DE202005020147U1 - Startvorrichtung für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Startvorrichtung für Brennkraftmaschinen Download PDF

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Abstract

Startvorrichtung (310) zum Start einer Brennkraftmaschine (300) mit einer Vorrichtung zum Antreiben der Kurbelwelle (302) der Brennkraftmaschine (300), eine ein Drehzahlsignal erzeugende Vorrichtung, wie Drehzahlsensor (308), und zumindest einer einen Zündfunken erzeugenden Vorrichtung, wie Zündkerze (306), dadurch gekennzeichnet, daß ein Zündfunke von einer einen Zündfunken erzeugenden Vorrichtung, wie Zündkerze (306), als Funktion der Drehzahl der Kurbelwelle von der Startvorrichtung (310) steuerbar oder erzeugbar ist, wobei bei Drehzahlen unterhalb der Leerlaufdrehzahl bereits ein progressiver Anstieg (11) der Frühverstellung des Zündwinkels vor dem oberem Totpunkt der Kurbelwelle (302) der Brennkraftmaschine (300) als Funktion der Kurbelwellendrehzahl erfolgt, der bei steigender Kurbelwellendrehzahl von einem Abfall (21) der Frühverstellung des Zündwinkels auf ein Plateau (102) des Leerlaufdrehzahlbereichs gefolgt ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine solche Startvorrichtung für Brennkraftmaschinen.
  • Stand der Technik
  • Bei Brennkraftmaschinen ist der Motorstart mit Seilzugstartern bekannt. Dabei wird eine Brennkraftmaschine gestartet, in dem der Seilzug des Seilzugstarters möglichst schnell angezogen wird. Insbesondere bei Brennkraftmaschinen mit weniger als vier Zylindern ist die vom Bediener aufzubringende Anfangskraft beim Durchziehen des Seilzuges bzw. die notwendige Seilzuggeschwindigkeit groß, um beim Starten der Brennkraftmaschine erfolgreich zu sein. Allerdings sind viele Bediener durch diese Anforderungen körperlich stark belastet oder auch überlastet, so dass es oft nicht zum erfolgreichen Motorstart kommt bzw. es vieler Versuche dazu bedarf, bevor die Brennkraftmaschine erfolgreich gestartet wird. Auch besteht die Gefahr der körperlichen Beeinträchtigung des Bedieners durch die hohen körperlichen Anforderungen.
  • Diese hohen Belastungen treten insbesondere bei Brennkraftmaschinen mit typischer Weise weniger als vier Zylindern auf, wobei beim Drehen der Kurbelwelle die Kompressionsarbeit direkt vom Bediener übernommen wird und die entsprechenden Kraftverläufe stoßartig oder auch impulsartig auftreten.
  • Weiterhin sind aufgrund der modernen Zylinderfertigungsverfahren hohe Abdichtungen zwischen Zylinderbohrung und Kolben erreicht, so dass sich die zu komprimierende Zylinderfüllung wegen geringer Leckraten nicht mehr nennenswert reduziert.
  • Darüber hinaus finden sich aufgrund von kompakten Bauraumsituationen immer häufiger Brennkraftmaschinen mit relativ kurzen Pleuelstangen. Dies bewirkt auch, dass sich aufgrund der Hebelverhältnisse im Kurbeltrieb der Brennkraftmaschine ungünstige Kraftverläufe beim Durchdrehen der Kurbelwelle ergeben.
  • Auch werden moderne Brennkraftmaschinen mit hoher Verdichtung betrieben, was zu einem geringeren Schadstoffgehalt des Abgases führt. Dies bedeutet jedoch auch wiederum, dass bei solch ausgelegten Brennkraftmaschinen die Verdichtungsarbeit erhöht ist.
