The smartphone 64 has a touch-sensitive display unit 66 on, which is also referred to below as a touch screen. Conveniently, the smartphone 64 in a transmission range of the interference or the ignition signal 62 introduced and typically up to a few inches to the internal combustion engine 4 approximated. The signaling connection between the smartphone 64 and the internal combustion engine 4 takes place here via the interaction of the interfering radiation 62 with integrated electronics 68 of the smartphone 64 ,

Die Elektronik 68 umfasst eine Anzahl von Sensor- oder Messsystemen, wobei in der 3 beispielhaft ein Mikrofon 70, eine Funk- oder Radioantenne 72 sowie ein Hall-Sensor 74 dargestellt sind. Die Sensorsysteme 70, 72 und 74 sind hierbei in einem signaltechnischen Kontakt mit einem Controller 76. Der Controller 76 ist im Wesentlichen durch einen Mikrocontroller mit einer implementierten Anwendungssoftware 78 zur programmtechnischen Auswertung der Zündsignale 62 gebildet. Die Anwendungssoftware 78 ist vorzugsweise eine Mobile App beziehungsweise eine Smartphone-App, die in einem Datenspeicher des Controllers 76 hinterlegt ist. Der Controller 76 stellt die Anwendungssoftware 78 auf dem Touchscreen 66 dar, wobei die Anwendungssoftware 78 mittels der berührungssensitiven Oberfläche des Touchscreens 66 durch einen Benutzer bedient wird.The Electronic 68 comprises a number of sensor or measuring systems, wherein in the 3 an example of a microphone 70 , a radio or radio antenna 72 and a Hall sensor 74 are shown. The sensor systems 70 . 72 and 74 are in signal technical contact with a controller 76 , The controller 76 is essentially a microcontroller with an implemented application software 78 for program technical evaluation of the ignition signals 62 educated. The application software 78 is preferably a mobile app or a smartphone app in a data memory of the controller 76 is deposited. The controller 76 represents the application software 78 on the touch screen 66 where the application software 78 by means of the touch-sensitive surface of the touchscreen 66 is operated by a user.

Die Funk- oder Radioantenne 72 sowie der Hall-Sensor 74 sind prinzipiell zu dem Empfang der Signalkomponente 62a eingerichtet und geeignet. Vorzugsweise wird die Signalkomponente 62a jedoch mittels der Elektronik 68 beziehungsweise mittels deren Leitungsbahnen oder Leitungsbahnabschnitten empfangen. Die Elektronik 68 selbst ist somit zumindest hinsichtlich der Signalkomponente 62a als Sensor- oder Messsystem zu verstehen.The radio or radio antenna 72 as well as the Hall sensor 74 are in principle for the reception of the signal component 62a furnished and suitable. Preferably, the signal component becomes 62a however by means of the electronics 68 or received by means of their conduction paths or conductor track sections. The Electronic 68 itself is thus at least in terms of the signal component 62a as a sensor or measuring system to understand.

Die Elektronik 68 ist als eine vergleichsweise komplexe Schaltung ausgeführt, wobei der elektromagnetische Störimpuls der auftreffenden Signalkomponente 62a auf den Leitungen der Elektronik 68 eine Spannung induziert. Die Signalkomponente 62a weist im Vergleich zur Leistung der Schaltelemente der Elektronik 68 eine vergleichsweise hohe Intensität auf, sodass im Wesentlichen jede Leiterbahn als eine Empfangsantenne für die Signalkomponente 62a wirkt. Die induzierte Spannung weist entsprechend ein zur internen Versorgungsspannung der Elektronik 68 vergleichsweise großes Spannungspotential auf. Dadurch versetzt die induzierte Spannung beispielsweise Differenzverstärkereinheiten 78 der Elektronik 68 in einen Fehlerzustand, da deren Gleichtaktunterdrückung gestört oder entsprechende maximal zulässige Signalpegel überschritten werden. Die Differenzverstärkereinheiten 78 sind beispielsweise Teil der Sensorsysteme 70, 72 und 74 oder Teil weiterer, nicht näher beschriebener, elektronischer Schaltungen der Elektronik 68.The Electronic 68 is designed as a comparatively complex circuit, wherein the electromagnetic interference pulse of the incident signal component 62a on the wires of the electronics 68 induces a voltage. The signal component 62a has compared to the power of the switching elements of the electronics 68 a comparatively high intensity, so that substantially each trace as a receiving antenna for the signal component 62a acts. The induced voltage has a corresponding to the internal supply voltage of the electronics 68 comparatively high voltage potential. This causes the induced voltage, for example, differential amplifier units 78 the electronics 68 in an error condition, since their common-mode rejection is disturbed or corresponding maximum permissible signal levels are exceeded. The differential amplifier units 78 are part of the sensor systems, for example 70 . 72 and 74 or part of other unspecified electronic circuits of the electronics 68 ,

