DE102014000467A1

DE102014000467A1 - "Arbeitsgerät und Verfahren zur Ermittlung der Startbedingungen eines Arbeitsgerätes"

Info

Publication number: DE102014000467A1
Application number: DE102014000467.8A
Authority: DE
Inventors: Tim Gegg; Manuel Dangelmaier; Clemens Klatt
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 2014-01-16
Filing date: 2014-01-16
Publication date: 2015-07-16
Also published as: US9644558B2; US20150198129A1; CN104791124A; CN104791124B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Arbeitsgerät mit einem Verbrennungsmotor (4) und mit einer Startvorrichtung zum Starten des Verbrennungsmotors (4). Innerhalb eines Gehäuses (2) des Arbeitsgerätes ist an einem ersten Ort ein erstes elektrisches Bauteil und an einem zweiten Ort ein zweites elektrisches Bauteil angeordnet. Es ist ein Steuergerät (28) vorgesehen, das mit dem ersten elektrischen Bauteil und mit dem zweiten elektrischen Bauteil verbunden ist. Das Steuergerät (28) erfasst einen ersten temperaturabhängigen Wert des ersten elektrischen Bauteils am ersten Ort und einen zweiten temperaturabhängigen Wert des zweiten elektrischen Bauteils am zweiten Ort und legt abhängig von diesen Werten die Startbedingungen fest. Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste elektrische Bauteil ein erster Aktor (41) ist, und dass das zweite elektrische Bauteil ein zweiter Aktor (42) oder ein Sensor (40) ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Arbeitsgerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung und ein Verfahren zur Ermittlung der Startbedingungen eines Arbeitsgerätes mit einem Verbrennungsmotor, wobei ein mit einem ersten elektrischen Bauteil und mit einem zweiten elektrischen Bauteil verbundenes Steuergerät am ersten elektrischen Bauteil eine erste temperaturabhängige Messgröße und am zweiten elektrischen Bauteil eine zweite temperaturabhängige Messgröße ermittelt, und das Steuergerät die erste Messgröße mit der zweiten Messgröße vergleicht und die Startbedingungen feststellt.
Aus der DE 20 2011 000 519 U1 ist ein Arbeitsgerät mit einem Verbrennungsmotor bekannt, bei dem an einem Bauteil des Arbeitsgerätes ein Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur des Verbrennungsmotors integriert ist. Zusammen mit einem Temperatursensor zur Erfassung der Umgebungstemperatur werden die Ausgangssignale der Temperatursensoren in einem Steuergerät ausgewertet und dienen zur Bestimmung der Startbedingungen des Verbrennungsmotors. Die verwendeten Temperatursensoren sind zusätzliche Bauteile und erfordern Bauraum; ferner müssen sie mit dem Steuergerät, verkabelt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ohne zusätzliche Verkabelung mit einfachen Mitteln dem Steuergerät Informationen zur Festlegung der Startbedingungen eines Verbrennungsmotors eines Arbeitsgerätes zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Arbeitsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
Es ist vorgesehen, dass das Steuergerät einen ersten temperaturabhängigen Wert eines ersten elektrischen Bauteils und einen zweiten temperaturabhängigen Wert eines zweiten elektrischen Bauteils erfasst und abhängig von diesen Werten die Startbedingungen, insbesondere Kaltstart- oder Warmstartbedingungen, zum Starten eines Verbrennungsmotors mit einer Startvorrichtung festlegt, wobei das erste Bauteil ein erster Aktor ist und wobei das zweite Bauteil ein zweiter Aktor oder ein Sensor ist. Durch die Verwendung zweier elektrischer Bauteile und dem relativen Vergleich der an den elektrischen Bauteilen abgegriffenen Temperaturen kann unabhängig von der Umgebungstemperatur festgestellt werden, ob Warmstart- oder Kaltstartbedingungen vorliegen. Bei hinreichend lange ausgeschaltetem Verbrennungsmotor gleichen sich die Temperaturen der einzelnen Bauteile, auch die Temperaturen der von dem Steuergerät ausgewerteten elektrischen Bauteile, der Umgebungstemperatur an. Dagegen stellen sich während dem Betrieb des Verbrennungsmotors innerhalb des Gehäuses des Arbeitsgerätes unterschiedliche Temperaturen ein und damit auch unterschiedliche Temperaturen an den elektrischen Bauteilen ein. Da die Bauteile Aktoren und/oder Sensoren sind, die meist eine elektrische Spule aufweisen, ändert sich mit der Temperatur auch der Widerstand der Spule, insbesondere der ohmsche Widerstand der Spule. Daher kann anhand der veränderten elektrischen Betriebssignale oder durch Messimpulse mittelbar die Temperatur des elektrischen Bauteils bestimmt werden, ohne dass ein konkreter Temperatursensor notwendig ist. Die von dem Steuergerät erfassten Signale werden von dem Steuergerät ausgewertet und die Startbedingungen des Verbrennungsmotors bestimmt. Die Installation zusätzlicher Temperatursensoren, die lediglich zur Ermittlung von Temperaturen zur Festlegung von Startbedingungen eingesetzt werden, kann damit entfallen.
Vorzugsweise liegt ein erster Ort, an der ein erstes elektrisches Bauteil liegt, thermisch näher am Verbrennungsmotor als ein anderer, zweiter Ort, an der ein anderes, zweites elektrisches Bauteil liegt. Bei hinreichend langem Betrieb des Verbrennungsmotors stellen sich innerhalb des Gehäuses unterschiedliche Temperaturen ein. Orte, die thermisch nah am Verbrennungsmotor liegen, erreichen hohe Temperaturen. Orte, die thermisch weiter entfernt vom Verbrennungsmotor liegen, erreichen in einem gleichen Zeitraum hingegen niedrigere Temperaturen. Durch den thermischen Abstand des ersten Ortes von dem zweiten Ort wird die in einem Zeitraum durch den Verbrennungsmotor verursachte Temperatur an dem ersten Ort einen anderen Wert aufweisen als die in dem gleichen Zeitraum durch den Verbrennungsmotor verursachte Temperatur an dem zweiten Ort. Bei hinreichend lange ausgeschaltetem Verbrennungsmotor hingegen stellt sich überall im Gehäuse, insbesondere auch an den elektrischen Bauteilen, die Umgebungstemperatur ein. Durch einen Vergleich zwischen der Temperatur an dem ersten Ort und der Temperatur an dem zweiten Ort kann das Steuergerät die Startbedingungen erkennen. Sind die erfassten Temperaturen gleich, ist dies ein Indiz für einen Kaltstart; sind die Temperaturen verschieden, ist dies eine Indiz für einen Warmstart.