  • Zum Zweck einer möglichst geringen spezifischen Abgasschadstoffemission und der besseren Ausnutzung der hochqualitativen Kraftstoffe werden moderne Brennkraftmaschinen bis hinunter in den Start- und Leerlaufbereich mit Zündzeitpunkten weit vor dem oberen Totpunkt (OT) des Kurbeltriebs betrieben. Dies kann jedoch auch zu einer Rückwärtsdrehung der Kurbelwelle führen, wenn die Seilzugstarterhandhabung vom Bediener ungeschickt durchgeführt wird. Dadurch wird bewirkt, dass der Seilzug des Starterseils mit dem dazugehörigen Handgriff eingerollt wird, was allgemein von dem Bediener als unangenehmes Rückschlagen empfunden wird. Um dieses Rückschlagen beim Stand der Technik zu vermeiden, wird bei zu langsamen Drehzahlen unterhalb einer sogenannten Startdrehzahl die Zündanlage derart ausgeführt, dass keine für einen Funkenüberschlag an der Zündkerze ausreichende Zündspannung zur Verfügung gestellt wird. Daher wird eine einer Startdrehzahl entsprechende hohe Drehzahl des Seilzugstarters benötigt, um die Brennkraftmaschine zu starten. Darüber hinaus liegt die Drehzahlgrenze, ab der ein Zündfunke erzeugt wird, relativ hoch. Somit muss der Bediener eine hohe Geschwindigkeit des Seilzugs erzeugen und somit eine relativ hohe Anfangskraft am Seilzug aufbringen.
  • Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Startvorrichtung für Brennkraftmaschinen zu schaffen, die eine deutliche Entlastung des Bedieners erbringt. Auch ist es eine Teilaufgabe bei Brennkraftmaschinen mit Seilzugstarter, die erforderliche Zuggeschwindigkeit des Seilzugs und/oder die Zugbeschleunigung zu Beginn des Startvorgangs zu reduzieren und dadurch die erforderliche Kraft beim Ziehen des Seilzugs zu erniedrigen.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Startvorrichtung gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1a ein Diagram eines Zündzeitpunkts vor Motor-OT als Funktion der Motordrehzahl der Brennkraftmaschine nach dem Stand der Technik;
  • 1b ein Diagram eines Zündzeitpunkts vor Motor-OT als Funktion der Motordrehzahl der Brennkraftmaschine nach dem Stand der Technik mit Startunterstützung;
  • 2 ein schematisches Diagram eines erfindungsgemäßen Verlaufs des Zündzeitpunkts vor Motor-OT bzw. der Frühverstellung des Zündwinkels als Funktion der Kurbelwellendrehzahl der Brennkraftmaschine;
  • 3 ein Diagram eines erfindungsgemäßen Verlaufs des Zündzeitpunkts vor Motor-OT als Funktion der Motordrehzahl der Brennkraftmaschine ohne Leerlaufstabilisierung;
  • 4 ein Diagram eines erfindungsgemäßen Verlaufs des Zündzeitpunkts vor Motor-OT als Funktion der Motordrehzahl der Brennkraftmaschine mit Leerlaufstabilisierung;
  • 5 eine schematische Darstellung der Frühverstellung des Zündwinkels und der Kraft zum Durchdrehen des Motors als Funktion der Kurbelwellendrehzahl;
  • 6 eine Tabelle einer erfindungsgemäßen Zündwinkels vor Motor-OT und der Drehzahl der Brennkraftmaschine; und
  • 7 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Bevorzugte Ausführung der Erfindung
  • Die 1a zeigt ein Diagramm des Zündzeitpunkts vor oberem Motor-OT einer Brennkraftmaschine als Funktion der Motordrehzahl nach dem Stand der Technik. Dabei ist zu erkennen, dass unterhalb etwa 1000 1/min kein Zündfunke entsteht. Von ca. 1000 1/min bis ca. 1750 1/min erkennt man in einem Teil der Kurve, dass der Zündzeitpunkt vor dem oberen Totpunkt (Motor-OT) insgesamt gering ist und mit steigender Drehzahl auf etwa Null abnimmt, siehe Bezugsziffer 1. Bei einer ersten Grenzdrehzahl 2 springt der Zündzeitpunkt vor Motor-OT auf etwa 8° und bleibt bis ca. 5000 1/min konstant, siehe Plateau 3. Anschließend springt der Zündzeitpunkt vor Motor-OT zu höheren Drehzahlen bei 4 erneut auf etwa 20° und steigt dann bei Kurventeil 5 langsam an, bis bei 8000 1/min etwa ein Plateau 6 erreicht ist.
