DE102007037583A1 - Igniter for engine unit with combustion engine, has ignition unit, which is designed as group of assembly separated from engine unit, and inlet is also provided for supplying and outlet for discharging combustion gases - Google Patents

Abstract

The igniter has an ignition unit (18), which is designed as a group of assembly separated from the engine unit (19). An electric alternating voltage signal of a signal generator (16) of the ignition unit is supplied as an information signal sufficient for operating the combustion engine (1) and alternating voltage signal of unit (30) is supplied for power conversion, and a unit (33) is supplied for processing an information for controlling the combustion engine. An inlet (8) is also provided for supplying air into the combustion chamber, and an outlet (9) for discharging combustion gases. Independent claims are also included for the following: (1) a method, which involves preventing current flow by an electrical load attached to a signal generator (2) a method for processing an alternating voltage signal of a signal generator.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für eine Motoreinheit mit einem Verbrennungsmotor, insbesondere für eine Motoreinheit mit einem Zweitaktmotor in einem tragbaren handgeführten Arbeitsgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to an ignition device for a motor unit with an internal combustion engine, in particular for a motor unit with a Two-stroke engine in a portable hand-held implement after the Preamble of claim 1.

Moderne Verbrennungsmotoren, wie sie in handgeführten tragbaren Arbeitsgeräten wie z. B. Motorkettensägen, Freischneidern, Trennschleifern, Blasgeräten oder dgl. eingesetzt werden, werden von Zündvorrichtungen gesteuert, die neben einem Wechselspannungssignal zur Hochspannungsspeisung einer Zündkerze einen Zündgeber aufweisen müssen, der etwa 40° vor OT anzuordnen ist und die Zündung auslöst. Der Zündgeber muß drehlagerichtig am Umfang eines umlaufenden Polrades am Kurbelgehäuse befestigt werden, wobei in der Serie Streuungen in der mechanischen Anordnung des Zündgebers auftreten, welche den Zeitpunkt der Zündungen beeinträchtigen können. Darüber hinaus ist die konstruktiv festgelegte Anordnung sowohl des Zündgenerators, eines Zündmoduls als auch eines Drehzahlgebers störend, da diese oft innerhalb der Kühlluftführung am Gebläserad angeordnet werden und dort Bauraum der Kühlluftführung beanspruchen. Dies kann zu Kühlproblemen führen, wodurch der Zylinder thermisch stärker beansprucht wird.modern Internal combustion engines, such as those in hand-held portable work tools z. B. motor chain saws, Brush cutters, cut-off wheels, blowers or the like are used, be from igniters controlled, in addition to an AC signal for high voltage power supply a spark plug a Zündgeber have to have the about 40 ° before OT is to be arranged and the ignition triggers. The ignition source must be rotationally correct attached to the circumference of a rotating flywheel on the crankcase being, in the series scattering in the mechanical arrangement the Zündgebers occur, which affect the timing of the ignitions can. About that In addition, the constructive arrangement of both the ignition generator, an ignition module as well as a tachometer annoying, as these are often within the cooling air flow at the blower be arranged and claim there space of the cooling air duct. This can to cooling problems to lead, whereby the cylinder is subjected to thermal stress more.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zündvorrichtung derart zu vereinfachen, daß unabhängig von ihrer konstruktiven Anordnung eine präzise Zündung möglich ist, sowie ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Zündvorrichtung anzugeben.Of the Invention has for its object to simplify an ignition device in such a way that regardless of their constructive arrangement a precise ignition is possible, and a method for Operation of such an ignition device specify.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Ein Verfahren zum Betrieb der Zündvorrichtung ist in Anspruch 25 wiedergegeben.The The object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved. A method of operation the ignition device is reproduced in claim 25.

Die Zündeinheit ist getrennt von der Motoreinheit ausgeführt, wobei der Signalgenerator, der vorteilhaft als Wechselstromgenerator ausgebildet ist, über nur eine elektrische Leitung mit der Zündeinheit zu verbinden ist. Als einziges zum Betrieb des Verbrennungsmotors ausreichendes Informationssignal wird das Wechselspannungssignal des Signalgenerators der Zündeinheit zugeführt und in einer Einheit zur Energieaufbereitung sowie in einer Einheit zur Aufbereitung einer Winkelinformation verarbeitet.The ignition unit is carried out separately from the motor unit, the signal generator, which is advantageously designed as an alternator over only an electrical line is to be connected to the ignition unit. As the only sufficient to operate the internal combustion engine information signal becomes the AC signal of the signal generator of the ignition unit supplied and in a unit for energy treatment and in one unit processed for the preparation of an angle information.

Das zum Betrieb des Verbrennungsmotors ausreichende Informationssignal ist bevorzugt ein aufbereitetes Winkelinformationssignal, welches der drehlagerichtigen Zuordnung der mechanischen Kurbelwellenwinkellage zum Wechselspannungssignal dient.The sufficient information signal for operating the internal combustion engine is preferably a processed angle information signal, which the rotational position assignment of the mechanical crankshaft angle position used for AC signal.

Durch diesen Aufbau ist es möglich, die Zündeinheit an beliebiger Stelle am Verbrennungsmotor bzw. der Motoreinheit anzuordnen; lediglich das Wechselspannungssignal muß der Zündeinheit zur Verfügung gestellt werden. Die Zündeinheit ist dann über ein entsprechendes Hochspannungskabel mit der Zündkerze des Verbrennungsmotors zu verbinden. Es entfallen Drehwinkelgeber oder dgl. Vorrichtungen zur Erkennung der Drehwinkellage der Kurbelwelle. Die tatsächliche mechanische Kurbelwellenwinkellage wird anhand des Wechselspannungssignals des Generators elektronisch ermittelt und – ist die tatsächliche mechanische Kurbelwellenlage erkannt – dem Wechselspannungssignal der Kur belwellenumdrehung fest zugeordnet. Dieses "Einrasten" des Wechselspannungssignals auf die tatsächliche mechanische Drehwinkellage der Kurbelwelle kann bereits während der ersten Kurbelwellenumdrehung erfolgen, da das aus dem Wechselspannungssignal aufbereitete Winkelinformationssignal charakteristische Merkmale zeigt, die konstruktiv vorgegebenen Kurbelwellenwinkellagen zugeordnet sind. So ist im Winkelinformationssignal das öffnen des Auslasses oder das öffnen des Überströmfensters signifikant ausgeprägt, so daß anhand dieser signifikanten Merkmale die Zündeinheit noch während der ersten Kurbelwellenumdrehung eine feste Zuordnung des Wechselspannungssignals zur tatsächlichen mechanischen Kurbelwellenwinkellage vornehmen kann. Ist das Wechselspannungssignal auf die Kurbelwellenwinkellage eingerastet, bedarf es lediglich des Zählens der aufeinanderfolgenden Nulldurchgänge, die aufgrund der konstruktiven Gestaltung des Wechselstromgenerators mit bekannten Kurbelwellenwinkelabständen aufeinanderfolgen.By this structure makes it possible the ignition unit at any point on the internal combustion engine or the engine unit to arrange; only the AC signal must the ignition unit for disposal be put. The ignition unit is over then a corresponding high voltage cable with the spark plug of the engine connect to. It eliminates rotary encoder or the like. Devices for detecting the angular position of the crankshaft. The actual mechanical crankshaft angle position is determined by the AC signal of the generator is determined electronically and - is the actual mechanical crankshaft position detected - the AC signal the cure belwellenumdrehung permanently assigned. This "snapping" of the AC signal on the actual mechanical angular position of the crankshaft can already during the the first crankshaft revolution, because that from the AC signal processed angle information signal characteristic features shows, assigned the structurally given crankshaft angle positions are. So in the angle information signal is the opening of the outlet or the opening of the overflow window Significant, so that based of these significant features the ignition unit still during the first crankshaft revolution a fixed assignment of the AC signal to the actual mechanical crankshaft angle position can make. Is the AC signal on the crankshaft angle position locked, it only requires the counting of successive zero crossings due to the constructive Design of the alternator with known crankshaft angle intervals follow one another.

Durch die weitgehende Entkopplung von Signalgenerator und Zündeinheit eröffnen sich neue Möglichkeiten der Anordnung der Zündeinheit. Diese kann nun an Stellen angeordnet werden, die bei bekannten Konstruktionen nicht möglich waren. Wird darüber hinaus die Zündeinheit in Baugruppen aufgesplittet, kann Z. B. die Hochspannungseinheit nahe der Zündkerze angeordnet oder in die Zündkerze integriert werden, während die Prozessoreinheit an thermisch günstiger Stelle, z. B. auf der dem Zylinder abgewandten Seite des Kurbelgehäuses (Kurbelgehäusewanne), angeordnet werden kann.By the extensive decoupling of signal generator and ignition unit open new possibilities the arrangement of the ignition unit. This can now be arranged in places that in known constructions not possible were. Will over it addition, the ignition unit For example, when splitted into assemblies, Z may approximate the high voltage unit the spark plug arranged or in the spark plug be integrated while the processor unit at a thermally favorable location, eg. B. on the the cylinder side facing away from the crankcase (crankcase pan), can be arranged.

Der Wegfall von Drehwinkelgebern zur Erkennung der tatsächlichen mechanischen Kurbelwellenwinkellage vereinfacht den mechanischen Aufbau der Zündvorrichtung selbst, und führt auch zu präziseren Zündungen, da mechanische Toleranzfehler bei der Montage eines Drehwinkelgebers entfallen. Jedes System einer Serie kalibriert sich im Betrieb selbst, wodurch z.B. in der Serienfertigung handgeführter Arbeitsgeräte jedes einzelne gefertigte Gerät aufgrund der Selbstkalibrierung optimal arbeitet.Of the Elimination of rotary encoders to detect the actual mechanical crankshaft angle position simplifies the mechanical Structure of the ignition device yourself, and leads also to more precise ignitions, because of mechanical tolerance errors when mounting a rotary encoder omitted. Each system in a series calibrates itself during operation, whereby e.g. in the mass production of hand-held implements each single manufactured device due the self-calibration works optimally.