Es kann auch vorteilhaft sein, wenn ein Bauteil an dem ersten Ort ein anderes thermisches Abklingverhalten aufweist als ein Bauteil an dem zweiten Ort. Durch das unterschiedliche thermische Abklingverhalten der Bauteile an den beiden Orten kann das Steuergerät feststellen, in welchem Betriebszustand sich das Arbeitsgerät befindet und welche Startbedingungen vorliegen.
Vorteilhaft ist das Gehäuse räumlich in einen ersten und einen zweiten Gehäusebereich getrennt, und das erste elektrische Bauteil ist im erstem Gehäusebereich und das zweite elektrische Bauteil im zweiten Gehäusebereich angeordnet. Vorzugsweise ist der erste Gehäusebereich vom zweiten Bereich thermisch getrennt. Durch die räumliche Trennung des Gehäuses ist eine thermische Trennung in mindestens zwei Gehäusebereiche erzielt, in denen sich die durch den Verbrennungsmotor bewirkten Temperaturen unterschiedlich entwickeln. Die in den Gehäusebereichen angeordneten elektrischen Bauteile nehmen die Temperatur im jeweiligen Gehäusebereich an. Die unterschiedlichen, vom Verbrennungsmotor bewirkten Temperaturen in den verschiedenen Gehäusebereichen führen zu unterschiedlichen temperaturabhängigen Werten in den elektrischen Bauteilen. Zusätzlich ist eine räumliche Trennung in verschiedene Gehäusebereiche vorteilhaft, um die elektrischen Bauteile in unterschiedlichen Gehäusebereichen vor zu hohen Temperaturen, vor Verschmutzung, vor mechanischer Einwirkung oder dgl. zu schützen.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Sensor am Steuergerät angeordnet. Dadurch kann der Sensor unmittelbar und ohne aufwendige Verkabelung einen Temperaturwert an das Steuergerät ausgeben, insbesondere auch während dem Betrieb des Arbeitsgerätes fortlaufend einen Temperaturwert an das Steuergerät liefern.
Vorteilhaft ist der Aktor ein Bauelement mit einer elektrischen Spule, z. B. ein Magnetventil, eine Zündspule, ein Generator, ein Einspritzventil oder dergleichen. Neben der eigentlichen Aufgabe als Aktor im Betrieb des Arbeitsgerätes kann das Steuergerät vom Aktor einen temperaturabhängigen Wert empfangen, der einer Temperatur des Aktors entspricht und der zur Festlegung der Startbedingungen genutzt werden kann. Die für den normalen Betrieb eigentlich unerwünschten temperaturabhängigen Eigenschaften der zum Betrieb des Arbeitsgeräts erforderlichen Bauteile wie Magnetventil, Zündspule, Generator, Einspritzventil und dgl. werden nach der Erfindung zum Feststellen der Temperatur aufgrund der temperaturabhängigen Eigenschaften dieser elektrischen Bauteile verwendet. Die festgestellten temperaturabhängigen Werte nutzt das Steuergerät, um festzustellen, welche Startbedingungen vorliegen.
Der Sensor ist vorzugsweise ein Bauteil wie ein Drucksensor, ein Temperatursensor oder dgl. Die Hauptfunktion des Sensors besteht in der Überwachung physikalischer Parameter, beispielsweise Druck, Temperatur oder dgl., während dem Betrieb des Verbrennungsmotors. Der physikalische Parameter eines Sensors wird während dem Betrieb des Arbeitsgerätes vom Steuergerät erfasst. Zusätzlich kann das Steuergerät vom Sensor auch Informationen erfassen, die zur Erkennung des Temperaturniveaus dienen, was zur Festlegung der Startbedingungen verwendet werden kann. Der damit ohnehin für den Betrieb des Verbrennungsmotors erforderliche Sensor erhält eine Doppelfunktion. Der Sensor dient während dem Start des Verbrennungsmotors dem Steuergerät als Informationsquelle, die Startbedingungen festzulegen.
In einer weiteren Ausgestaltung ist innerhalb des Gehäuses an einem dritten Ort ein drittes elektrisches Bauteil angeordnet, wobei das dritte elektrische Bauteil ein Aktor ist. Durch die Verwendung von drei elektrischen Bauteilen wird die Messsicherheit durch drei Messpunkte erhöht. Dadurch können die Startbedingungen zuverlässiger festgelegt werden. Durch die Anordnung der drei elektrischen Bauteile an drei Orten innerhalb des Gehäuses können Umwelteinflüsse, beispielsweise die Sonneneinstrahlung, die das Messergebnis verfälschen können, verringert werden.
Für ein Verfahren zur Ermittlung der Startbedingungen eines Arbeitsgeräts mit einem Verbrennungsmotor ist vorgesehen, dass ein mit einem ersten elektrischen Bauteil und mit einem zweiten elektrischen Bauteil verbundenes Steuergerät am ersten elektrischen Bauteil eine erste temperaturabhängige Messgröße und am zweiten elektrischen Bauteil eine zweite temperaturabhängige Messgröße ermittelt. Das Steuergerät vergleicht die erste Messgröße mit der zweiten Messgröße und stellt die Startbedingungen fest. Das Steuergerät ermittelt die erste Messgröße an einem ersten Aktor und die zweite Messgröße an einem zweiten Aktor oder an einem Sensor. In einer besonderen Ausführung überführt das Steuergerät die erste Messgröße in eine erste Vergleichsgröße und die zweite Messgröße in eine zweite Vergleichsgröße. Vorteilhaft kann hierzu eine Wertetabelle mit einer Korrelation zwischen der Vergleichsgröße und der Messgröße verwendet werden. Um Zwischenwerte zwischen zwei in der Tabelle hinterlegte Messgrößen zu erhalten, kann das Steuergerät eine insbesondere lineare Interpolation ausführen. Die erste Vergleichsgröße kann auch direkt mit der zweiten Vergleichsgröße verglichen werden, um aus dem Vergleich abzuleiten, welche Startbedingungen vorliegen. Als Vergleichsgröße eignen sich im Besonderen die von den Messgrößen abgeleiteten Temperaturen.
Vorteilhaft werden die Messgrößen während dem Startvorgang des Arbeitsgerätes ermittelt. Während dem Startvorgang wird elektrische Energie zum Betrieb der elektrischen Bauteile erzeugt, so dass die Bauteile durch das Steuergerät angesteuert werden können. Vorteilhaft wird aus den temperaturabhängigen Betriebsgrößen der elektrischen Bauteile durch das Steuergerät mittelbar die Temperatur ermittelt, so dass nach einem Vergleich der Temperaturen eine Aussage über die Startbedingungen gemacht werden kann. Vorteilhaft ist die temperaturabhängige Messgröße mit dem temperaturabhängigen Wert des elektrischen Bauteils korreliert. Die Startbedingungen werden vorzugsweise vor dem Anlaufen des Verbrennungsmotors festgestellt und ausgewertet. Damit können die festgestellten Startbedingungen dazu verwendet werden, für den Start geeignete Einstellungen am Verbrennungsmotor vorzunehmen. Vorzugsweise wird am Aktor die temperaturabhängige Messgröße vor Inbetriebnahme des Aktors gemessen. Dadurch werden durch den Betrieb des Aktors mögliche Einflüsse auf die Messgröße vermieden.