  • Das erste Plateau 3 entspricht dem Drehzahlbereich von ca. 5000 1/min bis ca. 550 1/min und des Leerlaufbereichs. Unterhalb der Leerlaufdrehzahl wird kein wesentlicher Zündzeitpunkt vor OT vorgesehen, da in diesem unteren Drehzahlbereich ein Rückschlagen der Kurbelwelle vermieden werden soll, indem bei zu geringen Drehzahlen unterhalb einer sogenannten Startdrehzahl die Zündanlage derart ausgeführt ist, dass keine für einen Funkenüberschlag an der Zündkerze ausreichende Zündspannung zur Verfügung gestellt wird.
  • Die 1b zeigt ebenfalls ein Diagramm des Zündzeitpunkts vor oberem Motor-OT einer Brennkraftmaschine als Funktion der Motordrehzahl nach dem Stand der Technik. Dabei ist zu erkennen, dass knapp unterhalb etwa 1000 1/min kein Zündfunke entsteht und von ca. 1000 1/min bis ca. 6000 1/min der Zündzeitpunkt vor dem oberen Totpunkt (Motor-OT) mit steigender Drehzahl auf ein Plateau von ca. 24° ansteigt, siehe Bezugsziffern 7 und 8.
  • Die 2 zeigt in einem Diagramm schematisch den erfindungsgemäßen Verlauf des Zündzeitpunkts vor Motor-OT bzw. der Frühverstellung des Zündwinkels als Funktion der Drehzahl der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine. Dabei sind im Wesentlichen fünf Bereiche zu erkennen. In einem ersten Bereich 10 steigt die Frühverstellung des Zündwinkels von Null progressiv an, siehe 11. Der Kurvenverlauf 11 entspricht annähernd dem eines Astes einer umgekehrten Parabel. Der Bereich 10 ist der Startbereich. Der Bereich 20, der sich dem Bereich 10 zu höheren Kurbelwellendrehzahlen anschließt ist der Bereich der Leerlaufstabilisierung. In diesem Bereich findet erst eine sprunghafte Abnahme 21 der Frühverstellung des Zündwinkels statt und bei höheren Drehzahlen nimmt die Frühverstellung mit steigender Drehzahl erneut leicht ab, siehe 22. Der Bereich 30, der sich dem Bereich 20 der Leerlaufstabilisierung anschließt, ist der Leerlaufbereich, in welchem die Frühverstellung nahezu konstant ist oder geringfügig mit steigender Drehzahl abnimmt. Der Bereich 40, der sich dem Leerlaufbereich 30 anschließt, ist der Beschleunigungsbereich oder Verzögerungsbereich und stellt einen Übergang vom Leerlaufbereich 30 zum Arbeitsbereich 50 dar. In diesem Bereich 40 wird ein sprunghafter Übergang 41 der Frühverstellung mit anschließender geringfügiger Steigung 42 mit wachsender Drehzahl realisiert, bevor bei 50 ein Plateau 51 als Arbeitsbereich erreicht ist.