Das Winkelinformationssignal selbst besteht aus den aufeinanderfolgenden Nulldurchgängen des vorzugsweise kontinuierlichen Wechselspannungssignals, wobei diese Nulldurchgänge bevorzugt über eine Kurbelwellenumdrehung gleichmäßig verteilt liegen.The The angle information signal itself consists of the successive ones Zero crossings of the preferably continuous alternating voltage signal, wherein these zero crossings preferably via a Crankshaft rotation evenly distributed lie.

Der Abstand zwischen zwei Nulldurchgängen bildet ein Nullstellenintervall, wobei in besonderer Ausgestaltung der Erfindung für jedes Nullstellenintervall die Intervalldrehzahl ermittelt wird. Die so berechneten Intervalldrehzahlen bilden einen Drehzahlverlauf, der das Winkelinformationssignal bildet, anhand dem ein Einrasten des Wechselspannungssignals auf die tatsächliche mechanische Kurbelwellenwinkellage erfolgen kann.Of the Distance between two zero crossings forms a zeroing interval, wherein in a special embodiment the invention for every zero interval the interval speed is determined. The calculated interval speeds form a speed curve, which forms the angle information signal, based on which a snap of the AC signal to the actual mechanical crankshaft angle position can be done.

Das Einrasten des Wechselspannungssignals auf die mechanische Kurbelwellenwinkellage kann immer dann erfolgen, wenn das aufbereitete Winkelinformationssignal ein signifikantes Merkmal aufweist, das einer bestimmten bekannten mechanischen Drehwinkellage der Kurbelwelle fest zugeordnet ist.The Engaging the AC signal on the mechanical crankshaft angle position can always take place when the processed angle information signal has a significant feature that a certain known mechanical angular position of the crankshaft is permanently assigned.

In zweckmäßiger Ausgestaltung entspricht ein Nullstellenintervall dem n-ten Teil einer Kurbelwellenumdrehung, wobei n eine ganze Zahl größer 6 ist. Bevorzugt liegt die Zahl n zwischen 6 und 24, insbesondere bei 12. Zwölf Nulldurchgänge entsprechen sechs Perioden T eines Wechselspannungssignals, wobei eine Periode T 60°KW entspricht.In expedient embodiment a zero interval corresponds to the nth part of a crankshaft revolution, where n is an integer greater than 6. Preferably, the number n is between 6 and 24, in particular 12. Twelve zero crossings correspond six periods T of an AC signal, wherein one period T 60 ° KW equivalent.

Zur Vereinfachung des Einrastens des Wechselspannungssignals auf die mechanische Kurbelwellenwinkellage werden vorteilhaft die Drehlage des Wechselstromgenerators an der Maschinenein heit und der obere Totpunkt des Kolbens derart aufeinander abgestimmt, daß ein Nullstellenintervall symmetrisch zum oberen Totpunkt des Kolbens liegt. Zweckmäßig ist die Abstimmung derart getroffen, dass eine Nullstelle des induzierten Wechselspannungssignals vorzugsweise etwa 15°KW vor dem oberen Totpunkt des Kolbens liegt. Damit ist auch erreicht, dass im Startfall des Verbrennungsmotors ein Teilast der Halbwelle zur Spannungsversorgung der Elektronik genutzt werden kann, also auch ohne Batterie das System beim Startvorgang frühzeitig betriebsbereit ist. Damit sind günstige Startbedingungen erzielt. Die Abstimmung kann auch derart erfolgen, daß der Verlauf mit minimaler Drehzahl im Mittelwert liegt. Dadurch kann in einfacher Weise eine minimale Intervalldrehzahl festgestellt werden, die als signifikantes Merkmal die obere Totpunktlage des Kolbens angibt. Es kann zweckmäßig sein, den Drehzahlverlauf der Intervalldrehzahlen, also das Winkelinformationssignal zu differenzieren; dabei zeigt die Differenzkurve signifikante Haken, die einer charakteristischen mechanischen Kurbelwellenwinkelposition zuzuordnen sind, z. B. der oberen Totpunktlage des Kolbens.to Simplification of the latching of the AC signal on the mechanical crankshaft angle position are advantageous to the rotational position of the Alternator on the machine unit and the top dead center of the piston coordinated so that a zero interval symmetrical lies to the top dead center of the piston. Appropriately, the vote is such hit that zero of the induced AC signal preferably about 15 ° KW is before the top dead center of the piston. This is also achieved that in the start of the engine, a sub-branch of the half-wave can be used to power the electronics, so even without a battery, the system early in the boot process is ready for use. This is cheap Starting conditions achieved. The vote can also be made in such a way that the Course with minimum speed in the average. This can easily detected a minimum interval speed be as significant feature the top dead center of the piston indicates. It may be appropriate the speed curve of the interval speeds, so the angle information signal to differentiate; the difference curve shows significant signs, that of a characteristic mechanical crankshaft angle position are assigned, z. B. the top dead center of the piston.

Im Ausführungsbeispiel wird als Signalgenerator ein Klauenpolgenerator oder auch ein Sterngenerator verwendet, der einfach aufgebaut ist und einen nur geringen Platzbedarf hat. Der Stator des Generators ist zweckmäßig am Kurbelgehäuse festgelegt, während der rotierende Magnetring mit einem Lüfterrad des Verbrennungsmotors drehfest verbunden ist.in the embodiment is a claw pole generator or a star generator as a signal generator used, which is simple and only a small footprint Has. The stator of the generator is suitably fixed to the crankcase, while the rotating magnetic ring with a fan of the engine rotatably connected.

Die durch den Generator erzeugte Energie dient nicht nur der elektrischen Versorgung der Zündeinheit selbst und der Hochspannungseinheit der Zündeinheit, sondern kann auch eine Heizeinrichtung wie eine Vergaserheizung, eine Griffheizung oder dgl. betreiben. Über externe Anschlüsse können auch Lichtquellen, Ziellaser für Trennschleifer oder dgl. Verbraucher angeschlossen werden. In Weiterbildung der Erfindung kann Energie des Wechselspannungssignals auch zur Speisung von Energiespeichern wie Kondensatoren, Akkumulatoren o. dgl. verwendet werden. Die Gesamtenergie des Wechselspannungssignals läßt sich nach Bedarf auf einzelne Verbraucher und die Zündung aufteilen, wobei auch Prioritäten der Versorgung festlegbar sind. Die Zündung erhält zum Beispiel mit Priorität 1 Energie; nur wenn die Zündung ausreichend Energie zum sicheren Betrieb des Verbrennungsmotors erhalten hat, werden andere Verbraucher der Prioritäten 2, 3 usw. bedient. Vorteilhaft ist auch eine Ausführung des Generators mit mindestens zwei Wicklungen, wobei eine der Wicklungen für einen ersten Verbraucher wie z. B. die Hochspannungsversorgung und die andere Wicklung für einen zweiten, anderen Verbraucher wie z.B. die Zündung oder eine Heizung versorgt.The Energy generated by the generator is not just electrical Supply of the ignition unit itself and the high voltage unit of the ignition unit, but also can a heating device such as a carburetor heater, a handle heater or Like. Operate. about external connections can also Light sources, target laser for Cutters or the like. Connected consumers. In training The invention can also energy to the AC signal Supply of energy storage such as capacitors, accumulators o. Like. Be used. The total energy of the AC signal let yourself as needed to divide up individual consumers and the ignition, as well priorities the supply can be specified. For example, the ignition receives priority 1 energy; just if the ignition sufficient energy for safe operation of the internal combustion engine other consumers of priorities 2, 3, etc. served. Also advantageous is an embodiment of the generator with at least two windings, with one of the windings for a first consumer like z. B. the high voltage power supply and the other winding for a second, other consumers such as supplied the ignition or a heater.

Werden elektrische Verbraucher am Generator betrieben, ist es zur eindeutigen Lagebestimmung eines Nulldurchgangs des Spannungssignals vorteilhaft, den Stromfluss durch eine angeschlossene elektrische Last im Bereich des Zeitpunktes des Nulldurchgangs zu unterbinden. Damit werden aufgrund von Induktivitäten oder Kapazitäten mögliche Signalverschiebungen sicher vermieden. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, den Stromfluss z.B. durch Abschalten im Bereich von etwa 5°KW vor dem Nulldurchgang bis etwa 1°KW nach dem Nulldurchgang zu unterbinden.Become electrical consumers operated on the generator, it is to clear Determining a zero crossing of the voltage signal advantageous, the current flow through a connected electrical load in the range to prevent the time of the zero crossing. With that due to inductances or capacities possible Signal shifts safely avoided. As beneficial has proved the current flow, e.g. by switching off in the range of about 5 ° KW ago the zero crossing to about 1 ° KW to prevent after the zero crossing.

Die Zündeinheit besteht vorteilhaft aus einer Steuereinheit wie einem Mikroprozessor oder dgl. sowie einer davon getrennten Hochspannungseinheit. Dadurch kann die Steuereinheit getrennt von der Hochspannungseinheit an einem thermisch günstigen Bereich des Arbeitsgerätes angeordnet werden. Zweckmäßig ist eine Anordnung an oder nahe einem Bauteil der Motoreinheit. So kann die Steuereinheit an der Gemischaufbereitungsvorrichtung, wie einem Vergaser angeordnet sein. Die Motoreinheit ist zweckmäßig zusammen mit dem Vergaser über Antivibrationselemente im Gehäuse eines Arbeitsgerätes aufgehängt, wobei der Vergaser vorteilhaft über z. B. einen elastischen Kanal elastisch an den Verbrennungsmotor angeschlossen ist. Eine Anordnung der Steuereinheit an dem Vergasergehäuse hat den Vorteil einer Schwingungsentkopplung, da der Vergaser über die AV-Elemente vom Gehäuse abgekoppelt ist und aufgrund der elastischen Anbindung am Verbrennungsmotor von diesem schwingungsentkoppelt ist. Damit wird eine schwingungsentkoppelte Anordnung der elektronischen Steuereinheit erzielt, ohne daß die elektrischen Verbindungsleitungen zur Hochspannungseinheit oder zum Generator über den AV-Spalt geführt werden müssen. Es ist eine thermisch günstige Anordnung gefunden, die vibrationsarm und auch schmutzarm ist.The ignition unit advantageously consists of a control unit such as a microprocessor or the like and a separate high-voltage unit. As a result, the control unit can be arranged separately from the high-voltage unit at a thermally favorable area of the implement. It is expedient to have an arrangement on or near a component of the motor unit. Thus, the control unit may be connected to the mixture processing device, such as a Be arranged carburetor. The motor unit is expedient suspended together with the carburetor via anti-vibration elements in the housing of a working device, the carburetor advantageous over z. B. an elastic channel is elastically connected to the engine. An arrangement of the control unit on the carburetor housing has the advantage of a vibration isolation, since the carburetor is decoupled from the housing via the AV elements and is due to the elastic connection to the engine of this vibration decoupled from this. Thus, a vibration-decoupled arrangement of the electronic control unit is achieved without the electrical connection lines to the high-voltage unit or the generator must be guided through the AV gap. It is found a thermally favorable arrangement that is low in vibration and dirt.

