CN104791124B - 工作器具和用于确定工作器具的起动条件的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工作器具和用于确定工作器具的起动条件的方法,工作器具带有内燃机(4)和用于起动内燃机(4)的起动装置。在工作器具的壳体(2)之内在第一位置处布置有第一电气构件,并且在第二位置处布置有第二电气构件。设置有控制器具(28),其与第一电气构件和第二电气构件相连接。控制器具(28)探测在第一位置处的第一电气构件的与温度相关的第一值和在第二位置处的第二电气构件的与温度相关的第二值,且取决于该值确定起动条件。根据本发明设置成,第一电气构件为第一执行器(41),而第二电气构件为第二执行器(42)或传感器(40)。
Description
技术领域
本发明涉及工作器具和用于确定带有内燃机的工作器具的起动条件的方法,其中,与第一电气构件和第二电气构件相连接的控制器具在第一电气构件处确定与温度相关的第一测量参量,并且在第二电气构件处确定与温度相关的第二测量参量,并且控制器具比较第一测量参量与第二测量参量并且确定起动条件。
背景技术
由文献DE 20 2011 000 519 U1已知一种带有内燃机的工作器具,在其中,在工作器具的构件处集成有温度传感器以用于探测内燃机的温度。与用于探测环境温度的温度传感器一起在控制器具中评估温度传感器的输出信号且将其用于确定内燃机的起动条件。使用的温度传感器为附加构件且需要结构空间;此外,其必须与控制器具用线缆相连接。
发明内容
本发明的目的在于,在没有附加的线缆连接的情况下利用简单的器件为控制器具提供用于确定工作器具的内燃机的起动条件的信息。
该目的通过根据本发明的工作器具来实现,该工作器具带有:内燃机;和起动装置,其用于起动所述内燃机;和壳体,其中,在所述壳体之内在第一位置处布置有第一电气构件,且在第二位置处布置有第二电气构件;和控制器具,其与所述第一电气构件和所述第二电气构件相连接,并且所述控制器具探测所述第一电气构件的与温度相关的第一值和所述第二电气构件的与温度相关的第二值,并且取决于所述与温度相关的第一值和所述与温度相关的第二值确定起动条件,其中所述第一电气构件为第一执行器,并且所述第二电气构件为第二执行器或传感器。此外该目的通过根据本发明的用于确定带有内燃机的工作器具的起动条件的方法来实现,其中,与第一电气构件和第二电气构件相连接的控制器具在所述第一电气构件处确定与温度相关的第一测量参量,且在所述第二电气构件处确定与温度相关的第二测量参量,其中,所述控制器具比较所述与温度相关的第一测量参量与所述与温度相关的第二测量参量且确定起动条件,其中所述控制器具在第一执行器处确定所述与温度相关的第一测量参量,并且所述控制器具在第二执行器或传感器处确定所述与温度相关的第二测量参量。
设置成,控制器具探测第一电气构件的与温度相关的第一值和第二电气构件的与温度相关的第二值并且取决于该值确定用于利用起动装置起动内燃机的起动条件(尤其冷起动条件或热起动条件),其中,第一构件为第一执行器,并且其中,第二构件为第二执行器或传感器。通过使用两个电气构件和相对地比较在电气构件处量取的温度可与环境温度无关地确定是存在热起动条件还是存在冷起动条件。在足够长地切断内燃机的情况下,单独的构件的温度(同样,由控制器具评估的电气构件的温度)与环境温度相等。而在内燃机的运行期间在工作器具的壳体之内出现不同的温度并且因此不同的温度还出现在电气构件处。因为构件为执行器和/或传感器,其在大多数情况下具有电气线圈,线圈的阻抗(尤其线圈的欧姆阻抗)同样随着温度改变。因此,可借助与变化的电气运行信号或通过测量脉冲间接地确定电气构件的温度,而无需具体的温度传感器。由控制器具探测的信号通过控制器具评估并且确定内燃机的起动条件。由此可取消安装附加的温度传感器,其仅用于确定用来确定起动条件的温度。
