DE3032173A1 - Magnetzuendeinrichtung. - Google Patents

Description

1A-3341

ME-507
(F-1909)

MITSUBISHI DENKI KABUSHIKI KAISHA Tokyo, Japan

Magnetzündeinrichtung

Die Erfindung betrifft eine kontaktlose Magnetzündeinrichtung vom elektronischen Typ und insbesondere eine Zündeinrichtung zur Steuerung des Zündzeitpunktes gemäß der Drehung eines Motors.

Eine herkömmliche Zündeinrichtung dieses Typs treibt ein Halbleiterschaltelement, z.B. einen Thyristor oder einen Transistor, anhand eines Zündsignals. Dieses wird erzeugt zum Zeitpunkt der Zündung des Motors. Hierdurch wird in der Sekundärwicklung der Zündspule eine Zündspannung erzeugt. Demgemäß wird bei der herkömmlichen Zündeinrichtung der Zündzeitpunkt automatisch festgelegt durch eine Wellenform eines Zündsignals, welches in Synchronisation mit der Drehung eines Motors erzeugt wird. Der Zündzeitpunkt kann mit einem Voreilwinkel eingestellt werden, um eine Löschung in einer niedrigen Motorgeschwindigkeitsre-

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gion zu verhindern. Das herkömmliche System erfüllt jedoch nicht die Anforderungen einer Verzögerungscharakteristik, welche erforderlich ist zur Aufrechterhaltung einer hohen Motorleistung über einen Motordrehzahlbereich von mittleren bis zu hohen Drehzahlen.

Fig. 1 zeigt Laufzeit-Diagramme zur Veranschaulichung der Arbeitsweise einer herkömmlichen Zündeinrichtung gemäß der JA-OS 36243/77. Dabei ist insbesondere der Fall dargestellt, daß die Drehzahl eines Motors oder die Winkelgeschwindigkeit co der Kurbelwelle stark herabgesetzt ist.

In Fig. 1 bedeuten die Punkte M1 und M2 auf einer Zeitachse (a) zwei verschiedene Rotationswinkelpositionen der Kurbelwelle. T bedeutet den oberen Totpunkt und S bedeutet die erforderliche Zündwinkelposition. Die Dreieckswellenformen auf einer Zeitachse (b) zeigen die Änderungen der Lade- und Entladespannungen des Kondensators, welcher in der herkömmlichen Einrichtung verwendet wird. Vref bezeichnet eine Referenzspannung zur Bestimmung des Starts der Ladung und des Endes der Entladung. Die Einrichtung ist derart ausgebildet, daß der Kondensator geladen wird während einer Zeitdauer von der Position M1 bis zur Position M2, und zwar mit einem Strom I₁. Nach der Position M2 erfolgt die Entladung mit einem Strom i~· Bei der Referenzspannung Vref wird ein Zündsignal abgegeben. Die in Fig. 1c gezeigte Kurve veranschaulicht die Änderung der Winkelgeschwindigkeit co eines Motors.

Es soll nun angenommen werden, daß der Drehwinkelbereich und die Zeitdauer zwischen den Positionen M1 und M2 mit Θ1 bzw. T1 bezeichnet werden. Ferner soll angenommen werden, daß der Winkelbereich und die Zeitdauer zwischen den Positionen M2 und S mit Θ2 und T2 bezeichnet werden. Der Winkelbereich zwischen den Positionen S und T wird mit α

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bezeichnet, und der Winkelbereich zwischen der Position T und der nachfolgenden Position M1 wird mit Θ3 bezeichnet. Hiermit erhält man den Voreilwinkel α gemäß folgender Gleichung

cc = 180 - {©1 + ©2 + Θ3) O)-

In dieser Gleidraang sind ©1 und ©3 konstant. Sie hangen ab von den Positionen 151 und M2 auf der Rotationswinkelaciise der Kurbelwelle. ©2 kann folgendermaßen ausgedrückt werden

©2 = £ÖZ TZ ' (2),

wobei ω2 die durcliseltaittliche Winkelgeschwindigkeit über die Zeitspanne imm t2 bis t3 bezeichnet. Somit kann der Voreilwinkel <a folgendemmaSen ausgedrückt werden

cc = K - <fcü2 TZ (3)

wobei K eine Konstante 1st und folgendermaßen bestinat ist

£ = 180 - ©1 - ©3 (4).

Bas Ausmaß der ILaxliumg land der Entladung des Kondensators ist derart festgelegt» daß sich die folgende Beziehung ergibt

T1 kann amcla f©l©eaaä«rmaißen ausgedruckt werden

Anas den caeldtaogeii {3}» (5) und (6) erhält «an

m = JK - i-Zi«, x«S2/&j1 x ©1

Man erkeim.it a«as O-eldtoog (7), daß bei Änderung von i- oder !π mitspire&kewxa Usern laufzustand des Motors der ¥©rellwiinkel elbenfalls (gema© der Änderung des Stress geändert werden anui.

Wenn der ¥©arellwlinteel ® aiaf ^isis der Gleichung (7) einiges teilt Wird, as® ist (da© ¥enaaltnis ω2/ά7ΐ stets ton-

stant. Es soll nun angenommen werden, daß zum Zeitpunkt t7 ein Funke erzeugt wird. Ferner soll angenommen werden, daß zu diesem Zeitpunkt der Funke das Gemisch im Motorzyliinder nicht entzündet. In diesem Falle kommt es zu einer raschen Absenkung der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle, und die Zeitspanne bis zum Erreichen des oberen Totpunktes T Bund. der nächsten Winkelposition M1 ist -verlängert. Ferner sind die Zeitspannen T1' und T2¹, weiche im wesentlichen der Zündvorbereitungsperiode des nachfolgenden Hubes entsprechen, ebenfalls verlängert, Weaaaa uiun das Verhältnis der durchschnittlichen Winkelgeschwindigkeit <^^!I2 vom Zeitpunkt t1O bis zum Zeitpunkt t11 zur durchschnittlichen Winkelgeschwindigkeit ω¹1 vom Zeitpunkt t9 bis zum Zeitpunkt til©,, d.h. das Verhältnis cü«2/ÖJ'1* kleiner ist als das Verhältnis 072/^1 im vorhergehenden Bub., so zeigt die Gle (7), daß α anwächst;, selbst wenn das StroanweAäliaiis konstant bleibt.. Daher wird der Zündfunke bei einer position S¹ erzeu^gt, welche relativ zur Bssitioii S der erforderlichem Züaadzeit weit vorgeschoben ist.

Wenn die Drehzahl des Motors geringer ist, so ist dea? Mischzustand dser eingesaugten Brennstoff mischung gewiahn-Iich schlechter, so daß unregelmäßige Verbrennungenioder Fehlzündungen auftreten. Hierdurch ist die Drehzahl in hohem Maöe Änderungen unterworfen. Es besteht daher das Problem, den Voreilwinkel α bei niedrigen Drehzahlen der Kurbelwelle konstant zu halten, selbst wenn der Ladestrom und der Entladestroan des Kondensators konstant gehali^a werden und wenn die Winkelgeschwindigkeit ^ sich ändert.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein® Magnet zündeinrichtung zu schaffen, welche die genannten Nachteile überwindet.

Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine genaue Zündzeitcharakteristik über einen Bereich von mittleren Drehzah-

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len bis zu hohen Drehzahlen des Motors zu verwirklichen. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Magnetzündeinrichtung zu schaffen, welche bei Ausfall oder Störung eines darin enthaltenen Steuersystems nicht zu einer herkömmlichen Voreilungswinkel-Steuerungsbetriebsweise der Zündeinrichtung zurückkehren kann (durch Verwendung einer zweckentsprechenden Zündsignalwellenform). Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Magnetzündeinrichtung mit einer genauen und stabilen Zündperiodencharakteristik zu schaffen, welche frei von instabilen Änderungen des Zündzeitpunktes aufgrund heftiger Änderungen der Motorgeschwindigkeit im niedrigen Geschwindigkeitsbereich ist (derartige heftige Änderungen treten bei herkömmlichen Zündeinrichtungen auf).

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Zündeinrichtung gelöst, welche in einem Motordrehzahlbereich von mittleren Drehzahlen bis zu hohen Drehzahlen eine hohe Genauigkeit des Zündzeitpunktes liefert und somit die Motorausgangsleistung aufrechterhält. Der Zündzeitpunkt wird bestimmt durch eine Zündzeit-Operationsschaltung. Diese spricht an auf ein erstes Winkelsignal. In einem niedrigen Drehzahlbereich, in dem nur eine relativ grobe Genauigkeit des Zündzeitpunktes erforderlich ist, wird die Zündzeit dadurch bestimmt, daß man von einer Erhöhung der Signalwellenform eines zweiten Winkelsignals bei Erhöhung der Drehzahl Gebrauch macht. Dieser Zündzeitpunkt entspricht einer Winkelposition, bei der das erste Winkelsignal erzeugt wird. Das zweite Winkelsignal hat eine relativ große Winkelbreite. Daher wird erfindungsgemäß eine genaue Zündzeitcharakteristik vom mittleren Drehzahlbereich bis zum hohen Drehzahlbereich verwirklicht. Das erste Winkelsignal und das zweite Winkelsignal werden durch einen einzigen Winkelpositionsdetektor bereitgestellt. Der Aufbau der Zündeinrichtung ist vereinfacht.

