DE102009036372A1 - Tragbares Arbeitsgerät - Google Patents

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Andreas Dipl.-Ing. Bähner
Ernst Dr.-Ing. Gorenflo
Claus Dipl.-Ing. Naegele
Markus Dipl.-Ing. Keller
Johannes Dipl.-Ing. Menzel
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein tragbares Arbeitsgerät mit einem Verbrennungsmotor, der über eine Kupplung (33) ein Arbeitswerkzeug (35) antreibt. Oberhalb einer Einkuppeldrehzahl ist das Arbeitswerkzeug angetrieben. Zum Betrieb des Verbrennungsmotors (8) wird dem Brennraum (22) ein Kraftstoff/Luftgemisch zugeführt, das über eine Zündkerze (23) von einer Steuereinheit (30) gezündet wird. Ferner ist eine Starteinrichtung (60) zum Starten des Verbrennungsmotors (8) vorgesehen, die in einer Betriebsstellung dem Verbrennungsmotor (8) ein angereichertes Startgemisch zuführt. Um zu gewährleisten, dass im Startvorgang die Drehzahl nicht über die Einkuppeldrehzahl der Kupplung (33) steigt, ist die Starteinrichtung (60) mit Mitteln zur Erkennung der Betriebsstellung versehen. In Abhängigkeit des Zustandssignals der Betriebsstellungserkennung wird die Steuereinheit (30) die Drehzahl des Verbrennungsmotors (8) auf eine Drehzahl unterhalb der Einkuppeldrehzahl begrenzen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein tragbares Arbeitsgerät mit einem Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Derartige tragbare, insbesondere handgeführte Arbeitsgeräte werden als Motorkettensägen, Trennschleifer, Heckenscheren, Freischneider oder dgl. Geräte genutzt. Im Gehäuse des Arbeitsgerätes ist ein Verbrennungsmotor angeordnet, dessen einen Brennraum begrenzender Kolben über ein Pleuel eine Kurbelwelle antreibt. Von der Kurbelwelle ist über eine Kupplung ein Arbeitswerkzeug des Arbeitsgerätes angetrieben, wobei oberhalb einer Einkuppeldrehzahl die Kupplung eine Antriebsverbindung mit der Kurbelwelle herstellt und unterhalb der Einkuppeldrehzahl die Antriebsverbindung durch die Kupplung unterbrochen ist. Als Kupplung werden meist an sich bekannte Fliehkraftkupplungen verwendet.
  • Zum Betrieb des Verbrennungsmotors wird ein Kraftstoff/Luftgemisch zugeführt, das von einer Steuereinheit in vorgebbaren Kurbelwellenwinkellagen zu vorgegebenen Zündzeitpunkten gezündet wird. Dabei wird zum Start des Verbrennungsmotors eine Starteinrichtung genutzt, die das Kraftstoff/Luftgemisch zu einem Startgemisch anreichert.
  • Einerseits muss für den Start des Verbrennungsmotors ein ausreichend fettes Gemisch zugeführt werden, andererseits muss sichergestellt sein, dass beim Anlaufen des Verbrennungsmotors das Gemisch nicht überfettet, was zu Laufschwierigkeiten führen kann. Dabei ist die Zusammensetzung des zugeführten Gemisches sehr energiereich, so dass der Motor rasch hohe Drehzahlen erreichen kann, die über der Einkuppeldrehzahl des Arbeitswerkzeuges liegen können. Dies kann dazu führen, dass das Arbeitswerkzeug im Startvorgang anläuft, was unerwünscht ist.
