DE3413088C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zündanlage für eine Brennkraftma
schine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und insbe
sondere eine Zündanlage, bei der ein Zündgenerator eine Primär
spannung in der Form von Impulsen erzeugt.
Eine derartige Zündanlage für Brennkraftmaschinen ist aus der
DE-OS 30 06 288 bekannt. Diese Zündanlage enthält ein Zündener
gie erzeugendes Magnetsystem und eine Zündspule, mit deren sekun
derer Wicklung die Zündkerze verbunden ist und deren Primärwick
lung an einem ansteuerbaren Zündschalter liegt. Weiterhin ent
hält die bekannte Zündanlage einen Detektor, der einen Bezugs
punkt für jeden Funken liefert und einen Mikrocomputer mit ei
nem statischen Speicher, einem Zeitgeber und einem Vergleicher.
Der Vergleicher vergleicht die Zeitgeberimpulse und die Bezugs
zahlen vom Zeitgeber bzw. Speicher und gibt über Ausgangsschal
tungen einen Ansteuerimpuls an den Zündschalter ab. Die Zünd
zeitpunkt-Kennlinie weist bei der bekannten Zündanlage im Leer
lauf eine vorgegebene geringe Vorzündung auf, wenn der Kraft
stoffregler eine Endstellung einnimmt.
Wenn ein motorgetriebenes Handwerkszeug angelassen wird, bei
spielsweise eine motorgetriebene Kettensäge, dann ist ein Kraft
stoffregler in der Anlaßstellung gestoppt und bewirkt, daß
während des Anlassens das Werkzeug durchdreht. Um die Gefahr
von Unfällen während des Anlassens zu verringern, sind bereits
verschiedene Anordnungen beschrieben worden, bei denen die Mo
tordrehzahl während des Anlassens beschränkt ist. Eine solche
Beschränkung der Drehzahl hat auch bei anderen Gelegenheiten
als dem Anlassen Vorteile, beispielsweise bei Auftreten eines
plötzlichen oder gewaltsamen Bremsens des Motors.
Die vorliegende Erfindung sieht eine Anlage vor, die zusammen
mit einer Fliehkraftkupplung auf der Motorwelle verwendbar ist
und so arbeitet, daß gleichzeitig mit dem Sperren des Kraft
stoffreglers bzw. der Drosselsteuerung in der Anlaß
stellung oder alternativ mit dem Eingreifen eines Brems
mechanismus ein Stromkreis der Zündanlage zugeschaltet wird
und eine Zündung bei einer Drehzahl verhindert, die über
der Schaltdrehzahl der Fliehkraftkupplung liegt. Wenn die
Anlage bei einer Motorsäge angewandt wird, dann kommt die
Kette während des Anlaßzeitpunktes zum Stillstand, oder sie
wird rasch im Betrieb bei einer Notbremsung der Säge ange
halten.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zündanlage zu
schaffen, mit der ein zuverlässiger Schutz einer Bedienperson
beim Anlassen oder beim Bremsen der Brennkraftmaschine mög
lich ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Zündanlage nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die in dessen
kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den Patentansprüchen 2 und 3.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand
der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 einen Griff mit einer Drosselsteuerung eines
motorgetriebenen Werkzeuges (einer Motorsäge);
Fig. 2 einen Bremsmechanismus für die Motorsäge;
Fig. 3 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Zündanlage;
Fig. 4 ein Zündzeitdiagramm; und
Fig. 5 eine Kurve mit dem Verlauf der Primärspannung.
Der in Fig. 1 gezeigte Griff ist der rückwärtige Griff
einer Motorsäge und weist einen Fingergriff 10 für die
Steuerung einer Drossel, einen Handgriff in der Form eines
Hebels 11 mit einer Rastklinke 12 zum Verriegeln des
Fingergriffes 10 in einer Leerlaufstellung (im allgemeinen
als "Halt für unbeabsichtigtes Beschleunigen" bezeichnet)
und einen Anlaßstellungsknopf 13 mit ebenfalls einer Rast
klinke 14 auf. Die Rastklinken 12 und 14 arbeiten mit einer
Nase 15 auf dem Fingergriff 10 zusammen, der auf einem
Zapfen 16 im Gestell des Griffes gelagert ist. Wenn der
Fingergriff 10 um den Zapfen gedreht wird, folgt die Nase
15 einer Kreisbahn, auf der die Rastklinken 12 und 14 durch
Handbetätigung des Hebels 11 bzw. des Anlaßstellungsknopfes
13 eingeführt oder zurückgefahren werden können.