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BeI einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird zur Erzielung der gewünschten Zündzeitcharakteristik des Motors eine Verzögerungswinkelcharakteristik festgelegt, und zwar durch eine Zündzeit-Operationsschaltung, welche anspricht auf ein erstes Winkelsignal mit einer geringen Winkelbreite. Die verbleibende Verzögerungswinkelcharakteristik wird festgelegt unter Ausnutzung der Erhöhung der Signalwellenform (aufgrund der Drehung) eines zweiten Winkelsignals, welches einem Kurbelwellenwinkel entspricht, der um einen bestimmten Betrag hinter dem ersten Winkelsignal verzögert ist und einen breiteren Winkelbereich hat als das erste Winkelsignal. Somit ist es möglich, eine äußerst genaue Verzögerungswinkelcharakteristik zu erhalten, wie sie für den jeweiligen Motor erwünscht ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Zündeinrichtung eine Einrichtung zur Ermittlung einer Winkelposition zur Erzeugung eines ersten Winkelsignals mit einer ersten Polarität. Dieses Winkelsignal entspricht einem bestimmten Kurbelwellenwinkel eines Motors. Ferner wird ein zweites Winkelsignal mit der anderen Polarität erzeugt. Dieses entspricht einer Kurbelwellenposition, die um einen bestimmten Winkelbetrag hinter der Position des ersten Winkelsignals liegt, d.h. verzögert ist. Eine Zündzeit-Operationsschaltung spricht auf eine Ausgangsspannung einer F-V-Schaltung an. Diese erzeugt eine Gleichspannung, welche von der Drehzahl des Motors abhängt. Ferner spricht die Zündzeit-Operationsschaltung auf ein erstes Winkelsignal an, wodurch die Ermittlung des Zündzeitpunktes Je nach dem Laufzustand des Motors gestartet wird. Ferner ist ein Steuerelement vorgesehen, mit dem ein Ausgangssignal von der ZUndzeit-Operationsschaltung in die F-V-Schaltung eingeführt wird, wenn die Drehzahl des Motors unterhalb eines bestimmten Wertes liegt. Ferner ist ein Halbleiterschaltelement vorgesehen, welches,ansprechend auf das Aus-

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.-Jh-

gangssignal der OperationsBcihaltung, leitend wird, wenn die Drehzahl einen !bestimmten Wert überschreitet. Hierdurch wird das Schaltelement getrieben. Ferner ist ein variabler Widerstand vorgesehen,, mit de« eine Spannung eingestellt werden Jkann, (bei der das Halbleiterschaltelement leitend wird. Bei einem solchen Aufbau wird das Scihalteleeent mit dem zweitem Wirfselsignal und dem. Ergebnis der Zündzeit-Ojperationssclaaltiang beaufschlagt, wenn die ©renzanl liber der Mo'tordreteialhl liegt, welche einem ^wsrgegeibenen Wert der ÄtasgangssjpaiBaJiing der F-Y-Sclaaltajiag entspricht» Bei einer niedrigem Motordrelazaiil land bei ei— saer laefftJLgBaa Ändersuang der BrelhzeMl erhält Bau als 2SStxäBl.— gmal mar das zweite Winlkslsiäpial. ®al»r werden irge»dwelcühe Instaibilen Jbadenangen des Ziündzeiigpuiiktes

der !!©"torgescIbEwiaadigkeit Im niedrigen CesidiiwijnfflEkeitsfeerei'cla iimll&ftMmi&lg eliainiert- iSoimit erlhalt nnan stets einen isjorreSc^en nand stabilen Züalzeiib-

M&sa. ibenStJLgtt td-albier Ik»3jiÄ Sehaltjjn^ zur ÄuswalO. des welcüb©» idas IEr^laais (der ¥©jreil3angswl3ik©Ibe]recla-aaaang a3aßrstejLlt₉iDde3r #es zweiteaa ¥inlcelsignals. Babex* ist jjLl© Siihalifcang äualBeiist wieareiMfasäat« Wenn ferner die Bff^elhzahl mieäiriger ist als di©J©nii^ge Hrenzanl, welcl» eimesm voirigeggefoemgsi Wert der i^SigaMgssipannTJaag -von der F-¥-,SdtoaTL-ibiang entspricent:, s© wiLrü <fl.i© ZmEiäbr (des Ergebnisses &bt ^önüzeiifc-^KeiratMnasffihalib^^ sam Schalteleaent toljocBdLterit» ©ies igesdhlelht (äaanEäa iEoaffibJuEMifcikDn ©33»s SteiaereleaBeaats eiaaes wariLaMLceoEi WliääBinsitBiB^s» IHasa (BTftnSil.t daner

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der F-¥-Sdhal-

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Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein Laufzeit-Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise einer herkömmlichen Zündeinrichtung;

Fig. 2 ein Schaltdiagrainm einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung;

Fig. 3 eine Vorderansicht eines Winkelpositionsdetektors für die* Ausführungsform gemäß Fig. 2;

Fig. 4 eine Detailschaltung eines Teils der Ausfüfcirungsform gemäß Fig. 2;

Fig. 5 die Ausgangsdiarakteristik einer F-V-Schaltung der Fig. 4;

Fig. 6 Wellenformen .zur Erläuteruaag der Arbeitsweise der Ausfiihrungsföirm gemäß Fig. 2;

.Fig. 7 eine graphische Darstellung der Voreil-Winkelcharakteristik der Ausführuitgsform gemäß Fig. 2;

Fig. 8 ein SchaltdJLagremm «liner weiteren AusCiiarungsform der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung,;

Fig. 9 eine Wellenform zur Erläuterung der Arbeitsweise eines Teils der Schaltung gemäß Fig. 8.;

Fig. 10 ein Detailschaltbild eines Teils der Schaltung gemäß Fig. 8;

Fig. 11 die Ausgangscharakteristik desr F-V-S©haltung in dem Schaltbild gemäß Fig. 10;

Fig. 12 Wellenformen zur Erläuterung der Arbeitsweise der Ausführungsform gemäß Fig. 8;

Fig. 13 eine graphische Darstellung der Voreilwinkelcharakteristik bei der Ausführungsform gemäß Fig.S^

Fig. 14 eine Schaltung einer Magnetzündeinrichtung vom Stromabsehalttyp mit der Ausführungsform gemäß Fig. 8;

Fig. 15 bis 17 Vorderansichten von weiteren Ausführungsformen der Winkelposition-Detektoreinrichtung;

Fig. 18 ein Schaltdiagramm einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung;

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Fig. 19 eine Frontansicht eines Teils einer Winkelposition-Detektoreinrichtung für die Ausführungsfonn gemäß Fig. 18;

Fig. 20 eine Detailschaltung eines Teils der Ausführungsform gemäß Fig. 18;

Fig. 21 eine graphische Darstellung der Ausgangs charakteristik einer F-V-Schaltung gemäß Fig. 20;

Fig. 22 Wellenformen zur Erläuterung der Arbeitsweise der Ausführungsform gemäß Fig. 18; und

Fig. 23 die Voreilwinkelcharakteristik der Ausführungsform gemäß Fig. 18.

Im folgenden soll anhand der Fig. 2 bis 7 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Magnetzündeinrichtung beschrieben werden. Die Schaltung gemäß Fig. 2 umfaßt eine Generatorspule 1 eines nichtgezeigten Magneten einer Stromquelle, welche eine Wechselspannung erzeugt, die alternierend zwischen positiven und negativen Polaritäten wechselt, und zwar in Synchronisation mit der Drehung eines Motors; sowie Dioden 2 und 3 zur Gleichrichtung eines Ausgangssignals der Generatorspule und einen Kondensator 4, welcher durch das Ausgangssignal der Generatorspule 1 nach Gleichrichtung durch die Diode 2 geladen wird, sowie eine Zündspule 5, welche mit einer Entladungsschaltung des Kondensators 4 verbunden ist, welche eine Primärwicklung 5a umfaßt, die in Reihe zum Kondensator 4 liegt, sowie eine Sekundärwicklung 5b, welche mit einer Zündkerze 6 verbunden ist. Ferner ist ein Thyristor 7 als Schaltelement in der Entladungsschaltung des Kondensators 4 vorgesehen. Dieser erlaubt die Entladung einer im Kondensator 4 gespeicherten Ladung in die Primärwicklung 5a. Eine Signalspule 8 zur Erzeugung eines Zündsignals (als Winkelpositiondetektor) erzeugt ein erstes Winkelsignal a mit einer ersten Polarität, welches einer bestimmten Winkelposition der Motorkurbelwelle entspricht, weiche synchro-

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nisiert ist mit der Drehung des Motors; sowie ein zweites Winkelsignal b mit einer anderen Polarität und einer weiteren Winkelbreite, welches einer Winkelposition der Kurbelwelle entspricht, die um θ gegenüber der Winkelposition, welcher das Winkelsignal a entspricht, verzögert ist

Ferner umfaßt die Schaltung Dioden 9, 10, 11 und 17 zur Verhinderung eines Rückwärtsstroms; Widerstände 12 und 13, welche mit der Zündelektrode des Thyristors 7 verbunden sind, sowie einen Transistor 14, welcher derart geschaltet ist, daß er das zweite Winkelsignal b zur Erde ableitet. Ferner umfaßt die Schaltung eine Zündzeitgeberschaltung 15, welche ihren Betrieb beginnt, ansprechend auf das erste Winkelsignal a, und die Zündzeit gemäß dem Laufzustand des Motors festlegt. Das Ausgangssignal der Schaltung 15 ist mit der Basis des Transistors 14 über einen Widerstand 16 verbunden. Die Kombination des Widerstands 16 und des Transistors 14 bildet eine Schaltung 30 zur Steuerung des Nebenschlusses des zweiten Winkelsignals b mit der anderen Polarität in der Signalspule 8. Die Schaltung 15 ist im einzelnen in Fig. 4 dargestellt.

Fig. 3 zeigt schematisch den Aufbau eines Winkelpositionsdetektors zur Erzeugung eines ersten Winkelsignals a und eines zweiten Winkelsignals b. Ein Schwungrad 18 eines rohrförmigen Magnetgenerators umfaßt vier Permanentmagnete 20 an der Innenperipherieflache, welche mit unterschiedlichen Polaritäten nebeneinanderliegen. Ein Statorkern 19 ist axial angeordnet und liegt den Permanentmagneten 20 mit einem Spalt gegenüber. Dieser Statorkern 19 trägt die Signalspule 8. Bei Drehung des Schwungrades 18 werden die Signalspannungen a und b gemäß Fig. 2 in der Signalspule 8 gebildet.

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Fig. 4 zeigt eine DetallsdhaJLtung der Zündzeitgeberscäaaltuang 15- .Si® umfaßt eine Wellemfonaeinriclitui^ 22 zaar Forlaraaag der Welleuftonn"des Ausgamgsslgnals der Signalgpnle 8 mit Widerstandes 221 Ibis 223 rctod 228, eines Sjpanmmgß1k®im-, Kondensatoren 225 nand 227 land eiser Mod© 226.

Ferner ist eine Flip-Fl©p-,Sclaalifcmig 23 -vorgesehen sowie e.tae ©jperatiomssdfaaXtmig 24, welclie ait der -vertaiaxd'öxi ist waü elaa gegetoeiae der Bretozalal des itotors liefert. Biese (Dpemmfaißt WiderstSLi^Le 241 bis 243* 246 usaad

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des Komparators 249 verbunden sowie ferner mit dem (-)-Anschluß des Operationsverstärkers 248, und zwar über einen Kondensator 240. Der nicht-invertierte Eingangsanschluß (+) des Komparators 149 liegt an Erde.

Fig. 5 zeigt eine graphische Darstellung der Ausgangscharakteristik der F-V-Schaltung 25. Die gerade Linie zeigt ein Beispiel einer linearen Änderung. Gemäß Fig.5 wird die Charakteristik erhalten mit einer Spannung Vr1 für die Drehzahl N1, welche gleich der Vorspannung Vr1 des Komparators 249 ist. Die Spannung des (+)-Anschlusses den Operationsverstärkers 248 ändert sich gemäß der Kurve 251.

Fig. 6 zeigt Spannungen A bis H der entsprechenden Positionen der Schaltung der Fig. 4 auf Zeitachsen (b) bis (j). Die Zeitachse (a) trägt Symbole, welche die Winkelpositionen der Kurbelwelle angeben. M bezeichnet eine Winkelposition, welche geringfügig voreilt gegenüber der vordersten Winkelposition, welche bei dem Motor benötigt wird. Sie erzeugt ein erstes Winkelsignal. S bezeichnet eine Zündposition. Hier wird ein zweites Winkelsignal erzeugt. T bezeichnet einen oberen Totpunkt, wie in Fig. 1.

