專利名稱：用于為發(fā)動機控制器提供電能的方法以及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于為發(fā)動機控制器(Motorsteuergerat)提供電能的方法，以 及一種用于提供這種電能的裝置。
背景技術：
手操縱式(handgefilhrt)工作器械，如機動鏈鋸、室外修剪機、切斷機、紫菀修 剪機(Entaster)以及抽吸/鼓風器械常常配備有內燃機，通常借助于繩索傳動裝置 (Seilzug)起動該內燃機。由曲軸驅動布置在該工作器械中的發(fā)電機(Generator)，以使得 在內燃機的運行中提供充足的用于點火電路(aindschaltimg)和馬達控制的供給電壓。在 起動階段(也就是說從第一繩索行程直至達到預定的轉速)，發(fā)電機提供的電壓不足以保 證發(fā)動機控制器或由微處理器控制的點火系統(tǒng)立刻起作用。為了克服該缺點已經(jīng)建議，應 用蓄電池，該蓄電池承擔在內燃機的起動階段中為了使發(fā)動機控制器或電子點火系統(tǒng)起作 用以用于啟動而所需的電壓供給。但是，根據(jù)負載的頻率或在一定的時間后必須更換這種 蓄電池，也就是說，為了保證內燃機的良好的啟動準備，蓄電池的維護以及定期充電是必須 的。

發(fā)明內容
因此本發(fā)明的目的為，實現(xiàn)一種開頭所提及的類型的用于為發(fā)動機控制器提供電 能的方法，利用該方法可以簡單的方式產(chǎn)生和儲存電能。此外，該目的還在于，給出一種用 于實施該方法以用于產(chǎn)生和儲存電能的裝置。該目的通過根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置來實現(xiàn)。本發(fā)明使以下成為可能，即，在內燃機的啟動前在工作器械中自身產(chǎn)生電能，并且 將該電能儲存直至內燃機啟動。為此所需的構件不需保養(yǎng)并且僅僅需要很少的結構空間。在本發(fā)明的改進方案中，該能量同樣用于首次點火以及有利地用于后續(xù)點火，為 此，將儲存在能量儲存器中的能量輸送到點火電路處。由于電動的原理可以不同的方式實現(xiàn)電壓產(chǎn)生，例如通過機械地用手操縱的直流 發(fā)電機(Dynamo)。為此，可使用平移運動(translatorisch)(例如滑塊)、振動運動(例如 按鍵)或旋轉運動(例如曲柄或旋鈕)作為驅動。備選地，同樣可能的是，適宜地，在阻斷 將燃料輸送到內燃機的情況下多次操縱繩索傳動裝置，并且將由此在由曲軸驅動的發(fā)電機 中產(chǎn)生的能量導向能量儲存器。同樣可能的是，設置一個或多個永磁體作為電壓源，并且該 永磁體與線圈相關聯(lián)，以使得即使在沒有曲軸旋轉的情況下，在操縱啟動機構(例如繩索 傳動裝置)時在線圈中感應出電壓。在該裝置的另一設計方案中，可設置太陽能電池作為電壓源。在太陽能電池中通 過光電效應產(chǎn)生的電壓給能量儲存器充電，之后在內燃機的啟動時可從能量儲存器中取出 該能量。對于太陽能電池的備選方案，已提及的手動式直流發(fā)電機或集成在工作器械中的 且由曲軸驅動的發(fā)電機可用作電源。
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在這種工作器械中產(chǎn)生電能的另一可能性在于，利用力加載壓電元件。適宜地，電 能的產(chǎn)生與用于提供燃料和/或用于提供第一燃料運行壓力的裝置組合。因此，壓電元件 的操縱可與作為燃料泵工作的凈化器的操縱組合。同時，之后利用電能的產(chǎn)生輸送燃料或 提供燃料壓力，以使得在曲軸的首次旋轉時已準備好用于形成混合物的燃料。適宜地，在化 油器中凈化器的操縱與直流發(fā)電機的操縱相聯(lián)結(直流發(fā)電機-凈化器)，以使得以機械的 方式不僅產(chǎn)生能量而且輸送燃料或構建燃料壓力。