DE4116395C2 - Betriebsartensteller für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Betriebsartensteller für einen Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiger Betriebsartensteller ist aus der DE 25 09 443 C2 bekannt. Zum Ausschalten des Verbrennungsmo­ tors wird in der Stoppstellung die Zündanlage auf Masse ge­ legt, also kurzgeschlossen. In der Betriebsstellung sowie in Startstellung (Startgas oder Choke) ist die Zündanlage ein­ geschaltet.

Im Zuge der Optimierung des Leistungsverhaltens eines Ver­ brennungsmotors, insbesondere eines Zweitaktmotors sowie dessen Abgasverhaltens werden elektronische Zündanlagen ein­ gesetzt, die zum Beispiel die Zündung nach einem sogenannten Kennfeld einstellen, um eine dem jeweiligen Betriebszustand des Verbrennungsmotors angepaßte Zündung zu erreichen.

Mit derartigen elektronischen Zündanlagen, die meist unter Verwendung eines Mikroprozessors ausgebildet sind, ist auch für den Start eines Verbrennungsmotors eine Zündverstellung in Richtung Spätzündung möglich, wodurch das Anwerfen eines meist mit Seilzug gestarteten Verbrennungsmotors einfacher und ein Rückschlag sicher vermieden wird. Zur Einstellung der Spätzündung ist es erforderlich, die Startstellung der Brennkraftmaschine zuverlässig zu erkennen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Betriebsar­ tensteller nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1 derart weiterzubilden, daß die Zündanlage zuverlässig dessen Startstellung von dessen Betriebsstellung bzw. Stoppstellung unterscheiden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Ergänzung des zur Stillegung des Verbrennungsmotors vor­ gesehenen Kurzschlußschalters um einen weiteren Kontakt, der über einen Widerstand mit der Zündung verbunden ist, ermög­ licht zuverlässig die Unterscheidung von Startstellung, Be­ triebsstellung und Stoppstellung. In der Stoppstellung ist die Zündung auf Masse geschaltet, so daß ein Spannungsabfall nicht auftritt. In der Betriebsstellung ist die Zündung über den Widerstand auf Masse geschaltet, weshalb am Widerstand eine entsprechende Spannung abfällt, die von der elektroni­ schen Zündung erkannt und ausgewertet werden kann. Aufgrund des angeordneten Widerstands bleibt die Zündanlage selbst voll funktionsfähig. In der Startstellung liegt der Zün­ dungsanschluß offen, so daß sich gegen Masse eine Leerlauf­ spannung einstellt, die der Zündanlage als Information für die Startstellung dient.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist als Wider­ stand eine Leuchtdiode vorgesehen, so daß dem Benutzer auch optisch der Betriebszustand der Brennkraftmaschine, d. h. eingeschaltete Zündung, angezeigt werden kann. Vorteilhaft wird die LED als Einstellanzeige für den Vergaser benutzt, so daß hierfür getrennt vorgesehene Anzeigen entfallen kön­ nen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der ein nachfolgend im einzelnen beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilansicht eines handgeführten Arbeitsgerä­ tes mit einem Verbrennungsmotor im Teilschnitt,

Fig. 2 einen schematischen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf einen Betriebs­ artensteller,

Fig. 4 eine Ansicht eines mit dem Betriebsartensteller gekoppelten elektrischen Schalters,

Fig. 5 ein schematisches Schaltbild des elektrischen Schalters nach Fig. 4.

Das in Fig. 1 teilweise dargestellte Arbeitsgerät ist eine Motorkettensäge. Als Antriebsmotor ist ein Verbrennungsmotor 11, insbesondere ein Zweitaktmotor vorgesehen, der über eine Zumeßeinrichtung, hier einen Vergaser 1 mit einem Kraft­ stoffgemisch versorgt wird. Im Ansaugstutzen des Vergasers 1 sind in bekannter Weise eine Drosselklappe 2 und als Startorgan eine Starterklappe 3 (Chokeklappe) angeordnet. Die Klappen sind mittels Wellen 2a bzw. 3a verschwenkbar im Vergasergehäuse gelagert.