Im folgenden soll die Arbeitsweise dieser Ausführungsform erläutert werden. Bei der Magnetzündeinrichtung vom CDI-Typ gemäß Fig. 2 wird der Kondensator 4 mit den Polaritäten gemäß Fig. 2 aufgeladen, und zwar mit dem gleichgerichteten Ausgangssignal der Stromquellenspule 1. Die im Kondensator gespeicherte Ladung wird der Primärspule 5a der Zündspule 5 zugeführt, und zwar zum Zeitpunkt der Zündung des Motors, d.h. zu dem Zeitpunkt, zu dem die ZUndzeitgeberschaltung 15 mit der Ausgangsspannung a der Signalspule 8 als Eingangssignal ein Ausgangssignal liefert, oder zu dem Zeitpunkt, zu dem die Ausgangsspannung b der Signalspule 8 erzeugt wird. Diese Beaufschlagung der Spule

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5a erfolgt beim Zünden des Thyristors 7. Hierdurch wird eine Hochspannung in der Sekundärspule 5b induziert und die Zündkerze 6 erzeugt einen Funken.

Im folgenden soll die Einrichtung zur Einstellung des Zündzeitpunktes des Thyristors 7 oder der Zündzeit des Motors näher erläutert werden, und zwar anhand der Voreilungswinkelcharakteristik gemäß Fig. 7.

Es soll angenommen werden, daß rter Motor mit einer konstanten Drehzahl läuft, welche höher ist als die Drehzahl N1 in Fig. 7» jedoch niedriger als die Drehzahl No. In diesem Fall ist der Funkenvoreilungswinkel nicht Null. Vielmehr liegt ein Voreilungswinkel α gegenüber der Position T vor. Unter diesen Bedingungen arbeitet die Zündeinrichtung gemäß den Fig. 2 und 4 folgendermaßen.

Die F-V-Schaltung 25 zählt oder integriert eine Ausgangsspannung, welche der Drehzahl des Motors entspricht, und erzeugt eine Ausgangsspannung 250, welche über der Vorspannung Vr1 liegt. Die Ausgangsspannung 250 gelangt als Eingangsspannung zum Operationsverstärker 248. Die (+)-Anschlußspannung des Operationsverstärkers 248 ändert sich gemäß Fig. 5 mit der Motordrehung.

Die Flip-Flop-Schaltung 23 wird durch die Vorderkante eines Η-Pegels der Ausgangsspannung C bei der Position M gesetzt, so daß die Ausgangsspannung E mit einem hohen Pegel erzeugt wird. Wenn die Ausgangsspannung E einen hohen Pegel annimmt, so beginnt der mit der Polarität gemäß Fig. 4 aufgeladene Kondensator 240 sich mit einem Strom i₂ gemäß folgender Gleichung zu entladen:

i₂ = [hoher Pegel der Ausgangsspannung des Flip-Flops (+)-Anschlußspannung 251 des Operationsverstärkern 248J/Widerstandswert des Widerstandes 242 (8).

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Man erkennt aus obiger Gleichung, daß die Größe des Entladungsstroms ±2 abhängt von der (+)-Anschlußspannung 251 des Operationsverstärkers 248, falls der Widerstandswert des Widerstandes 242 konstant gehalten wird. In dieser Region hängt er von der Ausgangsspannung 250 der F-V- Schaltung 25 ab. Mit steigender Drehzahl des Motors wird der Entladungsstrom ±2 klein und die Neigung der charakteristischen Kurve wird schwächer und die Ausgangsspannung E mit hohem Pegel des Flip-Flops 23 überdeckt einen breiten Winke lbereich. Die so erhaltene Winkelbreite der Ausgangsspannung E mit hohem Pegel entspricht dem Ergebnis der Operationsschaltung 24.

Die Ausgangsspannung D des Operationsverstärkers 248 fällt gemäß Fig. 6 ab und erreicht den Wert O Volt, so daß ein positiver Spannungsimpuls am Ausgang des !Comparators 249 erscheint. Der positive Spannungsimpuls wirkt am Flip-Flop 23 als RUcksetzeingangssignal. Wenn das Flip-Flop 23 den Ruckstellimpuls am Eingang R empfängt, so wird es zurückgestellt und erzeugt die Ausgangsspannung E mit niedrigem Pegel.

Die zeitliche Dauer der Ausgangsspannung E mit hohem Pegel, welche auf diese Weise erhalten wird, entspricht dem Ergebnis des Betriebs der Operationsschaltung 24.

Wenn die Ausgangsspannung E des Flip-Flops 23 einen hohen Pegel erreicht, so wird ein Basisstrom dem Transistor 14 der Schaltung 30 über den Widerstand 16 zugeführt, so daß der Transistor 14 eingeschaltet wird. Der Transistor 14 leitet während der Dauer der Einschaltung das Ausgangssignal b der Signalspule 8 ab. Wenn die Ausgangsspannung E des Flip-Flops 23 vom hohen Pegel auf niedrigen Pegel abfällt, so wird dem Transistor 14 kein Basisstrom mehr zugeführt, und der Transistor 14 wird abgeschaltet. Nun er-

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scheint am Punkt G die Thyristorzündspannung mit der Wellenform gemäß Fig. 6. Sie wird der Steuerelektrode des Thyristors 7 zugeführt.

Nun beginnt die Aufladung des Kondensators 240 mit der in Fig. 4 gezeigten Polarität mit einem Strom I₁, welcher durch folgende Gleichung ausgedrückt werden kann:

i = [((+)-Anschlußspannung 251 des Operationsverstärkers 248 - Spannungsabfall der Diode 245)/ Widerstandswert des Widerstandes 243] + [(+)-Anschlußspannung 251 des Operationsverstärkers 248/Widerstandswert des Widerstandes 242]

Man erkennt aus obiger Gleichung, daß die Amplitude des Ladestroms i.. von der (+)-Anschlußspannung 251 des Operationsverstärkers 248 abhängt, sofern die Widerstandswerte der Widerstände 243 und 242 konstant sind. In diesem Bereich hängt der Strom somit von der Ausgangsspannung 250 ab. Bei steigender Drehzahl steigt auch der Ladestrom I₁ und die Neigung der Stromcharakteristik wird steil. Auf diese Weise wird bei einer Erhöhung der Drehzahl die Winkelbreite des Ausgangssignals E des Flip-Flops 23 mit hohem Pegel größer.

Wie erwähnt, wird die Ausgangsspannung E der Operationsschaltung 15 über den Widerstand 16 der Basis des Transistors 14 zugeführt, und der Kollektor des Transistors 14 ist nun derart geechaltet, daß das Ausgangssignal b der Signalspule 8 zur Erde abgeleitet wird. Mit dieser Schaltungsanordnung führt die Positionsbeziehung der Signale A, H und F dazu, daß das Steuerelektrodensignal des Thyristors 7 die Wellenform G gemäß Fig. 5 annimmt.

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Im Drehzahlbereich zwischen No und N1 wird mit steigender Drehzahl der Zeitpunkt des Abfalls der Ausgangsspannung E des Flip-Flops 23 vom hohen Pegel auf den niedrigen Pegel hinausgezögert, so daß der Zeitpunkt der Zündung des Thyristors 7 ebenfalls hinausgezögert wird. Somit wird auch der Zündzeitpunkt mit steigender Drehzahl verzögert. Wenn die Drehzahl des Motors den Wert No erreicht, so werden die Ausgangsspannung 250 der F-V-Schaltung 25 und die (+)-Anschlußspannung 251 des Operationsverstärkers 248 konstant. Nun ist der Zeitpunkt des Abfalls der Ausgangsspannung E des Flip-Flops 23 vom hohen Pegel auf den niedrigen Pegel fixiert, unabhängig von einer Steigerung der Drehzahl des Motors. Demzufolge ist nun auch der Zündzeitpunkt des Motors fixiert.

Wenn sodann die Ausgangsspannung B bei der Winkelposition M im Drehzahlbereich unterhalb der Drehzahl N1 und oberhalb der Drehzahl N2 gemäß Fig. 7 wieder den hohen Pegel annimmt, so wird die Flip-Flop-Schaltung 23, wie oben erwähnt, gesetzt und der Kondensator 240 wird entladen. Die Ausgangsspannung 250 der F-V-Schaltung 25 ist nun niedriger als der Vorspannungswert Vr1. Daher wird trotz des ZUndens des Transistors 14 der Entladestrom i₂ nicht durch die Ausgangsspannung 250 der F-V-Schaltung 25 beeinflußt. Der Ent3a de strom I₂ ergibt sich aus folgender Gleichung.

i₂ = (Ausgangsspannung E des Flip-Flops mit hohem Pegel - Vr1)/Widerstandswert des Widerstandes 242 (10)

Die obige Gleichung zeigt, daß in diesem Bereich die Größe des Entladestroms i₂ konstant ist, unabhängig von der Drehzahl, und daß der Ladestrom I₁, welcher sich aus nachfolgender Gleichung ergibt, ebenfalls unabhängig von der Drehzahl konstant ist.

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I^ - [(Vn - Spannungsabfall der Diode 245)/ Widerstandswert des Widerstands 243] + [Vr1/Widerstandswert des Widerstands 242] (11).

Aus diesem Grund ist auch der Zündzeitpunkt des Thyristors 7 unabhängig von der Drehzahl des Motors fixiert und somit auch der Zeitpunkt der Zündung des Motors.

In einem Drehzahlbereich unterhalb der Drehzahl N2 gemäß Fig. 6 sind der Entladestrom i2 und der Ladestrom i1 des Kondensators 240 aufgrund der Ausgangsspannung a der Signalspule 8 fixiert, wie im oben beschriebenen Fall. Die Winkelbreite der Ausgangsspannung E mit hohem Spannungspegel des Flip-Flops 23 ist konstant, unabhängig von der Drehzahl.

Die Ausgangsspannung b der Signalspule 8 ist gemäß Fig. 5(G) klein, da die Drehzahl klein ist. Daher erreicht die Spannung am Punkt G nicht die Zündspannung 1„ des Thyristors 7, unabhängig davon, zu welchem Zeitpunkt der Transistor 14 von der Ausgangsspannung E der Operationsschaltung 15 beaufschlagt wird. Somit trägt das Ergebnis der Operationsschaltung 15 nicht zur Zündung bei. Somit wird der Thyristor 7 gezündet, sobald die Ausgangsspannung b der Signalspule 8 die Zündspannung V„ des Thyristors 7 erreicht. Daher trägt in diesem niedrigen Drehzahlbereich nur das Ausgangssignal b der Signalspule 8 mit der weiten Winkelbreite zur Zündung des Thyristors 7 bei, so daß man die Voreilungswinkelcharakteristik 26 gemäß Fig. 7 erhält. Dieser Effekt beruht auf der Tatsache, daß das Signal mit großer Winkelbreite wächst, wenn die Drehzahl des Motors erhöht wird.

