DE19614464A1

DE19614464A1 - Hand=held tool with controlled mixture supply

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Publication number: DE19614464A1
Application number: DE19614464A
Authority: DE
Inventors: Harry Radel; Andreas Dr Singer; Jochen Schoenhaar
Original assignee: Dolmar GmbH
Current assignee: Makita Engineering Germany GmbH
Priority date: 1996-04-12
Filing date: 1996-04-12
Publication date: 1997-10-16

Abstract

The hand-held tool e.g. a chain saw, has a carburettor (15) which supplies a fuel-air mixture to the internal combustion engine (10) via an induction line (11). There is a valve device in a parallel line to weaken the mixture. The valve device includes a control valve (20), which when the engine reaches an upper revs. limit, produces signals to minimise the fuel supply and increase the air supply to produce the optimum mixture for the engine to run at these revs. It may also produce signals to control the lower revs. limit in the same manner.

Description

Die Erfindung betrifft ein Handarbeitsgerät mit gesteuerter Gemischzuführung und geht aus von einer Steuervorrichtung für das einem Verbrennungsmotor, insbesondere bei motorgetriebenen Handwerkzeugen wie Trennschleifern, Kettensägen, Sensen oder ähnlichen, zugeführte Luft-Kraftstoffgemisch-Verhältnis, mit einem Vergaser, der über eine Ansaugleitung dem Verbrennungs motor ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zuführt, und einer in einer Nebenleitung angeordneten Ventileinrichtung zur Einstellung des Luft-Kraftstoff-Gemischverhältnisses.The invention relates to a hand tool controlled mixture feed and assumes one Control device for an internal combustion engine, especially with motor-driven hand tools such as Power cutters, chainsaws, scythes or similar, supplied air-fuel mixture ratio, with a Carburetor, the combustion through an intake pipe engine supplies an air-fuel mixture, and one in a secondary line arranged valve device for Setting the air-fuel mixture ratio.

Allgemein sind beispielsweise nachfolgende Regelsysteme vorrangig mit Zusatzluft bekannt.The following control systems are general, for example primarily known with additional air.

Aus der DE-A-23 60 621 ist ein Zusatzluft-Regelsystem zur Regelung des Luft-Kraftstoffverhältnisses des An sauggemisches eines Verbrennungsmotors in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen eines im Abgasstrom des Ver brennungsmotors angeordneten Abgas-Meßfühlers bekannt, bei der ein das Gemisch-Aufbereitungssystem (Vergaser) umgehender Bypasskanal zur Zuführung von dosierbarer Zusatzluft mit einem elektrisch steuerbaren Magnet ventil und einem als mechanisches Membranventil aus gestalteten Luftregelventil versehen ist. Über das Membranventil wird der Durchlaßbereich des Bypasskanals in Abhängigkeit vom Ansaugunterdruck verändert, wobei der Durchlaßquerschnitt bei hohem Ansaugunterdruck ver größert und bei niedrigem Ansaugunterdruck verkleinert wird, während mittels des Magnetventils die Zusatzluft zufuhr zu dem Membranventil in Form einer Zweipunkt regelung festgelegt wird. Hierbei wird das Magnetventil drehzahlsynchron geöffnet und geschlossen, wobei zwei Tastverhältnisse davon abhängig Verwendung finden, ob das über den Abgas-Meßfühler ermittelte Luft-Kraftstoff verhältnis des Ansauggemisches unterstöchiometrisch oder überstöchiometrisch ist. Bei Ermittlung eines unter stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses wird ein Tastverhältnis mit einer langen Ventilöffnungsperiode verwendet, während bei Ermittlung eines über stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf ein Tastverhältnis mit einer kurzen Ventilöffnungs periode übergegangen wird, das für die Dauer dieses Zustandes des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses beibe halten wird. Wie in der DE 26 46 695 C2 ausgeführt wird, ist bei einer solchen Regelung die Zusatzluft menge bei gleichbleibendem Ausgangssignal des Abgas- Meßfühlers im wesentlichen der Drehzahl der Brenn kraftmaschine proportional und dem Ansaugunterdruck umgekehrt proportional. Um die hiermit verbundenen Regelschwankungen des für den Verbrennungsmotors ein zuregelnden Luft-Kraftstoff-Ansauggemischverhältnisses sowohl bei stationärem Betrieb als auch bei Übergangs betriebszuständen äußerst klein zu halten, d. h. um ein im wesentlichen konstantes Ansauggemischverhältnis ein zuregeln, wird vorgeschlagen, den Durchlaßbereich des Bypassluftkanals so zu steuern, daß das Bypassventil in einer vom Ausgangssignal des Abgas-Meßfühlers ab hängigen Verstellrichtung in jeweils fest vorgegebenen Zeitintervallen intermittierend verstellt wird. Jedes Zeitintervall besteht aus einer Ventil-Antriebszeit und einer Ventil-Stillstandszeit, die einander ab wechselnd, wobei die Dauer der Ventil-Antriebszeit und damit deren Verhältnis zu der innerhalb des jeweiligen fest vorgegebenen Zeitintervalls verbleibenden Ventil- Stillstandszeit betriebsparameterabhängig verwendbar ist, z. B. in Abhängigkeit von der Ansaugluftmenge, die einem wesentlichen Verzögerungsfaktor der Regelstrecke entspricht.DE-A-23 60 621 is an auxiliary air control system to control the air-fuel ratio of the An suction mixture of an internal combustion engine depending from the output signals of one in the exhaust gas flow of the Ver internal combustion engine arranged exhaust gas sensor known where the mixture preparation system (carburetor) immediate bypass channel for feeding meterable Additional air with an electrically controllable magnet valve and one as a mechanical diaphragm valve designed air control valve is provided. About the The diaphragm valve becomes the pass band of the bypass channel changed depending on the intake vacuum, where the passage cross section at high suction vacuum enlarged and reduced with low intake vacuum the additional air while using the solenoid valve feed to the diaphragm valve in the form of a two-point regulation is established. Here the solenoid valve speed-synchronously opened and closed, two Duty cycle depending on whether to use the air-fuel determined via the exhaust gas sensor ratio of the intake mixture substoichiometric or is overstoichiometric. When determining an under stoichiometric air-fuel ratio becomes one Duty cycle with a long valve opening period used while determining an over stoichiometric air-fuel ratio a duty cycle with a short valve opening period is passed for the duration of this Condition of the air-fuel ratio will hold. As stated in DE 26 46 695 C2 with such a regulation is the additional air quantity with constant output signal of the exhaust gas Sensor essentially the speed of the combustion engine proportional and the intake vacuum inversely proportional. To the related Control fluctuations of a for the internal combustion engine regulating air-fuel-intake mixture ratio both in stationary operation and in transition to keep operating conditions extremely small, d. H. around a essentially constant intake mixture ratio regulate, it is proposed to change the pass band of the Control the bypass air duct so that the bypass valve is in one from the output signal of the exhaust gas sensor dependent direction of adjustment in each case predetermined Intermittent adjustment of time intervals. Each Time interval consists of a valve drive time and a valve downtime that is mutually dependent changing, the duration of the valve drive time and thus their relationship to that within each fixed time interval remaining valve Downtime can be used depending on the operating parameters is, e.g. B. depending on the amount of intake air an essential deceleration factor of the controlled system corresponds.