Der beschriebene Anlaßstellungsknopf 13 dient zur Betätigung
eines Schalters 17, der ein Teil der in Fig. 3 gezeigten
elektrischen Zündanlage ist. Wenn der Anlaßstellungsknopf
13 eingedrückt und der Fingergriff 10 in die Anlaßstellung
gebracht wird, ist der Fingergriff 10 in dieser Stellung auf
die in Fig. 1 gezeigte Weise zurückgehalten. Der Anlaß
stellungsknopf 13 ist bereits zuvor in seine innerste
Stellung gebracht und drückt seinerseits auf einen Schalt
arm des Schalters 17, der dann betätigt wird.
Der in Fig. 2 dargestellte Bremsmechanismus ist am Vorderende
des Motorsägenkörpers angebracht und wird gewöhnlich durch
einen Bügel 19 betätigt. Wenn dieser Bügel 19 beispielsweise
durch die Hand eines Bedieners um einen Zapfen 20 nach vor
wärts verschwenkt wird, dann wird eine Bremsung durch eine
Feder 21 ausgelöst, die zwischen einem ortsfesten Punkt und
einem Doppelarmhebel 22 gespannt ist. Ein Bremsband 23 um die
Trommel 24 der Fliehkraftkupplung der Säge wird so angezogen
und bremst diese Trommel 24. Der Schutzeffekt hiervon besteht
darin, daß die Sägenkette bei Auftreten eines Rücklaufes
angehalten wird, falls die Hand des Bedieners gegen den Bügel
19 schlägt.
Während des Betriebes der Säge (vgl. Fig. 2) ist eine Abzugs
stange 25 in Verriegelungseingriff mit dem Doppelarmhebel 22.
Die Abzugsstange 25 drückt dann auf einen Schaltarm 26 eines
Schalters 27, der ebenfalls ein Teil der elektrischen Zünd
anlage ist. Durch Freigeben der Bremse fährt die Abzugs
stange 25 vom Schaltarm 26 weg, so daß der Schalter 27 zurück
gesetzt wird.
Ein Schaltbild der in diesem Ausführungsbeispiel mit einem
Mikrocomputer 28 ausgerüsteten Zündanlage ist in Fig. 3 ge
zeigt. Die Stromversorgung für die elektronischen Schaltungen
und den Mikrocomputer 28 wird durch die negativen Halbwellen
der Primärspannung eines Zündgenerators (die Kurve ist
in Fig. 5 links gezeigt) gebildet, der einen Kondensator
29 auf einer Betriebsspannung aufgeladen hält. Ein Transis
torverstärker 30, 31 ist vorgesehen, um Impulse zur Zeit
des Bezugspunktes auf der Spannungskurve einzuspeisen, wo
bei dieser Punkt im vorliegenden Fall 0,6 V vor der Stelle
liegt, in der die Kurve den Wert 0 auf ihrem ansteigenden
Ast durchläuft. Der Impuls wird an den Mikrocomputer 28 als
ein Anlaßsignal für den Betrieb abgegeben, wie dies weiter
unten näher erläutert werden wird.
Der Eingang, zu dem das Signal geliefert wird, wird abge
tastet, und eine Zeit A wird als Bezugspunkt gespeichert.
Dieses Speichern ist möglich, da der Mikrocomputer 28 einen
Zeitgeber hat, der mit einer festen Frequenz arbeitet. Durch
jeden Bezugspunkt wird die Anzahl der Impulse, die nach dem
vorhergehenden Bezugspunkt durchlaufen, gespeichert
(Periode A-A), wobei diese Anzahl der Impulse einer Drehung
der Kurbelwelle um 360° entspricht. Durch Teilen der Anzahl
der Impulse durch eine vorbestimmte Zahl, beispielsweise 16,
wird eine Impulszahl erhalten, die einer Frühzündung von
360/16 = 22,5° entspricht. Diese Zahl wird als Bezugszahl
bezeichnet und stellt einen Speicherdatenwert dar, der im
Festwertspeicher des Mikrocomputers 28 gespeichert ist.
Die Bezugszahl kann von der Drehzahl abhängig sein, und sie
ist im unteren Drehzahlbereich umgekehrt proportional hierzu
(vgl. die gerade horizontale Linie in Fig. 4). Wenn die An
zahl der Zeitgeberimpulse die Bezugszahl erreicht (durch
Vergleichen der Zahlen in einem UND-Glied) wird die Zündung
mittels eines Ausgangssignales des Mikrocomputers 28 einge
leitet. Der Zeitgeber wird bei jedem Durchlauf des Bezugs
punktes auf 0 gestellt, und für jeden Zündfunken wird ein
Zählen bis zur Bezugszahl vorgenommen.
Um Stabilität bei Leerlaufdrehzahlen und eine Einschränkung
der Drehzahl zu erreichen, sollte der Zündzeitpunkt möglichst
genau steuerbar sein.