Alternativ kann die Anordnung der Steuereinheit auch am bzw. nahe dem Kurbelgehäuse erfolgen, so zum Beispiel nahe dem Generator unterhalb des Zylinders. Eine vorteilhafte Lage ergibt sich auch an dem Teil des Kurbelgehäuses, welches dem Zylinder abgewandt liegt, also unten am Kurbelgehäuse.alternative the arrangement of the control unit can also take place on or near the crankcase, so for example near the generator below the cylinder. A advantageous position also results in the part of the crankcase, which facing away from the cylinder, so the bottom of the crankcase.

Anspruch 25 gibt ein Verfahren zur Aufbereitung des vorzugsweise kontinuierlichen Wechselspannungssignals eines von einer Welle eines Verbrennungsmotors angetriebenen Signalgenerators wieder, um der drehenden Welle drehwinkellagerichtig ein Winkelinformationssignal zuzuordnen. Hierzu wird der Generator derart aufgebaut, daß der konstruktiv vorgegebene Abstand zwischen den Nulldurchgängen des Wechselspannungssignals einem n-ten Teil einer vollständigen Wellenumdrehung entspricht, wobei n eine ganze Zahl ist. Der Zeitabstand zwischen aufeinanderfolgenden Nullstellen wird erfaßt und für ein Nullstellenintervall aufeinanderfolgender Nulldurchgänge eine Intervalldrehzahl ermittelt. Die Drehzahlwerte der Intervalldrehzahlen werden über den Wellenwinkel aufgetragen und geben einen Drehzahlverlauf wieder, der ein Winkelinformationssignal für die mechanische Drehwinkellage der Welle bildet.claim 25 gives a method for the preparation of the preferably continuous AC signal from one of a shaft of an internal combustion engine driven signal generator again to the rotating shaft drehwinkelllegichtig to assign an angle information signal. This is the generator constructed such that the structurally given distance between the zero crossings of the AC signal to an n-th part of a complete shaft revolution corresponds, where n is an integer. The time interval between consecutive zeroes are detected and for a zeroing interval consecutive zero crossings determines an interval speed. The speed values of the interval speeds be over plotted the shaft angle and reproduce a speed curve, the an angle information signal for the mechanical angular position forms the wave.

Dieser Drehzahlverlauf wird auf ein Drehzahlminimum abgetastet, wobei dem Drehzahlminimum die Drehwinkellage der Kurbelwelle im oberen Totpunkt des Kolbens zugeordnet wird. Unter bestimmten Betriebsbedingungen wie beim Auftreten von Drehschwingungen oder bei einem Blub-Blub Start (Starten mit sehr niedriger Drehzahl) ist es zweckmäßig, diese Zuordnung zu überprüfen.This Speed curve is sampled to a minimum speed, the Speed minimum, the angular position of the crankshaft at top dead center associated with the piston. Under certain operating conditions as in the case of torsional vibrations or at a Blub-Blub start (Start with very low speed), it is appropriate, this Assignment check.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der nachfolgend im einzelnen beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:Further Features of the invention will become apparent from the other claims, the Description and the drawing, in the following in detail described embodiment the invention is shown. Show it:

1 in schematischer Darstellung eine Motoreinheit mit einer zugeordneten Zündeinheit, 1 a schematic representation of a motor unit with an associated ignition unit,

2 eine schematische Darstellung eines von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors der Motoreinheit angetriebenen Wechselstromgenerators in einer Ausbildung als Klauenpolgenerator, 2 1 is a schematic representation of an AC generator driven by the crankshaft of the engine of the engine unit in the form of a claw pole generator;

3 einen idealisierten Spannungsverlauf eines mehrpoligen Wechselstromgenerators, aufgetragen über dem Kurbelwellenwinkel, 3 an idealized voltage curve of a multi-pole alternator, plotted against the crankshaft angle,

4 eine schematische Darstellung einer Kurbelwellenumdrehung mit Zuordnung der Nulldurchgänge des Spannungssignals nach 3, 4 a schematic representation of a crankshaft revolution with assignment of the zero crossings of the voltage signal to 3 .

5 ein reales Wechselspannungssignal eines Wechselstromgenerators gemäß 2, 5 a real AC signal of an AC generator according to 2 .

6 einen aus Intervalldrehzahlen gebildeten Drehzahlverlauf eines von einem Verbrennungsmotor angetriebenen Wechselstromgenerators, 6 a speed profile of an internal combustion engine driven alternator formed by interval speeds,

7 eine schematische Darstellung zur Drehlage des Wechselstromgenerators in bezug auf ein Drehzahlminimum, 7 a schematic representation of the rotational position of the alternator with respect to a speed minimum,

8 eine Referenzkurve zu einem motortypischen Drehzahlverlauf beim Anwerfvorgang, 8th a reference curve for a typical engine speed curve during the launching process,

9 einen Drehzahlverlauf eines Verbrennungsmotors beim Anwerfvorgang mit Einblendung eines Summenfehlers zur Referenzkurve nach 8, 9 a speed curve of an internal combustion engine during Anwerfvorgang with display of a sum error to the reference curve 8th .

10 einen Drehzahlverlauf eines Verbrennungsmotors beim Anwerfvorgang mit eingeblendeter differenzierter Drehzahlverlaufskurve D, 10 a speed curve of an internal combustion engine during the Anwerfvorgang with superimposed differentiated speed curve D,

11 den Verlauf des Winkelfehlers der Kurbelwellenlage bei Extrapolation der Drehwinkelposition der Kurbelwelle von einer Nullstelle bis zur folgenden Nullstelle. 11 the course of the angular error of the crankshaft position in extrapolation of the rotational angular position of the crankshaft from a zero point to the following zero point.

12 eine schematische Darstellung eines als Sterngenerator ausgebildeten Wechselstromgenerators. 12 a schematic representation of a star generator designed as an alternator.

In der schematischen Darstellung in 1 umfaßt die Motoreinheit 19 einen Verbrennungsmotor 1, der insbesondere als Zweitaktmotor ausgebildet ist. Die erfindungsgemäße Zündvorrichtung ist nicht auf die Verwendung bei ein- oder mehrzylindrigen Zweitaktmotoren beschränkt; sie ist auch bei ein- oder mehrzylindrigen Viertaktmotoren oder dgl. Motoren, insbesondere Hubkolbenmotoren einsetzbar.In the schematic representation in 1 includes the motor unit 19 an internal combustion engine 1 , which is designed in particular as a two-stroke engine. The ignition device according to the invention is not limited to use with single or multi-cylinder two-stroke engines; It can also be used in single- or multi-cylinder four-stroke engines or the like. Engines, especially reciprocating engines.

Der Verbrennungsmotor 1 der Motoreinheit 19 umfaßt einen Zylinder 2 mit einem Kurbelgehäuse 3, in dem eine Kurbelwelle 4 drehend gelagert ist. Im Zylinder 2 ist ein Brennraum 5 ausgebildet, der von einem auf- und abgehenden Kolben 6 begrenzt ist. Der Kolben 6 ist über ein Pleuel 7 mit der Kurbelwelle 4 im Kurbelgehäuse 3 verbunden und treibt diese drehend an. Im gezeigten Ausführungsbeispiel mündet ein Einlaßfenster 8 für Verbrennungsluft und/oder Gemisch in den Brennraum 5, wobei das Einlaßfenster 8 am Ende eines Überströmkanals 14 in der Wand des Zylinders 2 vorgesehen ist, wobei das andere Ende des Überströmkanals 14 zum Kurbelgehäuse 3 hin offen ist. Ferner ist ein Auslaß 9 angeordnet, über den Verbrennungsgase aus dem Brennraum 5 abgeleitet werden.The internal combustion engine 1 the motor unit 19 includes a cylinder 2 with a crankcase 3 in which a crankshaft 4 is mounted rotating. in the cylinder 2 is a combustion chamber 5 formed by an up-and-down piston 6 is limited. The piston 6 is over a connecting rod 7 with the crankshaft 4 in the crankcase 3 connected and drives this rotating. In the illustrated embodiment, an inlet window opens 8th for combustion air and / or mixture in the combustion chamber 5 , wherein the inlet window 8th at the end of a transfer channel 14 in the wall of the cylinder 2 is provided, wherein the other end of the overflow 14 to the crankcase 3 is open. Further, an outlet 9 arranged over the combustion gases from the combustion chamber 5 be derived.