In der DE 25 08 080 A1 wird eine Steuervorrichtung für das Luft-Kraftstoff-Gemischverhältnis bei Ver brennungsmotoren beschrieben, mit der das Luft-Kraft stoff-Verhältnis in Abhängigkeit von dem Bedarf bei einer gegebenen Belastung und Drehzahl veränderbar ist und dabei ein fetteres Gemisch für den Fall eines höheren Leistungsbedarfs bei einer gegebenen Drehzahl sowie ein mageres Gemisch für den Fall einer verlangten Drehzahlsteigerung einstellbar ist. Diese, mit einem Vergaser und dem Luftzufuhr-Bypass zur Motoransaug leitung verbindbare Vorrichtung besitzt eine den Ver gaserhauptkanal umgehende Unterdruckanordnung, die an den Engstellenbereich des Vergasers anschließbar ist und eine dort angeschlossene Ventileinrichtung aufweist, mit der der Motoransaugleitung Bypass-Luft zugeführt wird. Die Ventileinrichtung ist mit einem Stößel ausgestattet, der mit der Unterdruckanordnung verbunden ist und durch dessen Hin- und Herbewegung in Abhängigkeit von dem in der Unterdruckanordnung erzeugten Vakuum gesteuert wird, wodurch in ent sprechender Weise der Luftdurchlaß durch die Unter druckanordnung zur Ansaugleitung des Motors geregelt wird. Mit dieser Anordnung soll ein reicheres oder ein ärmeres Gemisch hergestellt werden, je nachdem, ob die Leistung oder die Wirtschaftlichkeit (der Verbrauch) des Motors verbessert werden soll. Darüber hinaus sind noch Steueranordnungen bekannt, die in Abhängigkeit der gemessenen Abgastemperatur eine Optimierung des Luft- Kraftstoff-Verhältnisses einstellen.DE 25 08 080 A1 describes a control device for the air-fuel mixture ratio at Ver internal combustion engines described using the air force substance ratio depending on the need a given load and speed is changeable and a richer mix in the event of one higher power requirements at a given speed as well as a lean mixture in the event of a required Speed increase is adjustable. This one Carburetor and the air supply bypass for engine intake Connectable device has a Ver gas main channel immediate vacuum arrangement, the the constriction area of the carburettor can be connected and a valve device connected there with the engine intake line bypass air is fed. The valve device is with a Tappet equipped with the vacuum arrangement is connected and by its back and forth movement in Dependence on that in the vacuum arrangement generated vacuum is controlled, which in ent speaking of the passage of air through the sub Pressure arrangement for the intake pipe of the engine regulated becomes. This arrangement is said to be a richer or a poorer mixture, depending on whether the Performance or economy (consumption) the engine should be improved. Beyond that still known tax arrangements depending on the measured exhaust gas temperature an optimization of the air Set the fuel ratio.