Aufgrund obiger Arbeitsweise erhält man die Voreilungswinkelcharakteristik gemäß der ausgezogenen Linie 27 in

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Fig. 7. In einem Drehzahlbereich unterhalb N2 schreitet der Winkel mit dem Wachstum der Wellenform E der Ausgangsspannung b der Signalspule 8 voran. Bei einer Drehzahl oberhalb N2 und bei einer Ausgangsspannung b der Signal- „ spule 8 unterhalb des Schwellenpegels V„ der Ausgangswellenform F erfolgt eine Nebenleitung während der gesamten Periode des hohen Pegels, und zwar aufgrund des Ausgangssignals E mit hohem Pegel, welches durch die Operationsschaltung gebildet wird. Demzufolge fällt nun der Zündzeitpunkt auf den Zeitpunkt des Abfalls des Impulspegels des Signals E, welcher als Operationsergebnis der Operationsschaltung 15 erhalten wird, d.h. auf den Zeitpunkt des Wechsels des hohen Pegels zu niedrigem Pegel.

Eine weitere AusfUhrungsform der Zündeinrichtung gemäß vorliegender Erfindung wird im folgenden anhand der Fig.8 bis 14 beschrieben. Bei der AusfUhrungsform gemäß Fig. 8 spricht eine Zündzeitgeberschaltung 15 auf das erste Winkelsignal a an, welches- von einem Winkelpositionsdetektor 8 erzeugt wird. Es eilt dem zweiten Winkelsignal b in dem Winkel θ gemäß Fig. 9 vor. Hierdurch wird der Vorgang der Errechnung der Lauf bedingungen des Motors gestartet. Ferner ist eine Schaltung 26 zur Erfassung der Impulsabfallflanke vorgesehen, welche das Ergebnis der Operation der Operationsschaltung an die Steuerelektrode des Thyristors 7 nur dann weitergibt, wenn es sich über der Drehzahl des Motors befindet.

Flg. 10 zeigt den Aufbau der Zündzeitgeberschaltung 15 und der Schaltung 26 zur Erfassung der Impulsabfallflanke im Detail. Die Schaltung 15 umfaßt eine Wellenformungsschaltung 19 zur Formung des Ausgangssignals der Signalspule 8. Diese umfaßt Widerstände 191, 192 und 193» einen Spannungskomparator 194 (der im folgenden als "Komparator" bezeichnet wird), einen Kondensator 195 und eine Diode .196.

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- 19 -

Eine Operationsschaltung 21 ist mit einem Flip-Flop 23 verbunden. Sie dient zur Erzeugung eines bestimmten Ausgangssignals entsprechend der Drehzahl des Motors. Die Schaltung 21 umfaßt Widerstände 211, 212, 213, Dioden 214, 215, einen Transistor 216, einen Kondensator 217, einen Operationsverstärker 218 und einen Komparator 219. Ferner umfaßt die Zeitgeberschaltung 15 einen Drehzahlzu-Spannungs-Wandler 25, welcher im folgenden als F-V-Schaltung bezeichnet wird. Er empfängt das geformte Ausgangssignal, welches vom Ausgangssignal a der Signalspule 8 als Drehzahlsignal abgeleitet wurde, und wandelt dieses Signal in ein Gleichspannungssignal um, welches der Drehzahl proportional ist.

Ein Eingangsanschluß S der Flip-Flop-Schaltung 23 1st mit der Wellenformschaltung 19 verbunden, während der andere Eingangsanschluß R mit dem Ausgang des Komparators 219 verbunden ist. Ein Ausgangsanschluß Q des Flip-Flops 20 ist über den Widerstand 212 mit der Basis des Transistors 216 und über eine Reihenschaltung der Diode 215 und des Widerstandes 213 mit dem Emitter des Transistors 216 verbunden. Der Kollektor des Transistors 216 ist über den Widerstand 211 und die Diode 214 mit dem Ausgang der F-V-Schaltung 25 verbunden. Der Emitter des Transistors 216 ist mit dem invertierten Ei ngangsanschluß [ ( - ) -Anschluß ] des Operationsverstärkers 218 verbunden. Der Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 218 ist mit dem (-)-Anschluß des Komparators 219 verbunden sowie über den Kondensator 217 mit dem (-)-Anschluß des Operationsverstärkers 218. Der nicht-invertierte (+)-Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 218 und des Komparators 219 sind mit der Vergleichsspannung Vr1 vorgespannt. Die Schaltung 26 zur Erfassung eines Pulsabfalls erfaßt einen vorgegebenen Ausgangsimpuls, welcher dem Ergebnis der Operation der Operationsschaltung 21 entspricht, und sen-

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det ein Äiasgengaslgnal am die Steuerelektrode des Ttep?lstora 7. Dies« Schal tooaaig 26 umfaßt eiaaan Iraaaslsibor 261» welcbesr als Baiübl©itter;adh;ali3elem!eat wiirfct. .Seine Basis ist fitter einem Widerstand 263 mit dem Q-Ausgariigsan-SDhlTiaß der iFlip-Fa^tp-S-dhaltaarag 2© <w*rfeam#ein.. ©er iEolLlefcter über eiiaem Widerstand 262 mit der Stromq;mell.e und der Emitter 1st fflasT eiiaen Widserstand 4tll :mit verbtmdwa. ©er SKoIle^iior des 'Triam-sistoTS 261 ist mit «i~ aiem Eomdeasaiaor 264 T?«r%iara;den, üteSerdem ist elaie died-e 265 irorgefSielBeB.. ihats^redhsKad deir SGit&ltvmg des Ti^sasisfboins 261 wird der des Thyristors 7 dnarch dl« KOmblmaifcicgn dies 262, des KojKdensatoirs ^6% waä -deT -ßl^ä« 2@ Eine 'Diode «412 ifft aLs .'SibeiasesreJLenieiitt ana.1t «äsesr stelle zviisctoen dear i@&sifs (d«s TariansisttaDions ,SSSH Widerstand 263 verbunden nand andereraelt-s ;mitt dem der f-V-Sdkaltnßg 25. Ein vatriLaMLer lildeiRsibaad 413 einerseits mit der Verbindungsstelle zwlsökem rarem des 'Transls*oirs «261 imd dem Widers tand 41H

andejnesrselfcs mit el^ier ©lade 41·4.. !Der variable Wldsemsltaaad 413 toildet zusammen anlt dem Hfldersitaind 411 einen ©le i&node desr Diode 414 1st mitt de?r L. Has IEiOifeentlal -an der yteiribämduingssifaelle

dem tEmittei* dies '!DTianslsiiOirs 261 und den ' Widerständien 4Ί1 und '413 lsi; 'der-art ausgewählt., daß

miie »weiter iiantben laescshriüelimn.. Was© dient ^erjrer als nung, lom den TraEßals^oir 26tJ Ina den üäeitbt»igs2Ti«5*and au isettzea. ί"%.. 11 aelgt die Ausfganjgsöbarailöterlsttik dea? S¹-W-Sohairtnsng Έ5-. 51e ändert «loh gemäB der iLlnle 250 geradlinig roder TÜLneacr. Dl/e .Spaannang Is* glteldh der Iforaparanting Vr1 des Kompatraljoirs 2.*% -wenn die DiraikzaniL den Wert *NH !hait.. Wenn die MotoTdrehzahl ©berhalb ^No ll-egt-, so is*t das Ausgangs signal der ■F-V-Söhaltung 25 hoher als die Spannung Vro an der Verbindungastelle der %>annungsteiler-Wldeir-

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stände 411 und 413 (die Spannung, bei der der Transistor 261 leitet). Das Ausgangssignal der Operationsschaltung 21 wird nun nicht der F-V-Schaltung 25 zugeführt, sondern der Basis des Transistors 261. Aus diesem Grund wird der Transistor 261 eingeschaltet. Wenn die Motordrehzahl unterhalb No liegt, so ist das Ausgangssignal der F-V-Schaltung 25 niedriger als Vro, und das Basispotential des Transistors 261 ist niedriger als das Potential an der Verbindungsstelle zwischen den Spannungsteiler-Widerständen 411 und 413. Daher tritt das Ausgangssignal der Operationsschaltung 21 über den Widerstand 263 und die Diode 412 in die F-V-Schaltung 25 ein, so daß der Transistor 261 seinen AUS-Zustand beibehält.

In Fig. 12 stellen die Diagramme (b) bis (i) die Zeitdiagramme der Spannungen A bis H an den entsprechenden Positionen der Schaltung gemäß Fig. 10 dar. Die Zeitachse (a) zeigt die Symbole der verschiedenen, signifikanten Kurbelwellenpositionen. M bezeichnet eine Winkelposition, welche eine geringfügige Voreilung gegenüber der für den Motor erforderlichen, vordersten Winkelposition aufweist. S bezeichnet die Zündposition, welche bei niedriger Drehzahl erforderlich ist, und T bezeichnet den oberen Totpunkt, wie in Fig. 1. Die Ausgangsspannung a der Signalspule 8, welche sich von der Drehung des Motors ableitet, ist hoch am Punkt M und niedrig am Punkt S, wie in Fig. 12 gezeigt.

Die folgenden Erläuterungen beziehen sich auf die Zeitgebung für den Leitungszustand des Thyristors 7 oder auf die Einrichtungen zur Einstellung des Zündzeitpunktes und auf die in Fig. 13 dargestellte Charakteristik des Voreilungswinkels.

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Es soll zunächst angenommen werden, daß der Motor mit einer Drehzahl oberhalb N2 läuft und daß in diesem Falle der ZUndvoreilungswinkel nicht Null ist, sondern daß die ZUndvoreilung um einen Winkel α vor der Position T liegt. Auf Grundlage dieser Annahme soll im folgenden die Arbeitsweise der Schaltung gemäß den Flg. 8 und 10 erläutert werden.

Die F-V-Schaltung 25 zählt oder integriert die Ausgangsspannung, welche der Drehzahl des Motors entspricht. Die Ausgangsspannung der F-V-Schaltung 25 ist höher als die Vorspannung Vr1, welche als Eingangs spannung des !Comparators 219 dient sowie als Kollektor-Versorgungsspannung des Transistors 216.

Die Flip-Flop-Schaltung 23 wird durch den hohen Pegel der Ausgangs spannung C bei der Kurbelwellenposition M gesetzt. Die Ausgangsspannung E der Flip-Flop-Schaltung 23 befindet sich nun in einem hohen Pegel. Wenn die Ausgangsspannung E einen hohen Pegel hat, so liegt am Transistor 216 eine Spannung in Durchlaßrichtung an und dieser wird eingeschaltet. Nach Einschaltung des Transistors 216 beginnt der Kondensator 217, welcher mit der Spannungspolarität gemäß Fig. 10 aufgeladen wurde, sich zu entladen, und zwar mit einem Strom i2, welcher durch die folgende Gleichung gegeben ist:

i2 = [((F-V-Ausgangsspannung 250) - Vr1 - Spannungsabfall über die Diode 214)/Widerstandswert des Widerstands 211] + [(Ausgangsspannung des hohen Pegels des Flip-Flops - Vr1 - Spannungsabfall des B-E-Pfades des Transistors 216)/Widerstandswert des Widerstands 212] (12).

