用于使手持式工作器械运行的方法

摘要

本发明涉及一种用于使手持式工作器械运行的方法，具体而言，一种手持式工作器械具有带有旋转驱动的曲轴(12)的内燃机(9)。曲轴少一个工具。工作器械具有用于确定内燃机(9)的转速(n)的装置和控制装置(14)，该控制装置操控内燃机(9)。用于内燃机(9)运行的方法设置成，由控制装置(14)评估内燃机(9)的转速(n)的变化过程，并且从内燃机(9)的转速(n)的变化过程中确定离心式离合器(20)的接合转速(nk)。(12)经由离心式离合器(20)驱动工作器械的至

权利要求

1.一种用于使手持式工作器械运行的方法，其中，所述手持式工作器械具有带有旋转驱动的曲轴(12)的内燃机(9)，其中，所述曲轴(12)经由离心式离合器(20)驱动所述工作器械的至少一个工具，带有用于确定所述内燃机(9)的转速(n)的装置，并且带有控制装置(14)，该控制装置操控所述内燃机(9)，其特征在于，由所述控制装置(14)评估所述内燃机(9)的转速(n)的变化过程，并且从所述内燃机(9)的转速(n)的变化过程中确定所述离心式离合器(20)的接合转速(nK)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从转速(n)的变化过程中确定第一转速(n1)，在该第一转速(n1)的情况下每时间单元(△t)的转速改变(△n)下降低于存储在所述控制装置(14)中的每时间单元(△t)的转速改变(△n)的第一临界值(GW1)，并且从转速(n)的变化过程中确定第二转速(n2)，在该第二转速(n2)的情况下每时间单元(△t)的转速改变(△n)上升超过每时间单元(△t)的转速改变(△n)的第二临界值(GW2)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定在所述第一转速(n1)与所述第二转速(n2)之间的中间值作为接合转速(nK)。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每当所述内燃机(9)的转速(n)从怠速运行起在预设的时间间隔上上升强于存储在所述控制装置(14)中的每时间单元(△t)的转速改变(△n)的第三临界值(GW3)时，确定所述接合转速(nK)。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述内燃机(9)具有用于输送燃料的装置，其中被输送至所述内燃机(9)的燃料量(x)由所述控制装置(14)来控制，并且所述内燃机(9)具有点火装置(15)，其中点火时刻(ZZP)由所述控制装置(14)来控制。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制装置(14)这样控制所述所输送的燃料量(x)和/或所述点火时刻(ZZP)，即一旦每时间单元(△t)的转速改变(△n)大于第三临界值(GW3)，所述内燃机(9)从怠速运行起加速超过所述接合转速(nK)。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制装置(14)这样控制所述所输送的燃料量(x)和/或所述点火时刻(ZZP)，即一旦每时间单元(△t)的转速改变(△n)小于第四临界值(GW4)，所述内燃机(9)减速直至怠速运行转速(nL)。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所确定的接合转速(nK)保存在所述控制装置(14)中。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，使用所保存的接合转速(nK)来控制所述内燃机(9)。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，取决于保存在所述控制装置(14)中的接合转速(nK)来规定怠速运行转速(nL)。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，确定所述接合转速(nK)是否处于预设的界限(nKmin,nKmax)之内，并且一旦所述接合转速(nK)处于所述界限(nKmin,nKmax)之外，则所述控制装置(14)这样控制所述内燃机(9)，即使得转速(n)保持在所述接合转速(nK)以下。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，这样保存所述接合转速(nK)，即使得经由能够与所述工作器械相连接的诊断装置能够从所述控制装置(14)中读取并改变所述接合转速(nK)。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所确定的接合转速(nK)被指示作为离合器状态。

说明书

用于使手持式工作器械运行的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于使手持式工作器械运行的方法。