Besondere Sicherheitsanforderungen werden an (Hand-) Arbeitsgeräte gestellt, beispielsweise Trennschleifer, Kettensägen oder Motorsensen, die bestimmte Drehzahlen nicht überschreiten sollen. Bei solchen Geräten wird nach dem Stand der Technik mit Hilfe von sog. Schüttel düsen eine überhöhte Kraftstoffzufuhr zum Abregeln des Motors, also eine Überfettung des Luft-Kraftstoff- Gemisches eingestellt, jedoch führen solche Regelungen zu einem entsprechend erhöhten Schadstoffausstoß durch die unzureichend verbrannten Kraftstoffbestandteile, weshalb aus Umweltschutzgründen hierauf nicht mehr zu rückgegriffen werden soll.Special safety requirements are made on (hand) Tools, such as cut-off machines, Chainsaws or brushcutters that have certain speeds should not exceed. With such devices according to the state of the art with the help of so-called shakes excessive fuel supply to regulate the Engine, i.e. over-greasing the air-fuel Mixture set, but such regulations lead to a correspondingly increased emission of pollutants the insufficiently burned fuel components, which is why this is no longer necessary for environmental reasons should be resorted to.

Alternativ hierzu kann eine obere Drehzahlbegrenzung durch gezieltes Intermittieren des Abschalten der Zün dung erreicht werden. Diese ist jedoch im Arbeitsbe reich des Motors mit einer erhöhten Triebwerksbe lastung verbunden. Da bei abgeschalteter Zündung Kraft stoff nicht verbrennen kann, führt auch diese Lösung zu einem erhöhten Schadstoffausstoß.Alternatively, an upper speed limit can be set by deliberately intermittent switching off the guns can be achieved. However, this is in the working area range of the engine with an increased engine load load connected. Because when the ignition is switched off, power Can not burn material, this solution also leads to an increased emission of pollutants.

Beide o. g. Methoden lassen eine funktionssichere Verwendung von Katalysatoren nicht zu.Both of the above Methods leave a reliable Do not use catalysts.

Aus der DE-Gbm 76 15 137 ist bereits ein Vergaser für Viertaktmotoren mit Leerlaufbenzinabsperrvorrichtung bekannt, bei dem eine Benzineinsparung im Lastbetrieb durch Absperrung einer Leerlaufbohrung erreicht werden soll. Hierzu ist eine vom Unterdruck in einer Unterdruckdose gesteuerte Leerlaufbohrungsabsperrvor richtung vorgesehen.DE-Gbm 76 15 137 is already a carburetor for Four-stroke engines with idle gas shut-off known in which a gasoline saving in load operation by blocking an idle hole should. For this purpose, one of the negative pressure in one Vacuum can controlled shut-off valve direction provided.

Es ist daher Ziel der Erfindung, ein Handarbeitsgerät zu schaffen, welches vorrangig dynamisch betrieben wird, so daß es einen verringerten Schadstoffausstoß aufweist. Das beinhaltet die bereits erwähnte Drehzahlkontrolle durch Kraftstoffabschaltung und die Kraftstoffab schaltung bei abtourendem Motor (Schubabschaltung bei Drehzahlwechsel von großen zu kleinen Drehzahlen). Somit wird neben der Verringerung des Schadstoffausstoßes auch eine Verbrauchsreduzierung erzielt.It is therefore an object of the invention to provide a hand tool create, which is primarily operated dynamically, so that it has reduced emissions. This includes the speed control already mentioned through fuel cut and fuel cut switching when the engine is exiting (overrun cutoff at Speed change from large to low speeds). Consequently in addition to reducing pollutant emissions achieved a reduction in consumption.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Handarbeitsgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem mittels eines einfachen und robusten Aufbaus ein Überschreiten einer vorgegebenen Höchstdrehzahl ohne erhöhte Schadstoffausstoßbeiastung verhindert werden kann und bei dem eine Schubabschaltung möglich ist.It is an object of the present invention To create handicraft device of the type mentioned at the outset, with a simple and robust construction exceeding a predetermined maximum speed without increased pollutant emissions can be prevented can and in which a fuel cut-off is possible.

Die Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved by those specified in claim 1 Features resolved.