在帶有用于燃料供給(燃料泵)的電氣 系統(tǒng)的器械中，可相應地使用在能量儲存器中存在的能量以用于燃料輸送或提供第一燃料 壓力。例如，能量儲存器包括電容器，尤其電解電容，然而備選地，可同樣設置有蓄電池。 在能量儲存器處在輸出側上至少聯(lián)接有發(fā)動機控制器，在優(yōu)選的實施方案中，點火電路附 加地聯(lián)接在能量儲存器處。為了使操作人員獲知，在能量儲存器中是否存在用于啟動內燃 機所需的用于發(fā)動機控制器和如有可能點火電路的電能，設置有信號裝置，其中，優(yōu)選地， 該信號裝置為光顯示件，該光顯示件顯示能量儲存器的充足的充電狀態(tài)。在本發(fā)明的改進方案中設置成，設置有機械式燃料泵以用于在啟動前提供燃料壓 力。


下面根據(jù)附圖進一步解釋本發(fā)明的實施例。其中圖1顯示了帶有手動式直流發(fā)電機的設計成機動鏈鋸的手操縱式工作器械，圖2顯示了帶有太陽能電池的機動鏈鋸的馬達罩殼，圖3顯示了框圖，圖4顯示了穿過帶有用于電動地產(chǎn)生能量的裝置的啟動機構的縱剖面，圖5顯示了穿過帶有凈化器以及用于電動地產(chǎn)生能量的裝置的化油器 (Vergaser)的截面，圖6顯示了用于在內燃機啟動前待進行的檢查的流程圖。
具體實施例方式在圖1中示出了機動鏈鋸1，在該機動鏈鋸1中前把手3和后把手4布置在馬達 罩殼2處。帶有環(huán)繞在其上的鋸鏈6的導軌5在馬達罩殼2的前側處伸出。在馬達罩殼2 中存在帶有化油器8和空氣濾清器9的內燃機7。為了啟動，可通過繩索傳動裝置起動內燃 機7，借助于起動把手10牽拉該繩索傳動裝置。在馬達罩殼2中布置有直流發(fā)電機11，根 據(jù)結構可借助于按鈕或旋鈕12操縱該直流發(fā)電機11。在馬達罩殼2中存在包括微處理器的控制器以及點火電路，其中，在內燃機7運行 時通過由曲軸驅動的發(fā)電機產(chǎn)生電能。為了在內燃機起動時立即為發(fā)動機控制器和如有可 能同樣點火電路提供充足的電能，設置有電源(例如以所提及的直流發(fā)電機11的形式)，通 過多次地操縱按鈕12該直流發(fā)電機11產(chǎn)生電能。該能量被輸送到在圖1中未示出的能量 儲存器處，在內燃機7起動時，能量儲存器借助于繩索傳動裝置將用于啟動所需的電能提 供給發(fā)動機控制器、如有可能提供給點火開關以及適宜地提供給用于輸送燃料的電動泵。發(fā)光顯示件15 (例如以LED的形式)用于顯示在能量儲存器中的對于激活發(fā)動機控制器和點火電路充足的電能。為此，備選地，可同樣設置顯示屏或其它用于顯示所儲存的 能量的儀器。圖2顯示了帶有前把手3、后把手4以及起動把手10的機動鏈鋸1的馬達罩殼 13。為了產(chǎn)生輸送到能量儲存器處的電能，在該實施例中太陽能電池14設置在馬達罩 殼13上。這種類型的太陽能電池是眾所周知的，并且由帶有位于表面附近的p-n-通道 (p-n-LJbergang)的半導體材料制成，該p-n-通道產(chǎn)生電場，以使得在以日光的形式輸送 的能量中產(chǎn)生載流子，通過P-n-通道將該載流子引向不同的方向中，并且由此得到直流電 壓。太陽能電池14用作用于給能量儲存器供電的電源，在需要時，也就是說在內燃機的啟 動時，該能量儲存器將電能輸送到發(fā)動機控制器處以及如有可能點火電路處。發(fā)光顯示件 15為了顯示用于激活發(fā)動機控制器和點火電路的能量儲存器的準備程度。聲學的信號裝置 可為適宜的。在圖3中示出了框圖，在該框圖中設置有作為電源的手動式直流發(fā)電機11。備選 地，由內燃機驅動的發(fā)電機同樣可用作電源，如在圖1中所描述的那樣。作為另一備選方 案，太陽能電池可產(chǎn)生電壓，如在圖2中實施的那樣。所產(chǎn)生的電能被輸送到所謂的暫時的 能量儲存器16處，該能量儲存器16例如包括電容器，并且由此短時間地基本上完全給出所 儲存的能量。一旦儲存了充足的用于激活發(fā)動機控制器和點火電路的電能，便由發(fā)光顯示 件15將這種情況以信號的方式給出。