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Wie mam aus obiger Gleichung erkennt, iaäaagt die GrSIBe des

12 -wan der Auasgangsspaiiinsng 250 der F-V-25 at>, solera die Arisen Baraeeter, Ins1bes3«n&- edle mderataaadwerte der Widerstände 211 und 212 Saomsifcamit geballten herden» Haeh. Beginn der "WwfciaHinwi^r (fl_es Eoaa- «ä©aasaib©rs 21? Sail* die Aiasgaaagsspanmaig B des ©peraitioaas-

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BAD ORIGINAL

den, und zwar mit der gezeigten Polarität. Nun nimmt der mit der Stromquelle verbundene Punkt F eine Spannung mit hohem Pegel an und eine große Triggerschaltung gemäß Fig. 12 erscheint, und diese wird der Steuerelektrode des Thyristors 7 zugeführt.

Auf diese Weise nimmt die Ausgangsspannung E des Flip-Flops 23 einen niedrigen Pegel an und der Transistor wird abgeschaltet. Beim Abschalten des Transistors 216 wird die Beaufschlagung des nicht-invertierten Eingangsanschlusses des Operationsverstärkers 218 mit der Ausgangsspannung 250 der F-V-Schaltung 25 beendet. Demzufolge steigt die Ausgangsspannung D des Operationsverstärkers 218. Nun erfolgt eine Ladung des Kondensators 217 mit dem Strom i1 und der gezeigten Polarität gemäß folgender Gleichung:

11 = (Vr1 - Spannungsabfall über die Diode 215)/ Widerstandswert des Widerstandes 213 (13).

Man erkennt aus obiger Gleichung, daß die Größe des Ladestroms 11 konstant ist, und zwar unabhängig von der Drehzahl. Demzufolge hat die Ladespannung des Kondensators

217, d.h. die Ausgangsspannung D des Operationsverstärkers

218, eine Dreieckwellenform mit geradlinigen, geneigten Segmenten, und zwar unabhängig von der jeweiligen Drehzahl (Flg. 12).

Bei einem Drehzahlbereich, bei dem die Motordrehzahl unter dem Wert N2, jedoch über dem Wert N1 liegt, hat die Ausgangs spannung B wiederum bei der Winkelposition M einen hohen Pegel und das Flip-Flop 23 wird wie im vorhergehenden Fall gesetzt. Der Kondensator 217 wird entladen und die Ausgangsspannung E der Operationsschaltung 21 nimmt einen hohen Pegel an. Zu diesem Zeitpunkt ist jedoch die Ausgangsspannung 250 der F-V-Schaltung 25 niedriger als

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in dem vorher beschriebenen Fall, und die Größe des Entladungsstroms i2 ist gemäß Gleichung (8) verringert. Demzufolge bedarf es einer längeren Zeitspanne im Vergleich zum vorhergehenden Fall, bis die Spannung über dem Kondensator

217 oder die Ausgangsspannung D des Operationsverstärkers

218 den Vorspannungswert Vr1 erreicht. Gemäß Fig. 12 wird eine Winkelposition erreicht, welche im Vergleich zur erforderlichen Zündposition S verzögert ist und um den Winke !bereich oc2 vor dem oberen Totpunkt T liegt. Nun nimmt die Ausgangsspannung E wieder einen niedrigen Pegel an. In diesem Drehzahlbereich hat die Ausgangsspannung 250 der F-V-Schaltung noch einen Wert, welcher größer ist als Vro und die Leitungsspannung des Transistors 261. Wenn daher die Ausgangsspannung E des Flip-Flops 23 einen niedrigen Pegel annimmt, bewegt sich der Transistor 261 von EIN nach AUS und die Ausgangsspannung F nimmt einen hohen Pegel an. Daher wird die Ausgangsspannung G zu einem Triggerimpuls an einer Winkelposition, welche gegenüber der eingestellten Winkelposition S verzögert ist (Fig. 12), und dieser Triggerimpuls wird der Steuerelektrode des Thyristors 7 zugeführt. Diese Winkelposition liegt um den Winkel oc2 vor dem oberen Totpunkt T.

In einem Drehzahlbereich zwischen N1 und No gemäß Fig. 13 wird das Flip-Flop 23 wiederum bei Anstieg der Ausgangsspannung B auf einen hohen Pegel gesetzt, wie im vorhergehenden Fall, und der Kondensator 217 wird entladen. Nun ist jedoch gemäß Fig. 11 die Ausgangsspannung 250 der F-V-Schaltung 25 niedriger als der Vorspannungswert Vr1. Aus diesem Grunde kommt es trotz Einschaltung des Transistors nicht dazu, daß die Ausgangsspannung 250 der F-V-Schaltung 25 einen Beitrag zum Entladestrom i2 leistet, und der Strom i2 ergibt sich aus folgender Gleichung:

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12 = (Flip-Flop-Ausgangsspannung E mit hohem Pegel - Vr1 - Spannungsabfall des B-E-Pfades des Transistors 216)/Widerstandswert des Widerstands 212 (14).

Wie man aus dieser Gleichung erkennt, ist in diesem Drehzahlbereich der Entladestrom i2 fixiert und von der Drehzahl unabhängig. Der Ladestrom i1 ist ebenfalls konstant und von der Drehzahl unabhängig, wie bereits oben ausgeführt wurde. In diesem Bereich erreicht die Ausgangs spannung 250 der F-V-Schaltung 25 die Leitungsspannung Vro, so daß der EIN-Zustand und der AUS-Zustand des Transistors 261 durch die Ausgangs spannung E gesteuert werden und die Winkelposition, bei der die Ausgangsspannung E des Flip-Flops 23 den niedrigen Pegel annimmt, d.h. bei der ein Triggerimpuls der Steuerelektrode des Thyristors 7 zugeführt wird, erscheint stets früher als der obere Totpunkt T, und zwar um den Winkel cc3.

Bei einer Motordrehzahl unterhalb No gemäß Fig. 13 nimmt die Ausgangsspannung B wiederum bei der Winkelposition M einen hohen Pegel an, und das Flip-Flop 23 wird gesetzt und der Kondensator 217 wird entladen. In diesem Drehzahlbereich sind der Ladestrom i1 und der Entladestrom 12 konstant, unabhängig von der Motordrehzahl. Demzufolge nimmt die Ausgangsspannung E des Flip-Flops 23 durch Entladung des Kondensators 217 wiederum einen niedrigen Pegel an. In diesem Drehzahlbereich ist jedoch die Ausgangsspannung 250 der F-V-Schaltung 25 niedriger als das Emitterpotential (Leitungsspannung Vro) des Transistors 261. Aus diesem Grund wird die Ausgangsspannung E der Operationsschaltung 21 nicht der Basis des Transistors 261 zugeführt, sondern fließt über den Widerstand 263 und die Diode 412 in die F-V-Schaltung 25. Aus diesem Grunde verbleibt der Transistor 261 im AUS-Zustand, wenn die Drehzahl unterhalb No liegt. Daher verbleibt trotz Abfalls der Ausgangsspan-

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nung E vom hohen Pegel zum niedrigen Pegel die Ausgangsspannung F im hohen Pegel, und es erscheint an der Position G kein Triggerimpuls für die Steuerelektrode des Thyristors 7·

Wenn bei obiger Arbeitsweise nur das Ausgangssignal der Zündzeitgeberschaltung 15 unter Steuerung der negativen Detektorschaltung 26 an der Steuerelektrode des Thyristors 7 anliegt, so hat die Charakteristik des Voreilvrinkels den durch die ausgezogene Linie 301 in Fig. 13 dargestellten Verlauf. Wenn andererseits nur das Ausgangssignal b der Signalspule 8 an der Steuerelektrode des Thyristors 7 anliegt, so erhält man die Voreilwinkelcharakteristik gemäß der gestrichelten Linie 302 in Fig. 13. Wir wollen nun den Fall betrachten, daß die Ausgangsspannung H aufgrund des Ausgangssignals b der Signalspule 8 und die Ausgangs spannung G, welche errechnet wird aufgrund des Ausgangssignals a der Signalspule 8, bei jedem Hub an die Steuerelektrode des Thyristors 7 angelegt werden. Solange die Drehzahl des Motors No übersteigt, so wird entweder die Steuerelektrode des Thyristors 7 mit H oder mit G beaufschlagt, jenachdem, welches Signal früher erscheint. Nun wird der geladene Kondensator k über die Primärspule 5a entladen, so daß eine hohe Spannung in der sekundären Zündspule 5 induziert wird und an der Zündkerze ein Funke überspringt. Wenn sodann das Signal H oder das Signal G (welches später ankommt) die Steuerelektrode des Thyristors 7 erreicht und der Thyristor nochmals gezündet wird, so wird dennoch in der Zündspule 5 keine hohe Spannung induziert, da der Kondensator 5 bereits entladen ist und keine Ladung mehr enthält. Bei Motordrehzahlen unterhalb No wird aufgrund des Ausgangssignals a der Signalspule 8 in der Operationsschaltung 15 eine Rechnung durchgeführt. Jedoch wird der AUS-Zustand des Transistors 261 aufrechterhalten und blockiert die Beauf-

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schlagung der Steuerelektrode des Thyristors 7 mit dem Operationsergebnis« Somit wird nur das Signal H aufgrund des Ausgangssignals b der Signalspule 8 an die Steuerelektrode des Thyristors 7 angelegt. Somit zündet das Signal H dan Thyristor 7» worauf 4<er Komdemsaibor 4 «mt]La#era wird und ein Funke überspringt. ©el Motordrejhzaihleaa ©iberhalb N2 (Fig. 13) findet die Zündung bei einer WjLntoelposition statt, welche um al oder mehr vor dem oberen Totpunkt T liegt. Andererseits findet bei Motordrehzahlem unterhalb N2 die Zündung an der Position S statt, weiche in Flg. 12 dargestellt ist.