Dabei ist vorgesehen, daß die Ventileinrichtung ein Steuerventil enthält, das erst bei Erreichen eines vorgebbaren oberen Motordrehzahlwertes anspricht und daß die Minimierung der Kraftstoffzufuhr und/oder die Vergrößerung der Luftzufuhr, jeweils in Relation des vor Erreichen des oberen Motordrehzahlwertes vorliegenden Gemischanteils, auslöst. Die Erhöhung des Luftanteils durch verstärkte Luftzufuhr über eine Bypassleitung ist zwar grundsätzlich nach dem Stand der Technik bekannt, sie wird jedoch bisher nur zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauches oder zur Leistungsregelung verwendet. Außerdem reagieren diese Systeme zu träge, so daß eine Drehzahlüberschreitung nicht ausgeschlossen werden kann.It is provided that the valve device Control valve contains that only when a predeterminable upper engine speed value and that the minimization of the fuel supply and / or the Increasing the air supply, in relation to the before reaching the upper engine speed value present mixture proportion, triggers. The increase in Air share through increased air supply via a Bypass line is basically according to the state of the Technology known, but so far it is only for Reduction of fuel consumption or Power control used. They also react Systems too sluggish, so that an overspeed cannot be excluded.

Im Unterschied hierzu wird nach der vorliegenden Erfindung durch die Zusatzluft der Kraftstoffanteil im Gemisch erheblich vermindert bzw. schließlich ganz unterbunden, um so den Motor vor einem Überschreiten einer bestimmten Grenzdrehzahl zu hindern, wobei gewährleistet wird, daß der in den Verbrennungsmotor eingeführte Kraftstoff ohne erhöhte Triebwerksbelastung optimal verbrennt. Durch Übermagerung wird gleichzeitig eine Überhitzung ausgeschlossen.In contrast to this, according to the present Invention by the additional air the fuel percentage in the Mixture significantly reduced or finally completely prevented so as to prevent the engine from being exceeded to prevent a certain limit speed, wherein it is ensured that the in the internal combustion engine imported fuel without increased engine load burns optimally. By being overmolded at the same time overheating excluded.

Neben oder zusätzlich zur Vergrößerung der Luftzufuhr bietet eine Kraftstoffzufuhr-Minimierung, bis hin zur Unterbindung der Kraftstoffzufuhr zum Vergaser eine konstruktiv einfache Lösung zur Drehzahlbegrenzung.In addition to or in addition to increasing the air supply provides fuel delivery minimization, right down to Disconnect the fuel supply to the carburetor structurally simple solution for speed limitation.

Die Handarbeitsgeräte können vorzugsweise einen Katalysator aufweisen, welcher bei stationärem Betrieb bereits zu einer Schadstoffreduzierung führt. Die Katalysatoren werden bei herkömmlichen Betrieb mit Vergaser (d. h. ungesteuerte Gemischzufuhr, vor allem durch eine Überfettung und somit Überhitzung, in den Betriebszuständen Drehzahlkontrolle durch Zündab schaltung bzw. Schütteldüsenabregelung überlastet. Gleiches tritt auf bei Drehzahlwechsel (Schubbetrieb) und ungehinderter Gemischzuführung über den her kömmlichen Vergaser. Dies wird durch die Einbeziehung der Schaltfunktion für das Steuerventil bei Drehzahlab senkung und bei Drosselklappe in Ruhestellung erreicht.The hand tools can preferably be one Have catalyst, which during stationary operation already leads to a reduction in pollutants. The Catalysts are used in conventional operation Carburetor (i.e. uncontrolled mixture feed, especially by over-greasing and thus overheating, in the Operating states speed control by ignition circuit or shaker nozzle limitation overloaded. The same occurs when the speed changes (overrun) and unimpeded mixture supply over the conventional carburetor. This is through inclusion the switching function for the control valve at speed down lowering and reached with the throttle valve in the rest position.

Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Developments of the control device according to the invention are described in the subclaims.

Nach einer ersten Ausführungsform ist die Nebenleitung eine Zusatzluft ansaugende Bypassleitung, die vorzugsweise in den Vergaser bzw. dessen Venturidüse oder einer Zuleitung hierzu mündet. Vorzugsweise weist die Zusatzluft-Bypassleitung am Ansaugende einen Luft filter auf, der ein mit der Hauptleitung zum Vergaser gemeinsamer Luftfilter sein kann.According to a first embodiment, the secondary line a bypass line that draws in additional air preferably in the carburetor or its Venturi nozzle or a supply line for this ends. Preferably points the auxiliary air bypass line at the intake end has air filter on the one with the main line to the carburetor can be common air filter.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in einer Leitung (wahlweise kann hierzu der Impulskanal benutzt werden) zwischen Kurbelkammer und Vergaser ein Rückschlagventil angeordnet, wodurch nach Freischaltung durch das Steuerventil jeweils durch Über- bzw. Unterdruck der Kraftstofffluß beeinflußt wird. Hierzu ist vorgesehen, daß in einem Verbindungskanal zwischen dem Vergaser und dem Verbrennungsmotor ein T-Abzweig für die Nebenleitung eingebaut ist, worüber die ein Rückschlagventil aufweisende Nebenleitung zum Vergaser bzw. dessen Venturidüse oder zur Zuleitung zwischen der Kraftstoffpumpe und dem Vergaser führt.According to a further embodiment of the invention, in a line (the impulse channel can be used) between crank chamber and carburetor Check valve arranged, which after activation through the control valve by over or Negative pressure affects the fuel flow. For this it is provided that in a connecting channel between the carburetor and the internal combustion engine a T-branch for the branch line is installed, what the one Non-return valve branch line to the carburetor or its Venturi nozzle or for the supply line between the Fuel pump and the carburetor leads.