Der Aktor zum Ermitteln der temperaturabhängigen Messgröße wird vorzugsweise mit einem Messstrom beschickt, wobei zum Ermitteln der Messgröße ein kleinerer Strom verwendet wird als der zum Betrieb des Aktors mindestens erforderliche Strom. Dadurch wird der Aktor beim Ermitteln der Messgröße nicht in Betrieb gesetzt, sondern dient in dem Moment lediglich als Messgeber bzw. als Sensor. Dadurch kann die temperaturabhängige Messgröße ermittelt werden, ohne dass der Aktor beispielsweise schaltet.
Vorteilhaft ermittelt das Steuergerät an einer im Aktor angeordneten Spule einen temperaturabhängigen Widerstand, insbesondere einen Innenwiderstand oder einen ohmschen Widerstand. Durch die Verwendung temperatursensitiver, elektrischer Bauteile, wie beispielsweise einer Spule, lässt sich eine temperaturabhängige Messgröße innerhalb einer Messtoleranz exakt bestimmen. Dadurch lassen sich die Startbedingungen präzise vorhersagen. Es kann auch vorteilhaft sein, eine temperaturabhängige Messgröße in einem im Aktor angeordneten Schaltkreis auszuwerten.
In einer weiteren Ausführung zeichnet das Steuergerät mindestens teilweise die zeitliche Änderung eines Magnetfelds einer im Aktor angeordneten Spule auf und bildet daraus die Messgröße. Durch die Ausnutzung eines instationären, temperaturabhängigen Verhaltens der im Aktor angeordneten Spule lassen sich Rückschlüsse auf die Temperatur des Aktors ziehen. Beispielsweise kann der zeitliche Verlauf des Aufbaus oder des Abbaus des Magnetfeldes, welcher insbesondere temperaturabhängig verläuft, durch das Steuergerät ausgelesen werden. Durch die daraus abgeleitete Information der Temperatur des Aktors stellt das Steuergerät die Startbedingungen fest.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 einen schematischen Schnitt durch eine Motorsäge mit einem Verbrennungsmotor,
2 eine schematische Darstellung eines Kraftstoffsystems für einen Verbrennungsmotor,
3 eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors mit zum Starten des Verbrennungsmotors verwendeten Bauteilen,
4 und 5 eine schematische Darstellung der Anordnung elektrischer Bauteile an einem Verbrennungsmotor,
6 ein Diagramm, das schematisch den Temperaturverlauf zweier elektrischer Bauteile bei gleichem thermischen Abklingverhalten zeigt,
7 ein Diagramm, das schematisch den Temperaturverlauf zweier elektrischer Bauteile bei unterschiedlichem thermischen Abklingverhalten zeigt.
1 zeigt als Ausführungsbeispiel eine Motorsäge 1, die von einem Verbrennungsmotor 4 angetrieben ist. Die Erfindung kann auch in anderen Arbeitsgeräten mit Verbrennungsmotor 4, beispielsweise in einem Freischneider, Trennschleifer, Rasenmäher, Häcksler, Erntegerät, Saug-/Blasgerät, in einer Heckenschere oder dgl. eingesetzt werden. Im Ausführungsbeispiel ist der Verbrennungsmotor 4 als Zweitaktmotor ausgeführt. Der Verbrennungsmotor 4 kann auch ein Viertaktmotor sein.
Die Motorsäge 1 umfasst ein Gehäuse 2, das den Verbrennungsmotor 4 aufnimmt. Am Gehäuse 2 ist ein Griff 3 festgelegt. Am Griff 3 sind ein Gashebel 5 und eine Gashebelsperre 6 schwenkbar gelagert. Mit dem Gashebel 6 ist die Drehzahl des Verbrennungsmotors 4 steuerbar.
Auf der dem Griff 3 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 2 ist eine Führungsschiene 7 angeordnet. Auf der Führungsschiene 7 läuft als Werkzeug eine Sägekette 8 um, die über ein nicht dargestelltes Antriebsritzel 30 (3) vom Verbrennungsmotor 4 angetrieben ist.
Der Verbrennungsmotor 4 weist einen Zylinder 12 und ein Kurbelgehäuse 13 auf, in dem eine Kurbelwelle 31 drehend gelagert ist. Die Kurbelwelle 31 ist über ein Pleuel 21 von einem Kolben 19 angetrieben, der im Zylinder 12 einen Brennraum 14 begrenzt. Im Betrieb saugt der Verbrennungsmotor 4 Verbrennungsluft an. Die Verbrennungsluft strömt durch einen Luftfilter 9 in einen Ansaugkanal 17, dessen Mündung von dem Kolben 19 gesteuert ist. Der Ansaugkanal 17 weist einen Vergaser 10 auf. Im Vergaser 10 wird der Verbrennungsluft, gesteuert von einem teilweise elektrisch geregelten Kraftstoffsystem 45, Kraftstoffzugegeben, wodurch ein im Brennraum 14 zündfähiges Kraftstoff/Luft-Gemisch entsteht. Zur Steuerung der Strömung der Verbrennungsluft weist der Vergaser 10 ein schwenkbares Drosselelement 11 auf. Der Gashebel 5 des Arbeitsgerätes wirkt auf das Drosselelement 11. Mit der Stellung des Gashebels 5 wird die Stellung des Drosselelements 11 beeinflusst und gesteuert. Je nach Betriebszustand, beispielsweise Volllastbetrieb, Teillastbetrieb, Leerlaufbetrieb, Startvorgang, nimmt das Drosselelement 11 eine unterschiedliche Stellung ein.
Die über den Ansaugkanal 17 und über den Vergaser 10 mit Kraftstoff zu einem zündfähigen Kraftstoff/Luft-Gemisch angereicherte Verbrennungsluft strömt zunächst in das Kurbelgehäuse 13 und anschließend über nicht näher dargestellte Überströmkanäle in den Brennraum 14 ein. In den Brennraum 14 ragt mindestens teilweise eine am Zylinder 12 angeordnete Zündkerze 15. Die Zündkerze 15 zündet das Kraftstoff/Luft-Gemisch im Brennraum 14. Die durch die Verbrennung entstehenden Abgase strömen über einen Abgasschalldämpfer 22 ins Freie.