  • Die 3 zeigt ein Diagramm eines erfindungsgemäßen Verlaufs des Zündzeitpunkts vor Motor-OT einer Brennkraftmaschine als Funktion der Motordrehzahl. Dabei ist im Gegensatz zum Stand der Technik gemäß 1a in diesem Diagramm der 3 zu erkennen, dass ab etwa 400 1/min bereits ein progressiv ansteigender Zündzeitpunkt 100 vor Motor-OT vorliegt. Von ca. 400 1/min bis ca. 2250 1/min steigt der Wert des Zündzeitpunkts vor dem oberen Totpunkt (Motor-OT) mit steigender Drehzahl stark an, wobei bei etwa 2250 1/min ein Maximalwert von ca. 18° erreicht ist. Bei diesem Drehzahlwert fällt der Wert des Zündzeitpunkts von 18° auf etwa 8° vor Motor-OT steil ab, siehe 101, und bleibt bis ca. 4400 1/min konstant, siehe Kurventeil 102. Anschließend springt der Wert des Zündzeitpunkts bei ca. 4400 1/min erneut auf etwa 22° vor Motor-OT an, siehe Kurventeil 103, und steigt dann erneut langsam an, siehe Kurventeil 104, bis er bei 6000 1/min ein Plateau 105 erreicht hat.
  • Es ist in 3 deutlich zu erkennen, dass der Zündfunke bereits bei niedrigster Drehzahl einsetzt, der Zündzeitpunkt also so eingestellt ist, dass ein Rückdrehen der Brennkraftmaschine nicht vorkommen kann, d.h. ein Zündzeitpunkt mit sehr geringem Abstand vor, nach oder im oberen Totpunkt des Kurbeltriebs. Weiterhin der Zündzeitpunkt mit ansteigender Startdrehzahl eine große Progression in Richtung des Betriebszündzeitpunkts aufweist und dass sich nach Erreichen der Leerlaufdrehzahl bzw. des Leerlaufdrehzahlbereichs ein konstanter Zündzeitpunkt 102 für eine stabiles Leerlaufverhalten der Brennkraftmaschine einstellt. Somit stellt der Übergang von dem progressiven Anstieg auf das erste Plateau 102 der Übergang zum Leerlaufdrehzahlbereich dar und der weitere Anstieg bei ca. 4400 1/min stellt den Übergang 103 zum Arbeitsdrehzahlbereich dar.
  • Der erfindungsgemäße Verlauf des Zündzeitpunkts als Funktion der Motordrehzahl bzw. Kurbelwellendrehzahl in einer erfindungsgemäßen Zündanlage bewirkt dabei das Folgende. Bei einem langsamen Durchziehen des Seilzugstarters über die Kompression der Brennkraftmaschine erfolgt die Zündung zu einem sehr späten Zündzeitpunkt, so dass die Brennkraftmaschine nicht zurückschlagen kann. Wobei die durch die Verbrennung der Zylinderfüllung frei werdende Energie den Kurbeltrieb beschleunigt. Allerdings ist aufgrund der physikalischen Grenzen die Beschleunigung in der Regel in diesem Bereich noch nicht ausreichend um ein selbständiges Erreichen der Leerlaufdrehzahl zu erreichen. Allerdings wird durch die geringe Beschleunigung der Bediener beim weiteren Durchziehen des Starterseils unterstützt, so dass er bei den nächsten Kurbelwellenumdrehungen die kompressionsbedingten Kraftspitzen nur noch gering oder nicht mehr wahrnimmt und sich für ihn wegen des progressiv verlaufenden Zündzeitpunkts der weitere Verlauf der Kraft bis zum vollständigen Ausziehen des Seils stark degressiv darstellt. Die nicht mehr benötigte Armkraft wird in eine Beschleunigungsbewegung umgesetzt, so dass der Startergriff des Seilzugstarters im Verlauf bis zum Erreichen des Seilendes im vollständig ausgezogenen Zustand immer schneller gezogen werden kann. Dadurch kann unter günstigen Umständen bereits weit vor dem Erreichen des Seilendes eine ausreichend hohe Drehzahl des Kurbeltriebs der Brennkraftmaschine und ein ausreichend früher Zündzeitpunkt vor dem oberen Totpunkt des Kurbeltriebs erreicht sein, so dass die Brennkraftmaschine anspringt und die Leerlaufdrehzahl erreicht. Insgesamt wird somit eine deutliche Verringerung der Seilzuggeschwindigkeit zum erfolgreichen Starten der Brennkraftmaschine erreicht. Dies bewirkt auch eine deutliche Reduzierung der dazu erforderlichen Kraft, weil keine Kraftspitzen mehr auftreten, wie beim schnellen Durchziehen nach dem Stand der Technik.