Als Steuerventil kann ein elektromagnetisches Ventil und/oder ein in Abhängigkeit der durch die Motordreh zahl erzeugten mechanischen Schwingungen arbeitendes Ventil verwendet werden. Dieses Steuerventil öffnet bzw. schließt die Nebenleitung, entweder um bei geöffneter Nebenleitung im Vergaser durch Erhöhung der Zusatzluft den Kraftstoffanteil drehzahlminimierend bzw. drehzahlbegrenzend einzustellen oder um unmittelbar die Kraftstoffzufuhr zum Vergaser vor bzw. bei Erreichen einer maximal zulässigen Drehzahl zu minimieren oder abzusperren.An electromagnetic valve can be used as a control valve and / or depending on the engine rotation number of generated mechanical vibrations working Valve can be used. This control valve opens or closes the branch line, either at open Secondary line in the carburettor by increasing the additional air the fuel percentage to minimize the speed or speed limiting or to immediately set the Fuel supply to the carburetor before or when it is reached to minimize a maximum permissible speed or cordon off.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besitzt die Steuervorrichtung eine Ventileinrichtung, die im wesentlichen proportional oder umgekehrt propor tional zur Motordrehzahl druckbeaufschlagt wird und die über eine Regelmembran oder ein Rückschlagventil den Kraftstoffzufluß zum Vergaser bei Annäherung an den vorgebbaren oberen Motordrehzahlwert entsprechend mini miert und/oder bei Erreichen dieses oberen Motordreh zahlwertes absperrt. Die betreffende Druckbeaufschlagung kann beispielsweise aus der Kurbelkammer des Verbren nungsmotors entweder in Form von Über- oder Unterdruck abgeleitet werden, wobei bei letzterer Ausführung der Unterdruck direkt auf eine Regelmembran des Vergasers einwirkt. According to a further embodiment of the invention the control device has a valve device, which are essentially proportional or vice versa tionally to the engine speed and the via a control membrane or a check valve Fuel flow to the carburetor when approaching the Predeterminable upper engine speed value corresponding to mini lubricated and / or when this upper engine speed is reached blocked off. The pressurization in question can, for example, from the crank chamber of the combustor motor in the form of either positive or negative pressure are derived, the latter being the Negative pressure directly on a control membrane of the carburetor acts.

In einer konkreten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ist in einem Verbindungskanal zwischen dem Vergaser und dem Verbrennungsmotor als zusätzlichem zur Hauptleitung parallelem Impulskanal ein T-Abzweig eingebaut, worüber die ein Rückschlagventil aufweisende Nebenleitung zur Verbindungsleitung zwischen der Kraft stoffpumpe und dem Vergaser führt. Die Nebenleitung wird durch das Steuerventil bei Erreichen eines konkreten oberen Drehzahlwertes geöffnet, wodurch über- oder unterdruckabhängig über das Rückschlagventil eine Beeinflussung auf das Kraftstoffliefersystem vorgenommen wird. Dieses Rückschlagventil, das über- oder unterdruckabhängig bei Erreichen eines konkreten vorgebbaren Drehzahlwertes anspricht, öffnet oder schließt die Nebenleitung zum Erreichen mindestens eines der vorgenannten Zwecke. Es ist dabei auch möglich, bei Schubbetrieb, d. h. Drehzahlabsenkung und der Drosselklappe in Ruhestellung über das Rückschlagventil die Verbindungsleitung zwischen Kraftstoffpumpe und Vergaser zu schließen.In a specific embodiment of the invention Control device is in a connecting channel between the carburetor and the internal combustion engine as an additional a T-branch to the main line parallel pulse channel installed, over which the one check valve Branch line to the connecting line between the force cloth pump and the carburetor leads. The branch line will through the control valve when a concrete one is reached upper speed value opened, causing over or depending on the vacuum via the check valve Influenced on the fuel delivery system becomes. This check valve that over or depending on the vacuum when a concrete one is reached predeterminable speed value responds, opens or closes the branch line to reach at least one the aforementioned purposes. It is also possible to Push operation, d. H. Speed reduction and the Throttle valve in the rest position via the check valve the connecting line between the fuel pump and Close carburetor.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeich nungen dargestellt. Es zeigenEmbodiments of the invention are in the drawing shown. Show it

Fig. 1 bis 3 jeweils Prinzipskizzen erfindungsgemäßer Steuervorrichtungen, und Figs. 1 to 3 are schematic diagrams of inventive control devices and

Fig. 4 in einer schematischen Seitenansicht eine Motorkettensäge. Fig. 4 is a schematic side view of a motor chain saw.