  • Bei Motorkettensägen ist zwingend vorgeschrieben, vor Start des Verbrennungsmotors eine Sicherheitsbremseinrichtung einzulegen, die die Abtriebsseite der Fliehkraftkupplung blockiert und somit das Arbeitswerkzeug stillsetzt. Erreicht der Motor beim Startvorgang eine Drehzahl oberhalb der Einkuppeldrehzahl, wird die Kupplung aufgrund der blockierten Abtriebsglocke durchrutschen, was zu unerwünscht hohen Temperaturen an der Kupplung und zu Schädigungen führen kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Arbeitsgerät mit einem Verbrennungsmotor und einer Starteinrichtung derart auszubilden, dass bei einem sicheren Starten des Verbrennungsmotors ein Drehzahlanstieg über die Einkuppeldrehzahl sicher verhindert ist.
  • Diese Aufgabe wird nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Über das Zustandssignal, welches von den Mitteln zur Erkennung der Betriebsstellung der Starteinrichtung abgegeben wird, erkennt die Steuereinheit sicher den Startzustand des Verbrennungsmotors. Solange die Steuereinheit den Startzustand des Verbrennungsmotors detektiert, wird die Drehzahl des Verbrennungsmotors auf eine Drehzahl unterhalb der Einkuppeldrehzahl begrenzt. Die Steuereinrichtung greift somit aktiv in die Betriebsweise des Verbrennungsmotors ein, um zu gewährleisten, dass während der Betriebsstellung der Starteinrichtung die Drehzahl unterhalb der Einkuppeldrehzahl bleibt.
  • Die Steuereinrichtung kann zur Begrenzung der Motordrehzahl den Zündfunken für mehrere Kurbelwellen-Umdrehungen aussetzen, womit unmittelbar ein Drehzahlabfall einhergeht. Damit kann schnell und sicher ein Anstieg über die Einkuppeldrehzahl unterbunden werden. Es kann auch zweckmäßig sein, dass die Steuereinheit in das Kraftstoffsystem eingreift, um zur Begrenzung der Motordrehzahl die Zusammensetzung des Startgemisches zu ändern. Hierzu kann die Steuereinheit die Kraftstoffzufuhr drosseln oder gar abschalten, wozu ein Kraftstoffventil im Zulauf des Kraftstoffsystems vorgesehen ist. Zur Änderung des Gemisches kann es auch zweckmäßig sein, die Luftzufuhr zu drosseln, womit eine Anfettung des Gemisches einhergeht.
  • In einfacher Weise kann die Steuereinheit zur Begrenzung der Motordrehzahl auch den Zündzeitpunkt geeignet ändern.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in Betriebsstellung der Starteinrichtung die Steuereinheit den Verbrennungsmotor nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne abschaltet, sofern der Verbrennungsmotor läuft. Dies kann in einfacher Weise durch das Drehzahlsignal erkannt werden.
  • Die Mittel zur Erkennung der Betriebsstellung der Starteinrichtung sind zweckmäßig Stellungssensoren, die an der Chokeklappe und/oder der Drosselklappe anzuordnen sind. Um mit nur einem Stellungssensor zuverlässig eine Kalt- bzw. Warmstartstellung festzustellen, kann es zweckmäßig sein, einen an der Chokeklappe angeordneten Stellungssensor in Teillaststellung der Drosselklappe von der Drosselklappe zu betätigen. Der Stellungssensor der Chokeklappe gibt somit zwei Signale ab, die von der Steuereinheit den jeweiligen Betriebszuständen zugeordnet werden können.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist es zweckmäßig, die Mittel zur Erkennung der Betriebsstellung der Starteinrichtung durch einen am Gashebel angeordneten Stellungssensor zu erfassen oder auch durch einen an der Gashebelsperre angeordneten Stellungssensor festzustellen. Je nach Maschinentyp haben Gashebel bzw. Gashebelsperre in Startstellung des Verbrennungsmotors eine vorgegebene definierte Lage, über die die Steuereinheit die Startstellung fehlerfrei erkennen kann.
  • In einfacher Weise kann die Betriebsstellung der Starteinrichtung durch einen an einem Betriebsartensteller angeordneten Stellungssensor erfasst werden.
  • Bevorzugt ist der Stellungssensor ein Schalter, insbesondere ein Mikroschalter oder auch eine Diode.