背景技术

[0002] 从文件DE 10 2004 051 259 Al中已知一种内燃机，其经由离心式离合器驱动手持式工作器械的工具(Werkzeug，有时称为刀具)。为了避免在接合时过度加热离心式离合器，设置成监视，转速在从接合过程开始直至接合过程结束的转速带中停留多久，并且如果停留时间太长，受控制地接合。转速带的下转速和上转速固定地存储在控制电路(Steuerschaltung)中。

[0003] 对于手持式工作器械通常在制造或者在售后服务(im Service)中通过以下方式来确定接合转速，即操作者通过部分地有针对性地加速使内燃机加速到接合转速(Einkuppeldrehzahl)的区域。这种如此单次确定的接合转速可例如通过使用者的错误操作(其引起过度的磨损)而改变。在这样的控制装置(即在其中将接合转速以固定的方式作为程序输入)中或者在不带电控制装置的机器中不考虑接合转速的这种改变。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于，提供一种用于使手持式工作器械运行的方法，利用该方法可针对内燃机运行考虑离心式离合器的实际状态。

[0005] 该目的通过带有权利要求1的特征的用于使手持式工作器械运行的方法来实现。

[0006] 通过控制装置本身评估内燃机转速尤其曲轴转速的变化过程(Verlauf)并且确定接合转速，控制装置可使用实际的接合转速，以便控制内燃机。接合转速不必如在已知的工作器械中那样固定地在控制装置中编程。因为在手持式工作器械中的内燃机通常总归具有用于确定转速的装置，因此为了确定接合转速不需要附加的部件如传感器或类似者。仅必须使控制装置扩大相应的功能性。由此可确定并且考虑改变的接合转速，如其例如通过由于使用者的错误操作而引起的磨损而产生。

[0007] 有利地由控制装置评估转速曲线的在加速时由于离心式离合器的接合而产生的特征性的拐点(Knick)。为此设置成，从转速变化过程中确定第一转速，在第一转速的情况下每时间单元(Zeiteinheit)的转速改变下降低于存储在控制装置中的每时间单元的转速改变的第一临界值。因此第一转速表明这样的转速，即在其中离心式离合器开始接合并且由此转速不太急剧地上升或者甚至略微下降。设置成，从转速变化过程中确定第二转速，在该第二转速的情况下每时间单元的转速改变上升超过每时间单元的转速改变的第二临界值。因此第二转速表明这样的转速，即在其中离心式离合器已经完全接合，也就是说曲轴的转速急剧上升。有利地确定在第一转速与第二转速之间的中间值(Mittelwert)作为接合转速。

[0008] 有利地每当内燃机的转速从怠速运行(Leerlauf)起在预设的时间间隔上上升强于存储在控制装置中的每时间单元的转速改变的第三临界值时，确定接合转速。每时间单元的转速改变的第三临界值表明从怠速运行开始加速。在怠速运行中内燃机的转速还波动，然而，在其中转速上升的时间间隔相对较短。一旦操作者想要通过操纵加速杆使发动机加速，则转速在更大的时间间隔上相对急剧地上升。预设的时间间隔大于在怠速运行中转速上升通常持续的时间间隔。时间间隔可例如由实验来确定并且保存在控制装置中。第三临界值表明在从怠速运行开始加速时转速上升。

[0009] 经由从怠速运行开始的转速改变的上升确定，操作者是否想要使发动机加速，即是否存在操作者的加速需求。操作者的加速需求也可以除了通过评估转速变化过程的其它方式来确定，例如经由布置在节流门或者加速杆处的传感器。也可能的是，设置分离的操作元件。操作元件由操作者操纵用于加速。也可设置成，内燃机在操作元件(例如起动钮或者按键(Taster))被操纵之后自动地起动并且在起动过程之后自动地实现加速过程，而操作者不必操纵另外的操作元件。