优选地,第一位置(第一电气构件处在该处)比另一第二位置(另一第二电气构件处在该处)在热方面更靠近内燃机。在足够长地运行内燃机的情况下,在壳体之内出现不同的温度。在热方面靠近内燃机的位置达到很高的温度。而在热方面离内燃机更远的位置在相同的时间段内达到更低的温度。由于第一位置与第二位置的热间距,在一时间段内通过内燃机在第一位置处引起的温度具有与在相同的时间段内通过内燃机在第二位置处引起的温度不同的值。而在足够长地切断内燃机的情况下,在壳体中(尤其还在电气构件处)处处出现环境温度。控制器具可通过在在第一位置处的温度与在第二位置处的温度之间的比较识别出起动条件。如果探测的温度相同,则这标志着冷起动;如果温度不同,这标志着热起动。
如果在第一位置处的构件具有不同于在第二位置处的构件的热衰减特性,这同样可是有利的。控制器具可由于在两个位置处的构件的不同的热衰减特性确定工作器具处于哪种运行状态中且存在哪种起动条件。
有利的是,壳体在空间上分成第一壳体区域和第二壳体区域,并且第一电气构件布置在第二壳体区域中,而第二电气构件布置在第二壳体区域中。优选地,第一壳体区域与第二区域在热方面分开。通过在空间上分开壳体获得在热方面分成至少两个壳体区域,在其中不同地产生由内燃机引起的温度。布置在壳体区域中的电气构件在相应的壳体区域中呈现出温度。由内燃机引起的在不同的壳体区域中的不同的温度引起在电气构件中的与温度相关的不同的值。附加地,在空间上分成不同的壳体区域是有利的,以便保护在不同的壳体区域中的电气构件不受过高的温度、污染、机械作用等等的影响。
在本发明的改进方案中,传感器布置在控制器具处。由此,传感器可直接且在没有昂贵的线缆连接的情况下输出在控制器具处的温度值,尤其还在工作器具的运行期间继续提供在控制器具处的温度值。
有利地,执行器为带有电气线圈的结构元件,例如磁阀、点火线圈、发生器、喷射阀等等。除了在工作器具的运行中作为执行器的本来的任务之外,控制器具可通过执行器接收与温度相关的值,其相应于执行器的温度且可用于确定起动条件。根据本发明,基于电气构件的与温度相关的特性,将用于运行工作器具所需要的构件(例如磁阀、点火线圈、发生器、喷射阀等等)的对于正常的运行实际上不期望的与温度相关的特性用于确定温度。控制器具利用确定的与温度相关的值,以便确定存在哪种起动条件。
传感器优选为这样的构件,例如压力传感器、温度传感器等等。传感器的主要功能为在内燃机的运行期间监测物理参数,例如压力、温度等等。传感器的物理参数在工作器具的运行期间通过控制器具来探测。附加地,控制器具还可通过传感器探测用于识别出温度水平的信息,这可用于确定起动条件。由此总归对于内燃机的运行所需要的传感器获得双重功能。对于控制器具来说,传感器在内燃机的起动期间用作信息源,以便确定起动条件。
在另一设计方案中,在壳体之内在第三位置处布置有第三电气构件,其中,第三电气构件为执行器。通过使用三个电气构件借助于三个测量点提高测量可靠性。由此可更可靠地确定起动条件。通过将三个电气构件在壳体之内布置在三个位置处可减小环境影响,例如可歪曲测量结果的日射。
对于用于确定带有内燃机的工作器具的起动条件的方法,设置成,与第一电气构件和第二电气构件相连接的控制器具在第一电气构件处确定与温度相关的第一测量参量,并且在第二电气构件处确定与温度相关的第二测量参量。控制器具比较第一测量参量与第二测量参量并且确定起动条件。控制器具确定在第一执行器处的第一测量参量和在第二执行器处或在传感器处的第二测量参量。在一特别的实施方案中,控制器具将第一测量参量转变成第一比较参量并且将第二测量参量转变成第二比较参量。有利地,可对此使用带有在比较参量与测量参量之间的关联的数值表。为了获得在存储在表中的两个测量参量之间的中间值,控制器具可实施尤其线性的插值。还可直接比较第一比较参量与第二比较参量,以便由比较导出存在哪种起动条件。由测量参量导出的温度特别地适合作为比较参量。