  • Es kann vorteilhaft sein, die Betriebsstellung der Starteinrichtung durch logische Verknüpfung der Ausgangssignale mehrerer Stellungssensoren zu bestimmen. Durch die logische Verknüpfung kann eine Fehlerwahrscheinlichkeit in der Erkennung gesenkt werden.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der nachfolgend im Einzelnen beschriebene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen:
  • 1 in schematischer Seitenansicht eine Motorkettensäge mit einem Verbrennungsmotor und einer Steuereinheit,
  • 2 eine Prinzipdarstellung einer teilgeschnittenen Motoreinheit für handgetragene Arbeitsgeräte,
  • 3 in schematischer Darstellung ein Kraftstoffsystem mit einer Starteinrichtung,
  • 4 in schematischer Darstellung ein Prinzipschaltbild eines Betriebsartenstellers.
  • Das in 1 dargestellte tragbare, handgeführte Arbeitsgerät 1 ist eine Motorkettensäge. Diese steht beispielhaft für andere tragbare, handgeführte Arbeitsgeräte wie z. B. Trennschleifer, Freischneidegeräte, Heckenscheren oder dgl.
  • Die dargestellte Motorkettensäge besteht aus einem Grundkörper 31, der im Wesentlichen der Aufnahme eines Verbrennungsmotors 8 dient. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Verbrennungsmotor 8 ein einzylinder Zweitaktmotor; eine Ausbildung als einzylinder Viertaktmotor kann zweckmäßig sein.
  • Das Arbeitsgerät 1 weist einen in Längsrichtung des Grundkörpers 31 angeordneten hinteren Handgriff 2 sowie einen vorderen, bügelartigen Handgriff 3 auf, der sich quer zur Längsrichtung des Grundgehäuses 31 über dessen Oberseite erstreckt. Dem vorderen Handgriff 3 ist ein Handschutz 32 als Auslöser einer nicht näher dargestellten Sicherheitsbremseinrichtung zugeordnet.
  • In Längsrichtung des Grundkörpers 31 ausgerichtet ist auf der dem Handgriff 2 gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers 31 eine Führungsschiene 34 festgelegt, auf der eine Sägekette 35 umlaufend geführt ist. Die Sägekette 35 ist über eine Kupplung 33, insbesondere eine Fliehkraftkupplung und ein nicht näher dargestelltes Antriebsritzel von der Kurbelwelle 13 des Verbrennungsmotors 8 angetrieben. Die Kurbelwelle 13 ist über ein Pleuel 11 von einem Kolben 10 angetrieben, der einen Brennraum 22 im Zylinder 9 des Verbrennungsmotors 8 begrenzt. Über einen Ansaugkanal 38 wird dem Kurbelgehäuse 12 ein Kraftstoff/Luftgemisch zum Betrieb des Verbrennungsmotors 8 zugeführt, welches im Brennraum 22 über eine Zündkerze 23 gezündet wird. Das Kraftstoff Luftgemisch wird von einem Kraftstoffsystem 40 bereitgestellt, welches in einem Luftfilterkasten 4 aufgenommen und in 3 schematisch dargestellt ist.
  • Im hinteren Handgriff 2 ist auf der Innenseite ein Gashebel 5 zur Steuerung des Verbrennungsmotors 8 vorgesehen; auf der dem Gashebel 5 gegenüberliegenden Längsseite des Handgriffs 2 ist eine Gashebelsperre 7 angeordnet. Der Gashebel 5 kann nur dann betätigt werden, wenn die Gashebelsperre 7 niedergedrückt ist.
  • Im Bereich des Gashebels 5 ist im Gehäuse des Grundkörpers 31 ein Betriebsartensteller 39 vorgesehen, der mehrere Betriebsstellungen einnehmen kann. Diese sind schematisch in 4 dargestellt.