2 zeigt schematisch das Kraftstoffsystem 45 zur Bildung des Kraftstoff/Luft-Gemischs im Ansaugkanal 17. Im Ansaugkanal 17 ist ein Venturi 18 ausgebildet, in welchem die Verbrennungsluft beschleunigt wird und insbesondere im engsten Querschnitt des Venturis 18 ein Unterdruck entsteht. Über diesen Unterdruck wird über einen Hauptdüsenpfad 44 des Kraftstoffsystems 45 Kraftstoff angesaugt. Über eine im Bereich des engsten Querschnitts des Venturi 18 angeordnete Hauptdüse 57 wird der Kraftstoff in den Ansaugkanal 17 eingespeist.
Der Kraftstoff wird zunächst aus einem Kraftstofftank 46 über eine Kraftstoffvorförderpumpe 47 und ein druckgesteuertes Regelventil 48 in eine Regelkammer 49 gefördert. Eine Regelmembran 50 trennt die Regelkammer 49 von einem Kompensator, wobei im Kompensator annähernd derselbe statische Druck vorliegt, wie der statische Druck im Ansaugkanal 17 außerhalb des Venturi 18, insbesondere nach dem Luftfilter 9. Das druckgesteuerte Regelventil 48 öffnet, sobald sich die Regelmembran 50 wegen dem Abfließen von Kraftstoff aus der Regelkammer 49 in Richtung auf die Regelkammer 49 verlagert.
Der Kraftstofffluss in einem von der Regelkammer 49 abgehenden Kraftstoffkanal 51 ist von einem elektrisch steuerbaren Kraftstoffventil 43 einstellbar. Das elektrisch steuerbare Kraftstoffventil 43 ist über ein Ventilkabel 52 mit einem Steuergerät 28 elektrisch angesteuert.
Der Kraftstoffkanal 51 verzweigt nach dem Kraftstoffventil 43 in den Hauptdüsenpfad 44 und in einen Leerlaufpfad 54. Der Leerlaufpfad 54 speist über eine Leerlaufkammer 55 und mehrere im Schwenkbereich des Drosselelements 11 in den Ansaugkanal 17 mündende Leerlaufdüsen 56 Kraftstoff in den Ansaugkanal 17. Demnach kann Kraftstoff sowohl über die Hauptdüse 57, als auch über die Leerlaufdüsen 56 zur Verbrennungsluft zugemischt werden. Die Förderung des Kraftstoffs wird vom Ansaugunterdruck im Venturi 18 bestimmt sowie von der Öffnungsstellung des elektrischen Kraftstoffventils 43.
Beim Start der Verbrennungsmotors 4 wird in Abhängigkeit der Startbedingungen, nämlich ob Kaltstart- oder Warmstartbedingungen vorliegen, das Kraftstoff/Luft-Gemisch in einem unterschiedlichen Verhältnis eingestellt. Bei Kaltstartbedingungen stellt das Steuergerät 28 – im Gegensatz zu Warmstartbedingungen – ein fettes Kraftstoff/Luft-Gemisch ein. Hierzu regelt das Steuergerät 28 über das elektrische Kraftstoffventil 43 die Kraftstoffmenge, die in den Ansaugkanal 17 des Vergasers 10 zufließt. Das Steuergerät 28 bestimmt beispielsweise den Zeitpunkt des Öffnens und des Schließens des Kraftstoffventils 43 sowie die zeitliche Dauer des geöffneten bzw. geschlossenen Kraftstoffventils 43. Dadurch kann über das Kraftstoffventil 43 eingestellt werden, wie mager oder wie fett das dem Brennraum 14 zugeführte Kraftstoff/Luft-Gemisch wird.
Soll der Verbrennungsmotor 4 gestartet werden, so ist zunächst zu prüfen, ob Kalt- oder Warmstartbedingungen vorliegen. Warmstartbedingungen herrschen, wenn die Temperatur des Verbrennungsmotors 4 eine bestimmte Grenztemperatur überschreitet. Typischerweise liegt diese Grenztemperatur über der Umgebungstemperatur. Warmstartbedingungen herrschen, wenn der Verbrennungsmotor 4 vor dem Start schon zumindest für eine gewisse Zeit in Betrieb war und damit die Temperatur des Verbrennungsmotors 4 erhöht ist. Liegt die Temperatur des Verbrennungsmotors 4 unterhalb der Grenztemperatur, so liegen Kaltstartbedingungen vor.
Erfindungsgemäß muss demnach vor dem Start, also während dem Anziehen und vor dem ersten Zündfunken, und im Startvorgang die Temperatur des Verbrennungsmotors 4 festgestellt und dem Steuergerät 28 mitgeteilt werden. Anhand 3 soll erklärt werden, wie vor dem Start und im Startvorgang elektrische Energie erzeugt wird und wie sich das Steuergerät 28 während dem Start und dem Startvorgang verhalten kann.
In 3 ist ein betriebsfähiger Verbrennungsmotor 4 schematisch dargestellt. An der Kurbelwelle 31 ist eine mechanisch oder elektrisch ausgeführte Anwerfvorrichtung 23 angeordnet. Mit der Anwerfvorrichtung 23 wird die Kurbelwelle 31 gedreht und ein auf der Kurbelwelle 31 montiertes Schwungrad 25, ein Pleuel 21 mit dem Kolben 19 sowie ein erster Teil einer Fliehkraftkupplung 29 bewegt. Das Schwungrad 25 trägt Magnete 27, die bei rotierendem Schwungrad 25 eine Spannung an einem Zündmodul 26 induzieren. Das Zündmodul 26 ist elektrisch mit dem Steuergerät 28, sowie mit weiteren elektrischen Bauteilen wie Aktoren und Sensoren verbunden und versorgt diese mit elektrischer Energie. Als Aktoren bzw. Sensoren werden die Zündkerze 15, eine mit der Zündkerze 15 verbundene Spule wie z. B. eine Zündspule 24 oder dgl. elektrische Bauteile bezeichnet.
Das Steuergerät 28 steuert diverse, für den Betrieb des Arbeitsgeräts erforderliche Funktionen. Das Steuergerät 28 entscheidet vor dem Start und während dem Startvorgang, ob Warmstart- oder Kaltstartbedingungen vorliegen. Daher ist das Steuergerät 28 mit den Aktoren und Sensoren elektrisch verbunden. Sobald elektrische Energie zur Verfügung steht, kann das Steuergerät 28 beim Startvorgang nicht nur das elektrische Kraftstoffventil 43 ansteuern, sondern beispielsweise auch den Zeitpunkt des Zündfunkens der Zündkerze 15 beeinflussen und damit die für einen Warmstart oder für einen Kaltstart erforderlichen Maßnahmen treffen. Dazu muss das Steuergerät jedoch wissen, ob Kaltstart- oder Warmstartbedingungen herrschen; im Folgenden wird erläutert, wie das Steuergerät im Ausführungsbeispiel die Startbedingungen ermittelt.