[0010] 内燃机优选地具有用于输送燃料的装置，其中被输送至内燃机的燃料量由控制装置来控制。内燃机尤其具有点火装置，其中点火时刻由控制装置来控制。在这样的内燃机(即在其中所输送的燃料量和/或点火时刻由控制装置来控制)中可设置成，一旦识别操作者的加速需求，也就是说转速从怠速运行开始上升了预设的程度，自动地控制所输送的燃料量和/或点火时刻。由此实现良好且有力的加速。在这样的工作器械(即在其中在识别操作者的加速需求之后加速过程自动进行)中，不再能够通过由操作者部分地操纵加速杆而接近接合转速。因此在该工作器械中离心式离合器的接合转速不可再如迄今为止那样手动地通过操作者来确定。对于这种工作器械，尤其有利的是，由控制装置从产生的转速变化过程中自动地确定接合转速。由此，在加速时为了确认接合转速而对控制装置进行的切断可取消。在此控制装置这样控制所输送的燃料量和点火时刻，即使得一旦每时间单元的转速改变大于第三临界值，也就是说识别到操作者的加速需求，则内燃机从怠速运行加速超过接合转速。一旦每时间单元的转速改变小于第四临界值，设置成，控制装置这样控制所输送的燃料量和点火时刻，即使得内燃机减速直至怠速运行。第四临界值表明通过操作者松开加速杆。通过自动地实现不仅加速而且减速越过接合转速，可以简单的方式确保，离心式离合器不会过长地在接合转速的范围中运行，从而可避免过度地加热离心式离合器。

[0011] 有利地所确定的接合转速保存在控制装置中。使用所确定的接合转速尤其用于控制内燃机。有利地怠速运行转速取决于存储在控制装置中的接合转速来规定。由于错误操作例如在机动锯中在链制动器挂入的情况下使内燃机停止时，离心式离合器可磨损。通常接合转速在由于不正确的操作而引起磨损时向下下降。为了在怠速运行转速与接合转速之间保持足够的安全间距，在接合转速下降时怠速运行转速可同样下降。通过在接合转速改变时使怠速运行转速跟随，在怠速运行转速与接合转速之间存在的安全间距可比在带有固定的单次调节的接合转速的已知的工作器械中小。

[0012] 有利地根据所确定的接合转速检查，离心式离合器是可投入使用还是出现故障。为此有利地检查，接合转速是否处于对于接合转速预设的界限之内。一旦接合转速处于界限之外，即离合器出现故障，则设置成，控制装置这样控制内燃机，即使得转速不依赖于由操作者进行的操作保持在接合转速以下。由此阻止工作器械在离心式离合器损坏的情况下运行。可设置成，单次规定的并且存储在控制装置中的、处于预设的界限之外的接合转速仅可通过售后服务复位，从而确保，更换损坏的离心式离合器。有利地这样保存接合转速，即使得经由能够与工作器械相连接的诊断装置能够从控制装置中读取接合转速。存储的接合转速尤其能够通过工厂来改变，尤其编辑并且重置。可为有利的是，测定的接合转速被指示以作为离合器状态，例如在视觉上经由显示器或LED灯或者在声学上例如经由扬声器。由此及早给操作者能指出离合器的磨损，例如由于错误地操作工作器械引起磨损。