Allen Vorrichtungen gemeinsam ist der Verbrennungsmotor 10, dem über eine Ansaugleitung 11 als der Hauptleitung ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zugeführt wird, das aus der über einen Luftfilter 12 angesaugten Verbrennungsluft 13 und dem über Leitung 14 zugeführten Kraftstoff in einem Vergaser 15 mit einer Venturidüse 16 gemischt wird. Der Kraftstoff wird aus einem Tank 17 über eine Kraftstoff regelkammer mit einer Kraftstoffpumpe 18 in die Leitung 14 geführt.Common to all devices is the internal combustion engine 10 , to which an air / fuel mixture is supplied as the main line via an intake line 11 , which mixture consists of the combustion air 13 drawn in via an air filter 12 and the fuel supplied via line 14 in a carburetor 15 with a Venturi nozzle 16 is mixed. The fuel is fed from a tank 17 via a fuel control chamber with a fuel pump 18 into line 14 .

Bei der Steuervorrichtung nach Fig. 1 ist eine Zusatz luft ansaugende Bypassleitung 19 zwischen dem Luft filter 12 und der Venturidüse 16 vorgesehen, die im vorliegenden Fall in die Leitung 14 mündet. Die By passleitung 19 weist ein Steuerventil 20 auf, das durch die drehzahlabhängigen Steuersignale des Motors 10 gesteuert wird. Diese Signale werden über den Anschluß 21 auf das Steuerventil gegeben. Zusätzlich enthält die Leitung 14 zwischen der Kraftstoffpumpe 18 und der Venturidüse 16 noch ein Rückschlagventil (Kugelventil) 22, das bei Überschreiten eines vorgebbaren Druckes in der Bypassleitung 19 bzw. der Leitung 14 schließt und hiermit den Kraftstoffzufluß zum Vergaser 15 unterbindet sowie ein Eindringen von Luft verhindert. Die dargestellte Steuervorrichtung arbeitet zur Drehzahlkontrolle folgendermaßen. Mit steigender Drehzahl des Motors 10 öffnet das Steuerventil 20 die Bypassleitung 19, wodurch der Venturidüse 16 verstärkt Zusatzluft zur Abmagerung des Kraftstoffanteils in dem Kraftstoff-Luftgemisch zugeführt wird. Bei Annäherung bzw. bei Erreichen eines maximal zulässigen Drehzahlwertes des Motors wird der in der Bypassleitung 19 bzw. der Leitung 14 anstehende Druck so groß, daß das Ventil 22 geschlossen und damit die weitere Kraftstoffzufuhr zum Vergaser 15 völlig unter bunden wird. Dies sichert insbesondere bei sprunghaft steigenden Drehzahlen eine rechtzeitige Begrenzung der Motordrehzahl.In the control device according to FIG. 1, an additional air-sucking bypass line 19 is provided between the air filter 12 and the Venturi nozzle 16 , which opens into the line 14 in the present case. The by-pass line 19 has a control valve 20 which is controlled by the speed-dependent control signals of the engine 10 . These signals are given via the connection 21 to the control valve. In addition, the line 14 between the fuel pump 18 and the Venturi nozzle 16 also contains a check valve (ball valve) 22 , which closes when a predeterminable pressure in the bypass line 19 or line 14 is closed and thus prevents the fuel flow to the carburetor 15 and the ingress of air prevented. The control device shown works as follows for speed control. With increasing speed of the engine 10 , the control valve 20 opens the bypass line 19 , as a result of which additional air is fed to the Venturi nozzle 16 to lean the fuel fraction in the fuel-air mixture. When approaching or when a maximum permissible speed value of the engine is reached, the pressure in the bypass line 19 or line 14 becomes so great that the valve 22 is closed and the further fuel supply to the carburetor 15 is thus completely prevented. This ensures that the engine speed is limited in good time, especially when the engine speed increases suddenly.

Außerdem wird über eine entsprechende Steuereinrichtung ein Steuersignal dem Steuerventil 20 zugeführt, wenn der Motor im Schubbetrieb läuft. In diesem Fall öffnet das Steuerventil 20 und der in der Bypassleitung 19 bzw. der Leitung 14 anstehende Druck so groß, daß das Ventil 22 geschlossen und damit die weitere Kraftstoffzufuhr zum Vergaser 15 völlig unterbunden wird. Hierdurch wird ein Schadstoffausstoß im Schubbetrieb verhindert bzw. vermieden.In addition, a control signal is supplied to the control valve 20 via a corresponding control device when the engine is running in overrun mode. In this case, the control valve 20 and the pressure present in the bypass line 19 or the line 14 open so large that the valve 22 is closed and the further supply of fuel to the carburetor 15 is thus completely prevented. This prevents or avoids pollutant emissions in overrun mode.