Die 4 zeigt eine schematische Anordnung der elektrischen Bauteile im Arbeitsgerät. Das mit elektrischer Energie vom Zündmodul 26 versorgte Steuergerät 28 ist über Kabel 16 mit den elektrischen Bauteilen verbunden. Die elektrischen Bauteile umfassen Aktoren, beispielsweise das elektrische Kraftstoffventil 43, und Sensoren, beispielsweise ein Drucksensor 32, oder ein Temperatursensor 20. In ihrer Grundfunktion reagieren die Aktoren auf Befehle des Steuergerätes 28. Die Sensoren liefern dem Steuergerät Informationen, beispielsweise Messwerte oder Messgrößen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das Steuergerät 28 die Aktoren auch so ansteuern, dass die Aktoren Informationen, beispielsweise Werte wie Messwerte oder Messgrößen, liefern. Die Aktoren arbeiten in diesem Fall wie Sensoren und besitzen damit eine Doppelfunktion. Auch die Sensoren besitzen eine Doppelfunktion, da die Sensoren im Betrieb typischerweise eine andere Aufgabe besitzen als während dem Startvorgang, bei dem die Sensoren zur Ermittlung der Startbedingungen verwendet werden.
Die Aktoren werden hierbei mit einem vom Steuergerät 28 bestimmten Messstrom beschickt. Der Strom ist typischerweise deutlich kleiner, beispielsweise eine Größenordnung kleiner, als der zum Betrieb des Aktors erforderliche Strom. Abhängig von der Temperatur des Aktors wird dessen Spule einen bestimmten Widerstand aufweisen, der einen Spannungsabfall bewirkt. Der Spannungsabfall wird vom Steuergerät 28 erfasst und entspricht als Messwert oder der Messgröße einer bestimmten Temperatur. Dieser temperaturabhängige Wert des Aktors lässt eine Aussage zu, in welchem Zustand sich der Aktor befindet, insbesondere wie warm der Aktor ist. Durch Vergleich der – temperaturbezogenen – Messgrößen von mindestens zwei elektrischen Bauteilen, also entweder durch zwei Aktoren oder durch einen Aktor und einem Sensor, stellt das Steuergerät 28 fest, welche Startbedingungen vorliegen. Hierbei genügt ein relativer Vergleich der Messgrößen, ohne dass eine Bestimmung der absoluten Temperatur notwendig ist.
Ermittelt das Steuergerät 28, dass die Temperaturen an den zwei gemessenen Bauteilen in etwa gleich groß sind, so ist dies ein Indiz dafür, dass Kaltstartbedingungen vorliegen. Ermittelt das Steuergerät 28, dass die Temperaturen an den zwei gemessenen Bauteilen voneinander abweichen, so ist dies ein Indiz dafür, dass Warmstartbedingungen vorliegen.
Da die unterschiedlichen Temperaturen der zwei gemessenen Bauteile als Indiz für die Startbedingungen gewertet werden sollen, muss gewährleistet werden, dass die zwei Bauteile im Betrieb des Arbeitsgerätes unterschiedliche Temperaturen aufweisen. Dies wird durch Wahl der Orte erzielt, an welchen die elektrischen Bauteile im Arbeitsgerät angeordnet sind. Elektrische Bauteile, die nah am im Betrieb heißen Verbrennungsmotor 4 liegen, heizen sich auf eine höhere Temperatur auf als elektrische Bauteile, die weiter entfernt vom heißen Verbrennungsmotor 4 liegen und sich damit während eines gleichen Zeitraums geringer aufheizen, also kälter sind. Im Folgenden soll für ein Ausführungsbeispiel aufgezeigt werden, an welchem Ort elektrische Bauteile angeordnet sein können, die für die Ermittlung der Startbedingungen vom Steuergerät verwendet werden können.
Der Drucksensor 32 ist zweckmäßig am Ansaugkanal 17 angeordnet; im Ausführungsbeispiel ist der Drucksensor 32 zylindernah angebracht. Ein weiterer Drucksensor kann im Kurbelgehäuse 13 angeordnet sein. Die Temperatur am Drucksensor 32 ist durch die Nähe am Verbrennungsmotor 4 relativ hoch.
Das elektrische Kraftstoffventil 43 ist am Vergaser 10 angeordnet. Die Temperatur am Vergaser 10 liegt auch im Betrieb deutlich unterhalb der Temperatur am Verbrennungsmotor 4 selbst.
Das Zündmodul 26 ist am Schwungrad 25, beispielsweise am Lüfterrad, angeordnet. Die Temperatur am Zündmodul 26 sollte demnach im Betrieb unterhalb der Temperatur am Verbrennungsmotor 4 liegen. Zu beachten ist, dass sich das Zündmodul 26 durch Eigenwärme im Betrieb aufwärmen kann, wodurch die Temperatur am Zündmodul 26 nicht nur durch den Ort im Arbeitsgerät, sondern auch durch die Eigenbetriebstemperatur beeinflusst ist. Auch dies kann zur Ermittlung der Startbedingungen ausgenutzt werden.
Im Ausführungsbeispiel ist im Steuergerät 28 ein Temperatursensor 20 angeordnet. Das Steuergerät 28 kann nah am Zündmodul 26 verbaut sein, z. B. auf dessen Platine oder, wie im Ausführungsbeispiel, zum Zündmodul 26 einen Abstand aufweisen. Während dem Betrieb des Verbrennungsmotors 4 misst der Temperatursensor 20 die Temperatur des Steuergeräts 28. Auch bei elektronischen Bauteilen wie dem Steuergerät 28 ist zu beachten, dass die Temperatur des Steuergerätes 28 nicht nur durch den Verbrennungsmotor 4, sondern auch durch die im Betrieb entstehende Eigenwärme entsteht. Der Temperatursensor 20 kann auch an einem anderen Ort, beispielsweise am Zylinder 12, am Vergaser 10, am Kurbelgehäuse 13, auf der Außenseite des Gehäuses 2 oder dgl. angeordnet sein.