在用作起動內燃機的首次繩索行程中，儲存在能量儲 存器16中的電荷被輸送到發(fā)動機控制器17和點火電路18處。該電荷足夠用于啟動以及 有利地直至完全開動(Anlauf)內燃機。然后，通過由內燃機驅動的發(fā)電機實現(xiàn)電的能量供 給。附加地，在帶有用于燃料供給的電氣系統(tǒng)的器械中，發(fā)動機控制器17同樣可與燃料泵 和燃料閥相連接，從而電能還用于第一燃料運送或燃料提供。取代暫時的能量儲存器16，同 樣可設置蓄電池。在圖4中顯示了啟動機構20，該啟動機構20布置在手操縱式工作器械(例如機動 鋸、切斷機、室外修剪機或類似者)的罩殼21中，并且用作手操縱式工作器械的內燃機的起 動。啟動機構20具有支承軸22，該支承軸22保持在罩殼21處并且可與罩殼21 —起構造 成單件。罩殼21具有限制容納部M的邊緣23。在容納部M中布置有回位彈簧25，該回 位彈簧25構造成螺旋彈簧。容納部M由繩索輪(kilrolleUe封閉。繩索輪沈利用輪轂27以可繞旋轉軸線D旋轉的方式支承在支承軸22上。繩索 輪26在其外周緣處具有容納槽觀，起動繩索四卷繞在該容納槽觀中。在起動繩索四處 固定有起動把手30，該起動把手30從工作器械的罩殼21中伸出并且可由操作者握住。在 起動把手30處的繩索引起起動繩索四的展開，并且由此引起繩索輪沈繞旋轉軸線D的旋 轉式驅動。在容納槽28的徑向之內繩索輪沈具有凹入部42，螺旋彈簧43布置在該凹入部 42中。從繩索輪沈中延伸出圓柱形的邊緣44，其中，凹入部42和邊緣44形成容納空間， 螺旋彈簧43布置在該容納空間中。此外，在該容納空間中布置有帶動件47，該帶動件47利 用輪轂以可繞旋轉軸線D旋轉的方式支承在支承軸22上。螺旋彈簧43利用一個端部保持 在繩索輪沈的保持部45處，并且利用另一端部保持在帶動件47的保持部46處。由此，螺 旋彈簧43將繩索輪沈的旋轉運動傳遞到帶動件47上。螺旋彈簧43在其內周緣處由繩索 輪處的引導橋接部和由帶動件47處的引導橋接部引導。通過在圖中未示出的鎖緊機構，帶動件47可與內燃機的曲軸相連接。在限制容納槽觀的凸緣31處布置有多個永磁體32。 在距永磁體32很小的軸向的間距中存在布置在罩殼21中的固定的線圈33。在操縱繩索輪沈時，借助于起動把手30或起動繩索四使繩索輪沈相對于帶動 件47旋轉。通過與內燃機的活塞相連接的曲軸首先使帶動件47停止，而繩索輪沈轉動。 由此使螺旋彈簧43張緊。這引起，螺旋彈簧43的卷繞(Windimg)使其直徑減小，并且同時 使螺旋彈簧延長。在螺旋彈簧43完全張緊后，不僅繩索輪的繼續(xù)旋轉而且張緊的螺旋彈簧 的力都作用于曲軸，由此，給出充足的用于啟動內燃機的力。在繩索輪沈旋轉時，通過永磁 體32的運動在線圈33中感應出電壓，該電壓用于給在圖3中顯示的能量儲存器16充電。 由此，在內燃機的啟動或開動之前便已經(jīng)存在用于馬達控制和/或點火的電能。對于在圖1中描述的用手操縱的直流發(fā)電機的備選方案，作為針對圖4的實施方 案可同樣設置成，在阻斷燃料輸送的情況下，進行繩索傳動啟動器的例如兩到四個的啟動 行程，并且由曲軸驅動的發(fā)電機將在發(fā)電機中產(chǎn)生的電能輸送到能量儲存器處。之后才針 對進一步的啟動行程接通燃料輸送。還可能的是，在繩索輪中的直流發(fā)電機和曲軸之間設 置有可操縱的離合器。借助于繩索傳動啟動器的啟動行程可同樣引起燃料的輸送(凈化)，如在來自申 請人1994年的文件DE 44 13 270 Al中所描述的那樣，在很大程度上參考該文件的公開內 容，尤其該文件的圖6。在圖5中顯示了穿過帶有凈化器36的化油器35的截面。通過在箭頭F的方向上 加壓到可擺動地支承的杠桿37上來操縱凈化器36。在此，位于擺動軸線38的右邊的杠桿 37的端部使壓桿39壓靠壓電元件40，由此，在該壓電元件40中產(chǎn)生電壓，該電壓被輸送到 在圖3中顯示的能量儲存器16處。