  • Der Leerlaufbereich wird durch eine Absenkung des Zündzeitpunkts gegenüber dem Zündzeitpunkt im Arbeitsbereich und dem Zündzeitpunkt im oberen Startbereich stabilisiert. Dies bewirkt, dass die Brennkraftmaschine zur Erhaltung ihres Betriebspunkts relativ stark entdrosselt werden muß. Dadurch sinkt die angesaugte Kraftstoff-/Luftgemischmenge und die häu fig auftretenden Ungenauigkeiten bei der Gemischbildung treten prozentual in den Hintergrund. Für den Fall, dass die Brennkraftmaschine während der Leerlaufphase durch innere oder äußere Anregungen in seiner Drehzahl durchsacken würde, also in der Drehzahl absinken würde, würde die Brennkraftmaschine mit dem Abfall zur oberen Startdrehzahl wegen des sprunghaft steigenden Frühzündungswinkels automatisch wieder auf die Leerlaufdrehzahl beschleunigt werden.
  • Zusätzlich zu dem oben beschriebenen Effekt einer Selbstregelung bei einem Absacken der Leerlaufdrehzahl kann weiterhin ein degressiver Verlauf des Zündwinkels im Leerlaufbereich vorgenommen werden, wie es in den 2 und 4 dargestellt ist. Dort ist der Leerlaufbereich jeweils mit einem bei zunehmender Drehzahl absinkenden Zündwinkel bzw. Zündzeitpunkt vor Motor-OT 22, 110 versehen. Eine leichte Verringerung der Leerlaufdrehzahl bewirkt eine leichte Erhöhung der Frühzündung, so dass die Leerlaufdrehzahl wieder auf ihren ursprünglichen Wert angehoben wird.
  • Auf der anderen Seite bewirkt eine Abweichung der Leerlaufdrehzahl in Richtung zu höheren Drehzahlen eine Abschwächung der Motorkraft durch den leicht degressiven Verlauf des Zündwinkels und die Motordrehzahl sinkt wieder auf ihren früheren Wert ab. Der Leerlauf der Brennkraftmaschine wird somit selbstregelnd an einer Motordrehzahl gehalten und Abweichungen der Motordrehzahl werden durch die Veränderung des Zündwinkels selbsttätig korrigiert.
  • Vorteilhaft kann die selbstregelnde Funktion als ausschließliche Funktion der Motordrehzahl hinterlegt sein. Auch kann es vorteilhaft sein, wenn verschiedene Zündzeitpunktverläufe in dem Verfahren zur Steuerung der Startvorrichtung hinterlegt sind, zwischen welchen als Funktion anderer Größen gewechselt werden kann. Beispielsweise kann der Wechsel zwischen verschiedenen Zündzeitpunktverläufen als Funktion von Eingangs größen, wie Beschleunigung und/oder Verzögerung der Drehzahl der Brennkraftmaschine, Temperatur der Brennkraftmaschine, Abgastemperatur, Abgaszusammensetzung und/oder ähnlichem durchgeführt werden.