5 zeigt ähnlich zu 4 die Anordnung der elektrischen Bauteile. Zusätzlich ist in 5 dargestellt, dass die elektrischen Bauteile in verschiedenen Gehäusebereichen 35, 36, 37 innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet sein können. Im Ausführungsbeispiel ist ein erster Gehäusebereich 35 thermisch direkt vom Zylinder 12 beeinflusst. Während dem Betrieb des Verbrennungsmotors 4 ist davon auszugehen, dass der erste Gehäusebereich 35 vom Zylinder 12 stark aufgeheizt wird und damit heiß ist. Über einen Isolator 38 ist der erste Gehäusebereich 35 thermisch getrennt von einem zweiten Gehäusebereich 36 und von einem dritten Gehäusebereich 37. Im zweiten Gehäusebereich 36 ist der Vergaser 10 angeordnet. Der Isolator 38 kann aus einem Epoxidharz, welches isolierend wirkt, hergestellt sein. Im Betrieb des Verbrennungsmotors 4 liegt die Temperatur des Vergasers 10 im zweiten Gehäusebereich 36 deutlich unterhalb der Temperatur des Zylinders 12. Die Temperatur des zweiten Gehäusebereichs 36 ist durch den Isolator 38 während dem Betrieb des Verbrennungsmotors 4 deutlich geringer als die Temperatur des ersten Gehäusebereichs 35. Während des Betriebs des Verbrennungsmotors 4 liegt die Temperatur im zweiten Gehäusebereich 36 nur gering über der Umgebungstemperatur. Der zweite Gehäusebereich 36 ist demnach als kalt einzuordnen.
Im dritten Gehäusebereich ist das Steuergerät 28 angeordnet. Der zweite Gehäusebereich 36 kann vom dritten Gehäusebereich 37 baulich durch einen Wärmeleiter 39, beispielsweise durch ein Aluminiumblech, getrennt sein. Die Temperatur im dritten Gehäusebereich 37 ist derart, dass die Funktionsfähigkeit des Steuergeräts 28 nicht beeinträchtigt ist. Typischerweise liegt die Temperatur im dritten Gehäusebereich 37 auch während dem Betrieb des Verbrennungsmotors 4 nur gering oberhalb der Umgebungstemperatur. Auch der dritte Gehäusebereich 37 ist als kalt einzuordnen.
Neben den absoluten Temperaturunterschieden der Gehäusebereiche 35, 36, 37 während dem Betrieb des Verbrennungsmotors 4 kann auch das thermische Abklingverhalten nach dem Abstellen eines heißen Verbrennungsmotors 4 in den Gehäusebereichen 35, 36, 37 unterschiedlich sein. Das thermische Abklingverhalten ist zum einen durch den Isolator 38 beeinflusst. Zum anderen ist das thermische Abklingverhalten durch die räumliche Entfernung der elektrischen Bauteile vom Verbrennungsmotor 4 beeinflusst. Nicht nur über die Temperatur an den elektrischen Bauteilen, sondern auch über das thermische Abklingverhalten der elektrischen Bauteile können Rückschlüsse auf die Startbedingungen gezogen werden. Dies wird im Folgenden erläutert.
Die 6 und 7 zeigen schematisch jeweils einen möglichen Temperaturverlauf an unterschiedlichen Orten des Arbeitsgeräts zu unterschiedlichen Betriebsbedingungen. In 6 ist das thermische Abklingverhalten an den ausgewerteten Orten identisch, die absoluten Temperaturen während dem Betrieb des Verbrennungsmotors 4 unterscheiden sich jedoch.
Auf der x-Achse ist der Zeitverlauf mit der fortlaufenden Zeit t aufgetragen. Zum Startzeitpunkt t₁ wird der Verbrennungsmotor 4 gestartet. Zum Stoppzeitpunkt t₂ wird der Verbrennungsmotor 4 ausgeschaltet. Der Messzeitpunkt t₃ gibt den Zeitpunkt eines möglichen Wiederstartens des Verbrennungsmotors 4 an. Auf der y-Achse ist die Temperatur aufgetragen. T_U gibt die Umgebungstemperatur an. Eine Maximaltemperatur T_A1 des ersten Aktors 41 gibt die asymptotisch erreichbare Temperatur eines ersten Aktors 41 an, welche bei hinreichend langem Betrieb des Verbrennungsmotors 4 am ersten Aktor 41 erreicht werden kann. Eine Maximaltemperatur T_A2 des zweiten Aktors 42 gibt die Temperatur eines zweiten Aktors 42 oder eines Sensors 40 an, welche bei hinreichend langer Betriebsdauer des Verbrennungsmotors 4 erreicht werden kann. Die Funktion mit der durchgezogenen Linie gibt eine Temperatur T₄₁ am ersten Aktor 41 in Abhängigkeit der Zeit t an. Die gestrichelt dargestellte Funktion gibt eine Temperatur T₄₂ am zweiten Aktor 42 oder am Sensor 40 in Abhängigkeit der Zeit t an.
Vor dem Startzeitpunkt t₁ des Motorstarts sind die Temperatur T₄₁ des ersten Aktors 41 und die Temperatur T₄₂ des zweiten Aktors 42 identisch zur Umgebungstemperatur T_U. Nach dem Motorstart steigen die Temperatur T₄₁ des ersten Aktors 41 und die Temperatur T₄₂ des zweiten Aktors 42 an. Bei hinreichend langer Betriebsdauer des Verbrennungsmotors 4 nähert sich die Temperatur T₄₁ des ersten Aktors 41 asymptotisch der Maximaltemperatur T_A1 des ersten Aktors 41 an. Ebenso nähert sich die Temperatur T₄₂ des zweiten Aktors 42 asymptotisch der Maximaltemperatur T_A2 des zweiten Aktors 42 an. In diesem Beispiel ist die Maximaltemperatur T_A1 des ersten Aktors 41 größer als die Maximaltemperatur T_A2 des zweiten Aktors 42; entsprechend ist die Temperatur des T₄₁ ersten Aktors 41 größer als die Temperatur T₄₂ des zweiten Aktors 42 bei hinreichend langer Betriebsdauer des Verbrennungsmotors 4.
Zum Stoppzeitpunkt t₂ wird der Verbrennungsmotor 4 abgestellt. Sowohl die Temperatur T₄₁ des ersten Aktors 41 als auch die Temperatur T₄₂ des zweiten Aktors 42 sinken. Die Differenztemperatur ΔT, welche der Temperaturdifferenz der Temperatur T₄₁ des ersten Aktors 41 minus der Temperatur T₄₂ des zweiten Aktors 42 ΔT = T₄₁ – T₄₂ entspricht, wird bei Abkühlen der Temperatur T₄₁ des ersten Aktors 41 und der Temperatur T₄₂ des zweiten Aktors 42 geringer.