Dem Verbrennungsmotor 1 wird über einen Vergaser 10 ein Kraftstoff/Luft-Gemisch zugeführt, wobei der Gemischeinlaß 11 in das Kurbelgehäuse 3 mündet. Die Verbrennungsluft wird über einen Luftfilter 12 angesaugt und über den Ansaugkanal 13 und den Vergaser 10 dem Gemischeinlaß 11 zugeführt. Bei aufwärtsfahrendem Kolben 6 wird aufgrund des im Kurbelgehäuse 3 entstehenden Unterdrucks das Gemisch über den Gemischeinlaß 11 in das Kurbelgehäuse 3 angesaugt. Bei abwärtsfahrendem Kolben 6 wird das ins Kurbelgehäuse 3 angesaugte Gemisch über den Überströmkanal 14 zum Einlaßfenster 8 geführt und strömt in den Brennraum 5 ein. Bei weiter aufwärtsfahrendem Kolben 6 werden das Einlaßfenster 8 und der Auslaß 9 verschlossen, so daß das im Brennraum 5 vorhandene Gemisch verdichtet wird. Das verdichtete Gemisch wird über eine Zündkerze 15 gezündet; die expandierenden Verbrennungsgase treiben den Kolben 6 nach unten, wobei der Auslaß 9 geöffnet wird und die Verbrennungsgase abströmen können. Die Menge der zuströmenden Verbrennungsluft wird durch die verschwenkbare Drosselklappe 10a im Vergaser 10 gesteuert.The internal combustion engine 1 is about a carburetor 10 fed to a fuel / air mixture, wherein the mixture inlet 11 in the crankcase 3 empties. The combustion air is through an air filter 12 sucked in and over the intake channel 13 and the carburetor 10 the mixture inlet 11 fed. When the piston is moving upwards 6 is due to the crankcase 3 resulting negative pressure, the mixture through the mixture inlet 11 in the crankcase 3 sucked. With descending piston 6 that gets into the crankcase 3 sucked mixture via the overflow 14 to the inlet window 8th guided and flows into the combustion chamber 5 one. When the piston continues to move upwards 6 become the inlet window 8th and the outlet 9 closed, so that in the combustion chamber 5 existing mixture is compressed. The compressed mixture is over a spark plug 15 ignited; the expanding combustion gases drive the piston 6 down, with the outlet 9 is opened and the combustion gases can flow out. The amount of incoming combustion air is through the pivoting throttle 10a in the carburetor 10 controlled.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird von der Kurbelwelle 4 ein Generator 16 drehend angetrieben, der als Signalgenerator aufgebaut und insbesondere als Wechselstromgenerator mit einer elektrischen Leistung zur Versorgung von elektrischen Verbrauchern ausgelegt ist. Die induzierten Wechselspannungssignale werden über nur eine Leitung 17 einer Zündeinheit 18 zugeführt. Die Zündeinheit 18 ist über ein Hochspannungskabel 25 mit der Zündkerze 15 verbunden. Das Hochspannungskabel 25 und die elektrische Leitung 17 sind als Verbindung zwischen Motoreinheit 19 und Zündeinheit 18 zur Funktion ausreichend.In the embodiment shown is by the crankshaft 4 a generator 16 rotatably driven, which is constructed as a signal generator and in particular designed as an alternator with an electric power for the supply of electrical consumers. The induced AC signals are transmitted over only one line 17 an ignition unit 18 fed. The ignition unit 18 is via a high voltage cable 25 with the spark plug 15 connected. The high voltage cable 25 and the electrical line 17 are as a connection between motor unit 19 and ignition unit 18 sufficient for the function.

Es kann zweckmäßig sein, den Generator mit mehreren Windungen zu versehen oder die Spule mit unterschiedlichen Abgriffen für verschiedene Verbraucher auszubilden. Vorteilhaft sind mindestens zwei Spulen vorgesehen, von denen die eine, erste Spule einen ersten Verbraucher und die zweite Spule einen zweiten Verbraucher speist. Die Stromkreise der Spulen können dabei getrennt sein.It may be appropriate to provide the generator with several turns or the coil with different taps for to train different consumers. At least two are advantageous Coils are provided, one of which, first coil a first Consumer and the second coil feeds a second consumer. The circuits of the coils can be disconnected.

Die Zündeinheit 18 ist getrennt von der Motoreinheit 19 ausgeführt und kann an geeigneter Stelle der Motoreinheit 19 oder auch am Gehäuse einer von der Motoreinheit 19 angetriebenen Vorrichtung frei montiert werden. Die Zündeinheit 18 steht mit dem Generator 16 über nur eine Signalleitung 17 in Verbindung, über die das Wechselspannungssignal des Generators 16 zugeführt wird. In der Zündeinheit 18 wird das Wechselspannungssignal 18 verarbeitet, wobei aus ihm einerseits ein Winkelinformationssignal abgeleitet wird und das Signal andererseits auch elektrische Energie für die verschiedenen elektrischen Verbraucher wie Zündeinheit 18, Vergaserheizung 36, andere Verbraucher 35 bereitstellt.The ignition unit 18 is separate from the motor unit 19 executed and may be at a suitable location of the motor unit 19 or on the housing one of the motor unit 19 driven device are mounted freely. The ignition unit 18 stands with the generator 16 via only one signal line 17 in connection, via which the AC signal of the generator 16 is supplied. In the ignition unit 18 becomes the AC signal 18 processed, on the one hand an angular information signal is derived from it and on the other hand, the signal also electrical energy for the various electrical loads such as ignition unit 18 , Carburetor heating 36 , other consumers 35 provides.

Das vorzugsweise über die Drehung der Kurbelwelle kontinuierliche Wechselspannungssignal S (3) des Wechselstromgenerators 16 wird einerseits einer Eingangseinheit 30 zur Energieaufbereitung und andererseits einer Einheit 33 zur Aufbereitung einer Winkelinformation zugeführt. Die Eingangseinheit 30 verarbeitet somit das Wechselspannungssignal S und stellt einer Hochspannungseinheit 31, die mit der Zündkerze 15 über das Kabel 25 verbunden ist, die notwendige elektrische Energie zum Betrieb zur Verfügung. Die elektrische Energie des Wechselspannungssignals S kann nicht nur die Zündeinheit 18 selbst mit der notwendigen Energie versorgen; über eine Verbraucherleitung kann vorteilhaft eine Vergaserheizung 36 am Vergaser 10 betrieben werden. Über Anschlüsse 35 sind weitere interne oder externe Verbraucher wie Ziellaser oder eine Lampe anschließbar oder auch Energiespeicher wie ein Akku z.B. zur Stromversorgung der Zündeinheit 18 aufladbar. Andererseits verarbeitet die Eingangseinheit 30 das Wechselspannungssignal S zu einem Winkelinformationssignal W (6), welches über eine Entscheidungsraute 32 einer Auswerteeinheit 33 oder direkt einer Zündzeitpunktsteuerung 34 zugeführt ist. Die Zündzeitpunktsteuerung 34 besteht vorteilhaft aus einem Mikroprozessor mit entsprechenden peripheren Bauteilen. Das Ausgangssignal der Auswerteeinheit 33 wird ebenfalls der Zündzeitpunktsteuerung 34 zugeführt. Die Zündzeitpunktsteuerung 34 steuert die Hochspannungseinheit 31, um winkelgenau einen Zündfunken an der Zündkerze 15 auszulösen. Mit der Steuerung können auch weitere Funktionen betrieben werden, z. B. ein Einspritzventil für eine Kraftstoffeinspritzung oder andere mechatronische Komponenten.The preferably via the rotation of the crankshaft continuous AC signal S ( 3 ) of the alternator 16 on the one hand an input unit 30 for energy preparation and on the other hand a unit 33 supplied for the preparation of an angle information. The input unit 30 thus processes the AC signal S and provides a high voltage unit 31 that with the spark plug 15 over the cable 25 is connected, the necessary electrical energy available for operation. The electrical energy of the AC signal S can not only the ignition unit 18 provide itself with the necessary energy; Via a consumer line can advantageously a carburetor 36 on the carburetor 10 operate. About connections 35 Other internal or external consumers such as target laser or a lamp can be connected or energy storage such as a battery, for example, to power the ignition unit 18 rechargeable. On the other hand, the input unit processes 30 the AC signal S to an angle information signal W ( 6 ), which has a decision diamond 32 an evaluation unit 33 or directly to an ignition timing controller 34 is supplied. The ignition timing control 34 advantageously consists of a microprocessor with corresponding peripheral components. The output signal of the evaluation unit 33 also becomes the ignition timing control 34 fed. The ignition timing control 34 controls the high voltage unit 31 to accurately spark a spark on the spark plug 15 trigger. With the controller also other functions can be operated, eg. As an injection valve for fuel injection or other mechatronic components.

Der in der Motoreinheit 19 verwendete Wechselstromgenerator 16 ist vorteilhaft als sogenannter Klauenpolgenerator ausgebildet, wie er in 2 schematisch dargestellt ist. Er besteht im wesentlichen aus einem gehäusefesten Spulenkörper 20, der über Befestigungslaschen 24 ortsfest am Kurbelgehäuse 3 festgelegt ist. Die Spule 26 ist von insgesamt zwölf Klauen 27 umgriffen, wobei die Klauen 27 abwechselnd von der einen und der anderen Stirnseite her die Spule 26 übergreifen. Die Klauen 27 bilden einen Teil eines Magnetkreises für den magnetischen Wechselfluß.The one in the engine unit 19 used alternator 16 is advantageously designed as a so-called Klauenpolgenerator, as in 2 is shown schematically. It consists essentially of a housing-fixed bobbin 20 , which has fastening straps 24 stationary on the crankcase 3 is fixed. The sink 26 is from a total of twelve claws 27 embraced, with the claws 27 alternating between one and the other Front side the coil 26 spread. The claws 27 form part of a magnetic circuit for the alternating magnetic flux.