  • Der Verbrennungsmotor 8 des handgeführten Arbeitsgerätes 1 in 1 wird mittels eines Seilzugstarters 6 gestartet, der – in bekannter Weise – an der Kurbelwelle 13 angreift und diese zum Start des Verbrennungsmotors 8 dreht.
  • Der in 2 dargestellte Verbrennungsmotor entspricht im Grundaufbau dem in dem handgeführten Arbeitsgerät nach 1 verwendeten Verbrennungsmotor 8. Lediglich die Kraftstoffzumessung erfolgt über ein Kraftstoffventil 17 unmittelbar in einen Überströmer 20.
  • Der Zylinder 9 des Verbrennungsmotors 8 weist einen Brennraum 22 auf, der von dem Kolben 10 begrenzt ist. Der Kolben 10 treibt über ein Pleuel 11 die Kurbelwelle 13 an, die im Kurbelgehäuse 12 drehbar gelagert ist.
  • In 2 ist der Kolben 10 im unteren Totpunkt gezeigt, in dem der Kurbelgehäuseinnenraum über je zwei symmetrisch angeordnete Überströmkanäle 20 und 21 mit dem Brennraum 22 verbunden ist. In 2 ist jeweils nur einer der Überströmkanäle 20 und 21 gezeigt. Über die Überströmkanäle 20 und 21 wird das über einen Einlass 16 in das Kurbelgehäuse 12 angesaugte Kraftstoff/Luftgemisch in den Brennraum 22 gefördert und dort von einem Zündfunken der Zündkerze 23 gezündet. Beim Abwärtshub des Kolbens 10 öffnet der Auslass 19 und führt die Verbrennungsgase über einen Schalldämpfer 36 (1) ab. Die Zündkerze 23 ist mit einer Steuereinheit 30 verbunden, die in Abhängigkeit der Signale eines Zündmoduls 24 einen Zündfunken auslöst.
  • Das Zündmodul 24 arbeitet mit einem rotierenden Lüfterrad 15 zusammen, welches auf dem einen Ende der Kurbelwelle 13 befestigt ist und entsprechende umlaufende Magnete zur Induktion der Zündenergie im Zündmodul 24 aufweist.
  • Es kann zweckmäßig sein, auf der Kurbelwelle 13 einen Generator 14 anzuordnen, der ebenfalls die zur Zündung von der Zündkerze 23 benötigte Energie bereitstellen kann. Der Wechselstromgenerator 14 ist mit der Steuereinheit 30 verbunden und versorgt diese mit elektrischer Energie. Der Generator 14 dient ferner der Drehzahlerfassung der Kurbelwelle bzw. des Verbrennungsmotors 8.
  • Der an einen Ansaugkanal anschließende Einlass 16 des Verbrennungsmotors mündet in das Kurbelgehäuse 12 und ist von dem auf- und abgehenden Kolben 10 gesteuert. In dem zum Einlass 16 führenden Ansaugkanal ist eine Drosselklappe 18 angeordnet, über die die zugeführte Verbrennungsluftmenge steuerbar ist.
  • Die Drosselklappe 18 ist mit einem Stellungssensor 26 ausgestattet, dessen Ausgangssignale der Steuereinheit 30 zugeführt sind. Über den Stellungssensor 26 ist die Stellung der Drosselklappe 18 der Steuereinheit 30 jederzeit bekannt.
  • Das von der Steuereinheit 30 ebenfalls angesteuerte Kraftstoffventil 17 zur Zumessung der für den Betrieb notwendigen Kraftstoffmenge mündet im Ausführungsbeispiel nach 2 in einem einlassnah angeordneten Überströmkanal 20. Das Kraftstoffventil 17 ist vorteilhaft ein elektromagnetisch betätigtes Schaltventil, insbesondere ein digitales Ventil.