為了將杠桿37快速地引導回到初始位置中，可設置回 位彈簧41。通過該組件，在內燃機起動和啟動前以機械的方式輸送燃料，并且同時以機械的 方式產(chǎn)生用于啟動內燃機的電能。如果將能量儲存器16的尺寸設計成相應大并且產(chǎn)生足量的電能(例如通過更長 時間的陽光輻射太陽能電池)，則用于電啟動的能量準備同樣是可能的。在圖6中顯示了用于在內燃機啟動之前進行關于監(jiān)控的傳感器和執(zhí)行器的功能 性方面的檢查的流程圖。從在圖3中的能量儲存器16提取用于該檢查的能量。在該示例 中，在啟動后首先檢查能量管理，以用于確定內燃機的能量管理是否正常。如果結果不正 常，也就是說“否”，則在故障存儲器中進行記錄(Eintrag)，如果結果正常，則接著進行傳感 器檢查。在此，檢查所有傳感器(例如用于壓力、溫度、啟動/停止開關的狀態(tài)以及類似者) 的可靠性，其中同樣在此，當結果不正常時，也就是說“否”，則在故障存儲器中進行記錄。一 旦在故障存儲器中已不存在阻止啟動的記錄，如果檢查結果正常，則啟動內燃機。如果對于 請求“是否允許啟動？”的結果為“是”，則啟動內燃機并且請求，是否應將轉速限制在怠速 運轉。如果結果為“否”，則在“正常狀態(tài)”中啟動內燃機，如果結果為“是”，則以內燃機的限 制的轉速實現(xiàn)啟動。同樣監(jiān)控控制器的內部電源電壓，并且由此以隱含的方式(implizit)檢查，是否 存在完全足夠的用于啟動的能量。優(yōu)選地，在機械的運行中，發(fā)動機控制器監(jiān)控所有傳感器和執(zhí)行器?？刂破鳙@取出 現(xiàn)的故障并且將故障存儲在故障存儲器中。在內燃機的運轉結束方面，控制器區(qū)分出四種情況-停止開關被操縱，未進行故障儲存記錄，-識別出的故障導致關閉，進行故障儲存記錄，-未識別出的故障導致內燃機停轉(Ausgehen)，未進行故障儲存記錄，-缺少燃料，未進行故障儲存記錄。根據(jù)備選的實施形式，同樣可使內燃機的重復啟動與故障的權重/分類相關。例 如，當舒適性功能(例如把手加熱)失效時，允許內燃機的重復啟動。同樣可想象，顯示出 這樣的故障，即，該故障不防止內燃機的運行，例如通過特殊的點火模型(ZUndmuster)可 在啟動中識別出該故障。
權利要求
1.一種在手操縱式工作器械(1)中在借助于繩索傳動裝置待啟動的內燃機(7)開動 前用于為發(fā)動機控制器(17)提供電能的方法，其中，為了所述發(fā)動機控制器(17)的電能設 置有電源(11，14)，其特征在于，在所述內燃機(7)開動前由所述電源(11，14)電動地或光 電地產(chǎn)生電能，所述能量被輸送到布置在所述工作器械(1)中的可充電的能量儲存器(16) 處，并且，在用于啟動所述內燃機(7)的首次繩索行程時將已儲存的能量輸送到所述發(fā)動 機控制器(17)處。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，為了首次點火將儲存在所述能量儲存器(16)中的電能輸送到點火電路(18)處。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，由使用者以機械的方式驅動電源 (11)。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，操縱由手操縱的直流發(fā)電機(11)以用于 產(chǎn)生電能，并且由此給所述能量儲存器(16)充電。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，通過平移運動驅動所述直流發(fā)電機(11)。
6.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，通過振動運動驅動所述直流發(fā)電機(11)。