Der Rotor 21 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel in einem Lüfterrad 28 integriert, welches am Ende der Kurbelwelle 4 drehfest festgelegt ist und mit der Kurbelwelle 4 dreht. Der Rotor 21 besteht aus einem Magnetring 21 aus zwölf Dauermagneten 23, die mit wechselnden Polen N, S über den Umfang des Rotors gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Hierzu wird ein Stützring 29 verwendet, der auch als magnetischer Rückschlußring ausgebildet sein kann. Aufgrund der wechselnden Polarität der nebeneinander liegenden Dauermagnete 23 wird bei Drehung des Rotors 21 ein wechselnder magnetischer Fluß die Spule 26 des Spulenkörpers 20 durchsetzen, der zu entsprechenden induzierten Wechselspannungssignalen führt, die über die Leitung 17 der Eingangseinheit 30 in der Zündeinheit 18 zugeführt sind. Bei der Montage des Spulenkörpers 20 am Kurbelgehäuse 3 des Verbrennungsmotors 1 kann es zweckmäßig sein, die Drehlage des Spulenkörpers 20 als Stator derart auszurichten, daß die induzierte Spannung dann einen Nulldurchgang hat, wenn z. B. der Auslaß 9 geöffnet, der Kolben 6 im oberen Totpunkt liegt oder der Einlaß 8 geöffnet wird. Ein idealisierter Spannungsverlauf eines Wechselstromgenerators gemäß 2 ist in 3 dargestellt. Die Spannung ist als normierte Spannung U/U ^ dargestellt und über der Drehlage der Kurbelwelle, also über den Kurbelwellenwinkel °KW aufgetragen.The rotor 21 is in the embodiment shown in a fan 28 integrated, which at the end of the crankshaft 4 is fixed against rotation and with the crankshaft 4 rotates. The rotor 21 consists of a magnetic ring 21 from twelve permanent magnets 23 , which are arranged with alternating poles N, S over the circumference of the rotor evenly distributed. For this purpose, a support ring 29 used, which can also be designed as a magnetic yoke ring. Due to the changing polarity of the adjacent permanent magnets 23 becomes during rotation of the rotor 21 an alternating magnetic flux the coil 26 of the bobbin 20 enforce, which leads to corresponding induced AC signals through the line 17 the input unit 30 in the ignition unit 18 are fed. When mounting the bobbin 20 on the crankcase 3 of the internal combustion engine 1 It may be appropriate, the rotational position of the bobbin 20 be aligned as a stator such that the induced voltage then has a zero crossing when z. B. the outlet 9 opened, the piston 6 is at top dead center or the inlet 8th is opened. An idealized voltage curve of an alternator according to 2 is in 3 shown. The voltage is considered normalized voltage U / U ^ represented and plotted on the rotational position of the crankshaft, so over the crankshaft angle ° KW.

Die konstruktive Gestaltung des Wechselstromgenerators 16 ist derart an eine Kurbelwellenumdrehung angepaßt, daß die Periodendauer T des Wechselspannungssignals S dem n-ten Teil einer Kurbelwellenumdrehung entspricht. Im Ausführungsbeispiel nach 3 ist n eine vorzugsweise ganze Zahl größer 2. Vorzugsweise liegt die Zahl n zwischen 5 und 8, insbesondere zwischen 4 und 7. Im Ausführungsbeispiel ist die Zahl n mit 6 gewählt. Es kann zweckmäßig sein, auch größere Zahlen bis maximal 12 oder größer vorzusehen, wodurch die Anzahl der Nulldurchgänge über eine Kurbelwellenumdrehung größer ist.The structural design of the alternator 16 is adapted to a crankshaft revolution such that the period T of the AC signal S corresponds to the nth part of a crankshaft revolution. In the embodiment according to 3 n is preferably a whole number greater than 2. Preferably, the number n is between 5 and 8, in particular between 4 and 7. In the exemplary embodiment, the number n is selected to be 6. It may be appropriate to provide larger numbers up to a maximum of 12 or greater, whereby the number of zero crossings over a crankshaft revolution is greater.

Wird die Periodendauer T als sechster Teil einer Kurbelwellenumdrehung ausgelegt, so entspricht die Periodendauer T 60°KW. Entsprechend ist eine Umdrehung der Kurbelwelle (360°KW) in sechs Kurbelwellenintervalle I, II, III, IV, V, VI aufgeteilt, wie in dem Balken in 3 oben dargestellt und in 4 als Kreisdiagramm gezeigt ist.If the period T is designed as the sixth part of a crankshaft revolution, then the period T corresponds to 60 ° CA. Correspondingly, one revolution of the crankshaft (360 ° CA) is divided into six crankshaft intervals I, II, III, IV, V, VI, as in the beam in FIG 3 shown above and in 4 is shown as a pie chart.

Je zwei Klauen 27 des Stators bzw. Spulenkörpers 20 bewirken mit je zwei Dauermagneten 23 eine vollständige Wechselspannungswelle mit positiver und negativer Halbwelle, wobei die Wechselspannungswellen lückenlos aneinander anschließen. Es ergibt sich eine durchgezogene Kurve entsprechend 3. Bei einer Aufteilung in sechs Kurbelwellenintervalle I bis VI ergeben sich damit zwölf Nulldurchgänge O_i des Wechselspannungssignals S. Es lassen sich daher zwölf Nullstellenintervalle N_i, z. B. N₁, N₂, N₃ usw. definieren. Jedes Nullstellenintervall N_i ist durch zwei aufeinanderfolgende, vorzugsweise benachbarte Nulldurchgänge O_i und O_i+1 des Wechselspannungssignals S begrenzt. Die Folge der Nulldurchgänge O_i entspricht einem Winkelinformationssignal W (6), welches in der Eingangseinheit 30 der Zündeinheit 18 aufbereitet wird. Zu jedem Nullstellenintervall N_i wird von der Eingangseinheit 30 eine Intervalldrehzahl n_i berechnet, so daß jedem Nullstellenintervall N_i eine Intervalldrehzahl n_i zugeordnet ist.Two claws each 27 of the stator or bobbin 20 effect with two permanent magnets 23 a complete AC wave with positive and negative half-wave, the AC waves connect to each other without gaps. The result is a solid curve accordingly 3 , In a division into six crankshaft intervals I to VI, this results in twelve zero crossings O _{i of} the AC signal S. It can therefore twelve zero intervals N _i , z. B. N ₁ , N ₂ , N ₃ , etc. define. Each zero interval N _i is limited by two successive, preferably adjacent zero crossings O _i and O _{i + 1 of} the AC signal S. The sequence of zero crossings O _i corresponds to an angle information signal W (FIG. 6 ), which is in the input unit 30 the ignition unit 18 is processed. At each nulling interval N _i is received by the input unit 30 a speed interval n _i is calculated, so that each zeroing interval N _i is an interval speed n is assigned to _i.

In 4 ist die Zuordnung der jeweiligen Kurbelwellenwinkelintervalle I bis VI bzw. Nullstellenintervalle N1 bis N12 ebenso dargestellt, wie die Nulldurchgänge O1 bis O12. Aus 4 wird deutlich, daß der Abstand von zwei Nulldurchgängen, z. B. O1 und O2 genau 30° Kurbelwellenwinkel entspricht; aus dieser Beziehung kann unmittelbar die Winkelgeschwindigkeit ω der Kurbelwelle 4 im jeweiligen Nullstellenintervall N_i abgeleitet werden. Die Nulldurchgänge O_i liegen somit über eine Kurbelwellenumdrehung gleichmäßig verteilt. Es kann ausreichend sein, über nur einen Teil einer Kurbelwellen umdrehung das Wechselspannungssignal auszuwerten, so z. B. zwischen 120°KW vor TDC bis 120°KW nach TDC. Es wäre dann auch ausreichend, einen Generator derart aufzubauen, daß nur über diesen Bereich ein Wechselspannungssignal erzeugt wird.In 4 the assignment of the respective crankshaft angle intervals I to VI or zero intervals N1 to N12 is shown as well as the zero crossings O1 to O12. Out 4 it is clear that the distance of two zero crossings, z. B. O1 and O2 exactly 30 ° crankshaft angle corresponds; from this relationship can directly the angular velocity ω of the crankshaft 4 be derived in the respective zero interval N _i . The zero crossings O _i are thus uniformly distributed over a crankshaft revolution. It may be sufficient to evaluate the AC signal over only a portion of a crankshaft revolution, such. B. between 120 ° CA before TDC to 120 ° CA after TDC. It would then be sufficient to construct a generator such that an AC signal is generated only over this area.

Die konstruktive Zuordnung des Stators zum Rotor ist dabei vorteilhaft so gewählt, dass der obere Totpunkt TDC des Kolbens unmittelbar einem Nulldurchgang O_i folgt vorzugsweise etwa 15°KW später folgt. Dabei kann es zweckmäßig sein, den oberen Totpunkt TDC nahe dem oder im Maximum des Signals S vorzusehen. Entsprechend liegt der untere Totpunkt BDC des Kolbens dann bei etwa 195°KW.The structural assignment of the stator to the rotor is advantageously chosen so that the top dead center TDC of the piston immediately follows a zero crossing O _i , preferably followed by about 15 ° CA later. It may be expedient to provide the top dead center TDC near or at the maximum of the signal S. Accordingly, the bottom dead center BDC of the piston is then at about 195 ° KW.

In 5 ist das Spannungssignal U des Wechselstromgenerators 16 im Betrieb des Verbrennungsmotors 1 über der Zeit t dargestellt. Die Spannungsamplitude und die Abstände der Nulldurchgänge sind proportional zur Drehzahl n. Die Nulldurchgänge N₁ bis N₁₂ sind annähernd lastunabhängig, so daß die Nullstellenintervalle unmittelbar eine geeignete Größe für die Drehzahl ist. Um einen eventuellen Lasteinfluss auf die Lage der Nulldurchgänge O_i weiter auszuschließen kann es zweckmäßig sein, eine am Generator 16 angeschlossene elektrische Last im Bereich eines Nulldurchgangs O_i grundsätzlich stromlos zu halten; die Last wird nur zwischen zwei Nulldurchgängen mit Energie aus dem Generator gespeist. Aufgrund des dann lastfreien Generators sind mögliche induktive oder kapazitive Signalverschiebungen eliminiert. Als zweckmäßig hat sich Unterbinden des Stromflusses in einem Bereich von etwa 5°KW vor einem erwarteten Nulldurchgang O_i bis etwa 1°KW nach diesem Nulldurchgang O_i erwiesen.In 5 is the voltage signal U of the alternator 16 during operation of the internal combustion engine 1 shown over time t. The voltage amplitude and the distances of the zero crossings are proportional to the rotational speed n. The zero crossings N ₁ to N ₁₂ are approximately load-independent, so that the zero-point intervals is immediately a suitable quantity for the rotational speed. In order to exclude a possible load influence on the position of the zero crossings O _i further, it may be appropriate to one on the generator 16 connected electrical load in the range of a zero crossing O _i to keep basically de-energized; the load is only fed between two zero crossings with energy from the generator. Due to the then load-free generator are possible inductive or capacitive signal shifts eliminated. It has proven expedient to suppress the flow of current in a range from approximately 5 ° CA before an expected zero crossing O _i to approximately 1 ° CA after this zero crossing O _i .