  • Das in 3 schematisch dargestellte Kraftstoffsystem 40 wird durch eine Kraftstoffpumpe 42 aus einem nicht näher dargestellten Kraftstoffvorrat versorgt, z. B. aus einem Kraftstofftank 41 (1) des Arbeitsgerätes 1. Die Kraftstoffpumpe 42 fördert über ein Einlassventil 43 Kraftstoff in einen Speicherraum, der im Ausführungsbeispiel als durch eine Membran 45 begrenzten Regelraum 44 ausgebildet ist. über einen Kraftstoffkanal 48 strömt Kraftstoff in einen Ansaugkanal 38, in dem vorteilhaft ein Venturi 46 ausgebildet ist. Der Kraftstoffkanal 8 mündet mit einem Hauptaustritt HA im Bereich des Venturis 46 in den Ansaugkanal 38, der an dem Einlass des Zylinders 3 angeschlossen ist (1).
  • Vom Kraftstoffkanal 48 zweigt ein Kraftstoffkanal 47 in eine Leerlaufkammer 50 ab, die über Leerlaufdüsenpfade 51, 52 und 53 über Öffnungen L0, L1 und L2 in den Ansaugkanal 38 stromab des Venturis 46 münden. Die Mündungen L0, L1 und L2 liegen in Strömungsrichtung 49 der Verbrennungsluft hintereinander im Bereich einer Drosselklappe 56, die mit einer Drosselklappenwelle 54 drehbar im Ansaugkanal 38 gelagert ist. In Schließstellung der Drosselklappe 56 (strichliert dargestellt) liegt die Mündung L0 des Leerlaufdüsenpfades 53 stromab der Drossel klappe 56, während die Mündung L1 des Leerlaufdüsenpfades 52 etwa im Bereich der geschlossenen Drosselklappe 56 liegt. Die Mündung L2 des Leerlaufdüsenpfades 51 liegt bei geschlossener Drosselklappe 56 stromauf der Drosselklappe.
  • Stromauf des Venturis 46 ist eine Starteinrichtung 60 vorgesehen, die aus einer Chokeklappe 58 besteht, die mit einer Chokeklappenwelle 55 drehbar im Ansaugkanal 38 gelagert ist. Die Chokeklappe 58 ist in Öffnungsstellung strichliert eingezeichnet; für einen Start des Verbrennungsmotors 8 wird die Chokeklappe 58 ganz oder teilweise geschlossen, wie sie z. B. in der mit durchgezogenen Linien gezeigten Stellung dargestellt ist.
  • In dem Kraftstoffkanal 48 wird zwischen der als Speicherraum ausgebildeten Regelkammer 44 und dem abzweigenden Kraftstoffkanal 47 ein insbesondere elektromagnetisch betätigtes Kraftstoffventil 37 angeordnet, durch welches der Kraftstofffluss im Kraftstoffkanal 48 geregelt bzw. abgeschaltet werden kann. Mit dem Kraftstoffventil 37 sind alle an den Kraftstoffkanal 48 angeschlossenen Verbraucher steuerbar.
  • Das Kraftstoffventil 37 wird von der Steuereinheit 30 über die Steuerleitung 57 gesteuert, um eine dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 8 angemessene Kraftstoffmenge zuzumessen. Die zuzumessende Kraftstoffmenge ist abhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors 8, die über die Signalleitung 59 (2) der Steuereinheit 30 mitgeteilt ist.
  • Die Kupplung 33, die insbesondere als Fliehkraftkupplung ausgebildet ist, kuppelt oberhalb einer Einkuppeldrehzahl ein und stellt eine Antriebsverbindung zwischen der Kurbelwelle 13 und dem Arbeitswerkzeug her, im Ausführungsbeispiel eine Sägekette 35. Unterhalb der Einkuppeldrehzahl ist die Antriebsverbindung zwischen der Kurbelwelle 13 und dem Arbeitswerkzeug 35 getrennt, da die Kupplung 33 unterhalb der Einkuppeldrehzahl geöffnet ist. Soll der Verbrennungsmotor 8 des Arbeitsgerätes 1 – z. B. über den Seilzugstarter 6 – angeworfen werden, so wird im Kraftstoffsystem 40 die Starteinrichtung 60 betätigt, d. h. im Ausführungsbeispiel wird die Chokeklappe 58 geschlossen, um eine Anfettung des Gemisches als Startgemisch zu erreichen.
