DE3413088C2 - - Google Patents

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.