Werden die Intervalldrehzahlen n_i über den Intervallen N_i aufgetragen, ergibt sich für einen Anwerfvorgang ein Drehzahlverlauf gemäß 6. Für eine Kurbelwellenumdrehung sind in 6 die errechneten Intervalldrehzahlen n₁ bis n₁₂ eingezeichnet.If the interval speeds n _i over the intervals N _i applied, a rotational speed profile is obtained according to a cranking, 6 , For a crankshaft revolution are in 6 the calculated interval speeds n ₁ to n ₁₂ drawn.

Der Drehzahlverlauf der Intervalldrehzahlen bildet das Winkelinformationssignal W, anhand dem eine drehlagerichtige Zuordnung der mechanischen Kurbelwellenlage zum Wechselspannungs signal S erfolgen kann. Über die Anzahl der Winkelintervalle N_i ist der Drehzahlverlauf des Verbrennungsmotors 1 stark ausgeprägt. Betrachtet man den Drehzahlverlauf W über mindestens eine vollständige Umdrehung der Kurbelwelle 4, so können unterschiedliche signifikante Merkmale ausgefiltert werden, wobei ein signifikantes Merkmal einem Betriebsparameter des Verbrennungsmotors 1 zugeordnet werden kann. Aus dem Drehzahlverlauf der ermittelten Intervalldrehzahlen n_i kann in Verbindung mit den bekannten konstruktiven Merkmalen des Verbrennungsmotors 1 eine einfache Bestimmung der Kurbelwellenwinkellage durchgeführt werden. Unabhängig von der tatsächlichen Drehwinkellage °KW der Kurbelwelle 4 wird mit Beginn deren Drehung der Drehzahlverlauf W der Intervalldrehzahlen n_i ausgewertet, um die tatsächliche mechanische Kurbelwellenwinkellage zu bestimmen. Dies ist bereits innerhalb der ersten Kurbelwellenumdrehung möglich, da die signifikanten Merkmale des Drehzahlverlaufs, z. B. durch die Kompression im Bereich des oberen Totpunkts TDC, das öffnen des Auslasses 9 oder das öffnen des Überströmkanals 14 innerhalb des fest zugeordneten Nullstellenintervalls N_i ausgeprägt sind. Mit ein und demselben Drehzahlverlauf können mehrere unterschiedliche Betriebsparameter des Verbrennungsmotors 1 ermittelt werden.The speed curve of the interval speeds forms the angle information signal W, by means of which a rotational position-correct assignment of the mechanical crankshaft position to the AC signal S can take place. About the number of angular intervals N _i is the speed curve of the engine 1 strong. If one considers the speed curve W over at least one complete revolution of the crankshaft 4 , so different significant features can be filtered out, with a significant feature an operating parameter of the internal combustion engine 1 can be assigned. From the speed curve of the determined interval speeds n _i can in conjunction with the known structural features of the internal combustion engine 1 a simple determination of the crankshaft angle position can be performed. Regardless of the actual angular position ° CA of the crankshaft 4 At the beginning of its rotation, the speed curve W of the interval speeds n _{i is} evaluated in order to determine the actual mechanical crankshaft angle position. This is already possible within the first crankshaft revolution, since the significant features of the speed curve, z. B. by the compression in the region of top dead center TDC, the opening of the outlet 9 or opening the transfer port 14 within the fixed zero interval interval N _{i are} pronounced. With one and the same speed curve, several different operating parameters of the internal combustion engine 1 be determined.

Um eine drehlagerichtige Zuordnung des Wechselspannungssignals S zur mechanischen Kurbelwellenlage zu erreichen, wird nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung der Drehzahlverlauf W der Intervalldrehzahlen n_i auf ein ausgeprägtes Drehzahlminimum n₁₂ abgetastet, wobei im entsprechenden Kurbelwellenwinkelintervall N₁₂ des Drehzahlminimums n₁₂ die Kurbelwellenwinkelposition etwa der Lage des Kolbens 6 im oberen Totpunkt TDC entspricht. Zur rascheren und präziseren Bestimmung der tatsächlichen mechanischen Drehwinkellage der Kurbelwelle kann die Polarität des Spannungssignals F im Kurbelwellenwinkelintervall N₁₂ zusätzlich ausgewertet werden. Bezogen auf die idealisierte Darstellung in 3 können die Nullstellenintervalle N₁ bis N₁₂ durch die Elektronik der Zündeinheit 18 ohne weiteres unterschieden werden, da die Null stellenintervalle N₁, N₃, N₅, N₇, N₉ und N₁₁ eine positive Halbwelle haben und die anderen Nullstellenintervalle N₂, N₄, N₆, N₈, N₁₀ und N₁₂ eine negative Halbwelle.In order to achieve a rotationally correct assignment of the alternating voltage signal S to the mechanical crankshaft position, according to a first embodiment of the invention, the speed curve W of the interval speeds n _{i is} sampled to a pronounced speed minimum n ₁₂ , wherein in the corresponding crankshaft angle interval N _{12 of} the speed minimum n _12, the crankshaft angle position approximately the position of the piston 6 in top dead center TDC corresponds. For faster and more precise determination of the actual mechanical angular position of the crankshaft, the polarity of the voltage signal F in the crankshaft angle interval N ₁₂ can be additionally evaluated. Relative to the idealized representation in 3 can the zero intervals N ₁ to N ₁₂ through the electronics of the ignition unit 18 are readily distinguished, since the zero-point intervals N ₁ , N ₃ , N ₅ , N ₇ , N ₉ and N _{11 have} a positive half cycle and the other zero intervals N ₂ , N ₄ , N ₆ , N ₈ , N ₁₀ and N ₁₂ a negative half wave.

Wird darüber hinaus die Drehlage des Wechselstromgenerators 12, d. h. im Ausführungsbeispiel nach 2 die Drehlage des den Stator bildenden Spulenkörpers 20 derart vorgenommen, daß der Nulldurchgang O₁₂ des Spannungssignals S im oberen Totpunkt TDC des Kolbens 6 liegt, ist eine weitgehend eindeutige Zuordnung zwischen den Nulldurchgängen N_i und der mechanischen Kurbelwellenwinkellage möglich.Beyond that, the rotational position of the alternator 12 , ie according to the exemplary embodiment 2 the rotational position of the stator forming bobbin 20 made such that the zero crossing O _{12 of} the voltage signal S at the top dead center TDC of the piston 6 is a largely unambiguous association between the zero crossings N _i and the crankshaft mechanical position possible.

Es kann zweckmäßig sein, die Drehlage des Stators 20 derart einzustellen, daß das Kurbelwellenwinkelintervall N₁₂ des Drehzahlminimums n₁₂ symmetrisch zum oberen Totpunkt TDC liegt, so daß durch einen einfachen Vergleich der benachbarten intervalldrehzahlen n₁₁ und n₁ das Drehzahlminimum ohne großen rechnerischen Aufwand zu ermitteln ist. Es gilt: n11 > n12 < n1. It may be appropriate, the rotational position of the stator 20 set so that the crankshaft angle interval N _{12 of} the minimum speed n _{12 is} symmetrical to the top dead center TDC, so that by a simple comparison of the adjacent interval speeds n ₁₁ and n _1, the speed minimum is to be determined without much computational effort. The following applies: n 11 > n 12 <n 1 ,

Sollen beim Start günstige Voraussetzungen für ein schnelles Zuordnen des Wechselspannungssignals S zur Kurbelwelle geschaffen werden, ist es vorteilhaft, die Drehausrichtung des Stators zum Rotor so einzustellen, dass ein Nulldurchgang O_i des Spannungssignals S unmittelbar vor dem oberen Totpunkt TDC des Kolbens liegt, vorzugsweise etwa 15°KW vor TDC.If favorable conditions for rapid allocation of the alternating voltage signal S to the crankshaft are to be created when starting, it is advantageous to set the rotational orientation of the stator relative to the rotor so that a zero crossing O _{i of} the voltage signal S lies immediately before the top dead center TDC of the piston, preferably approximately 15 ° CA before TDC.