Die akustische Signalkomponente 62b wird im Wesentlichen zeitgleich mittels des Mikrofons 70 aufgenommen. Durch entsprechende Wandlerbausteine der Elektronik 68 wird die Signalkomponente 62b zur digitalen Weiterverarbeitung an den Controller 76 gesendet. Anhand der empfangenen Signalkomponenten 62a und 62b beziehungsweise anhand der dadurch gegebenenfalls generierten Fehlermeldungen der Elektronik 68 wird das Zündsignal 62 mit der Anwendungssoftware ausgewertet.The acoustic signal component 62b is essentially simultaneously using the microphone 70 added. By appropriate converter modules of the electronics 68 becomes the signal component 62b for digital processing to the controller 76 Posted. Based on the received signal components 62a and 62b or based on the optionally generated thereby error messages of the electronics 68 becomes the ignition signal 62 evaluated with the application software.

Ein beispielhafter Verlauf des mit dem Smartphone 64 empfangenen Zündsignals 62 beziehungsweise der empfangenen Signalkomponenten 62a und/oder 62b ist in der 4 gezeigt. Die schematisierten Signalverläufe sind hierbei entlang einer Abszissenachse als Zeitachse t und einer Ordinatenachse als Signalamplitudenachse A aufgetragen. Wie in der 4 vergleichsweise deutlich ersichtlich wird sind die empfangenen Zündsignale 62 jeweils durch einen zeitlichen Abstand Δt voneinander separiert.An exemplary course of the smartphone 64 received ignition signal 62 or the received signal components 62a and or 62b is in the 4 shown. The schematized signal curves are hereby plotted along an abscissa axis as time axis t and an ordinate axis as signal amplitude axis A. Like in the 4 comparatively clear are the received ignition signals 62 each separated by a time interval .DELTA.t from each other.

Die Anwendungssoftware 78 ist dazu geeignet und eingerichtet, aus dem zeitlichen Abstand Δt zweier Zündsignale 62, beziehungsweise der Änderung und/oder dem Verlauf des zeitlichen Abstands Δt über eine Anzahl von empfangenen Zündsignalen 62, die Funken- beziehungsweise Verbrennungswiederholrate des Verbrennungsmotors 6 im Betrieb der Brennkraftmaschine 4 zu bestimmen. Aus dieser Wiederholungsrate bestimmt die Anwendungssoftware 78 anschließend die Drehzahl des Verbrennungsmotors 6 als Betriebszustand der Brennkraftmaschine 4.The application software 78 is suitable and set up, from the time interval .DELTA.t two ignition signals 62 , or the change and / or the course of the time interval .DELTA.t over a number of received ignition signals 62 , the spark or combustion repetition rate of the internal combustion engine 6 during operation of the internal combustion engine 4 to determine. From this repetition rate determines the application software 78 then the speed of the internal combustion engine 6 as the operating state of the internal combustion engine 4 ,