附图说明

[0013] 接下来根据附图阐述本发明的实施例。其中：

[0014] 图1显示切割机(Trennschleifer)的侧视图，

[0015] 图2显示沿着图1中II-II线穿过图1中切割机的示意性截面图，

[0016] 图3显示图1中切割机的内燃机的示意图，

[0017] 图4显示图1中切割机的离心式离合器的侧视图，

[0018] 图5显示图表，其说明用于图1中切割机的在加速时的转速变化过程(Drehzahlverlauf)，

[0019] 图6显示室外修剪机(Freischneider)的透视图，

[0020] 图7显示图表，其示意性地说明用于图6中室外修剪机的在加速时的转速变化过程，

[0021] 图8显示机动锯的侧视图，

[0022] 图9显示图表，其说明用于图8中机动锯的在加速时的转速变化过程，[0023] 图10显示图表，其显示方法的流程以及

[0024] 图11显示图表，其说明用于图1中切割机的对于加速和接着的减速的转速变化过程。

具体实施方式

[0025] 图1显示切割机1作为用于手持式工作器械的实施例。切割机1具有罩壳2，在该罩壳2处经由未显示的抗振元件固定有后手柄3和把手管4。在后手柄3处布置有加速杆17以及加速杆锁止件18。在罩壳2中布置有在图1中示意性地显示的内燃机9，其构造成单缸二冲程发动机。从罩壳2中突出有启动手柄6，通过该启动手柄可操纵在图2中显示的用于内燃机9的起动装置23。在罩壳2处布置有托架5，在其向前突出的端部处布置有保护罩7。保护罩7搭接旋转地支承在托架5处的切割盘8。切割盘8由内燃机9经由在图2中显示的驱动带22来驱动，该驱动带在托架5中运行。

[0026] 如在图2中显示的，内燃机9具有气缸10，活塞11往复运动地布置在该气缸10中。活塞11限制燃烧室19并且驱动曲轴12旋转。切割机1具有风扇叶轮13，其抗扭地与曲轴12相连接。在风扇叶轮13处布置有未显示的磁体，其在布置在风扇叶轮13的外周缘处的点火装置15中感应引起(induzieren)点火电压。点火装置15与在由活塞11限制的燃烧室19中突出的火花塞16相连接。曲轴12此外抗扭地固定地与离心式离合器20相连接。在离心式离合器20的离合器鼓盘32处固定有从动轴24，其抗扭地与带轮21相连接。环绕带轮21引导驱动带22。
在带轮21的远离离心式离合器20的侧边处布置起动装置23，其作用到内燃机9的曲轴12上。

[0027] 图3详尽显示了内燃机9的结构。内燃机9具有吸入通道27，其经由入口28在气缸10处通入。入口28由活塞11进行缝式配气控制。吸入通道27与空气过滤器25相连接，燃烧用空气被吸入经过该空气过滤器。为了输送燃料设置有汽化器(Vergaser)26，在其中可摆动地支承有节流门(Drosselklappe)29。附加地在汽化器26中也可布置阻流门(Chokeklappe)。在节流门29的区域中燃料开口30通到吸入通道27中。经由燃料开口30输送的燃料量由阀31来控制。阀31尤其为电磁阀。构造成配量阀的阀31由控制装置14来控制。控制装置14也与点火装置15相连接并且控制点火时刻。控制装置14可集成在点火装置15中。控制装置14可与诊断装置51相连接，尤其在售后服务中用于切割机1的保养。连接可直接经由控制装置14或者也经由火花塞16的插头或者经由布置在曲轴12处的发生器(Generator)62来实现。此外显示屏52与控制装置14相连接。代替显示屏52也可连接有灯例如发光二极管或者扬声器。

[0028] 图4详尽地显示离心式离合器20。在离合器鼓盘32之内总共径向可运动地布置有三个离心配重33。离心配重33在引导部35处在径向上引导。也可设置有相对于径向倾斜的引导部。在轴向上由保持件36将离心配重33固定在引导部35处。离心配重33经由弹簧34彼此连接，该弹簧34构造成螺旋拉力弹簧并且该弹簧34径向向内使离心配重33预紧。当作用到离心配重33上的离心力由于曲轴12的旋转运动足够大并且克服由弹簧34施加的力时，离心配重33径向向外运动并且与离合器鼓盘32处于接触。由此从动轴24随动。在接合过程期间，在离心配重33与离合器鼓盘32之间存在滑动(Schlupf)。一旦离心配重33与离合器鼓盘32力配合地相连接时，则曲轴12和从动轴24以相同的转速旋转。