Der Anwerfvorgang eines Verbrennungsmotors 1 nach 1 zeigt auch eine charakteristische Drehzahlbeschleunigung, die immer in gleichen Abständen der Nullstellenintervalle N_i auftritt. Wird aus einer Vielzahl von Anwerfvorgängen eine Referenzkurve R gemäß 8 ermittelt, kann anhand der Referenzkurve R in einfacher Weise die tatsächliche mechanische Kurbelwellenwinkellage erkannt werden. Hierzu werden die ermittelten Intervalldrehzahlen normiert (n_mom) und mit der Referenzdreh zahl n_ref des entsprechenden Intervalls N_i der Reverenzkurve R verglichen. Die Differenz zwischen den normierten Intervalldrehzahlen n_mom(i)-n_ref(i) wird zur Berechnung eines Summenfehlers herangezogen. Der gebildete Summenfehler ist dann weitgehend 0, wenn realer Drehzahlverlauf und Referenzkurve ähnlich sind bzw. übereinstimmen. In 9 wird somit die Lage des Kolbens 6 und damit die Drehwinkellage der Kurbelwelle 4 in den Intervallen L₁, L₂, L₃, L₄ und L₅ dadurch sicher erkannt, daß der Summenfehler etwa 0 ist. Entsprechend kann im Zeitpunkt des Summenfehlers etwa 0 die Zündzeitpunktsteuerung 34 die Zündung vornehmen.The Anwerfvorgang an internal combustion engine 1 to 1 also shows a characteristic speed acceleration, which always occurs at equal intervals of the zero intervals N _i . If a reference curve R is determined from a plurality of starter processes 8th determined, based on the reference curve R in a simple way, the actual mechanical crankshaft angle position can be detected. For this purpose, the determined interval speeds are normalized (n _mom ) and compared with the reference rotational speed n _{ref of} the corresponding interval N _{i of} the reverence curve R. The difference between the normalized interval _speeds n _mom (i) -n _ref (i) is used to calculate a summation error. The sum error formed is then largely 0, if real speed curve and reference curve are similar or match. In 9 Thus, the position of the piston 6 and thus the angular position of the crankshaft 4 in the intervals L ₁ , L ₂ , L ₃ , L ₄ and L ₅ thereby reliably recognized that the sum error is about 0. Accordingly, at the time of the sum error, about 0 may be the ignition timing control 34 make the ignition.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Drehzahlverlauf W durch Differenzierung entsprechend 10 als Differenzkurve D dargestellt werden. Vorteilhaft handelt es sich dabei nicht um eine mathematische Differentiation, da diese mathematisch sehr aufwendig ist. Näherungsweise kommt man zu einem gleichen Ergebnis, wenn man die Drehzahländerung pro Nullstellenintervall auswertet. Hierzu gilt: n = Δα/Δt =n' = Δn(i → i + 1) In a further embodiment of the invention, the speed curve W by differentiation accordingly 10 be represented as difference curve D. Advantageously, this is not a mathematical differentiation, since this is very complicated mathematically. As an approximation one gets the same result if one evaluates the speed change per zero interval. To this applies: n = Δα / Δt = n '= Δn (i → i + 1)

Da sich ein Nullstellenintervall über 30° KW erstreckt, wird Δn durch Zeitmessung erfaßt. Die so erhaltene Differenzkurve D hat in einem zugeordneten Intervall des Kurbelwellenwinkels KW einen signifikanten Haken H, der eine eindeutige Zuordnung des Kurbelwellenwinkels erlaubt. Hat die Zündeinheit 18 dem Wechselspannungssignal S eine eindeutige mechanische Kurbelwellenwinkellage zugeordnet, kann dann durch einfaches Zählen der Nulldurchgänge die tatsächliche Kurbelwellenwinkellage verfolgt werden. Eine weitere Auswertung des Drehzahlverlaufs W selbst kann entfallen. Das elektrische Wechselspannungssignal S ist winkelrichtig der tatsächlichen mechanischen Kurbel wellenwinkellage zugeordnet; das Signal ist winkelrichtig eingerastet. Bei jedem Nulldurchgang O_i kennt die Zündeinheit 18 die tatsächliche mechanische Kurbelwellenwinkellage, so daß die Raute 37 das aufbereitete Winkelinformationssignal W der Zündzeitpunktsteuerung 34 direkt zuführen kann. Eine Auswertung des Winkelinformationssignals W zwecks Zuordnung (Einrasten) des Wechselspannungssignals S auf die tatsächliche mechanische Kurbelwellenwinkellage in der Auswerteeinheit 33 entfällt. Zwischen zwei Nulldurchgängen wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung eine Extrapolation der Kurbelwellenwinkellage durchgeführt, wobei jeweils von einem Nulldurchgang O_i ausgegangen wird. Dabei konnte festgestellt werden, daß bis zum Erreichen des nächsten Nulldurchgangs O_i+1 zwar Winkelfehler auftreten, diese jedoch im Bereich von etwa 1° Kurbelwellenwinkel liegen und bei Erreichen eines nächsten Nulldurchgangs O_i+1 wieder zu Null gesetzt werden können. Die Richtung des Winkelfehlers der Extrapolation gibt Hinweise auf die Verdichtung bzw. Expansion, wobei ein maximaler Fehler nach einer vollständigen Verbrennung auftritt, also zu einem Zeitpunkt, in dem die Verzögerung (aufgrund der Verdichtung) in Beschleunigung (aufgrund der Verbrennung) wechselt.Since a zero interval extends over 30 ° CA, Δn is detected by time measurement. The differential curve D thus obtained has a significant hook H in an assigned interval of the crankshaft angle KW, which allows an unambiguous assignment of the crankshaft angle. Has the ignition unit 18 The AC signal S assigned a unique mechanical crankshaft angle position, then the actual crankshaft angle position can be followed by simply counting the zero crossings. A further evaluation of the speed curve W itself can be omitted. The electrical AC voltage signal S is associated with the actual angular position of the mechanical crankshaft angle; the signal is locked at the right angle. At each zero crossing O _i knows the ignition unit 18 the actual mechanical crankshaft angle position so that the rhombus 37 the processed angle information signal W of the ignition timing control 34 can feed directly. An evaluation of the angle information signal W for the purpose of assignment (locking) of the AC voltage signal S to the actual mechanical crankshaft angle position in the evaluation unit 33 eliminated. Between two zero crossings, according to a further feature of the invention, an extrapolation of the crankshaft angle position is carried out, in each case starting from a zero crossing O _i . It has been found that although angular errors occur until the next zero crossing O _{i + 1} is reached, they are in the range of approximately 1 ° crankshaft angle and can be reset to zero when a next zero crossing O _{i + 1 is reached} . The direction of the angle error of the extrapolation gives indications of the compression or expansion, whereby a maximum error occurs after a complete combustion, ie at a time, in which the delay (due to the compression) changes into acceleration (due to the combustion).

In 11 ist zu erkennen, daß der Winkelfehler klar ausgeprägt ist und eine Zuordnung zu einem Kurbelwellenwinkelintervall im Bereich des oberen Totpunkts TDC des Kolbens 6 erlaubt, also zu den Zeitpunkten T₁ und T₂.In 11 It can be seen that the angle error is clearly pronounced and an assignment to a crankshaft angle interval in the region of top dead center TDC of the piston 6 allowed, ie at the times T ₁ and T ₂ .

Um die tatsächliche Drehwinkellage der Kurbelwelle genauer festlegen zu können, kann die Drehlage des Wechselstromgenerators 16, d. h. die Drehwinkellage des Stators 20 vorteilhaft derart vorgesehen werden, daß ein Nulldurchgang O_i des Spannungssignals S in einer Drehwinkellage der Kurbelwelle 4 liegt, die etwa vor dem Zündzeitpunktsbereich von etwa 40°KW, insbesondere 15°KW vor TDC liegt. Vorzugsweise wird die Dreh ausrichtung zwischen dem Stator und dem Rotor des Wechselstromgenerators 16 derart eingestellt, daß ein – insbesondere positives – Spannungsmaximum im oberen Totpunkt TDC des Kolbens liegt. In anderer Auslegung kann ein Nulldurchgang O_i unmittelbar vor dem Zündzeitpunktsbereich des Verbrennungsmotors zweckmäßig sein. In Weiterbildung der Erfindung besteht die Zündeinheit 18 aus voneinander getrennten Baugruppen 18a, 31, die eigenständige Baueinheiten bilden. So ist eine Baugruppe von einer elektronischen Steuereinheit 18a wie einem Mikroprozessor oder dgl. gebildet und die andere Baugruppe von der Hochspannungseinheit 31. Dadurch kann die Steuereinheit 18a getrennt von der Hochspannungseinheit 31 an einem thermisch günstigen Bereich des Arbeitsgerätes angeordnet werden. Zweckmäßig ist eine Anordnung an oder nahe einem Bauteil der Motoreinheit 19. So kann die Steuereinheit 18'a an der Gemischaufbereitungsvorrichtung, wie dem Vergaser 10 angeordnet sein. Die Motoreinheit 19 ist zweckmäßig zusammen mit dem Vergaser 10 über Antivibrationselemente in einem Gehäuse eines Arbeitsgerätes aufgehängt, wobei der Vergaser 10 vorteilhaft über z. B. einen elastisch ausgebildeten Kanal 13a elastisch an den Verbrennungsmotor 1 angeschlossen ist. Eine Anordnung der Steuereinheit 18'a auch unmittelbar an dem Gehäuse des Vergasers 10 hat den Vorteil einer wirkungsvollen Schwingungsentkopplung, da der Vergaser 10 über die AV-Elemente vom Gehäuse des Arbeitsgerätes abgekoppelt ist und aufgrund der elastischen Anbindung am Verbrennungsmotor 1 von diesem schwingungsentkoppelt ist. Damit wird eine schwingungsentkoppelte Anordnung der elektronischen Steuereinheit 18'a erzielt, ohne daß die elektrischen Verbindungsleitungen zur Hochspannungseinheit 31 oder zum Generator 16 über den AV-Spalt geführt werden müssen. Es ist eine thermisch günstige Anordnung für die Steuereinheit 18'a gefunden, die vibrationsarm und auch schmutzarm ist.To determine the actual rotational position of the crankshaft more accurate, the rotational position of the alternator 16 , ie the angular position of the stator 20 are advantageously provided such that a zero crossing O _{i of} the voltage signal S in a rotational angular position of the crankshaft 4 which is approximately before the ignition timing of about 40 ° CA, in particular 15 ° CA before TDC. Preferably, the rotational alignment between the stator and the rotor of the alternator 16 set such that a - in particular positive - maximum voltage in the top dead center TDC of the piston is. In another design, a zero crossing O _i may be appropriate immediately before the ignition timing of the engine. In development of the invention, the ignition unit 18 from separate assemblies 18a . 31 , which form independent units. So is an assembly of an electronic control unit 18a as a microprocessor or the like. Formed and the other assembly of the high voltage unit 31 , This allows the control unit 18a separated from the high voltage unit 31 be arranged at a thermally favorable area of the implement. It is expedient to have an arrangement on or near a component of the motor unit 19 , So can the control unit 18'a at the mixture processing device, such as the carburettor 10 be arranged. The engine unit 19 is useful together with the carburetor 10 suspended via anti-vibration elements in a housing of a working device, wherein the carburetor 10 advantageous over z. B. an elastic channel 13a elastic to the combustion engine 1 connected. An arrangement of the control unit 18'a also directly on the housing of the carburetor 10 has the advantage of effective vibration isolation, as the carburetor 10 is disconnected via the AV elements from the housing of the implement and due to the elastic connection to the engine 1 is decoupled from this vibration. This is a vibration-decoupled arrangement of the electronic control unit 18'a achieved without the electrical connection lines to the high voltage unit 31 or to the generator 16 must be guided over the AV gap. It is a thermally favorable arrangement for the control unit 18'a found that is low in vibration and dirt.