有利地,确定在工作器具的起动过程期间的测量参量。在起动过程期间产生电能以用于运行电气构件,从而构件可通过控制器具来操控。有利地,通过控制器具由电气构件的与温度相关的运行参量间接地确定温度,从而可在比较温度之后作出关于起动条件的报告。有利地,与温度相关的测量参量与电气构件的与温度相关的值相互联系。优选在开动内燃机之前确定和评估起动条件。由此可将确定的起动条件用来针对起动而在内燃机处进行合适的调节。优选地,在执行器处在开始运转执行器之前测量与温度相关的测量参量。由此避免由于执行器的运行而可能地影响测量参量。
优选地,为了确定与温度相关的测量参量,为执行器供应测量电流,其中,为了确定测量参量,使用比用于运行执行器至少所需要的电流更小的电流。由此并未将执行器在确定测量参量时置于运行中,而是在此刻仅用作测量发送器或传感器。由此可确定与温度相关的测量参量,而没有例如切换执行器。
有利地,控制器具在布置在执行器中的线圈处确定与温度相关的阻抗,尤其内阻或欧姆阻抗。通过使用对温度敏感的电气构件(例如线圈)可精确地确定在测量公差之内的与温度相关的测量参量。由此可准确地预测起动条件。同样可为有利的是,评估在布置在执行器中的切换电路中的与温度相关的测量参量。
在另一实施方案中,控制器具至少部分地记录布置在执行器中的线圈的磁场的时间上的变化并且由此形成测量参量。通过利用布置在执行器中的线圈的瞬态的与温度相关的特性可推断出执行器的温度。例如可通过控制器具读出磁场的建立或逐渐消除的时间上的走向,其尤其取决于温度伸延。控制器具通过执行器的温度的由此导出的信息确定起动条件。
附图说明
下面借助附图阐述本发明的实施例。其中:
图1显示了通过带有内燃机的机动锯的示意性的截面,
图2显示了用于内燃机的燃料系统的示意性的图示,
图3显示了带有用于起动内燃机的构件的内燃机的示意性的图示,
图4和5显示了在内燃机处的电气构件的布置方案的示意性的图示,
图6显示了示意性地显示出在相同的热衰减特性的情况下的两个电气构件的温度走向的简图,
图7显示了示意性地显示出在不同的热衰减特性的情况下的两个电气构件的温度走向的简图。
具体实施方式
图1显示了作为实施的例机动锯1,其由内燃机4驱动。本发明还可用在带有内燃机4的其他的工作器具中,例如自由式切割机、切断机、割草机、碎草机、收割机、抽气/鼓风机、树篱修剪机等。在本实施例中,内燃机4实施为二冲程马达。内燃机4还可为四冲程马达。
机动锯1包括容纳内燃机4的壳体2。在壳体2处固定有把手3。在把手3处可摆动地支承有加速杆5和加速杆止动器6。可利用加速杆6控制内燃机4的转速。
在壳体2的与把手3相对而置的侧部上布置有引导轨道7。在引导轨道7上环绕运行有作为工具的锯链8,其经由未示出的驱动小齿轮30(图3)由内燃机4驱动。
内燃机4具有缸体12和曲轴箱13,在其中转动地支承有曲轴31。曲轴31经由连杆21通过活塞19驱动,活塞19在缸体12中限制燃烧室14。在运行期间,内燃机4吸入燃烧用空气。燃烧用空气通过空气过滤器9流到吸入通道17中,吸入通道17的入口由活塞19控制。吸入通道17具有气化器10。在气化器10中将燃料受控地从部分地用电调节的燃料系统45添加给燃烧用空气,由此产生在燃烧室14中可点燃的燃料/空气混合物。为了控制燃烧用空气的流,气化器10具有可摆动的节流元件11。工作器具的加速杆5作用到节流元件11上。利用加速杆5的位置影响和控制节流元件11的位置。根据运行状态,例如全负载运行、部分负载运行、怠速运行、起动过程,节流元件11占据不同的位置。
通过吸入通道17和气化器10与燃料积聚成可点燃的燃料/空气混合物的燃烧用空气首先流到曲轴箱13中且紧接着通过未进一步示出的溢流通道流到燃烧室14中。布置在缸体12处的火花塞15至少部分地伸到燃烧室14中。火花塞15点燃在燃烧室14中的燃料/空气混合物。通过燃烧产生的排气经由排气消声器22流到室外中。