Die Drosselklappe 2 ist über ein Gasgestänge 4 mit einem in einem Handgriff 5 gelagerten Gashebel 6 verbunden, der um eine Achse 7 schwenkbar ist. Dem Gashebel 6 ist eine Gas­ hebelsperre 8 zugeordnet. Wie aus den Fig. 1 bis 3 ohne wei­ teres zu entnehmen, weist das Gasgestänge 4 einen abgewin­ kelten und gekröpften Teil 13 auf, der mit einem Stellhebel 14 zusammenwirkt. Der Stellhebel 14 ist drehfest mit einer Welle 10 verbunden, die über einen Betriebsartensteller 16 um die Achse 15 verschwenkbar ist. Der Betriebsartensteller 16 ragt auf der Oberseite des Griffes 5 aus dem Gehäuse 9 der Motorkettensäge heraus und ist so leicht vom Daumen der den Griff 5 haltenden Hand zu bedienen.

Mit der im Gehäuse gelagerten Welle 10 ist ferner ein Star­ terklappenhebel 17 verbunden, mit dem über ein Starterklap­ pengestänge 18 bei einer Drehung der Welle 15 die Starter­ klappe 3 über einen vorgegebenen Winkelbereich mittels eines drehfest auf der Welle 10 angeordneten Mitnehmers 19 ver­ schwenkbar ist.

Das Gasgestänge 4 ist in Schließrichtung der Drosselklappe in Richtung des Pfeiles 23 (Fig. 1) federbelastet, so daß die Drosselklappe nach Freigabe des Gashebels 6 selbsttätig in ihre Schließstellung gelangt, wenn nicht der Stellhebel 14 im Wirkungsbereich des Teils 13 des Gasgestänges 4 liegt.

Die Starterklappe 3 (Chokeklappe) ist mittels einer auf der Welle 3a angeordneten Feder 26 in ihrer Außerbetriebsstel­ lung federbelastet. Gleichfalls ist die Welle 10 des Be­ triebsartenstellers 16 mit einer Rückholfeder 25 versehen, die ab der Warmstartstellung wirksam wird.

Im Ausführungsbeispiel kann der Betriebsartensteller 16 vier Ausgangsstellungen einnehmen. Dies sind in einer der Öff­ nungsrichtung 12 der Drosselklappe 2 entsprechenden Dreh­ richtung der Welle 10 aufeinanderfolgend eine Stoppstellung D, eine einer Leerlaufstellung entsprechende Betriebsstel­ lung C, eine Warmstartstellung B und eine Kaltstartstel­ lung A.

In der Kaltstartstellung A ist aufgrund der Lage des Be­ triebsartenstellers 16 über den Startklappenhebel 17 und den Mitnehmer 19 die Starterklappe 3 in ihre voll wirksame Be­ triebsstellung verschwenkt, um eine dem Kaltstart entspre­ chende Gemischanreicherung zu bewirken. Gleichzeitig ist über den Stellhebel 14 die Drosselklappe 2 in einer Startpo­ sition gehalten, in der - ohne Rückstellung des Betriebsar­ tenstellers 16 - die Drosselklappe im Sinne einer weiteren Öffnung des Ansaugkanals durch Betätigung des Gashebels 6 verschwenkbar ist.

In der Warmstartstellung B des Betriebsartenstellers 16 ist über das Starterklappengestänge 18 die Starterklappe 3 vor­ zugsweise in einer Außerbetriebsstellung gehalten, während die Drosselklappe 2 vom Stellglied 14 in einer Startstellung verriegelt ist. Bei Betätigung des Gashebels 6 wird die Verriegelung aufgehoben, wodurch der Betriebsartensteller 16 aufgrund der wirkenden Federkräfte in seine Betriebsstellung C zurückschwenkt. In der Betriebsstellung C ist die Drossel­ klappe zur Betätigung durch den Gashebel 6 vollständig frei­ gegeben und die Starterklappe 3 unter Wirkung der Feder 26 in ihre Außerbetriebsstellung verschwenkt, d. h. sie gibt den Ansaugkanal vollständig frei.