Es soll miau der Fall nantersudht ^werden,, daß bei Auftreten eines Funkens am 'de-r Position. S auißgruaad ©iaaer Stonaaag das Brennstoffgemisefa. im Rotor nicht e/ntfczitndset wird. Eine d(er— artige Fefelzitediiiag trii;t leicht %ei miedrigen DrehzaM/en auf und beruht aiaf eiaaier Änderung des Miadirnngsverhält-•nisses aer Ml'sdh®ng, Bei eJünrer FeJuLzlnäaaiiig fällt di«e Motor-geschwindigkeit auf -einen Wert unterhalb No ab und die momentane Drenaaihl dier Kurbelwelle £ällt eibeaf alls ra®oh ab und die Zeitdauer bis zur Erreichung der nächstein Position M ist erheibllch verläaigert^ Da 'der !Ladestrom i^ des Kondensa1;o*rs 217 gemäß Gleiöhumg ((13) tansrtamt ist, (erreicht die Ladespannung D., d.h. di<e Äiusgan'gs'spannung ID des OperatiLoinsverstärlceirs 18, im Ti'mrghelcM. smm -\rorli!eing<ehenden Zyäklias einen sehr hoihen Vert^ Somit ihat -die gangssparmung D bei der -nächsten iPositiLoaa SW mach der zündung eimen »ehr honen Pegel. Zu diesem iZeitpuifkt wird nun das Flip-iFlop 23 »gesetzt, wie bei dem vo^ergeJaenden Zyklus, und der !Koiadensator 217 wird entladen. Tiun sfc>hipeltet die Entladung des Kondensators 217 mit einem Entladestrom I₂ voran. Durch diese Entladung «rreidht die Ausgangsspannung D den Voarspaainungsweirt Vr1 ibei der Position N2-, weldhe hinter dem oberen Totpunkt T liegt. Erst zu diesem Zeitpunkt fällt die Ausgangsspannung E auf einen

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niedrigen Pegel. Nun ist jedoch der Transistor 261 ausgeschaltet und die Ausgangsspannung F behält ihren hohen Wert bei, so daß in der Ausgangsspannung G nun kein Zündimpuls erscheint und der Thyristor 7 nicht leitend wird. Somit wird in diesem Drehzahlbereich nur das Ausgangssignal Jb der Signalspule 8 der Steuerelektrode des Thyristors 7 zugeführt mit der Folge einer Entladung des Kondensators 4 über die Zündspule 5. Dies führt zu einer Zündspannung in der Sekundärspule 5b und zu einem Funkenüberschlag in der Zündkerze 6.

Wenn das Operationsergebnis der Schaltung 15 aufgrund des Ausgangssignals a der Signalspule 8 der Steuerelektrode des Thyristors 7 auch bei niedrigen Drehzahlen des Motors unterhalb No (500 U/min) zugeführt würde, so käme es zu extremen Änderungen der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle durch Fehlzündungen oder dergl. Der Kondensator 4 würde nämlich nun nicht mehr aufgrund des Ausgangssignals b der Signalspule zum richtigen Zündzeitpunkt entladen, sondern vielmehr aufgrund des Ausgangssignals a. Dies würde zu äußerst unregelmäßiger Verbrennung und zu Schwie rigkeiten beim Motorstart führen. Daher wird erfindungsge mäß bei niedrigen Motordrehzahlen unterhalb No der Transi stor 261 im AUS-Zustand gehalten, so daß das Operationsergebnis nicht zur Steuerelektrode des Thyristors 7 gelangt und nur das Signal H, welches bei der erforderlichen Zündposition des Motors gebildet wird, gelangt zur Steuerelektrode des Thyristors 7. Auf diese Weise werden korrekte und stabile Zündzeiten gewährleistet.

Bei obiger Ausführungsform dient die Ausgangsspannung 250 der F-V-Schaltung 25 als Operations-Eingangssignal für die negative Detektorschaltung 26. Diese Ausgangsspannung 250 wird nicht durch die Motorgeschwindigkeitsänderungen beeinflußt. Vielmehr erzeugt die Schaltung 25 eine Gleich-

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spannung, welche der durchschnittlichen Motordrehzahl proportional ist, jedoch nicht dem Ausgangssignal a der Signalspule 8, welches in direktem Bezug zu den Motorgeschwindigkeitsänderungen steht. Auf diese Weise wird eine unerwünschte Situation verhindert, bei der eine starke Änderung der Winkelgeschwindigkeit zu niedrigen Motorgeschwindigkeiten hin zu einer abnormalen Erhöhung des Ausgangssignals a der Signalspule 8 und zu einer Betätigung der negativen Detektorschaltung 26 führt. Da somit der Zündzeitpunkt frei von Änderungen des Ausgangssignals der Signalspule 8 ist, erhält man eine beträchtliche Verbesserung der Zündcharakteristik des Motors im niedrigen Motorgeschwindigkeitsbereich.

Bei obiger AusfUhrungsform kann man die Spannung, bei der der Transistor 261 leitend wird, anhand einer Änderung des Widerstandswertes des variablen Widerstands 413 ändern. Aufgrund dieses Merkmals kann man bei einer Änderung der F-V-Ausgangsspannung den Vro-Wert auf einfache Weise durch Änderung des Widerstandswertes des variablen Widerstands 413 einstellen. Der Wert No kann leicht für jede Voreilwinkelcharakteristik eingestellt werden.

Wie bereits erläutert, kann der Motor somit in allen Betriebsbereichen stabil gezündet werden. Wenn der Motor mit einer Drehzahl oberhalb N2 läuft, so findet die Zündung an der Abfallflanke des Operationsergebnisses der Operationsschaltung 21 (welche die Ausgangsspannung a der Signalspule 8 als Eingangssignal verarbeitet) statt, d.h. an der Abfallflanke der Ausgangsspannung E, und der Zündzeitpunkt liegt mindestens vor der Position S, d.h. vor dem Null-Voreilwinkel, welcher bei dem jeweiligen Motor erforderlich ist. Wenn nun die Motorgeschwindigkeit aufgrund einer Fehlzündung unter diesen Drehzahlwert fällt und der Motor noch weiterläuft, so wird nun das Ausgangs-

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slgnml ja {verz&gßTt&r Winkel) «der Slgxialspule 8 wad nicht tias QperatioaiserigelJiiis der Operatiousschaltwnjg 21 ziar ermeiaten ZitatJamg Tmrwendet. Bailer eriaält «an die Torellwlsa-

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Bei dieser Ausführungsform führt ein Ausgangssignal der Stromquellenspule 27 in B1-Richtung über den Widerstand 30 zu einem Basisstrom in den Transistor 31* so daß der Transistor 31 leitend wird und ein großer Strom durch die Stromquellenspule fließt. Die Steuerelektrode des Thyristors 29 wird zum Zündzeitpunkt des Motors sowohl vom Verarbeitungssignals, welches vom Ausgangssignal a der Signalspule 8 abgeleitet wurde, als auch vom Ausgangs siipoal b beaufschlagt, wodurch der Thyristor 29 leitend wird. Nun wird der Stromfluß der Stromquellenspule 27 abrupt herabgesetzt, und aufgrund dieser abrupten .Änderung wird eine hohe Spannung in der sekundären Zündspule 28 induziert, so daß in der Zündkerze 6 ein Funke überspringt,. Andererseits wird das Ausgangesignal in der Richtung A durch die Diode 32 !kurzgeschlossen und träger daher nidht zur Zündung bei.

Wenn bei dieser Ausf tihrungsform die ©refezaihl der Kurbelwelle oberhalb $2 liegt, wird der Thyristor 29 zaanäcJhst mit dem Ausgangssignal a der Sigiaalspiale 8 !beaufschlagt,, wodurch Zundmig hertoelgeföhrt wird, Wenn aiadererseits <di<e Drehzahl unterhalb 12 liegt, «o «erfolgt, wie Ibei der 'ersten Ausführungsform, zunächst «iaae BeauCs^dalagUiiag mit «tan Ausgangssignal b (bei Geschwindigkeiten oberhalb Ho)- Sowohl im Hochgeschwindigkeitsbereich als auch im Medrl/ggeschwlndigkeitsbereich wird der Thyristor 26 stets mit LeitungsSignalen beaufschlagt. Jedoch das erste Signal,, welches angelegt wird, verringert schon den Stromfluß durch die Stromquellenspule 24, so daß bei Beaufschlagung des Thyristors 26 mit einem nachfolgenden Signal der Stsromfluß durch die Stromquellenspule 27 nicht mehr geändert wird und somit auch keine, Zündspannung mehr im der sekundären Zündspule 28 induziert wird. Bei Drehzahlen unterhalb No wird der Transistor 261 im AUS-Zustand gehalten, so daß der Thyristor 7 nicht mit dem 'Operatioaasergebnis

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beaufschlagt wird. Zur Steuerelektrode des Thyristors gelangt nur das Ausgangssignal b der Signalspule 8, so daß nur hierdurch Zündung herbeigeführt wird. Hierdurch werden unregelmäßige Verbrennungen und Schwierigkeiten beim Motorstart vermieden.

Fig. 15 zeigt eine Einrichtung zur Erzeugung des bei obigen Ausführungsformen benötigten Winkelsignals in der Signalspule 8. Dabei ist jeweils eine Eisenplatte 33 mit der Peripherielänge 1 auf der Peripherie des Schwungrads 18 angeordnet. Es sind jedoch auch andere Ausführungsformen verwendbar. Fig. 16 zeigt z. B. eine Ausführungsform mit einer Ausnehmung 17a in der Peripherie des Schwungrades 18. Bei einer anderen AusfUhrungsform gemäß Fig.17 ist ein Ring 34 um die Außenperipherie des Schwungrades 18 gelegt und ein ausgeschnittener Bereich 34a dient als magnetischer Modulationsbereich auf der Peripherie des Rings 34. Mit diesen alternativen Ausführungsformen erzielt man die gleichen Effekte. Anstelle von zwei magnetischen Modulationsbereichen, z.B. Eisenplatten 33 auf der Außenperipherie des Schwungrades 18, kann man auch einen einzigen magnetischen Modulationsbereich verwenden.

Eine weitere Ausführungsform ist in den Fig. 18 bis 23 gezeigt. Fig. 18 zeigt eine Magnetzündeinrichtung vom CDI-Typ. Dabei ist eine Signalspule vorgesehen, welche ein Zündsignal erzeugt, wenn ein erster Winkelpositionsdetektor ein erstes Winkelsignal a entsprechend einer vorbestimmten Winkelposition der Kurbelwelle eines Motors in Synchronisation mit der Bewegung des Motors erzeugt. Eine Signalspule 80 erzeugt ein Zündsignal, wenn ein zweiter Winkelpositionsdetektor ein zweites Winkelsignal b erzeugt, und zwar über einen weiten Winkelbereich bei einer Kurbelwellenposition, welche um den Winkel 9 ge-

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gentiber der Winkelposition des ersten Winkelsignals a verzögert ist.