图2示意性地显示了用于在吸入通道17中形成燃料/空气混合物的燃料系统45。在吸入通道17中构造有文氏部(Venturi)18,在其中使燃烧用空气加速且尤其在文氏部18的最窄的截面中产生负压。通过负压经由燃料系统45的主喷嘴路径44吸入燃料。通过布置在文氏部18的最窄的截面的区域中的主喷嘴57将燃料供给到吸入通道17中。
燃料被首先从燃料箱46经由燃料预输送泵47和受压力控制的调节阀48输送到调节腔49中。调节膜片50分开调节腔49与平衡器,其中,在平衡器中存在和在在吸入通道17中在文氏部18之外(尤其在空气过滤器9之后)的静态压力几乎相同的静态压力。一旦调节膜片50由于燃料从调节腔49流出而朝调节腔49的方向上移位,受压力控制的调节阀48就打开。
在从调节腔49离开的燃料通道51中的燃料流可通过可用电控制的燃料阀43调节。可用电控制的燃料阀43通过阀线52利用控制器具28电气地操控。
燃料通道51在燃料阀43之后分岔成主喷嘴路径44和怠速路径54。怠速路径54通过怠速腔55和多个怠速喷嘴56(其在节流元件11的摆动区域中通到吸入通道17中)将燃料供给到吸入通道17中。因此,燃料不仅可通过主喷嘴57而且可通过怠速喷嘴56混入燃烧用空气。燃料的输送由在文氏部18中的吸入负压以及电气的燃料阀43的打开位置确定。
在起动内燃机4时,取决于起动条件,即,是存在冷起动条件还是存在热起动条件,以不同的比例关系调节燃料/空气混合物。在冷起动条件下,与热起动条件相比,控制器具28调节富的燃料/空气混合物。为此,控制器具28通过电气的燃料阀43调节流入到气化器10的吸入通道17中的燃料量。控制器具28例如确定燃料阀43的打开和关闭的时刻以及打开或关闭的燃料阀43的时间期限。由此可通过燃料阀43调节输送给燃烧室14的燃料/空气混合物贫的程度或富的程度。
如果应起动内燃机4,则首先检查是存在冷起动条件还是存在热起动条件。如果内燃机4的温度超过确定的极限温度,则存在热起动条件。典型地,极限温度高于环境温度。如果内燃机4在起动之前已经至少在一定的时间上处在运行中且因此内燃机4的温度提高,则存在热起动条件。如果内燃机4的温度低于极限温度,则存在冷起动条件。
因此,根据本发明,必须在起动之前(即,在开动期间且在第一次触发火花之前)和在起动过程中确定内燃机4的温度且将其传达给控制器具28。应借助图3说明如何在起动之前和在起动过程中产生电能和控制器具28可在起动和起动过程期间如何表现。
在图3中示意性地示出了可运行的内燃机4。在曲轴31处布置有机械地或电气地实施的起动装置23。利用起动装置23使曲轴31转动且使装配在曲轴31上的飞轮25、带有活塞19的连杆21以及离心式离合器29的第一部件运动。飞轮25承载磁体27,其在飞轮25旋转时在点火模块26处感应出电压。点火模块26电气地与控制器具28以及其他的电气构件(例如执行器和传感器)相连接且为其供应电能。将火花塞15、与火花塞15相连接的线圈(例如点火线圈24或相似的电气构件)称为执行器或传感器。
控制器具28控制对于工作器具的运行所需要的不同的功能。控制器具28判断在起动之前和在起动过程期间是存在热起动条件还是存在冷起动条件。因此,控制器具28与执行器和传感器电气地相连接。一旦提供有电能,控制器具28可在起动过程中不仅操控电气的燃料阀43,而且例如影响火花塞15的触发火花的时刻,并且由此采取对于热起动或冷起动所需要的措施。然而,控制器具对此必须知道是存在冷起动条件还是存在热起动条件;下面阐述控制器具在该实施例中如何确定起动条件。