  • Ein der Chokeklappe 58 zugeordneter Stellungssensor 28 dient als Mittel zur Erkennung der Betriebsstellung der Starteinrichtung 60, wobei der Steuereinheit 30 das sich ändernde Zustandssignal des Stellungssensors 28 zugeführt ist. In Abhängigkeit des zugeführten Zustandsignals steuert die Steuereinheit 30 die Drehzahl des Verbrennungsmotors 8 derart, dass in Betriebsstellung der Starteinrichtung 60 die Drehzahl auf eine Größe unterhalb der Einkuppeldrehzahl begrenzt ist.
  • Zur Begrenzung der Drehzahl kann die Steuereinheit 30 den Zündfunken an der Zündkerze 23 für eine oder mehrere Kurbelwellenumdrehungen aussetzen, so dass ein Ansteigen der Drehzahl des Verbrennungsmotors 8 über die Einkuppeldrehzahl verhindert ist. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit 30 auch derart in das Kraftstoffsystem 40 eingreifen, dass zur Begrenzung der Motordrehzahl die Zusammensetzung des Startgemisches im Ansaugkanal 38 geändert wird. Hierzu ist z. B. möglich, das Kraftstoffventil 37 derart zu steuern, dass die Kraftstoffzufuhr gedrosselt oder gar abgeschaltet wird.
  • Als alternative und/oder zusätzliche Maßnahme kann die Steuereinheit 30 den Zündzeitpunkt ändern, also zu einer anderen Kurbelwellenwinkellage das Kraftstoff/Luftgemisch im Brennraum 22 zünden, um durch den veränderten Zündzeitpunkt ein Ansteigen der Drehzahl über die Einkuppeldrehzahl sicher zu verhindern.
  • Es kann ferner zweckmäßig sein, an der Welle 54 der Drosselklappe 56 einen Aktor 61 anzuordnen, der die Stellung der Drosselklappe 56 in Abhängigkeit eines Ausgangssignals der Steuereinheit 30 derart verändert, dass die Luftzufuhr zum Verbrennungsmotor 8 gedrosselt wird. Dies führt zu einer Anfettung des Gemisches und damit zu einem Abfallen der Drehzahl.
  • Die Steuereinheit 30 erkennt somit über den Stellungssensor 28 einen Startzustand, z. B. den Kaltstartzustand, und stellt durch Eingriff in das System sicher, dass beim Startvorgang ein Ansteigen der Drehzahl über die Einkuppeldrehzahl verhindert ist.
  • Wird der Verbrennungsmotor 8 des Arbeitsgerätes 1 im Warmzustand gestartet, ist die Chokeklappe 58 meist vollständig geöffnet (gestrichelte Darstellung) und lediglich die Drosselklappe 56 für den Warmstart angestellt, bildet somit die Startvorrichtung. Dies kann zweckmäßig über einen Stellungssensor 26 erfasst werden, der an der Drosselklappe 56 angeordnet ist. Da die Drosselklappe 56 auch im Normalbetrieb eine der Warmstartstellung entsprechende Stellung einnehmen kann, benötigt die Steuereinheit 30 weitere Informationen zur eindeutigen Identifikation der Warmstartstellung. Dies kann z. B. das Drehzahlsignal sein, welches bei Einlegen der Warmstartstellung der Drosselklappe 56 zum Starten des Verbrennungsmotors 8 null ist. Gibt der Stellungssensor 26 der Drosselklappe 56 somit ein Signal ab und die Drehzahl ist null, kann die Steuereinheit 30 eindeutig die Warmstartstellung erkennen und – wie vorstehend ausgeführt – derartig auf das System einwirken, dass die Einkuppeldrehzahl beim Startvorgang nicht erreicht bzw. überschritten wird.