Die Ausführungsformen nach Fig. 2 und 3, bei denen gleiche Teile mit den selben Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen worden sind, wird die Steuerung über den beispielsweise aus der Kurbelkammer des Motors abge leiteten Überdruck (Fig. 2) oder Unterdruck (Fig. 3). Neben der Hauptleitung 11 zwischen dem Vergaser 15 und dem Motor 10 ist ein Impulskanal 23 vorgesehen, in den über einen T-Anschluß eine Nebenleitung 24 mündet, in der das Steuerventil 20 angeordnet ist. Anstatt der Verwendung des Impulskanals kann auch eine separate Leitung direkt in das Kurbelgehäuse verwendet werden. Nach Fig. 2 weist diese Leitung 24 zwischen dem Steuerventil 20 und dem Impulskanal 23 ein Rückschlagventil 25 auf, das mit wachsendem (Über-)druck öffnet und die Leitung 24 freigibt, wodurch bei einem einer maximal zulässigen Drehzahl entsprechenden Überdruck das Rückschlagventil 22 zur Unterbindung der Kraftstoffzufuhr zum Vergaser 15 geschlossen wird. Das Öffnen des Rückschlagventils wird durch die Freigabe des Steuerventils 20 bestimmt. Der wachsende Über- oder Unterdruck im Kurbelgehäuse ist dabei nicht bestimmend. Die Federkraft des Rückschlagventils ist zweitrangig.The embodiments according to FIGS. 2 and 3, in which the same parts have been provided with the same reference numerals as in FIG. 1, control is via the overpressure ( FIG. 2) or underpressure ( FIG. 2) derived, for example, from the crank chamber of the engine ( FIG. 3). In addition to the main line 11 between the carburetor 15 and the engine 10 , a pulse channel 23 is provided, into which a secondary line 24 opens out via a T connection and in which the control valve 20 is arranged. Instead of using the impulse channel, a separate line can also be used directly in the crankcase. According to FIG. 2, this line 24 between the control valve 20 and the pulse channel 23 a check valve 25 which opens with increasing (over-) pressure and the conduit 24 releases, whereby when one of a maximum permissible speed corresponding pressure, the check valve 22 for prohibiting the fuel supply to the carburetor 15 is closed. The opening of the check valve is determined by the release of the control valve 20 . The increasing overpressure or underpressure in the crankcase is not decisive. The spring force of the check valve is secondary.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 liegt zwischen dem Steuerventil 20 und dem Impulskanal 23 ein Rückschlag ventil 26, das bei einem Unterdruck den Impulskanal 23 öffnet, wodurch eine Regelmembran 27 entsprechend unterdruckbeaufschlagt wird, womit die Zufuhr des Kraft stoffes zur Leitung 14 bzw. zum Vergaser 15 in Abhängig keit der Motordrehzahl gedrosselt bzw. bei Erreichen eines oberen Drehzahlwertes unterbrochen wird. Zum Druckausgleich dient eine mit der Atmosphäre verbundene Druckausgleichsdüse 18, die nach dem Schließen des Steuer ventils 20 (im Falle entsprechend abgesenkter Drehzahl) öffnet und den Druckausgleich mit der Atmosphäre wieder herstellt. Hierdurch wird die Kraftstoffzufuhr in die Leitung 14 wieder freigegeben.In the embodiment of Fig. 3 is a check valve 26 between the control valve 20 and the impulse channel 23 , which opens the impulse channel 23 at a negative pressure, whereby a control membrane 27 is pressurized accordingly, whereby the supply of fuel to the line 14 or Carburetor 15 is throttled depending on the engine speed or is interrupted when an upper speed value is reached. For pressure equalization is a pressure compensation nozzle 18 connected to the atmosphere, which opens after closing the control valve 20 (in the case of a correspondingly reduced speed) and restores the pressure compensation with the atmosphere. As a result, the fuel supply in line 14 is released again.

Auch bei den Ausführungsformen nach Fig. 2 und 3 ist vorgesehen, daß über eine entsprechende Steuerein richtung ein Steuersignal dem Steuerventil 20 zugeführt, wenn der Motor in Schubbetrieb läuft. In diesem Fall öffnet das Steuerventil 20 und der in der Bypassleitung 19 bzw. der Leitung 14 anstehende Druck so groß, daß das Ventil 22 geschlossen und damit die weitere Kraftstoff zufuhr zum Vergaser 15 völlig unterbunden wird. Hierdurch wird ein Schadstoffausstoß im Schubbetrieb verhindert bzw. vermieden.Also in the embodiments according to FIGS. 2 and 3 it is provided that a control signal is supplied to the control valve 20 via a corresponding control device when the engine is running in overrun mode. In this case, the control valve 20 and the pressure present in the bypass line 19 or the line 14 open so large that the valve 22 is closed and thus the further fuel supply to the carburetor 15 is completely prevented. This prevents or avoids pollutant emissions in overrun mode.