Zusätzlich kann es möglich sein, einen optimalen Zündzeit
punkt bei verschiedenen Betriebsdrehzahlen durch Aufzeichnung
der Anzahl der Zeitgeberimpulse zwischen zwei Bezugspunkten
A-A zu verwenden. Dann bildet die Anzahl der Zeitgeberimpulse
eine direkte (oder indirekte) Adresse für die Lage im
Speicher des Mikrocomputers 28, wo eine Zahl gespeichert ist,
die den Zündzeitpunkt anzeigt. Diese Zahl legt die Summe der
Zeitgeberimpulse zwischen dem Bezugspunkt und dem Zündzeitpunkt
in gleicher Weise wie im unteren Drehzahlbereich fest, wobei
jedoch der Zündzeitpunkt bei höheren Drehzahlen voreilt, wie dies
in Fig. 4 gezeigt ist.
Entsprechend dem Schaltbild von Fig. 3 sind die Schalter 17
und 27 über einen Transistor 32 mit einem digitalen Eingang
des Mikrocomputers 28 verbunden. Dieser liest den Status oder
Zustand des Einganges einmal je Umdrehung der Kurbelwelle,
und wenn einer der Schalter geschlossen ist, wird die Zündung
bei einer vorbestimmten Drehzahl verzögert. Es gibt eine
Reihe von Lagen im Speicher, in denen Bezugszahlen für die
verzögerte Zündung aufgezeichnet sind. Wenn einer der Schalter
17, 27 geschlossen ist und dadurch ein Signal an diesem Eingang
vorliegt, liest der Mikrocomputer 28 die Bezugszahlen in
diesen Lagen, und die Zündung wird absichtlich bezüglich
eines normalen Leerlaufes verzögert. In den Fig. 4 und 5
sind verschiedene Teile der Kurven mit Buchstaben versehen,
wobei folgende Beziehung vorliegt:
Wenn die Schalter offen sind, folgt die Zündung im Leerlauf
dem Kurventeil D-E. Wenn einer der Schalter 17, 27 geschlossen ist,
wird die Zündung zum Kurventeil E-F verzögert, und im Punkt
F liegt keine Zündenergie vor, da der Strom den Wert 0 hat.
Die Strichkurve in Fig. 4 zeigt die Zündkurve bei jeweils
geschlossenen Schaltern 17, 27. Bei offenen Schaltern 17, 27 ist die
durchgehende Kurve gültig, die die normale Zündung bei Leer
lauf bzw. bei Betriebsdrehzahlen angibt.
Claims (3)
1. Zündanlage für eine Brennkraftmaschine, mit einem Magnet
system das Zündenergie erzeugt und einer Zündspule, mit deren
Sekundärwicklung die Zündkerze verbunden ist, und deren
Primärwicklung an einem ansteuerbaren Zündschalter liegt,
einem Detektor, der einen Bezugszeitpunkt für jeden Zündfun
ken liefert und mit einem Mikrocomputer mit einem Festwert
speicher, der in mehreren Teilspeichern organisiert ist, und
Daten für die Zündzeitpunkte der Brennkraftmaschine enthält,
einem Zeitgeber und einem Vergleicher, in dem Zeitgeberimpul
se und Bezugszahlen vom Zeitgeber bzw. Speicher in Koinzidenz
gebracht werden und über Ausgangsschaltungen einen Ansteuer
impuls an den Zündschalter liefern,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
ein Teilspeicher mindestens einem externen Schalter (17, 27)
zugeordnet ist, um den Teilspeicher an den Mikrocomputer (28)
anzuschließen oder zu trennen und daß der Mikrocomputer (28)
bei geschlossenem Schalter (17, 27) aus dem Teilspeicher
gespeicherte Daten für eine verzögerte Zündung ausliest.
2. Zündanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß einer der
Schalter (17) in einem dem Motor zugeordneten Bedienungsgriff
angeordnet ist, wobei eine Drosselsteuerung (10) mit einer
Anlaßstellungsverriegelung (14) versehen ist, die in der be
tätigten Stellung die Drosselsteuerung in der Anlaßstellung
hält, und daß der Schalter in der so betätigten Stellung der
Verriegelung in einer Verbindungsstellung der Reihe der dem
Schalter zugeordneten Bezugszahlen gehalten ist.
3. Zündanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein weiterer Schalter (27) in einem dem Motor zugeordneten
Bremsmechanismus mit einem Bedienungsarm (19) angeordnet ist,
der in einer betätigten Stellung in Bremsstellung gehalten
ist, und daß der Schalter (27) in der so betätigten Stellung
des Bedienungsarmes (19) in einer Verbindungsstellung der
Reihe der dem Schalter zugeordneten Bezugszahlen gehalten
ist.
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US4553517A (en) | 1985-11-19 |
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