图4显示了在工作器具中的电气构件的示意性的布置方案。由点火模块26供给电能的控制器具28通过线缆16与电气构件相连接。电气构件包括执行器41、42(例如作为第一执行器41的电气燃料阀43或作为第二执行器42的点火模块26)和传感器40(例如压力传感器32或温度传感器20)。执行器41、42在其基本功能方面对控制器具28的命令作出反应。传感器40为控制器具28提供信息,例如测量值或测量参量。在本实施例中,控制器具28还可如此操控执行器41、42,即,执行器41、42提供信息,例如值,例如测量值或测量参量。执行器在这种情况下如传感器40那样工作且因此具有双重功能。传感器40具有双重的功能性,因为传感器40在运行中执行不同于在起动过程期间的任务,在起动过程中,传感器40用于确定起动条件。
执行器41、42在此被供应有由控制器具28确定的测量电流。电流典型地明显小于用于运行执行器41、42所需要的电流(例如小一个数量级)。取决于执行器41、42的温度,其线圈具有引起电压降的确定的阻抗。电压降由控制器具28来探测且相应于作为测量值或测量参量的确定的温度。执行器41、42的与温度相关的值允许报告执行器处于哪种状态中,尤其执行器41、42发热的程度。控制器具28通过比较至少两个电气构件(即,或者两个执行器41、42或者一个执行器41、42和一个传感器40)的与温度有关的测量参量来确定存在哪种起动条件。在此,相对地比较测量参量便足够,而无需确定绝对温度。
如果控制器具28确定在测量的两个构件处的温度近似大小相等,则这标志着存在冷起动条件。如果控制器具28确定在测量的两个构件处的温度彼此有偏离,则这标志着存在热起动条件。
因为测量的两个构件的不同的温度应评判为用于起动条件的证据,必须保证两个构件在工作器具的运行中具有不同的温度。这通过位置的选择来获得,电气构件在工作器具中布置在该位置处。相比于进一步远离热的内燃机4且因此在相同的时间段期间更少地加热(即,更冷)的电气构件,靠近在运行中热的内燃机4的电气构件加热到更高的温度上。下面应针对一实施例说明电气构件可布置在哪个位置处,其可用于确定控制器具的起动条件。
压力传感器32适宜地布置在吸入通道17处;在该实施例中,压力传感器32安装成靠近缸体。另一压力传感器可布置在曲轴箱13中。在压力传感器32处的温度由于靠近内燃机4相对很高。
电气的燃料阀43布置在气化器10处。在气化器10处的温度同样在运行中明显低于在内燃机4本身处的温度。
点火模块26布置在飞轮25(例如通风装置叶轮)处。因此,在点火模块26处的温度应在运行中低于在内燃机4处的温度。需注意的是,点火模块26可通过在运行中的固有热加热,由此在点火模块26处的温度不仅受在工作器具中的位置影响,而且受自有运行温度影响。这同样可用于确定起动条件。
在该实施例中,在控制器具28中布置有温度传感器20。控制器具28可建造成靠近点火模块26,例如建造其电路板上,或者如在该实施例中那样相对于点火模块26具有距离。在内燃机4的运行期间,温度传感器20测量控制器具28的温度。在电子构件(例如控制器具28)中同样可注意到,控制器具28的温度不仅由于内燃机4产生,而且由于在运行中出现的固有热产生。温度传感器20还可布置在其他的位置处,例如布置在缸体12、气化器10、曲轴箱13处,布置在壳体2的外侧上等等。
图5以类似于图4的方式显示了电气构件的布置方案。附加地在图5中示出了电气构件可在壳体2之内布置在不同的壳体区域35、36、37中。在该实施例中,第一壳体区域35在热方面直接受缸体12影响。在内燃机4的运行期间可以此为出发点,即,第一壳体区域35被缸体12极度加热且因此很热。通过绝缘体38使第一壳体区域35与第二壳体区域36和第三壳体区域37在热方面分开。在第二壳体区域36中布置有气化器10。绝缘体38可由起绝缘作用的环氧树脂制成。在内燃机4的运行中,在第二壳体区域36中的气化器10的温度明显低于缸体12的温度。第二壳体区域36的温度由于绝缘体38在内燃机4的运行期间明显低于第一壳体区域35的温度。在内燃机4的运行期间,在第二壳体区域36中的温度仅很少地高于环境温度。因此,可将第二壳体区域36分类为冷的区域。