  • Die 5 zeigt schematisch ein Diagramm 200 zur Verdeutlichung der Kraftverhältnisse während des Starts der Brennkraftmaschine. Es ist ein Startvorgang mittels eines Seilzugstarters mit einer erfindungsgemäßen Verfahrensweise anschaulich dargestellt. Das Diagramm zeigt die Frühverstellung des Zündwinkels sowie den Kraftaufwand zum Durchdrehen der Brennkraftmaschine bzw. des Motors als Funktion der Kurbelwellendrehzahl. Dabei zeigt die Linie 201 die Frühverstellung des Zündwinkels und die Balken 210, 211, 212 den Kraftaufwand beim Ziehen des Seilzugstarters. Es ist zu erkennen, dass der Zündwinkel bereits deutlich unterhalb der Leerlaufdrehzahl beginnt zu größeren Zündwinkeln vor OT anzusteigen. Zu Beginn ist der Kraftaufwand 213 zum Durchdrehen der Brennkraftmaschine vollständig durch den Seilzugstarter aufzubringen, was durch den ersten Balken 210 gekennzeichnet ist. Dies erfolgt alles während der ersten Kurbelumdrehung 220. Während der ersten Kurbelumdrehung 220 wird bei 230 der erste Zündfunke ausgelöst. Dadurch wird die Kurbelwelle etwas beschleunigt. Dies bewirkt, daß bei der zweiten Kurbelumdrehung 221 die Kraft zum Durchdrehen der Brennkraftmaschine aufgeteilt wird auf einen Kraftanteil durch den Seilzugstarter 211a und den Kraftanteil aufgrund der Verbrennung in der Brennkraftmaschine 211b. Gleichzeitig steigt die Frühverstellung des Zündwinkels an. Während der zweiten Kurbelumdrehung 221 wird ein Zündfunke 231 ausgelöst, was die Kurbelwelle beschleunigt. Dies bewirkt erneut, daß bei der dritten Kurbelumdrehung 222 die Kraft zum Durchdrehen der Brennkraftmaschine aufgeteilt wird auf einen reduzierten Kraftanteil durch den Seilzugstarter 212a und einen erhöhten Kraftanteil aufgrund der Verbrennung in der Brennkraftmaschine 212b. Der Seilzugstarter hat wieder weniger Kraft aufzubringen. Auch wird dadurch die Drehzahlschwelle 250 überschritten, welche als Minimaldrehzahl zum erfolgreichen Motorstart überschritten wer den muss. Gleichzeitig steigt weiter die Frühverstellung des Zündwinkels an und der Zündfunke 232 der dritten Kurbelumdrehung 222 beschleunigt die Kurbelwelle weiter, bis die Leerlaufgrenzdrehzahl 240 erreicht ist und die Frühverstellung bei Drehzahl 240 abgesenkt wird, weil die Leerlaufgrenzdrehzahl überschritten wird und ein stabiler Leerlauf erreicht ist.
  • Die 6 zeigt eine Tabelle, in welcher in der linken Spalte die Motordrehzahl und in der rechten Spalte der Zündwinkel vor Motor-OT dargestellt ist. Es ist zu erkennen, dass bei 400 1/min der Zündwinkel noch 0 ist aber beginnt zu negativen Werten zu steigen. Der Zündwinkel steigt dann bis 2300 1/min auf Werte von –19° an, bis er bei 2300 1/min auf –12° absinkt. Das Leerlaufplateau erstreckt sich dann von 2300 1/min bis 4000 1/min. Bei dieser Drehzahl sinkt der Zündwinkel von –12° auf –9,5° geringfügig ab, damit eine Leerlaufselbstregelung realisiert werden kann, wie bereits oben beschrieben. Bei Drehzahlen von 4000 1/min steigt der Zündwinkel im Übergang zum Arbeitsbereich wieder steil an und verläuft bis 12500 1/min geringfügig ansteigend, bis bei 13500 1/min der Zündwinkel am Ende des Arbeitsbereichs wieder auf –10° absinkt.
  • Die 7 zeigt schematisch eine Brennkraftmaschine 300 mit Kolben 301, Kurbelwelle 302 und Pleuel 303. Der Kolben läuft, wie bekannt, in der Laufbuchse des Motors und komprimiert das in dem Brennraum 305 eingebrachte Kraftstoff-/Luftgemisch, das von einem Zündfunken einer Zündkerze 306 entzündet wird. Weiterhin ist ein Seilzug eines Seilzugstarters 307 zu erkennen, mit welchem die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine manuell angetrieben werden kann. Ein Drehzahlsensor 308 detektiert die Kurbelwellendrehzahl, auch Motordrehzahl genannt.