Fig. 19 zeigt den Aufbau einer Einrichtung zur Ermittlung der ersten und der zweiten Winkelposition. Ein Schwungrad 18 ist als Magnetgenerator ausgebildet und weist eine Vielzahl von Permanentmagneten auf, welche an der Innenfläche des Schwungrads 18 fixiert sind. Diese Permanentmagnete 20 sind nebeneinander mit alternierenden Polaritäten angeordnet. Zwei magnetische Modulationsabschnitte sind als Nuten oder Ausnehmungen 18a ausgebildet, und zwar äquiangular entlang der Peripheriefläche des Schwungrades 18. Die Winkelweite des magnetischen Modulationsabschnitts 18a ist kleiner als die entsprechende Winkelweite des Permanentmagneten. Ein Statorkern 19 mit einer Signalspule 8 ist mit einem Abstand gegenüber dem Schwungrad 18 angeordnet. Der Statorkern 18 induziert eine Signalspannung in der Signalspule 8, und zwar aufgrund^ iner Änderung der Relativposition zum magnetischen Modulationsabschnitt 18a bei Drehung des Schwungrades 18. Ein zweiter Statorkern 19a mit einer Signalspule 80 ist gegenüber dem Permanentmagneten 20 mit einem Abstand angeordnet. Bei Drehung des Permanentmagneten 20 zusammen mit dem Schwungrad 18 wird eine Signalspannung induziert, deren Winkelbereich größer ist als derjenige der Signalspule 8.

Fig. 20 zeigt ein Schaltbild der ZUndzeitgeberschaltung 15. Diese umfaßt eine Wellenformschaltung 22 zur Formung des Ausgangssignals der Signalspule 8, ein Flip-Flop 23" und eine Operationsschaltung 24 zur Erzeugung eines bestimmten Ausgangssignals, welches von der Drehzahl des Motors abhängt. Ferner ist ein Drehzahl-zu-Spannungs-Wandler 25 vorgesehen, welcher im folgenden als F-V-Schaltung bezeichnet wird und welcher das Ausgangssignal

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a der Signalspule 8 als Hotordrehzahlsignal empfängt und in eine Gleichspannung umwandelt, welche der Drehzahl proportional ist.

Fig. 21 zeigt die Ausgangscharakteristik der F-V-Schaltung 25. Diese Charakteristik zeigt einen geradlinigen, linearen Verlauf 250. Bei der Drehzahl N2 liegt in der Charakteristik die Spannung VrI vor, welche gleich dem Vorspannungswert des Operationsverstärkers 248 ist. Demgemäß ändert sich, die (+)-Ansclalu!Bspannung des Operationsverstärkers 248 mit der charakteristischen Kurve 251 ·

. 22 zeigt die Ausgangswellenformen an den Funkten A bis G in der Schaltung gemäß Flg. 20. Auf der Abszisse ist die Zeit aufgetragen, während auf der Ordinate die Spamnungswerte aufgetragen sind. Im Diagramm (a) sind die verschiedenen Winkelposltlonen der Kurbelwelle des Motors aufgetragen, wobei M eine Winkelposition bezeichnet, bei der das erste Winkelsignal b erzeugt wird. Diese Position liegt v©:r der vordersten Winkelposition, welche bei dieses Motor erforderlich ist. S bedeutet die Winkelpoaition, bei der ein zweites Winkelsignal g erzeugt wird. T be- :zeidanet den «oberem Totpunkt des Motors.

Da fblgeaadesn soll die ZQndzeitsteuerung des Thyristors I₉ ü-Mm die Steuerung «des ZHndzeitpunktes des Motors, an- teaaaä. der Zäiiad2«ItetoaTaJkteristik der Fig. 23 erläutert

soll zmaaribst a^gen werden, da8 der Motor wä± ei-

festen BrebzaM. läuft, welche oberhalb der Brefazalal ud njBiiteraaallb der DrelazalO. H3 gemäß Fig. 23 ^Ί ί «gt,

(flaiß der Züäjadwoapeilungswiaakel nicht Aiii ist, sondern mm den Wert «c wfor der Position T liegt.

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Die F-V-Schaltung 25 zählt oder integriert die Anzahl der Umdrehungen des Motors und erzeugt eine entsprechende Ausgangsspannung. Die Aus gangs spannung ist in dem betrachteten Fall höher als der Vorspannungswert Yr 1, Von der Ausgangsspannung 250 wird eine Eingangsspannung des Operationsverstärkers 248 abgeleitet. Die (+)-Anschlußspaönung 251 des Operationsverstärkers 248 ändert sich geradlinig mit steigender Drehzahl.

Die Flip-Flop-Schaltung 23 wird durch die Anstiegs flanke der Aus gangs spannung G bei der Winkelposition M des Motors gesetzt und erzeugt eine Ausgangsspannung mit hohem Pegel. Wenn die Ausgangs spannung E den hohen Pegel annimmt, so beginnt der Kondensator 240, welcher alt der dargestellten Polarität geladen ist, sich alt einem Strom ±2 zu entladen, für den die folgende Beziehung gilt:

±2 = (hoher Pegel der Ausgang spannung E des Flip-Flops 23 - (+)-Ansehlußspannuiäf: 251 des Operationsverstärkers 248}/Widerstandswert des Widerstandes 242

Man erkeaaaat aus obiger Gleichung» da® die GroSe des Entladungsstroes Ip von der (4;)-ABSdhlußspa2me!ng 251 des Operations Verstärkers 248 abhängt, falls der Widerstandswert des Widerstandes 242 festliegt _Λ Somit hängt der Strom ±2 letztlich von der Aus/gaaigsspajnaaaasng 250 der F-¥~,Scfeltung 25 alb» Somit wird Mit anderen Worten mit stelgaaswier Drehzahl des Motors der Entladesibr<om I₂ klein laaad die Steigung der AusgangsspaimuiEig B des 248 wird geringer und die Winfcelibreite des lh©to<eaa der Aus/gangsspamiütng E des Flip-Flops 23 wird geriiager. Die Winkelbreite der AusgangssipaiEEtiBainjg E entspricht seimit dem Operatitonsergebjiis der Operations sdhaltuiajg 24,

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Mit Beginn der Entladung des Kondensators 240 fällt die Ausgangsspannung D des Operationsverstärkers 248 gemäß Fig. 22 ab. Sobald sie den Wert Null erreicht, erzeugt der Komparator 249 eine positive Impulsspannung, welche wiederum als Rücksetz-Eingangssignal am Flip-Flop 23 anliegt. Das Flip-Flop 23 wird zurückgesetzt, wenn es den Rucksetzimpuls am Eingangsanschluß R empfängt, und seine AusgangsSpannung E nimmt einen niedrigen Pegel an. Sobald die Ausgangsspannung E des Flip-Flops 23 den niedrigen Pegel erreicht hat, wird der Kondensator 240 wiederum mit einem Strom i^ mit der Polarität gemäß Fig. 20 aufgeladen. Für den Strom L^ gilt die folgende Beziehung:

i-j = [(( + )-Anschlußspannung 251 des Operationsverstärkers 248 - Spannungsabfall der Diode 245)/Widerstandswert des Widerstands 243] + [((+)-Anschlußspannung des Operationsverstärkers 248)/Widerstandswert des Widerstandes 242] (16).

Man erkennt aus dieser Gleichung, daß die Größe des Stroms i^ von der (+)-Anschlußspannung 251 des Operationsverstärkers 248 abhängt, wenn die Widerstandswerte der Widerstände 243 und 242 konstant gehalten werden. Somit hängt der Strom I^ letztendlich von der Ausgangsspannung 250 der F-V-Schaltung 23 ab. Daher steigt der Ladestrom i^ mit steigender Motordrehzahl und die Neigung der Ausgangsspannung D des Operationsverstärkers 248 wird steil. Es muß daran erinnert werden, daß bei diesem Motordrehzahlbereich eine Steigerung der Drehzahl zu einer Verbreiterung des Winkelbereichs der Ausgangsspannung E des Flip-Flops 23 mit hohem Pegel führt.

Die Ausgangsspannung E der Operationsschaltung gelangt zur Basis des Transistors 14, und zwar über den Widerstand 16. Nach Empfang der Ausgangsspannung wird der

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Transistor 14 leitend, und zwar während der Dauer des hohen Pegels der Ausgangsspannung E. Nun wirkt der Transistor als Ableitpfad für das Ausgangssignal b der Signalspule 80, d.h. für einen Teil der in Fig. 22 mit G bezeichneten Spannung. Somit erhält das Steuerelektrodensignal des Thyristors 7 die Wellenform G in Fig. 22.

Somit wird in einem Drehzahlbereich zwischen N1 und N3 mit steigender Motordrehzahl der Abfallzeitpunkt der Ausgangsspannung E des Flip-Flops 23 allmählich verzögert. Somit wird auch der Zündzeitpunkt des Thyristors 7 verzögert, so daß schlußendlich mit steigender Motordrehzahl der Motorzündzeitpunkt ebenfalls verzögert wird. Wenn die Motorgeschwindigkeit den Wert N3 erreicht, so werden die Ausgangsspannung 250 der F-V-Schaltung 25 und die (+)-Anschlußspannung 251 des Operationsverstärkers 248 fixiert, so daß der Ladestrom L^ und der Entladestrom I₂ des Kondensators 240 unabhängig von der Drehzahl konstant gehalten werden. Demzufolge wird die abfallende Flanke oder die sich zu negativen Werten hin bewegende Flanke der Ausgangsspannung E des Flip-Flops 23 fixiert, und zwar ebenfalls unabhängig von der Drehzahl. Somit wird der Zündzeitpunkt des Motors verzögert und dann im Bereich 33 der Fig. 23 konstant gehalten.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der Zündeinrichtung bei Motorgeschwindigkeiten unterhalb N2 und oberhalb N1 erläutert werden. In diesem Drehzahlbereich ändert sich das Operationsergebnis der Operationsschaltung 15 gemäß der Drehzahl des Motors, d.h. die sich ins Negative bewegende Abfallflanke der Ausgangsspannung E des Flip-Flops 23 ändert sich ebenfalls mit der Drehzahl des Motors. Zu diesem Zeitpunkt erreicht die Ausgangsspannung b (F in Fig. 22) der Signalspule 80 noch nicht die Zündspannung F-G-des Thyristors 7, während die Ausgangsspannung E des Flip-

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Flops 23 einen hohen Pegel hat (wie ie rechten Bereich der Fig. 22 G gezeigt). Semit trägt das Operationsergebnis der Operationsschaltung 15 nicht zur Steuerung des Zündzeltpunktes hei. Somit wird in diesem Drehzahlbereich der Zündzeitpunkt des Thyristors 7 nur durch die Ausgangsspannungs- Wellenform b mit breitem Winkelbereich der Signalspule 80 gesteuert, so daß die Voreilungswinkelcharakteristik gemäß Fig. 23 erhalten wird. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Ausgangsspannung der Signalspule 80 mit einem breiten Winkelbereich mit steigender Drehzahl wächst. Daher ist ihre Winkelgeschwindigkeit zur Erreichung der Triggerspannung Vq des Thyristors 7 vor dem oberen Totpunkt T schnell.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der Operationsschaltung 15 bei Drehzahlen unterhalb H1 erläutert werden. In diesem Drehzahlbereich siiad gemäß Fig. 21 der Ladestrom I₁ und der Entladestrom I₂ des Kondensators 240 konstant, unabhängig von der Drehzahl, da τν*»1 ΐ rh die Ausgangsspannung 130 der F-V-SctaaXtung 25 geringer ist als der Vorspannungswert Vr 1. Demzufolge 1st die Winkelbreite des hohen Spannungspegels der Ausgangsspannung S des Flip-Flops 23 bis zum Abfall auf den niedrigen Spannungspegel konstant, unabhängig von der Drehzahl (in diesem Drehzahlbereich). Wie zuvor erwähnt, erreicht in diesem Drehzahlbereich die Ausgangsspajnuung j> (G in Fig. 22) der Signalspule 80 niemals die Zündspannung V«, des Thyristors 7» während die Ausjgangsaspannung S modi einem honen Pegel hat, so daft selbst in diesem DrelnzaMLfeereicli der Zündzeitpunkt durch das Anwachsen der AuBsgangsspannung der Signalspule 80 eine Phasenvoreiliumg zeiggt. Die Voreüungswinkelcharakteristik steigt mit steigernder Drehzahl gemäß dem fiurvenabschnitt 34 in Fig. 23-