在第三壳体区域37中布置有控制器具28。第二壳体区域36可与第三壳体区域37在结构上通过热导体39(例如铝板)分开。在第三壳体区域37中的温度使得并未影响控制器具28的功能性。典型地,在第三壳体区域37中的温度同样在内燃机4的运行期间仅很少地高于环境温度。同样可将第三壳体区域37分类为冷的区域。
除了在内燃机4的运行期间的壳体区域35、36、37的绝对温度差之外,在热的内燃机4的停止之后在壳体区域35、36、37中的热衰减特性同样可是不同的。热衰减特性一方面受到绝缘体38影响。热衰减特性另一方面受到电气构件与内燃机4的空间距离影响。不仅可通过在电气构件处的温度,而且可通过电气构件的热衰减特性推断出起动条件。这在下面进行阐述。
图6和7相应示意性地显示了在工作器具的不同的位置处关于不同的运行条件的可能的温度走向。在图6中,在评估的位置处的热衰减特性是相同的,然而,在内燃机4的运行期间的绝对温度不同。
在x轴上以连续的时间t绘出了时间走向。在起动时刻t1起动内燃机4。在停止时刻t2切断内燃机4。测量时刻t3给出内燃机4的可能的重新起动的时刻。在y轴上绘出了温度T。TU指出了环境温度。第一执行器41的最大温度TA1指出了第一执行器41的可渐进地达到的温度,其可在内燃机4的足够长的运行的情况下在第一执行器41处达到。第二执行器42的最大温度TA2指出了第二执行器42或传感器40的温度,其可在内燃机4的足够长的运行持续时间的情况下达到。以实线说明的功能指出了在第一执行器41处取决于时间t的温度T41。虚线示出的功能指出了在第二执行器42或传感器40处取决于时间t的温度T42。
在马达起动的起动时刻t1之前,第一执行器41的温度T41和第二执行器42的温度T42与环境温度TU相同。在马达起动之后,第一执行器41的温度T41和第二执行器42的温度T42上升。在内燃机4的足够长的运行持续时间之后,第一执行器41的温度T41渐进地接近第一执行器41的最大温度TA1。同样,第二执行器42的温度T42渐进地接近第二执行器42的最大温度TA2。在该实例中,第一执行器41的最大温度TA1大于第二执行器42的最大温度TA2;相应地,在内燃机4的足够长的运行持续时间的情况下,第一执行器41的温度T41大于第二执行器42的温度T42。
在停止时刻t2使内燃机4停止。不仅第一执行器41的温度T41而且第二执行器42的温度T42下降。对于第一执行器41的温度T41和第二执行器42的温度T42,相应于第一执行器41的温度T41减去第二执行器42的温度T42的温度差ΔT=T41-T42的温度差值ΔT在冷却时变得更小。
在内燃机4的可能的重新起动的测量时刻t3,控制器具读出第一执行器41的温度T41和第二执行器42的温度T42、形成温度差ΔT并且判断温度差|ΔT|的数值是否大于可自由选择的参数a(其存储在控制器具28中),或判断温度差|ΔT|的数值是小于还是等于所选择的参数a。如果温度差|ΔT|的数值大于参数a,则存在热起动条件。如果温度差|ΔT|的数值小于或等于参数a,则存在冷起动条件。参数a可直接为预定的极限温度值;备选地,还可将例如关于构件的欧姆阻抗的极限值预定为参数a,从而控制器具没有评估温度本身,而是仅仅评估例如执行器41、42的欧姆阻抗的随着温度改变的值。在控制器具28中可评估执行器或传感器的取决于温度改变的任何参量;于是,在控制器具28中仅评估监测的参量的由于温度产生的参量改变,而不必确定温度本身。根据待评估的参量选择参数a。监测的参量例如可为线圈的欧姆阻抗、在相同的测量电压的情况下流动通过线圈的电流、在恒定的测量电流的情况下在线圈处的下降的电压、执行器或传感器的电感或电容的改变或与温度相关的相应的参量。
在根据图6的图中,内燃机4在测量时刻t3并未重新起动。在没有重新起动内燃机4时的足够长的停留时间的情况下,第一执行器41的温度T41和第二执行器42的温度T42渐进地接近环境温度TU。