In der Stoppstellung D des Betriebsartenstellers 16 wird über einen elektrischen Schalter 20 die Zündung des Verbren­ nungsmotors auf Masse geschaltet, also kurzgeschlossen. Auf diese Weise wird die Zündung unterdrückt, so daß der Ver­ brennungsmotor stehen bleibt.

Der Schalter 30 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel an einem Ende der Welle 10 des Betriebsartenstellers 16 gehäu­ sefest angeordnet. Im Gehäuse 21 des Schalters 30 ist ein Kontaktfinger 22 vorgesehen, der drehfest mit der Welle 10 des Betriebsartenstellers 16 verbunden und somit um die Drehachse 15 des Betriebsartenstellers 16 mit diesem ver­ schwenkbar ist. Der Kontaktfinger 22 hat einen Kopf 24 aus elektrisch leitendem Material, in dessen Schwenkebene Kon­ taktzungen 31, 32 und 33 ragen. Die Kontaktzungen 31 bis 33 sind auf ihrem dem Kontaktfinger 22 abgewandten Ende im Ge­ häuse 21 des Schalters 20 festgelegt. Die Enden 41 bzw. 43 der Kontaktzungen 31 und 33 bilden vorzugsweise Steckkontak­ te zum Anschluß externer Leitungen, weshalb die Enden 41 und 43 von außerhalb des Gehäuses 21 des Schalters 20 zugänglich sind.

Das Ende 42 der Kontaktzunge 32 liegt etwa parallel zu einem Längsabschnitt 44 der Kontaktzunge 33, wobei zwischen dem langgestreckten Ende 42 der Kontaktzunge 32 und dem Längsab­ schnitt 44 der Kontaktzunge 33 ein Widerstand, vorzugsweise eine Leuchtdiode 30 angeordnet ist. Hierzu ist in dem Be­ reich des Schaltergehäuses 21 zwischen dem Längsabschnitt 44 und dem langgestreckten Ende 42 der Kontaktzunge 32 eine Steckfassung 29 angeordnet, deren Kontakte 27 und 28 mit dem Längsabschnitt 44 bzw. dem Ende 42 elektrisch leitend ver­ bunden sind.

In Drehrichtung 35 des Kontaktfingers 22 bzw. der Welle 10 liegt die Kontaktzunge 31 der Kontaktzunge 33 näher benach­ bart als die Kontaktzunge 32.

Der Schalter 20 wird gemäß Schaltbild Fig. 5 elektrisch an­ geschlossen. Das Ende 43 der Kontaktzunge 33 wird mit der Zündung verbunden, im gezeigten Ausführungsbeispiel mit einem Steuerungsanschluß eines die Zündung bildenden Mikro­ prozessors. Das Ende 41 der Kontaktzunge 31 wird auf Masse gelegt.

In der Betriebsstellung D des Betriebsartenstellers 16 ver­ bindet der Kontaktfinger 24 die Kontaktzungen 31 und 33 elektrisch leitend miteinander, so daß der Anschluß 50 der Zündung unmittelbar auf Masse liegt. Die Zündung ist kurzge­ schlossen; zwischen den Punkten 41 und 43 ist kein Poten­ tialunterschied vorhanden.

In der Betriebsstellung C des Betriebsartenschalters 16 ver­ bindet der Kontaktfingerkopf 24 die elektrischen Kontakte 31 und 32 miteinander, so daß der Steueranschluß 50 der Zündung über den Widerstand, vorteilhaft die Leuchtdiode 30, auf Masse gelegt ist. Zwischen den Punkten 41 und 43 tritt ein Potentialunterschied auf, der dem Spannungsabfall an dem Wi­ derstand bzw. der Leuchtdiode 30 entspricht.

In einer Startstellung (A oder B) ist der Kontaktfingerkopf 24 aus dem Wirkungsbereich der Kontaktzungen 31, 32 und 33 verschwenkt, so daß der Steueranschluß 50 offen liegt. Zwi­ schen den Punkten 41 und 43 stellt sich eine Leerlaufspan­ nung ein.