7.根據(jù)權利要求4所述的方法其特征在于，通過旋轉運動驅動所述直流發(fā)電機(11)。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述內燃機(7)起動前一次或多次操縱 所述繩索傳動裝置以用于產(chǎn)生電能，并且由此在由曲軸驅動的發(fā)電機中產(chǎn)生的能量導向所 述能量儲存器(16)。
9.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，利用所述電源(11)的機械式的驅動操縱 燃料泵，所述燃料泵提供燃料輸送。
10.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，利用所述電源(11)的機械式的驅動操縱 燃料泵，所述燃料泵提供第一燃料運行壓力。
11.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在啟動所述內燃機(7)之前在所述發(fā)動 機控制器(17)中進行傳感器和執(zhí)行器功能性的檢查，其中，至少考慮所述內燃機(7)的能 量管理，并且得出用于決定所述內燃機(7)啟動的傳感器信號的可靠性。
12.—種在借助于繩索傳動裝置待起動的內燃機(7)的啟動前利用用于發(fā)動機控制器(17)的電能的電源(11，14)為所述發(fā)動機控制器(17)提供電能的裝置，其特征在于，設 置有電動的或光電的電源(11，14)以及與所述電源(11，14)導電地相連接的能量儲存器 (16)，并且所述能量儲存器(16)在輸出側上與所述發(fā)動機控制器(17)導電地相連接。
13.根據(jù)權利要求12所述的裝置，其特征在于，設置有手操縱式直流發(fā)電機(11)作為 電源。
14.根據(jù)權利要求12所述的裝置，其特征在于，設置有集成在工作器械中的由曲軸驅 動的發(fā)電機作為電源。
15.根據(jù)權利要求12所述的裝置，其特征在于，作為電源設置有至少一個布置在啟動 機構00)處的永磁體(32)以及與所述永磁體(32)相關聯(lián)的線圈(33)。
16.根據(jù)權利要求12所述的裝置，其特征在于，設置有太陽能電池(14)作為電源。
17.根據(jù)權利要求12所述的裝置，其特征在于，設置有壓電元件00)作為電源。
18.根據(jù)權利要求12所述的裝置，其特征在于，所述能量儲存器(16)包括電容器。
19.根據(jù)權利要求12所述的裝置，其特征在于，在所述能量儲存器(16)處在輸出側聯(lián)接有點火電路(18)。
20.根據(jù)權利要求12所述的裝置，其特征在于，設置有光顯示件(15)，所述光顯示件 (15)在所述內燃機(7)的啟動前顯示所述能量儲存器(16)的充足的充電狀態(tài)。
21.根據(jù)權利要求12所述的裝置，其特征在于，設置有機械式的燃料泵以用于在啟動 前提供燃料壓力。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于為發(fā)動機控制器提供電能的方法以及裝置，具體而言，為了在手操縱式工作器械(1)中在借助于繩索傳動裝置啟動的內燃機(7)開動前為發(fā)動機控制器(17)提供電能，為發(fā)動機控制器(17)的電能設置有電源(11)。為了在工作器械中以簡單的方式產(chǎn)生和儲存該電能，在內燃機(7)開動前由電源(11)電動地或光電地產(chǎn)生電能，并且該電能輸送到布置在工作器械(1)中的可充電的能量儲存器(16)處，并且，在用于啟動內燃機(7)的首次繩索行程時將已儲存的能量輸送到發(fā)動機控制器(17)處。
文檔編號F02B63/02GK102118048SQ20101061326
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權日2009年12月18日
發(fā)明者E·席貝爾, E·戈倫弗洛, H·勒芬, R·席爾林 申請人:安德烈亞斯.斯蒂爾兩合公司