  • Startet der Benutzer den Verbrennungsmotor 8 in Kaltstartstellung oder Warmstartstellung, stellt aber nach Anlaufen des Verbrennungsmotors die entsprechenden Klappen 58 und/oder 56 nicht in die normale Betriebsstellung zurück, kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit 30 den Verbrennungsmotor 8 nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne abschaltet. Dies wird dadurch erreicht, dass die Zündung kurzgeschlossen wird, d. h. ein Zündfunke an der Zündkerze 23 dauerhaft unterdrückt wird.
  • Um eindeutig den Betriebszustand ”Starten” zu erkennen, kann auch vorgesehen sein, am Gashebel 5 einen Stellungssensor 25 bzw. an der Gashebelsperre 7 einen Stellungssensor 27 anzuordnen. Je nach Maschinentyp hat der Gashebel 5 bzw. die Gashebelsperre 7 im Startzustand eine vorgegebene, definierte Stellung, die die Sensoren 25 und 27 der Steuereinheit 30 mitteilen, so dass eine ausfallsichere, jeder Betriebssituation angepasste Gemisch- bzw. Zündsteuerung des Verbrennungsmotors 8 vorgenommen werden kann.
  • Es kann auch zweckmäßig sein, zur Erkennung der Klappenlagen von Chokeklappe 58 und Drosselklappe 56 nur einen Stellungssensor 28 vorzusehen, der sowohl von der Chokeklappe 58 als auch von der Drosselklappe 56 zu betätigen ist. In Kombination mit anderen Stellungssignalen kann eindeutig der Betriebszustand Warmstart bzw. Kaltstart erkannt werden. Hierzu ist zweckmäßig vorgesehen, die Ausgangssignale mehrerer Stellungssensoren logisch miteinander zu verknüpfen, d. h. in einem entsprechenden Logikbaustein 66 zu verarbeiten. Dabei sind die zu verarbeitenden Signale bevorzugt 0/1 Signale, die Stellungssensoren daher zweckmäßig als Schalter ausgebildet, insbesondere als Mikroschalter.
  • In Weiterbildung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, am Betriebsartensteller 39, der die entsprechende Klappensteuerung von Chokeklappe 58 und Drosselkappe 56 für die verschiedenen Startstellungen ausführt, einen Stellungssensor 29 vorzusehen. Wie 4 zeigt, ist in der Stellung I die Kurzschlussleitung 62 der Zündung mit Masse 64 verbunden; die Steuereinheit 30 schaltet die Zündung aus.
  • In der Stellung II ist das Kraftstoffsystem 40 auf Kaltstartstellung eingestellt, was die Steuereinheit 30 aufgrund der über die Diode 65 abfallenden Spannung auf der Kurzschlussleitung 62 detektieren kann.
  • Ist die Kurzschlussleitung 62 offen, also weder auf Masse gelegt noch auf einem Zwischenpotenzial, ist die Warmstartstellung gemäß Stellung III gegeben oder aber die Betriebsstellung gemäß Stellung IV. Zusammen mit anderen Informationen wie z. B. die Drehzahl in einer vorausgegangenen Zeitspanne, Temperatur des Motors oder anderen weiteren Betriebsparametern kann die Steuereinheit präzise bestimmen, ob die Starteinrichtung in Betriebsstellung (Warmstart, Kaltstart) steht und daher einem Drehzahlanstieg über die Einkuppeldrehzahl entgegenzusteuern ist.