[0029] 在图5中显示在启动之后在切割机1加速时的转速变化过程。转速变化过程可从经由风扇叶轮13的磁体在点火装置中感应产生的电压来确定。然而也可布置在图3中显示的在曲轴12处的发生器62，从其信号中确定曲轴12的转速n的变化过程。也可设置用于探测转速变化的其它器件。首先转速n在怠速运行转速nL周围波动。在此出现的波动相对地大。一旦操作者操纵加速杆17，转速n急剧上升直至第一转速n1。在转速n1时离心配重33开始贴靠到离合器鼓盘32处。通过切断轮8的随动，曲轴12首先减速，使得转速n下降到第二转速n2。在n2时离心配重33已经力配合地贴靠到离合器鼓盘32处。转速n在此之后又急剧上升。转速变化过程通过线37来说明。如图5显示的那样，在时刻t1存在转速n1而在时刻t2存在转速n2。
从时刻t1起每时间单元△t的转速改变△n下降低于保存在控制装置中的第一临界值GW1，而从时刻t2起每时间单元△t转速改变△n即曲轴12的加速上升超过第二临界值GW2。从转速n的变化过程中可经由第一转速n1和第二转速n2确定离心式离合器20的接合转速nK。在此有利地确定在转速n1与n2之间的中间值作为接合转速nK，确切说尤其作为转速n1与n2总和的一半。

[0030] 设置成，在内燃机9从怠速运行转速nL开始每次加速时确定接合转速nK。为了在加速过程和怠速运行中通常的转速波动之间进行区分，设置成，评估加速度即关于时间单元△t的转速改变△n并且将加速度与存储在控制装置14中的临界值GW3相比较。当在预设的时间间隔上超过临界值GW3时，给出操作者的加速需求。所测量的转速n在此是曲轴12的转速。

[0031] 图6显示了室外修剪机38作为用于手持式工作器械的另外的实施例。室外修剪机38具有罩壳39，在其中布置有未显示的内燃机9。内燃机9的结构可对应于在图2和图3中显示的结构。室外修剪机38具有引导管40，通过其引导未显示的驱动轴。经由驱动轴内燃机驱动布置在引导管40下端部处的绳切割头(Fadenmähkopf)。

[0032] 图7显示在室外修剪机38的内燃机加速时转速变化过程作为线42。如图7所显示，转速n首先在怠速运行转速nL周围波动。接下来转速非常急剧上升直至在时刻t1到达第一转速n1。接下来转速n下降直至在时刻t2到达转速n2，以便接下来再次上升。在时刻t1离心配重33开始贴靠在离合器鼓盘32处。在时刻t2离心式离合器20完全接合。确定在转速n1与n2之间的几何平均值作为接合转速nK。如图7所示，在室外修剪机38中在转速n1与n2之间的差值明显比在切割机1中小。然而在室外修剪机38中转速n2同样小于转速n1。

[0033] 图8显示了机动锯43作为用于手持式工作器械的另外的实施例。机动锯43具有罩壳44，在其中布置有内燃机9。在罩壳44处固定导轨46，在其处环绕地布置有锯链47。锯链47由内燃机9驱动。锯链43具有链制动器，其可经由链制动器弓形件来操纵或者松开。

[0034] 如在图9中线48(其显示了在加速时机动锯43的曲轴12的转速变化过程)所示的那样，转速n首先在怠速运行转速nL周围波动，以便接着上升直至时刻t1到达转速n1。接下来转速略微上升直至时刻t2到达转速n2。在时刻t2之后转速再次显著较急剧地上升。作为转速n1与n2之间的中间值得出接合转速nK。这由控制装置14计算。在机动锯43中第二转速n2可大于第一转速n1，因为在机动锯中的工具的质量比例如在切割机中的工具小。