  • Zur Steuerung des Motorstarts und der Zündung ist eine Vorrichtung 310 vorgesehen, welche den Zündfunken der Zündkerze 306 unter anderem als Funktion der Motordrehzahl steuert. Diese kann den Zündzeitpunkt erfindungsgemäß in Abhängigkeit der Motordrehzahl und gegebenenfalls anderer Größen steuern.
  • Vorzugsweise kann die Erfindung angewendet werden mit Seilzugstartern für Brennkraftmaschinen, bei welchen im Kraftweg zwischen einer Handhabe oder einem Starterseil und einem Ausgangselement eines Seilzugstarters oder der Kurbelwelle ein elastisches Federmittel vorgesehen ist. Solche ein Federmittel aufweisende Startvorrichtungen sind unter anderem durch die DE 203 19 902 U1 bekannt geworden, deren vollständiger Inhalt, um Wiederholungen zu vermeiden, hiermit ausdrücklich zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Unterlagen gehört.
  • Die Erfindung ist nicht auf Startvorrichtungen mit Seilzugstarter beschränkt, sondern kann auch mit anderen Startmitteln verwendbar sein. Ebenso ist die Erfindung nicht auf Brennkraftmaschinen mit nur einem Zylinder beschränkt, sondern kann auch mit einer anderen Anzahl von Zylindern verwendet werden, wie 2, 3, 4, 5, 6 etc.
    • 1
    Absinken auf Null
    2
    Grenzdrehzahl
    3
    Plateau
    4
    Sprung
    5
    langsames Ansteigen
    6
    Plateau
    7
    Anstieg
    8
    Plateau
    10
    erster Bereich
    11
    progressiver Anstieg
    20
    zweiter Bereich
    21
    sprunghafte Abnahme
    22
    Abnahme mit steigender Drehzahl
    30
    Leerlaufbereich
    40
    Beschleunigungsbereich
    41
    sprunghafter Anstieg
    42
    geringfügige Steigung
    50
    Arbeitsbereich
    51
    Plateau
    100
    progressiver Anstieg
    101
    steiler Abfall
    102
    Plateau
    103
    Sprung des Zündzeitpunkts, Übergang zum Arbeitsdrehzahlbereich
    104
    langsames Ansteigen
    105
    Plateau
    110
    absinkende Zündwinkelfrühverstellung mit steigender Drehzahl
    200
    Diagramm
    201
    Diagrammlinie
    210
    Balken für Kraftaufwand
    211
    Balken für Kraftaufwand
    211a
    Kraftanteil des Seilzugstarters
    211b
    Kraftanteil durch Verbrennung
    212
    Balken für Kraftaufwand
    212a
    Kraftanteil des Seilzugstarters
    212b
    Kraftanteil durch Verbrennung
    213
    Kraftniveau zum Durchdrehe der Kurbelwelle
    220
    erste Kurbelwellenumdrehung
    221
    zweite Kurbelwellenumdrehung
    222
    dritte Kurbelwellenumdrehung
    230
    erster Zündfunke
    231
    Zündfunke
    232
    Zündfunke
    240
    Leerlaufgrenzdrehzahl
    250
    Drehzahlschwelle
    300
    Brennkraftmaschine
    301
    Kolben
    302
    Kurbelwelle
    303
    Pleuel
    305
    Brennraum
    306
    Zündkerze
    307
    Seilzug des Seilzugstarters
    308
    Drehzahlsensor
    310
    Vorrichtung zur Steuerung des Starts der Brennkraftmaschine und der Zündung

Claims (17)

  1. Startvorrichtung (310) zum Start einer Brennkraftmaschine (300) mit einer Vorrichtung zum Antreiben der Kurbelwelle (302) der Brennkraftmaschine (300), eine ein Drehzahlsignal erzeugende Vorrichtung, wie Drehzahlsensor (308), und zumindest einer einen Zündfunken erzeugenden Vorrichtung, wie Zündkerze (306), dadurch gekennzeichnet, daß ein Zündfunke von einer einen Zündfunken erzeugenden Vorrichtung, wie Zündkerze (306), als Funktion der Drehzahl der Kurbelwelle von der Startvorrichtung (310) steuerbar oder erzeugbar ist, wobei bei Drehzahlen unterhalb der Leerlaufdrehzahl bereits ein progressiver Anstieg (11) der Frühverstellung des Zündwinkels vor dem oberem Totpunkt der Kurbelwelle (302) der Brennkraftmaschine (300) als Funktion der Kurbelwellendrehzahl erfolgt, der bei steigender Kurbelwellendrehzahl von einem Abfall (21) der Frühverstellung des Zündwinkels auf ein Plateau (102) des Leerlaufdrehzahlbereichs gefolgt ist.