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Man erkennt aus vorstehender Beschreibung, daß in einem Bereich, in dem die Motordrehzahl den Wert N1 erreicht, der Abfallzeitpunkt der Ausgangsspannung E der Operations schaltung 24 (vom hohen Pegel auf den niedrigen Pegel) konstant ist. Da ferner der Abfallzeitpunkt derart gelagert ist, daß die Ausgangsspannung der Signalspule 80 oder die Ausgangs spannung am Punkt G die Zündspannung V-, erreicht, so wird der Zündzeitpunkt mit steigender Motordrehzahl vorverlegt, wie durch den Kurvenabschnitt 34 in Fig. 23 angedeutet. Dies beruht auf dem Anwachsen der Aus gangsspannungs-Wellenform der Signalspule 80. In der Region von N1 bis N2 kommt es zu einer allmählichen Verzöge rung des Abfallzeitpunktes, aber die Ausgangsspannung G liegt immer noch unterhalb der Zündspannung V_Q, so daß der Zündzeitpunkt mit steigender Motordrehzahl immer noch weiter vorverlegt wird, wie durch den Kurvenzug 34 in Fig. 23 angedeutet. Dies beruht auf dem Anwachsen der Ausgangsspannungs-Wellenform der Signalspule 80, wie im vorhergehenden Fall. In dem Bereich, in dem die Motordreh zahl den Wert N2 erreicht und weiter bis zum Wert N3 steigt, wird die Winkelbreite des hohen Pegels der Ausgangsspannung E allmählich geringer, und sie ändert sich von oc3 nach ort hin, gemessen vom oberen Totpunkt T, wie in Fig. 22 gezeigt. Folglich verzögert sich der Abfallzeitpunkt mit wachsender Drehzahl, während die Ableitdauer der Ausgangsspannung von der Signalspule 80 verlängert wird, so daß sich der Zündzeitpunkt mit wachsender Drehzahl verzögert, wie durch die Kurve 35 in Fig.23 angedeutet.

Bei Drehzahlen oberhalb N3 ist der Abfallzeitpunkt konstant, mit dem Ergebnis, daß der Zündzeitpunkt fixiert wird (während er verzögert ist).

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Die Voreilungswinkelcharakteristik des Zündzeitpunktes kann in zweckentsprechender Weise eingestellt werden, wenn die Ausgangsspannungswellenform der Signalspule 80 oder dergl. in der erforderlichen Weise geändert wird. Die Verzögerungscharakteristik 35 und der Festwinkelbereich 33 können ebenfalls eingestellt werden, indem man die Ausgangsspannungscharakteristik 251 je nach den Erfordernissen ändert, indem man die Ausgangsspannung 250 der F-V-Schaltung 25 oder den Vorspannungswert Vr1 ändert.

In einem Falle, in dem die Operationsschaltung ausfällt oder in dem der Motor die Verzögerungscharakteristika 35 und 33 nicht benötigt, liegt nur die Wellenform-Voreilungscharakteristik 3^ für den Zündzeitpunkt vor (wenn die Operationsschaltung 24 und die Steuerschaltung 30 abgeschaltet oder stillgelegt sind). Somit steigt die Motordrehzahl über den Wert N2, so daß die Zündung des Motors ermöglicht wird.

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Zusammenfassung:

(Die Zusammenfassung bildet einen Tell der Offenbarung.)

Es wird eine Zündeinrichtung beschrieben, welche eine ausgezeichnete Zündzeitcharakteristik über einen weiten Drehzahlbereich von niedrigen bis zu hohen Drehzahlen aufweist. Dabei wird ein erstes Winkelsignal verwendet, das einer vorgegebenen Kurbelwellenposition eines Motors.« entspricht. Ferner wird ein zweites Winkelsignal verwendet, welches einer Kurbelwellenposition entspricht, die um einen bestimmten Winkelbetrag gegenüber der Bildungsposition des ersten Winkelsignals verzögert ist, so daß das zweite Signal um den vorbestimmten Winkelbetrag hinter dem ersten Signal liegt.

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Claims (6)

1. Patentansprüche 1J Magnetzündeinrichtung, gekennzeichnet durch eine

   erste Stromquelle (1) zur Erzeugung positiver und negativer Ausgangssignale in Synchronisation mit der Drehung eines Motors, mit einem Gleichrichter (2,3) zur Gleichrichtung der Ausgangssignale und mit einer von den gleichgerichteten AusgangsSignalen beaufschlagten Zündspule

   mit einem Schaltelement (7) zur Steuerung des Stroms durch die Zündspule (5);

   mit einer einzigen Winkelpositions-Detektoreinrichtung (8), welche in Synchronisation mit der Drehung des Motors ein erstes Winkelsignal (a) mit einer ersten Polarität erzeugt, welches einer vorbestimmten Kurbelwellenposition des Motors entspricht, sowie ein zweites Winkelsignal (b) mit der anderen Polarität, welches dem Schaltelement (7) direkt zugeführt wird und welches einer Kurbelwellenposition entspricht, die um einen vorbestimmten Winkelbetrag relativ zur Kurbelwellen-Winkelposition des ersten Winkelsignals verzögert ist, wobei das zweite Winkelsignal einen breiteren Winkelbereich aufweist als das erste Winkelsignal;

   mit einer Zündzeitoperationsschaltung (15), die ihre Operation ansprechend auf das erste Winkelsignal (a) beginnt und den Zündzeitpunkt entsprechend der Drehzahl des Motors errechnet; und

   mit einer Steuerschaltung (30) zur Ableitung des zweiten Winkelsignals (b) mit Hilfe eines Signals, welches aufgrund des Operationsergebnisses der Zündzeitoperations schaltung (15) gewonnen wird.
2. 2. Magnetzündeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Drehzahl-zu-Spannungs-Wandler (25) zur Erzeugung einer Gleichspannung, welche der Drehzahl des

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   Motors entspricht, wobei die ZUndzeitoperationsschaltung (15) auf die Ausgangsspannung der F-V-Schaltung (25) und auf das erste Winkelsignal (a) anspricht und den Zündzeitpunkt gemäß der Drehzahl des Motors errechnet.
3. 3· Magnetzündeinrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit einer Stromquelle (1) zur Erzeugung von positiven und negativen Ausgangssignalen in Synchronisation mit der Drehung eines Motors, mit einem Gleichrichter (2,3) zur Gleichrichtung der Ausgangssignale und mit einer Zündspule (5), welche mit den gleichgerichteten AusgangsSignalen beaufschlagt wird;

   mit einem Schaltelement (7) zur Steuerung des Stroms in der Zündspule (5);

   mit einer einzigen Winkelpositions-Detektoreinrichtung (8), welche in Synchronisation mit der Drehung des Motors ein erstes Winkelsignal mit einer ersten Polarität erzeugt, das einer vorgegebenen Kurbelwellen-Winkelposition des Motors entspricht, sowie ein zweites Winkelsi^ gnal mit der anderen Polarität, das einer Kurbelwellen-Winkelposition entspricht, die um einen vorgegebenen Winkelbetrag relativ zur Winkelposition des ersten Winkelsi-„ gnals verzögert ist;

   mit einem Drehzahl-zu-Spannungs-Wandler (25) zur Erzeugung einer Gleichspannung, welche der Drehzahl des Motors entspricht;

   mit einer Zündzeit-Operationsschaltung (15)» welche ihre Operation ansprechend auf die Ausgangsspannung der Drehzahl-Spannungswandlerschaltung (25) und auf das erste Winkelsignal beginnt und einen Zündzeitpunkt entsprechend der Drehzahl des Motors errechnet; und

   mit einer auf eine negative Bewegung eines Impulses ansprechende Detektoreinrichtung zur Zufuhr eines Signals, das vom Operationsergebnis der ZUndzeit-Operationsschaltung (15) abgeleitet wurde, zu dem Schaltelement (7) nur

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   dann, wenn die Motordrehzahl über einem vorbestimmten Drehzahlwert liegt.
4. 4. Magnetzündeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf negative Impulsänderungen ansprechende Detektorschaltung (26) ein Steuerelement umfaßt, welches das Ausgangssignal der Zündzeit-Operationsschaltung (15) der Drehzahl-zu-Spannungs-Wandlerschaltung (25) zuführt, falls die Motordrehzahl unterhalb eines vorbestimmten Werts liegt; sowie ein Halbleiterschaltelement (261), welches leitend wird, ansprechend auf das Ausgangssignal der Operationsschaltung (15), wenn die Motordrehzahl über dem vorbestimmten Drehzahlwert liegt; sowie einen variablen Widerstand (413) zur Einstellung der Spannung, bei der das Halbleiterschaltelement (261) leitend wird, wobei bei einer Drehzahl des Motors über einem vorbestimmten Wert das als Operationsergebnis der Zündzeit-Operationsschaltung (15) erhaltene Signal als Zündsignal dem Schaltelement zugeführt wird und wobei bei einer Motorgeschwindigkeit unterhalb des vorgegebenen Werts ein zweites ,Winkelsignal als Zündsignal dem Schaltelement zugeführt wird.
5. 5. Magnetzündeinriclitiang mach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ©in einziger Winkelpositionsdetektor (8) verwendet wird nand daß das erste Winkelsignal ein positives ©der negatives Signal ist, während das zweite WinkelsignaX eiin negatives oder positives Signal ist, das um einem, vorgegebenen Winkelbetrag gegenüber der Winkelposition des ersten Winkelsignals verzögert ist.
6. 6. Maspaeitzündeinriclhibung nadh einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeictanet «äajirdh «ine erste Winkelpositions-

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   Detektoreinrichtung (8) zur Erzeugung eines ersten Winkelsignals und eine zweite Winkelpositions-Detektoreinrichtung (80) zur Erzeugung eines zweiten Winkelsignals, wobei die Kurbelwellenposition zwischen der ersten und der zweiten Winkelphasen-Detektoreinrichtung derart festgelegt ist, daß nur das zweite Winkelsignal aufgrund eines Ausgangssignals der Zündzeit-Operationsschaltung nebengeschlossen wird, und zwar während der Zündzeitperiode des Motors.

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