Zum Messzeitpunkt t₃ eines möglichen Wiederstarts des Verbrennungsmotors 4 liest das Steuergerät die Temperatur T₄₁ des ersten Aktors 41 und die Temperatur T₄₂ des zweiten Aktors 42 aus, bildet die Temperaturdifferenz ΔT und entscheidet, ob der Betrag der Temperaturdifferenz des |ΔT| größer einem frei wählbaren Parameter a ist, welcher in dem Steuergerät 28 abgelegt ist, oder ob der Betrag der Temperaturdifferenz |ΔT| kleiner oder gleich dem gewählten Parameter a ist. Ist der Betrag der Temperaturdifferenz |ΔT| größer dem Parameter a, so liegen Warmstartbedingungen vor. Ist der Betrag der Temperaturdifferenz |ΔT| kleiner oder gleich dem Parameter a, so liegen Kaltstartbedingungen vor. Der Parameter a kann unmittelbar eine vorgegebene, eine Grenzwerttemperatur sein; alternativ ist auch möglich, als Parameter a z. B. einen Grenzwert zum ohmschen Widerstand des Bauteils vorzugeben, so dass das Steuergerät nicht die Temperatur selbst auswertet, sondern lediglich die sich mit der Temperatur verändernden Werte der ohmschen Widerstände z. B. der Aktoren 41, 42. Im Steuergerät 28 kann jede Größe eines Aktors oder Sensors ausgewertet werden, die sich temperaturabhängig ändert; im Steuergerät 28 wird dann lediglich eine aufgrund der Temperatur sich ergebende Größenänderung der überwachten Größe ausgewertet, ohne dass die Temperatur selbst ermittelt werden muss. Entsprechend der auszuwertenden Größe wird der Parameter a gewählt. Die überwachte Größe kann z. B. der ohmsche Widerstand einer Spule sein, der bei gleicher Messspannung durch eine Spule fließende Strom, die bei konstantem Messstrom an der Spule abfallende Spannung, eine Änderung der Induktivität oder Kapazität eines Aktors oder Sensors oder entsprechende, temperaturabhängige Größen.
Im Schaubild nach 6 wird der Verbrennungsmotor 4 zum Messzeitpunkt t₃ nicht wieder gestartet. Bei hinreichend langer Verweildauer ohne Wiederstart des Verbrennungsmotors 4 nähern sich die Temperatur T₄₁ des ersten Aktors 41 und die Temperatur T₄₂ des zweiten Aktors 42 asymptotisch der Umgebungstemperatur T_U an.
7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Temperaturverlauf an verschiedenen Orten im Arbeitsgerät mit unterschiedlichem thermischem Abklingverhalten. Auf der x-Achse ist wiederum die Zeit t aufgetragen, wobei zum Startzeitpunkt t₁ der Motor gestartet wird, zum Stoppzeitpunkt t₂ der Motor abgestellt wird und zum Messzeitpunkt t₃ eine Messung erfolgt, um festzustellen, ob Warmstart- oder Kaltstartbedingungen vorliegen.
Auf der y-Achse ist wiederum die Temperatur T aufgetragen, mit T_U der Umgebungstemperatur. Die Maximaltemperatur T_A1 des ersten Aktors sowie die Maximaltemperatur T₄₂ des zweiten Aktors entsprechen den asymptotisch erreichbaren Temperaturen an den beiden Orten bei hinreichend langer Betriebsdauer des Verbrennungsmotors 4. Die durchgezogene Linie entspricht dem Temperaturverlauf der Temperatur T₄₁ des ersten Aktors 41 in Abhängigkeit der Zeit. Die gestrichelte Linie entspricht dem Temperaturverlauf der Temperatur T₄₂ des zweiten Aktors 42 oder des Sensors 40 in Abhängigkeit der Zeit t.
Vor dem Startzeitpunkt t₁ des Motorstarts herrscht sowohl am ersten Aktor 41, als auch am zweiten Aktor 42 oder Sensor 40 die Umgebungstemperatur T_U. Dementsprechend ist die Temperatur T₄₁ des ersten Aktors 41 identisch der Umgebungstemperatur T_U und die Temperatur T₄₂ des zweiten Aktors identisch der Umgebungstemperatur T_U. Nach dem Startzeitpunkt t₁ des Verbrennungsmotors 4 steigen die Temperatur T₄₁ des ersten Aktors 41 und die Temperatur T₄₂ des zweiten Aktors 42 an. Aufgrund des unterschiedlichen thermischen Abklingverhaltens steigt die Temperatur T₄₁ des ersten Aktors 41 stärker an als die Temperatur T₄₂ des zweiten Aktors 42. Der Gradient der Temperaturänderung in Abhängigkeit der Zeit t der Temperatur T₄₁ des ersten Aktors 41 ist größer als der Gradient der Temperaturänderung in Abhängigkeit der Zeit t der Temperatur T₄₂ des zweiten Aktors 42.
Nach hinreichend langer Betriebsdauer des Verbrennungsmotors 4 nähert sich sowohl die Temperatur T₄₁ des ersten Aktors 41 als auch die Temperatur T₄₂ des zweiten Aktors 42 dem asymptotischen Grenzwert der Maximaltemperatur T_A1 des ersten Aktors 41 beziehungsweise der Maximaltemperatur des zweiten Aktors T₄₂ an; es gilt T_A1 = T_A2. Die Maximaltemperatur zum zeitpinkt t₂ beträgt etwa 120°C. Aufgrund des unterschiedlichen thermischen Abklingverhaltens erreicht die Temperatur T₄₁ des ersten Aktors 41 den asymptotischen Grenzwert der Maximaltemperatur T_A1 des ersten Aktors 41 schneller als die Temperatur T₄₂ des zweiten Aktors 42 den asymptotischen Grenzwert der Maximaltemperatur T₄₂ des zweiten Aktors 42 erreicht.
Zum Stoppzeitpunkt t₂ des Motorstopps sinken sowohl die Temperatur T₄₁ des ersten Aktors 41 als auch die Temperatur T₄₂ des zweiten Aktors 42 ab. Aufgrund des unterschiedlichen thermischen Abklingverhaltens ist der Gradient der Temperatur in Abhängigkeit der Zeit t der Temperatur T₄₂ des zweiten Aktors 42 kleiner als der Gradient der Temperatur in Abhängigkeit der Zeit t der Temperatur T₄₁ des ersten Aktors 41.
Zum Messzeitpunkt t₃ wird im Ausführungsbeispiel die Temperaturdifferenz ΔT zwischen Temperatur T₄₁ des ersten Aktors 41 und Temperatur T₄₂ des zweiten Aktors 42 ΔT = T₄₁ – T₄₂ gemessen. Das Steuergerät 28 bildet den Betrag der Temperaturdifferenz ΔT und stellt fest, ob dieser |ΔT| größer einem frei wählbaren Parameter b oder |ΔT| kleiner oder gleich dem gewählten Parameter b ist. Ist der Betrag der Temperaturdifferenz |ΔT| größer dem Parameter b, so liegen Warmstartbedingungen vor. Ist der Betrag der Temperaturdifferenz |ΔT| kleiner oder gleich dem Parameter b, so liegen Kaltstartbedingungen vor. Hierbei ist wesentlich, dass das Steuergerät 28 die Zeitdifferenz zwischen Messzeitpunkt und Motorstoppzeitpunkt t₃ – t₂ beim Auswerten der Temperaturdifferenz ΔT beachtet. Alternativ kann das Steuergerät 28 zum Messzeitpunkt t₃ auch den Gradienten der Temperatur in Abhängigkeit der Zeit t zum Messzeitpunkt t₃ der Temperatur des zweiten Aktors T₄₂ und der Temperatur des ersten Aktors T₄₁ auswerten und miteinander vergleichen. Ist der Betrag der Differenz der Gradienten der Temperatur T₄₂ des zweiten Aktors 42 und der Temperatur T₄₁ des ersten Aktors 41 größer einem ebenfalls in dem Steuergerät 28 abgelegten, frei wählbaren Parameter c, so liegen Warmstartbedingungen vor; ist der Betrag kleiner oder gleich dem Parameter c, so liegen Kaltstartbedingungen vor.