  2. Startvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfall (21) zum Leerlaufbereich sprunghaft erfolgt.
  3. Startvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei weiter steigender Kurbelwellendrehzahl ein Anstieg (41) der Frühverstellung des Zündwinkels in einen Arbeitsbereich (50) der Brennkraftmaschinen erfolgt.
  4. Startvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstieg (41) zum Arbeitsbereich (50) sprunghaft erfolgt.
  5. Startvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstieg (41) zum Arbeitsbereich (50) sprunghaft erfolgt, gefolgt von einem mit steigender Drehzahl geringer ausgebildeten Anstieg (42).
  6. Startvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Plateau (102) der Frühverstellung des Zündwinkels im Leerlaufdrehzahlbereich wesentlichen konstant ist.
  7. Startvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Plateau (102) der Frühverstellung des Zündwinkels im Leerlaufdrehzahlbereich mit steigender Kurbelwellendrehzahl eine absinkende Frühverstellung (22) des Zündwinkels aufweist.
  8. Startvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Frühverstellung des Zündwinkels zumindest im unteren Drehzahlbereich des Arbeitsbereichs (50) zumindest geringfügig ansteigt.
  9. Startvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Frühverstellung des Zündwinkels von kleinen Drehzahlen kommend vor dem Absinken zum Leerlaufbereich etwa den 1,5fachen bis 2,5fachen Wert der Frühverstellung des Zündwinkels im Leerlaufbereich annimmt.
  10. Startvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Frühverstellung des Zündwinkels von kleinen Drehzahlen kommend vor dem Absinken zum Leerlaufbereich etwa einen 40% bis 100% Wert der Frühverstellung des Zündwinkels im Arbeitsbereich annimmt und vorteilhaft einen 70% bis 90% Wert der Frühverstellung des Zündwinkels im Arbeitsbereich annimmt.
  11. Startvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündung bei Drehzahlen unterhalb der Leerlaufdrehzahl angesteuert wird und die Frühverstellung des Zündwinkels bei Drehzahlen im Bereich von etwa 100 1/min bis 600 1/min beginnt von Null abzuweichen.
  12. Startvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Zündzeitpunktverläufe zur Steuerung der Startvorrichtung hinterlegt sind, zwischen welchen als Funktion weiterer Eingangsgrößen gewechselt wird.
  13. Startvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wechsel zwischen verschiedenen Zündzeitpunktverläufen als Funktion von Eingangsgrößen, wie Beschleunigung und/oder Verzögerung der Drehzahl der Brennkraftmaschine, Temperatur der Brennkraftmaschine, Abgastemperatur, Abgaszusammensetzung und/oder weiterer Größen durchgeführt wird.
  14. Startvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zum manuellen Drehen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine vorgesehen ist.
  15. Startvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Seilzugstarter (307) zum manuellen Drehen der Kurbelwelle (301) der Brennkraftmaschine (300) vorgesehen ist.
  16. Startvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Übertragungsweg oder Kraftweg zwischen einer Handhabe oder einem Starterseil und einem Ausgangselement eines Seilzugstarters oder der Kurbelwelle ein elastisches Federmittel vorgesehen ist.
  17. Brennkraftmaschine mit einer Startvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 16.
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