Der die Zündung bildende Mikroprozessor kann aufgrund des auftretenden Potentialunterschiedes zwischen den Punkten 41 und 43 sowohl die Stoppstellung (Potentialunterschied = 0), die Betriebsstellung (Potentialunterschied gleich der an der Leuchtdiode abfallenden Spannung) und auch die Startstellung (Leerlaufspannung) voneinander unterscheiden und die Zündung des Verbrennungsmotors entsprechend der Lage des Betriebsar­ tenstellers einstellen. Somit ist gewährleistet, daß für je­ den Betriebszustand des Verbrennungsmotors eine optimale Zündungseinstellung erzielt ist.

Vorteilhaft ist die leicht auswechselbare LED 30 als Ein­ stellanzeige für die Vergasereinstellung genutzt. Dies ist möglich, da für die Erkennung der Lage des Betriebsarten­ stellers 16 kurze, vom Mikroprozessor ausgesandte Stromim­ pulse ausreichend sind; diese Stromimpulse sind dabei so be­ messen, daß ein sichtbares Aufleuchten der LED 30 nicht auf­ tritt. Erst bei einer optimalen Einstellung des Vergasers wird über den Mikroprozessor der Strom i derart angehoben, daß die LED sichtbar aufleuchtet und dem Benutzer des Ar­ beitsgerätes die optimale Leerlaufeinstellung des Vergasers anzeigt.

Der Betriebsartensteller kann nicht nur in Verbindung mit einem Vergaser, sondern auch bei einer Einspritzpumpe einge­ setzt werden. Im übrigen ist die Ausbildung des Stellers auch in anderen Verwendungen vorteilhaft einsetzbar, und zwar immer dann, wenn drei Stellungen eines Stellgliedes mit nur zwei Leitungen erkannt werden können.

Claims (5)

1. Betriebsartensteller für einen Verbrennungsmotor in einem handgeführten Arbeitsgerät, insbesondere Motorket­ tensäge, wobei der Verbrennungsmotor (11) eine elektri­ sche Zündanlage aufweist und mit einem eine Drosselklap­ pe (2) enthaltenden Ansaugkanal sowie einer Zumeßein­ richtung (1) für Kraftstoff verbunden ist, die ein Startorgan (3) zur Erhöhung der zugeführten Kraftstoff­ menge im Startfall aufweist, und der Betriebsarten­ steller (16)

• 1. in einer Startstellung (A, B) das Startorgan (3) und die Drosselklappe (2) in einer vorgegebenen Startposi­ tion hält,
• 2. in einer Betriebsstellung (C) die Drosselklappe (2) zur Betätigung durch einen Gashebel (6) freigegeben und das Startorgan (3) außer Betrieb gestellt ist und
• 3. in einer Stoppstellung (D) ein elektrischer Kontakt (24, 31, 33) zwischen einem Anschluß (50) der elek­ trischen Zündanlage und Masse geschlossen ist,

dadurch gekennzeichnet, daß in der Betriebsstellung (C) des Betriebsartenschalters (16) über einen weiteren elektrischen Kontakt (32) der Anschluß (50) der elektri­ schen Zündanlage über einen Widerstand (30) mit Masse verbunden ist.

2. Betriebsartensteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der um eine Achse (15) ver­ schwenkbare Betriebsartensteller (16) drehfest mit einem Kontaktfinger (22) verbunden ist, dem drei in der Schwenkebene des Fingerkopfes (24) liegende Kontaktzun­ gen (31, 32, 33) zugeordnet sind, von denen die erste (33) mit der Zündanlage, die zweite (32) über den Wider­ stand mit der ersten (33) und die dritte (31) mit Masse verbunden ist.

3. Betriebsartensteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (30) zwischen zwei etwa parallel zueinander liegenden Kontaktzungenab­ schnitten auswechselbar eingesteckt ist.

4. Betriebsartensteller nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand eine Leucht­ diode (30) ist.

5. Betriebsartensteller nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdiode als Ein­ stellanzeige für den Vergaser dient.