图7显示了另一实施例,其中,在工作器具中的不同的位置处的温度走向带有不同的热衰减特性。在x轴上又绘出了时间t,其中,马达在起动时刻t1起动,马达在停止时刻t2停止,并且在测量时刻t3进行测量,以便确定是存在热起动条件还是存在冷起动条件。
在y轴上又绘出温度T,其中,TU为环境温度。第一执行器41的最大温度TA1以及第二执行器42的最大温度TA2相应于在内燃机4的足够长的运行持续时间的情况下在这两个位置处可渐进地达到的温度。实线相应于第一执行器41的温度T41取决于时间的温度走向。虚线相应于第二执行器42或传感器40的温度T42取决于时间t的温度走向。
在马达起动的起动时刻t1之前,不仅在第一执行器41处而且在第二执行器42或传感器40处存在环境温度TU。相应地,第一执行器41的温度T41等于环境温度TU,并且第二执行器的温度T42等于环境温度TU。在内燃机4的起动时刻t1之后,第一执行器41的温度T41和第二执行器42的温度T42上升。由于不同的热衰减特性,第一执行器41的温度T41比第二执行器42的温度T42更明显地上升。针对第一执行器41的温度T41的取决于时间t的温度改变的梯度大于针对第二执行器42的温度T42的取决于时间t的温度改变的梯度。
在内燃机4的足够长的运行持续时间之后,不仅第一执行器41的温度T41而且第二执行器42的温度T42接近第一执行器41的最大温度TA1或第二执行器的最大温度TA2的渐进的极限值;适用的是TA1=TA2。在时刻t2的最大温度大约为120°C。由于不同的热衰减特性,第一执行器41的温度T41达到第一执行器41的最大温度TA1的渐进的极限值比第二执行器42的温度T42达到第二执行器42的最大温度TA2的渐进的极限值更快。
在马达停止的停止时刻t2,不仅第一执行器41的温度T41而且第二执行器42的温度T42下降。由于不同的热衰减特性,针对第二执行器42的温度T42的温度取决于时间t的梯度小于针对第一执行器41的温度T41的温度取决于时间t的梯度。
在该实施例中,在测量时刻t3在第一执行器41的温度T41与第二执行器42的温度T42之间的温度差ΔT测得为ΔT=T41-T42。控制器具28形成温度差ΔT的数值且确定|ΔT|是大于可自由选择的参数b还是|ΔT|小于或等于所选择的参数b。如果温度差|ΔT|的数值大于参数b,则存在热起动条件。如果温度差|ΔT|的数值小于或等于参数b,则存在冷起动条件。在此重要的是,控制器具28在评估温度差ΔT时注意到在测量时刻与马达停止时刻之间的时间差t3-t2。备选地,在测量时刻t3,针对第二执行器T42的温度和第一执行器T41的温度,控制器具28还可在测量时刻t3评估温度取决于时间t的梯度并且对其彼此进行比较。如果第二执行器42的温度T42和第一执行器41的温度T41的梯度的差的数值大于同样存储在控制器具28中的可自由选择的参数,则存在热起动条件;如果数值小于或等于该参数,则存在冷起动条件。
在图7中示出的简图中,内燃机4在测量时刻t3并未重新起动。不仅第二执行器42的温度T42而且第一执行器41的温度T41在足够长的等待时间的情况下接近环境温度TU。
图6和7示出了电气构件的理想的(即示意性的)工作条件。在现实中可以图6和7的电气构件的温度特性的混合形式为起点;因此,构件不仅具有不同的绝对运行温度,而且具有不同的热衰减特性。
控制器具28还可在测量电气构件的温度之前首先校准测量参量,尤其置零。在校准之后,控制器具可利用已校准的测量参量进行电气构件的温度的测量。
参数b和c还可直接为预定的示出极限值的温度;备选地,同样可行的是,作为参数b或c例如可预定关于构件的欧姆阻抗的极限值,从而控制器具并未评估温度本身,而是仅仅评估例如执行器41、42的欧姆阻抗的随着温度改变的值。在控制器具28中可评估执行器或传感器的取决于温度改变的任何参量;于是,在控制器具28中仅评估监测的参量的由于温度产生的参量改变,而不必确定温度本身。相应于待评估的参量选择参数b或c。所监测的参量例如可为线圈的欧姆阻抗、在相同的测量电压的情况下流动通过线圈的电流、在恒定的测量电流的情况下在线圈处下降的电压、执行器或传感器的电感或电容的改变或与温度相关的相应的参量。