Claims (16)

  1. Tragbares Arbeitsgerät mit einem Verbrennungsmotor, dessen Zylinder (9) einen von einem Kolben (10) begrenzten Brennraum (22) aufweist, und der Kolben (10) über ein Pleuel (11) eine Kurbelwelle (13) antreibt, mit einem von der Kurbelwelle (13) über eine Kupplung (33) angetriebenen Arbeitswerkzeug (35), wobei oberhalb einer Einkuppeldrehzahl die Kupplung (33) eine Antriebsverbindung mit der Kurbelwelle (13) herstellt und unterhalb der Einkuppeldrehzahl die Antriebsverbindung unterbrochen ist, und zum Betrieb des Verbrennungsmotors (8) dem Brennraum (22) über ein Kraftstoffsystem (40) ein Kraftstoff/Luftgemisch zugeführt ist, mit einer im Brennraum (22) angeordneten Zündkerze (23), an der in Abhängigkeit der Drehzahl des Verbrennungsmotors (8) zu vorgebbaren Kurbelwellenwinkellagen von einer Steuereinheit (30) ein Zündfunke ausgelöst wird, und mit einer Starteinrichtung (60) zum Starten des Verbrennungsmotors (8), die in einer Betriebsstellung dem Verbrennungsmotor (8) als Startgemisch ein angereichertes Kraftstoff/Luftgemisch zuführt, dadurch gekennzeichnet, dass die Starteinrichtung (60) Mittel zur Erkennung der Betriebsstellung aufweist, dass die Mittel zur Betriebsstellungserkennung ein Zustandssignal abgeben, dass das Zustandssignal der Steuereinheit (30) zugeführt ist und die Steuereinheit (30) in Abhängigkeit des Zustandsignals in Betriebsstellung der Starteinrichtung (60) die Drehzahl des Verbrennungsmotors (8) auf eine Drehzahl unterhalb der Einkuppeldrehzahl begrenzt.
  2. Arbeitsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) zur Begrenzung der Motordrehzahl den Zündfunken für eine oder mehrere Kurbelwellenumdrehungen aussetzt.
  3. Arbeitsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) in das Kraftstoffsystem (40) eingreift und zur Begrenzung der Motordrehzahl die Zusammensetzung des Startgemisches ändert.
  4. Arbeitsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) die Kraftstoffzufuhr drosselt oder abschaltet.
  5. Arbeitsgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) die Luftzufuhr drosselt.
  6. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) zur Begrenzung der Motordrehzahl den Zündzeitpunkt ändert.
  7. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Betriebsstellung der Starteinrichtung die Steuereinheit (30) den Verbrennungsmotor (8) nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne und Anliegen eines Drehzahlsignals abschaltet.
  8. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstoffsystem (40) eine in einem Ansaugkanal angeordnete Chokeklappe (58) umfasst und die Mittel zur Erkennung der Betriebsstellung der Starteinrichtung (60) durch einen an der Chokeklappe (58) angeordneten Stellungssensor (28) gebildet sind.
  9. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstoffsystem (40) eine in einem Ansaugkanal (38) angeordnete Drosselklappe (56) umfasst und die Mittel zur Erkennung der Betriebsstellung der Starteinrichtung (60) durch einen an der Drosselklappe (56) angeordneten Stellungssensor (26) gebildet sind.
  10. Arbeitsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein an der Chokeklappe (58) angeordneter Stellungssensor (28) in Teillaststellung der Drosselklappe (56) von der Drosselklappe (56) betätigt ist.
  11. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erkennung der Betriebstellung der Starteinrichtung (60) einen an einem Gashebel (5) angeordneten Stellungssensor (25) umfassen.
  12. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erkennung der Betriebsstellung der Starteinrichtung (60) einen an einer Gashebelsperre (7) angeordneten Stellungssensor (27) umfassen.
  13. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erkennung der Betriebsstellung der Starteinrichtung (60) einen an einem Betriebsartensteller (39) angeordneten Stellungssensor (29) umfassen.
  14. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellungssensor (25, 26, 27, 28) ein Schalter, insbesondere ein Mikroschalter ist.
  15. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellungssensor (29) eine Diode (65) ist.
  16. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erkennung der Betriebsstellung der Starteinrichtung (60) die Zustandssignale mehrerer Stellungssensoren (25, 26, 27, 28, 29) logisch verknüpft sind.
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