Dadurch ist es einem Benutzer der Brennkraftmaschine 4 auf einfache Art und Weise ermöglicht, sein Smartphone 64 zur Bestimmung beziehungsweise Überwachung der Drehzahl des Verbrennungsmotors 6 durch ein Herunterladen und Installieren der Anwendungssoftware 76 nachzurüsten. Mit anderen Worten ist es für den Benutzer dadurch möglich, sein Smartphone beispielsweise während einer Einstellung oder Justage des Vergasers 12 einzusetzen.As a result, it is a user of the internal combustion engine 4 in a simple way allows his smartphone 64 for determining or monitoring the rotational speed of the internal combustion engine 6 by downloading and installing the application software 76 retrofit. In other words, it is possible for the user, for example, his smartphone during adjustment or adjustment of the carburetor 12 use.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr sind auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus ableitbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.The invention is not limited to the embodiment described above. On the contrary, other variants of the invention can be derived by the person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all the individual features described in connection with the exemplary embodiment can also be combined with each other in other ways, without departing from the subject matter of the invention.

So ist es beispielsweise denkbar, dass das Bedien- und Anzeigegerät 64 als ein Tabletcomputer ausgestaltet ist.For example, it is conceivable that the operating and display device 64 designed as a tablet computer.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22
Vorrichtungcontraption
44
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
66
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
88th
Brennkammercombustion chamber
1010
Motorkolbenpiston
1212
Vergasercarburettor
1414
Zündkerzespark plug
1616
Zündvorrichtungdetonator
1818
Auslassoutlet
2020
Magnetgeneratormagnet generator
2222
Polradflywheel
2424
Zündmodulignition module
2626
Zündkabelignition cable
2828
Eisenkerniron core
3030
Ladespulecharging coil
3232
Triggerspuletrigger coil
3434
Zündtransformatorignition transformer
3636
Primärwicklungprimary
3838
Sekundärwicklungsecondary winding
4040
Gleichrichterrectifier
4242
Energiespeicher/ZündkondensatorEnergy storage / ignition capacitor
4444
Spannungsversorgungpower supply
4646
Controllercontroller
4848
Steuerausgangcontrol output
5050
Zündschalter/HalbleiterschalterIgnition switch / semiconductor switch
5252
Schalteranschlussswitch connection
5454
Stoppschalterstop switch
5656
Signalanschlusssignal connection
58, 58'58, 58 '
Signaleingang/SynchronisationseingangSignal input / sync input
6060
Anschlussconnection
6262
Zündsignal/StörstrahlungIgnition signal / interference
62a, 62b62a, 62b
Signalkomponentesignal component
6464
Bedien- und Anzeigegerät/SmartphoneOperating and display device / smartphone
6666
Anzeigeeinheit/TouchscreenDisplay unit / Touchscreen
6868
Elektronik/SensorsystemElectronics / sensor system
7070
Mikrofon/SensorsystemMicrophone / sensor system
7272
Funkantenne/Radioantenne/SensorsystemRadio antenna / radio antenna / sensor system
7474
Hall-Sensor/SensorsystemHall sensor / sensor system
7676
Controllercontroller
7878
DifferenzverstärkereinheitDifferential amplifier unit
NN
NordpolNorth Pole
SS
SüdpolSouth Pole
FVDD FV DD
Ladespannungcharging voltage
VDD V DD
Versorgungsspannungsupply voltage
SZ S Z
Zündimpulsignition pulse
SV S V
HochspannungsimpulsHigh voltage pulse
S1 S 1
Spannungssignal/SynchronisationssignalVoltage signal / synchronization signal
tt
Zeitachsetimeline
AA
SignalamplitudenachseSignal amplitude axis
Δt.delta.t
Zeitabstandlag

Claims (9)