Claims (14)
1.一种工作器具,带有:内燃机(4);和起动装置,其用于起动所述内燃机(4);和壳体(2),其中,在所述壳体(2)之内在第一位置处布置有第一电气构件,且在第二位置处布置有第二电气构件;和控制器具(28),其与所述第一电气构件和所述第二电气构件相连接,并且所述控制器具(28)探测所述第一电气构件的与温度相关的第一值和所述第二电气构件的与温度相关的第二值,并且取决于所述与温度相关的第一值和所述与温度相关的第二值确定起动条件,其特征在于,所述第一电气构件为第一执行器(41),并且所述第二电气构件为第二执行器(42)或传感器(40)。
2.根据权利要求1所述的工作器具,其特征在于,所述第一电气构件处在这样的位置处,其比在另一位置处的所述第二电气构件在热方面更靠近所述内燃机(4)。
3.根据权利要求1所述的工作器具,其特征在于,在所述第一位置处存在不同于在所述第二位置处的热衰减特性。
4.根据权利要求1所述的工作器具,其特征在于,所述壳体(2)在空间上分成第一壳体区域(35)和第二壳体区域(36),并且所述第一电气构件布置在所述第一壳体区域(35)中,而所述第二电气构件布置在所述第二壳体区域(36)中。
5.根据权利要求4所述的工作器具,其特征在于,所述第一壳体区域(35)与所述第二壳体区域(36)在热方面分开。
6.根据权利要求1所述的工作器具,其特征在于,所述传感器(40)布置在所述控制器具(28)处。
7.根据权利要求1所述的工作器具,其特征在于,所述第一执行器(41)或所述第二执行器(42)为磁阀、点火线圈、发生器或喷射阀。
8.根据权利要求1所述的工作器具,其特征在于,所述传感器(40)为压力传感器(32)或温度传感器(20)。
9.根据权利要求1所述的工作器具,其特征在于,在所述壳体(2)之内在第三位置处布置有第三电气构件,其中,所述第三电气构件为执行器。
10.一种用于确定带有内燃机(4)的工作器具的起动条件的方法,其中,与第一电气构件和第二电气构件相连接的控制器具(28)在所述第一电气构件处确定与温度相关的第一测量参量,且在所述第二电气构件处确定与温度相关的第二测量参量,其中,所述控制器具(28)比较所述与温度相关的第一测量参量与所述与温度相关的第二测量参量且确定起动条件,其特征在于,所述控制器具(28)在第一执行器(41)处确定所述与温度相关的第一测量参量,并且所述控制器具(28)在第二执行器(42)或传感器(40)处确定所述与温度相关的第二测量参量。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,在所述工作器具的起动过程期间确定所述与温度相关的第一测量参量和所述与温度相关的第二测量参量。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,为了确定与温度相关的测量参量,为所述执行器供电,其中,为了确定与温度相关的测量参量,使用比用于运行所述执行器至少所需要的电流更小的电流。
13.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述控制器具(28)在布置在所述执行器中的线圈处确定与温度相关的阻抗。
14.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述控制器具(28)至少部分地记录布置在所述执行器中的线圈的磁场的时间上的变化并且由此形成与温度相关的测量参量。
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