Im dargestellten Diagramm in 7 wird der Verbrennungsmotor 4 zum Messzeitpunkt t₃ nicht wieder gestartet. Sowohl die Temperatur T₄₂ des zweiten Aktors 42 als auch die Temperatur T₄₁ des ersten Aktors 41 nähern sich mit hinreichend langer Wartezeit der Umgebungstemperatur T_U an.
Die 6 und 7 stellen idealisierte, also schematische Arbeitsbedingungen der elektrischen Bauteile dar. In Realität ist von einer Mischform des Temperaturverhaltens der elektrischen Bauteile aus den 6 und 7 auszugehen; die Bauteile werden demnach sowohl unterschiedliche absolute Betriebstemperaturen aufweisen, als auch ein unterschiedliches thermisches Abklingverhalten besitzen.
Das Steuergerät 28 kann vor der Messung der Temperaturen der elektrischen Bauteile auch die Messgrößen zunächst kalibrieren, insbesondere auf Null setzen. Nach dem Kalibrieren kann das Steuergerät die Messung der Temperaturen der elektrischen Bauteile mit den kalibrierten Messgrößen vornehmen.
Auch die Parameter b und c können unmittelbar eine vorgegebene, einen Grenzwert darstellende Temperatur sein; alternativ ist auch möglich, als Parameter b oder c z. B. einen Grenzwert zum ohmschen Widerstand des Bauteils vorzugeben, so dass das Steuergerät nicht die Temperatur selbst auswertet, sondern lediglich die sich mit der Temperatur verändernden Werte der ohmschen Widerstände z. B. der Aktoren 41, 42. Im Steuergerät 28 kann jede Größe eines Aktors oder Sensors ausgewertet werden, die sich temperaturabhängig ändert; im Steuergerät 28 wird dann lediglich eine aufgrund der Temperatur sich ergebende Größenänderung der überwachten Größe ausgewertet, ohne dass die Temperatur selbst ermittelt werden muss. Entsprechend der auszuwertenden Größe wird der Parameter b oder c gewählt. Die überwachte Größe kann z. B. der ohmsche Widerstand einer Spule sein, der bei gleicher Messspannung durch eine Spule fließende Strom, die bei konstantem Messstrom an der Spule abfallende Spannung, eine Änderung der Induktivität oder Kapazität eines Aktors oder Sensors oder entsprechende, temperaturabhängige Größen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202011000519 U1 [0002]

Claims

Arbeitsgerät mit einem Verbrennungsmotor (4) und mit einer Startvorrichtung zum Starten des Verbrennungsmotors (4), und mit einem Gehäuse (2), wobei innerhalb des Gehäuses (2) an einem ersten Ort ein erstes elektrisches Bauteil angeordnet ist und an einem zweiten Ort ein zweites elektrisches Bauteil angeordnet ist, und mit einem Steuergerät (28), das mit dem ersten elektrischen Bauteil und mit dem zweiten elektrischen Bauteil verbunden ist, und das Steuergerät (28) einen ersten temperaturabhängigen Wert des ersten elektrischen Bauteils und einen zweiten temperaturabhängigen Wert des zweiten elektrischen Bauteils erfasst, und abhängig von diesen Werten die Startbedingungen festlegt, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil ein erster Aktor (41) ist, und dass das zweite Bauteil ein zweiter Aktor (42) oder ein Sensor (40) ist.
Arbeitsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste elektrische Bauteil an einem Ort liegt, der thermisch näher am Verbrennungsmotor (4) liegt als das zweite elektrische Bauteil an einem anderen Ort.
Arbeitsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Ort ein anderes thermisches Abklingverhalten vorliegt als an dem zweiten Ort.
Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) räumlich in einen ersten Gehäusebereich (35) und einen zweiten Gehäusebereich (36) getrennt ist, und dass das erste elektrische Bauteil im ersten Gehäusebereich (35) und das zweite elektrische Bauteil im zweiten Gehäusebereich (36) angeordnet sind.
Arbeitsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gehäusebereich (35) vom zweiten Gehäusebereich (36) thermisch getrennt ist.
Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (40) am Steuergerät (28) angeordnet ist.
Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder zweite Aktor (41, 42) ein Magnetventil, eine Zündspule, ein Generator, ein Einspritzventil oder dgl. Bauelement ist.
Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (40) ein Drucksensor (32), ein Temperatursensor (20) oder dgl. Bauelement ist.
Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses (2) an einem dritten Ort ein drittes elektrisches Bauteil angeordnet ist, wobei das dritte elektrische Bauteil ein Aktor (40, 41) ist.
Verfahren zur Ermittlung der Startbedingungen eines Arbeitsgeräts mit einem Verbrennungsmotor (4), wobei ein mit einem ersten elektrischen Bauteil und mit einem zweiten elektrischen Bauteil verbundenes Steuergerät (28) am ersten elektrischen Bauteil eine erste temperaturabhängige Messgröße und am zweiten elektrischen Bauteil eine zweite temperaturabhängige Messgröße ermittelt, wobei das Steuergerät (28) die erste Messgröße mit der zweiten Messgröße vergleicht und die Startbedingungen feststellt, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (28) die erste Messgröße an einem ersten Aktor (41) ermittelt, und dass das Steuergerät (28) die zweite Messgröße an einem zweiten Aktor (42) oder an einem Sensor (40) ermittelt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messgrößen während dem Startvorgang des Arbeitsgerätes ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (41, 42) zum Ermitteln der Messgröße mit einem Strom beschickt wird, wobei zum Ermitteln der Messgröße ein kleinerer Strom verwendet wird als der zum Betrieb des Aktors (41, 42) mindestens erforderliche Strom.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (28) an einer im Aktor (41, 42) angeordneten Spule einen temperaturabhängigen Widerstand ermittelt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (28) mindestens teilweise die zeitliche Änderung eines Magnetfelds einer im Aktor angeordneten Spule aufzeichnet und daraus die Messgröße bildet.