[0035] 图10显示了在使切割机1、室外修剪机38或机动锯43运行时的方法的流程。在怠速运行中监视加速度即每时间单元△t的转速改变△n并且持续地与第三临界值GW3比较。这在方法步骤53中实现。在怠速运行中也可出现大于第三临界值GW3的加速度。但是在怠速运行中该加速度仅短时间地出现，而在加速过程中在较长的时间间隔上超过第三临界值GW3。当关于时间单元△t的转速改变△n在预设的时间间隔上大于第三临界值GW3时，即操作者想要加速时，控制装置14这样操控内燃机9，即使得内燃机9加速。为此调整所输送的燃料量x和/或点火时刻ZZP到用于加速的相应的值。这在方法步骤54中实现。

[0036] 代替经由转速变化过程，操作者的加速需求也可经由对操作元件进行的操纵来识别。例如操作者为了加速可操纵用于加速的操作元件。也可设置有待由操作者来操纵的自动的起动装置。为了起动内燃机，操作者必须操纵起动按钮。在起动之后自动地呈现操作者的加速需求，并且在起动之后自动使内燃机加速。

[0037] 在加速过程期间，将加速度的当前值即关于时间单元△t的转速改变△n与第一临界值GW1相比较。一旦关于时间单元△t的转速改变△n小于第一临界值GW1，则达到时刻t1。然后必须检查，操作者是否想要继续加速并且从离心式离合器20的接合过程中获得减小的加速度，或者操作者是否已松开加速杆17，即内燃机9是否应回落到怠速运行中。为此在方法步骤55中将关于时间单元△t的转速改变△n与第四临界值GW4相比较。如果加速度在第四临界值GW4以下，则在方法步骤56中根据减速控制所输送的燃料量x和点火时刻ZZP。在图
11中作为线50画出所获得的转速变化过程。

[0038] 如果加速度不下降到第四临界值GW4以下时，则当前转速n对应于第一转速n1。接下来在方法步骤57中监视，关于时间单元△t的转速改变△n是否继续上升并且是否超过第二临界值GW2。一旦达到第二临界值GW2，当前转速对应于第二转速n2。在方法步骤58中作为在转速n1与n2之间的中间值计算接合转速nK并且将接合转速nK保存在控制装置14中。接下来确定，接合转速nK是否大于下界限nKmin或者小于上界限nKmax。如果接合转速nK处于该界限之外时尤其在下界限nKmin以下时，则离心式离合器20出现故障。因此在方法步骤59中这样控制所输送的燃料量x和/或点火时刻ZZP，即使得内燃机20在怠速运行中运行。由此即使在完全压下加速杆17的情况下也不再可能实现加速直至接合转速nK。

[0039] 如果所确定的接合转速nK处于所允许的界限nKmin与nKmax之内，则在方法步骤60中根据用于内燃机9运行、尤其用于全负荷的通常标准控制所输送的燃料量x和点火时刻ZZP。在运行中持续地监视，关于时间单元△t的转速改变△n是否下降到第四临界值GW4以下，即转速n是否强烈下落。在这种情况中操作者想要使内燃机9减速。如果是这种情况，则在方法步骤61中这样控制所输送的燃料量x和点火时刻ZZP，即使得内燃机9减速，也就是说转速n迅速下落直至怠速运行转速nL。

[0040] 通过不仅在加速时而且在减速时由控制装置14自动地控制燃料量x和点火时刻ZZP，可实现非常迅速的加速和非常迅速的减速。由此也确保，内燃机的转速n在第一转速n1与第二转速n2之间不比所必须的停留得更久，从而可避免不希望地加热离心式离合器20。

[0041] 所确定的接合转速nK允许推断出离心式离合器20的磨损状态。可例如经由显示器52或者代替显示器52而设置的发光二极管等等来给操作者指示离合器状态。声学的指示(例如经由扬声器)也是可能的。离心式离合器20的磨损可在操作者错误操作时产生，例如当操纵者在起动之后没操纵在图8中示出的链制动器弓形件49并且因此没松开链制动器，而是在链制动器挂入的情况下加速。然后离合器鼓盘32可不与向外推压的离心配重33一同旋转，从而可产生高的磨损。