In Fig. 4 ist schematisch eine mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ausgerüstete Motorkettensäge 100 dargestellt. In dem den Handgriff 28 und das Kettenschwert 29 tragenden Gehäuse 30 ist der Tank 16 angeordnet, das über die Kraftstoffpumpe 18 und die Leitung 14 mit dem Vergaser 15 bzw. der Venturidüse 16 verbunden ist. In der Leitung 14 ist das nicht dargestellte Rückschlagventil 22 angeordnet, das über die in Fig. 1 bis 3 dargestellten Steuervorrichtungen beeinflußt, d. h. geschlossen und geöffnet wird. Hierdurch wird insbesondere bei Verwendung eines Katalysators 31 eine optimierte Abgasemission erreicht. FIG. 4 schematically shows a motor chain saw 100 equipped with the control device according to the invention. In the housing 30 carrying the handle 28 and the chain sword 29 , the tank 16 is arranged, which is connected via the fuel pump 18 and the line 14 to the carburetor 15 or the Venturi nozzle 16 . In the line 14 , the check valve 22 , not shown, is arranged, which is influenced by the control devices shown in FIGS. 1 to 3, that is, closed and opened. As a result, an optimized exhaust gas emission is achieved in particular when using a catalytic converter 31 .

BezugszeichenlisteReference list

100 Motorkettensäge
10 Verbrennungsmotor
11 Ansaugleitung
12 Luftfilter
13 Verbrennungsluft
14 Leitung
15 Vergaser
16 Venturidüse
17 Tank
18 Kraftstoffpumpe
19 Bypassleitung
20 Steuerventil
21 Anschluß
22 Rückschlagventil
23 Impulskanal
24 Leitung
25, 26 Rückschlagventil
27 Regelmembran
28 Handgriff
29 Kettenschwert
30 Gehäuse
31 Katalysator 100 chainsaw
10 internal combustion engine
11 suction line
12 air filters
13 combustion air
14 line
15 carburetors
16 Venturi nozzle
17 tank
18 fuel pump
19 bypass line
20 control valve
21 connection
22 check valve
23 impulse channel
24 line
25 , 26 check valve
27 control membrane
28 handle
29 chain sword
30 housing
31 catalyst

Claims

1. Control device for an internal combustion engine ( 10 ), in particular in motor-driven craft, such as cut-off saws, chainsaws ( 100 ), scythes or the like supplied air-fuel mixture ratio, with a carburetor ( 15 ) via an intake line ( 11 ) the internal combustion engine ( 10 ) supplies an air-fuel mixture and a valve device arranged in a secondary line for superimposing the air-fuel mixture ratio, characterized in that the valve device contains a control valve ( 20 ) which only reaches when a predeterminable one Engine speed value corresponding engine signal responds and triggers the minimization of the fuel supply and / or the increase in air supply, in each case in relation to the mixture proportion before reaching the engine speed value.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the control valve ( 20 ) can be supplied with a first control signal, the first control signal being supplied as a speed signal when an upper engine speed value is reached.

3. Control device according to claim 1 or 2, characterized in that the control valve ( 20 ) a second control signal can be fed, the second control signal being supplied as a speed signal when an upper engine speed value is reached, the second control signal as a signal when the speed drops and closed Throttle valve of the carburetor ( 15 ) can be fed until a lower limit speed is reached.

4. Control device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the secondary line is an auxiliary air-sucking bypass line ( 19 ), which is preferably in the carburetor ( 15 ) or its Venturi nozzle ( 16 ) or a feed line ( 14 ) between the fuel pump ( 18 ) and the carburetor ( 15 ) or the Venturi nozzle ( 16 ) opens.

5. Control device according to claim 4, characterized in that the bypass line ( 19 ) at the suction end, preferably with the main line ( 13 ) to the carburetor ( 15 ) common air filter ( 12 ).

6. Control device according to one of claims 1 to 5, characterized in that in a line ( 14 ) between a fuel pump ( 18 ) and the carburetor ( 15 ) a return check valve ( 22 ), preferably a ball valve is arranged, which is reached when it is reached of the predeterminable motor signal is then closed by the pressure then present in the additional air bypass line ( 19 ).

7. Control device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the control valve ( 20 ) is an electromagnetic and / or a valve which operates as a function of the mechanical vibrations generated by the engine speed.

8. Control device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the control valve ( 20 ) is pressurized substantially proportional or inversely proportional to the engine speed and via a control membrane ( 27 ) or a check valve ( 22 ) the fuel flow to the carburetor ( 15 ) when approaching the predeterminable upper engine speed value minimized accordingly and / or when He reach this engine signal prevented (blocked).

9. Control device according to claim 8, characterized in that in the secondary line ( 24 ) from the crank chamber of the internal combustion engine ( 10 ) originating excess pressure is present.

10. Control device according to claim 8, characterized in that in the secondary line ( 24 ) from the crank chamber of the internal combustion engine ( 10 ) derived negative pressure is applied, which acts directly on a control membrane ( 27 ) of the carburetor.

11. Control device according to one of claims 8 to 10, characterized in that in a connecting channel ( 23 ) between the carburetor ( 15 ) and the internal combustion engine ( 10 ), a T-branch for the secondary line ( 24 ) is installed, via which a check valve ( 25 , 26 ) having secondary line ( 24 ) leads to the carburetor ( 15 ) or its Venturi nozzle ( 16 ) or to the feed line ( 14 ) between the fuel pump ( 18 ) and the carburetor ( 15 ).