Verfahren zur Überwachung einer handgeführten oder handgetragenen Brennkraftmaschine (4) mit einem Verbrennungsmotor (6) und einer damit gekoppelten Zündvorrichtung (16), – wobei bei einer Zündung der Zündvorrichtung (16) ein impulsförmiges Zündsignal (62) generiert wird, welches leitungslos an ein mobiles Bedien- und Anzeigegerät (64), insbesondere ein Smartphone, übertragen wird, – wobei im Bedien- und Anzeigegerät (64) eine Anwendungssoftware (78) hinterlegt ist, mit welcher eine Anzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Zündsignalen (62) zur Bestimmung eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine (4) ausgewertet wird, und – das Zündsignal (62) ein im Betrieb auftretendes Störsignal der Brennkraftmaschine (4) ist, welches senderlos an das Bedien- und Anzeigegerät (64) übertragen wird.Method for monitoring a hand-held or hand-carried internal combustion engine ( 4 ) with an internal combustion engine ( 6 ) and an ignition device coupled thereto ( 16 ), Wherein at ignition of the ignition device ( 16 ) a pulse-shaped ignition signal ( 62 ), which leads to a mobile operating and display device ( 64 ), in particular a smartphone, is transmitted, - in the operating and display device ( 64 ) an application software ( 78 ), with which a number of chronologically successive ignition signals ( 62 ) for determining an operating state of the internal combustion engine ( 4 ), and - the ignition signal ( 62 ) an operating signal of the internal combustion engine ( 4 ), which is transmitted to the operating and display device ( 64 ) is transmitted. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zündsignal (62) von der Brennkraftmaschine (4) als eine Störstrahlung an das Bedien- und Anzeigegerät (64) übertragen wird.Method according to Claim 1, characterized in that the ignition signal ( 62 ) of the internal combustion engine ( 4 ) as an interference to the operating and display device ( 64 ) is transmitted. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebszustand eine Drehzahl des Verbrennungsmotors (6) bestimmt wird.Method according to Claim 1 or 2, characterized in that a rotational speed of the internal combustion engine ( 6 ) is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebszustand, insbesondere die Drehzahl des Verbrennungsmotors (6), anhand eines zeitlichen Abstandes (Δt) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zündsignalen (62) bestimmt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the operating state, in particular the rotational speed of the internal combustion engine ( 6 ), based on a time interval (Δt) between two consecutive ignition signals ( 62 ) is determined. Vorrichtung (2) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedien- und Anzeigegerät (64) ein erstes Sensorsystem (68, 72, 74) zum Empfang des Zündsignals (62) sowie einen Controller (76) aufweist, der programmtechnisch zur Auswertung der Zündsignale (62) eingerichtet ist.Contraption ( 2 ) for carrying out the method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the operating and display device ( 64 ) a first sensor system ( 68 . 72 . 74 ) for receiving the ignition signal ( 62 ) as well as a controller ( 76 ), which programmatically for the evaluation of the ignition signals ( 62 ) is set up. Vorrichtung (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zündsignal (62) eine elektromagnetische Signalkomponente (62a) aufweist, die induktiv mit dem ersten Sensorsystem (68) koppelt.Contraption ( 2 ) according to claim 5, characterized in that the ignition signal ( 62 ) an electromagnetic signal component ( 62a ) inductively connected to the first sensor system ( 68 ) couples. Vorrichtung (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensorsystem (68) eine Elektronik des Bedien- und Anzeigegeräts (64) ist, die eine Anzahl von Leiterbahnen aufweist, welche als Empfänger für die elektromagnetische Signalkomponente (62a) wirken.Contraption ( 2 ) according to claim 6, characterized in that the first sensor system ( 68 ) an electronics of the operating and display device ( 64 ), which has a number of tracks which serve as receivers for the electromagnetic signal component ( 62a ) Act. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zündsignal (62) eine akustische Signalkomponente (62b) aufweist, die mit einem zweiten Sensorsystem (70), insbesondere mit einem Mikrofon, des Bedien- und Anzeigegeräts (64) empfangbar ist.Contraption ( 2 ) according to one of claims 5 to 7, characterized in that the ignition signal ( 62 ) an acoustic signal component ( 62b ) provided with a second sensor system ( 70 ), in particular with a microphone, the operating and display device ( 64 ) is receivable. Vorrichtung (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Controller (76) zur Bestimmung des Betriebszustands die elektromagnetische Signalkomponente (62a) und die akustische Signalkomponente (62b) gemeinsam auswertet.Contraption ( 2 ) according to claim 8, characterized in that the controller ( 76 ) for determining the operating state, the electromagnetic signal component ( 62a ) and the acoustic signal component ( 62b ) evaluates together.
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