Alternativ kann die Anordnung der Steuereinheit 18'''a auch am bzw. nahe dem Kurbelgehäuse 3 erfolgen, so zum Beispiel nahe dem Generator 16 unterhalb des Zylinders 2. Eine vorteilhafte Lage ergibt sich für die Steuereinheit 18''a auch an dem Teil des Kurbelgehäuses 3, welches dem Zylinder 2 abgewandt liegt, also unten am Kurbelgehäuse 3, wie in 1 gezeigt.Alternatively, the arrangement of the control unit 18 '''a also on or near the crankcase 3 take place, for example near the generator 16 below the cylinder 2 , An advantageous position results for the control unit 18''a also on the part of the crankcase 3 which is the cylinder 2 turned away, so the bottom of the crankcase 3 , as in 1 shown.

Im Ausführungsbeispiel nach 12 ist der Wechselstromgenerator 16 als Sterngenerator aufgebaut, also als Generator 16 mit sternförmig radial ausgerichtet liegenden Polen 42. Der Spulenkörper 20 des Stators 40 besteht aus einem Paket aus Einzelblechen 41, wobei die Einzelbleche 41 axial aufeinander gestapelt sind. Das Blechpaket weist einzelne, pfostenartige Spulenträger auf, die sich von radial innen bis zu einem Außenumfang 44 erstrecken. Die Pfosten bilden Einzelpole 42 und dienen als Träger von Induktionsspulen 22, von denen zumindest eine auf jeweils einem pfostenartigen Pol 42 angeordnet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind insgesamt 12 Pfosten vorgesehen, die in Umfangsrichtung mit gleichem Abstand U von vorzugsweise 30° zueinander beabstandet liegen.In the embodiment according to 12 is the alternator 16 constructed as a star generator, so as a generator 16 with star-shaped radial aligned poles 42 , The bobbin 20 of the stator 40 consists of a package of single sheets 41 , where the individual sheets 41 axially stacked on each other. The laminated core has individual, post-like coil support, which extends from radially inward to an outer periphery 44 extend. The posts form single poles 42 and serve as carriers of induction coils 22 of which at least one on each post-like pole 42 is arranged. In the embodiment shown are total 12 Post provided, which are spaced circumferentially with the same distance U of preferably 30 ° to each other.

Zur Befestigung des Stators 40 sind in zwei einander etwa gegenüberliegenden Pfosten durchgehende, axiale Befestigungsöffnungen 48 vorgesehen, die die Bleche 41 durchsetzen und die der Aufnahme von Befestigungsschrauben dienen, mit denen der Stator 40 – z. B. am Kurbelgehäuse 3 (1) – drehfest festgelegt ist. Die Pfosten mit den Befestigungsöffnungen 48 sind ohne Spule ausgebildet. Der Stator 40 wird vorteilhaft vergossen, wozu am Fuß der pfostenartigen Pole 42 eine zylindrische Bodenplatte 45 aufgesetzt ist, die axial über die Stirnseiten des Blechpaketes vorsteht. Entsprechend tragen die Pfosten an ihren freien Enden Abschlussplatten 46, deren axiale Länge der axialen Höhe der Bodenplatte 45 entspricht. Der Raum zwischen der Bodenplatte 45 und den Abschlussplatten 46 wird mit Gießharz oder dgl. gefüllt. Dadurch werden die Spulen auf den einzelnen pfostenartigen Polen 42 fixiert und gegen mechanische Beschädigungen gesichert.For fastening the stator 40 are in two mutually approximately opposite posts continuous, axial mounting holes 48 provided the sheets 41 enforce and serve the inclusion of mounting screws with which the stator 40 - z. B. on the crankcase 3 ( 1 ) - is fixed against rotation. The poles with the mounting holes 48 are formed without a coil. The stator 40 is advantageously shed, including at the foot of the post-like poles 42 a cylindrical bottom plate 45 is attached, which projects axially beyond the end faces of the laminated core. Accordingly, the posts carry end plates at their free ends 46 whose axial length is the axial height of the bottom plate 45 equivalent. The space between the bottom plate 45 and the end plates 46 is filled with casting resin or the like. As a result, the coils on the individual post-like poles 42 fixed and secured against mechanical damage.

Die Pfosten mit dem Befestigungsöffnungen 48 sind derart gewählt, dass in Umfangsrichtung auf der einen Seite zwischen ihnen vier Pole 42 und auf der anderen Seite sechs Pole 42 liegen. Das Summensignal der miteinander verschalteten Spulen 22 entspricht dem Wechselsignal S, wie es in 3 dargestellt ist.The poles with the mounting holes 48 are chosen such that in the circumferential direction on one side between them four poles 42 and on the other side six poles 42 lie. The sum signal of the interconnected coils 22 corresponds to the alternating signal S, as in 3 is shown.

Der Rotor 52 ist – wie in dem Ausführungsbeispiel nach 2 – von einem Radkörper 50 gebildet, der im Ausführungsbeispiel das Gebläserad 51 eines Verbrennungsmotors bildet. Auf der dem Stator 40 zugewandten Seite ist ein Aufnahmetopf 55 ausgebildet, in den ein Magnetring 30 eingesetzt ist, der in Umfangsrichtung mit gleichen Abständen A abwechselnd als Nordpol N bzw. als Südpol S magnetisiert ist. Auf diese Weise werden über den Umfang zwölf Dauermagnete 23 ausgebildet. Zur drehrichtigen Lage des Magnetrings 60 im Aufnahmetopf 55 des Rotors 52 sind stirnseitige Rastnuten 39 vorgesehen. Über diese Rastnuten 39 ist die Lage des Magnetrings 60 relativ zur Lage der Kurbelwelle bestimmt.The rotor 52 is - as in the embodiment according to 2 - from a wheel center 50 formed in the embodiment, the impeller 51 an internal combustion engine forms. On the stator 40 facing side is a pot 55 trained in a magnetic ring 30 is used, which is magnetized in the circumferential direction at equal intervals A alternately as North Pole N or as South Pole S. In this way, over the circumference twelve permanent magnets 23 educated. To the three-position of the magnet ring 60 in the pot 55 of the rotor 52 are frontal locking grooves 39 intended. About these Rastnuten 39 is the location of the magnet ring 60 determined relative to the position of the crankshaft.

Im montierten Zustand liegt der einteilige Magnetring 60 mit seinem Innenumfang mit geringem Abstand über dem Außenumfang 44 des Stators 40; der Stator 40 liegt vollständig im Magnetring 60. Dreht sich der Rotor 52, führt die wechselnde Magnetisierung des Magnetrings 60 zu einem Wechselfluss in den Polen 42, wodurch ein Wechselspannungssignal S induziert wird, wie es in 3 und 5 dargestellt ist.When assembled, the one-piece magnetic ring is located 60 with its inner circumference a short distance above the outer circumference 44 of the stator 40 ; the stator 40 is completely in the magnet ring 60 , Rotates the rotor 52 , performs the alternating magnetization of the magnet ring 60 to an alternating river in the poles 42 , whereby an AC signal S is induced, as shown in FIG 3 and 5 is shown.

Claims (33)

Zündvorrichtung für eine Motoreinheit (19) mit einem Verbrennungsmotor (1), insbesondere für eine Motoreinheit (19) mit einem Zweitaktmotor (1) in einem tragbaren, handgeführten Arbeitsgerät, wobei der Verbrennungsmotor (1) der Motoreinheit (19) einen Kolben (6), einen Brennraum (5) mit einer Zündkerze (15) und eine vom Kolben (6) drehend angetriebene Kurbelwelle (4) umfaßt, mit einem Einlaßfenster (8) zum Zuführen von Verbrennungsluft in den Brennraum (5) und einem Auslaß (9) zum Abführen von Verbrennungsgasen aus dem Brennraum (5) sowie mit einem von der Kurbelwelle (4) drehend angetriebenen Signalgenerator (16), der an der Motoreinheit (19) befestigt ist und innerhalb einer Kurbelwellenumdrehung aufeinanderfolgende Wechselspannungssignale (S) an eine Zündeinheit (18) abgibt, die zu einem vorwählbaren Zeitpunkt einen Zündfunken an der Zündkerze (15) auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinheit (18) als von der Motoreinheit (19) getrennte Baugruppe ausgeführt ist, daß der Zündeinheit (18) als ein zum Betrieb des Verbrennungsmotors (1) ausreichendes Informationssignal das elektrische Wechselspannungssignal (S) des Signalgenerators (16) zugeführt ist und daß das Wechselspannungssignal (S) einer Einheit (30) zur Energieaufbereitung und einer Einheit (33) zur Aufbereitung einer Information zur Steuerung des Verbrennungsmotors (1) zugeführt ist.Ignition device for a motor unit ( 19 ) with an internal combustion engine ( 1 ), in particular for a motor unit ( 19 ) with a two-stroke engine ( 1 ) in a portable hand-held implement, the internal combustion engine ( 1 ) of the motor unit ( 19 ) a piston ( 6 ), a combustion chamber ( 5 ) with a spark plug ( 15 ) and one from the piston ( 6 ) rotationally driven crankshaft ( 4 ), with an inlet window ( 8th ) for supplying combustion air into the combustion chamber ( 5 ) and an outlet ( 9 ) for removing combustion gases from the combustion chamber ( 5 ) as well as with one of the crankshaft ( 4 ) rotationally driven signal generator ( 16 ) connected to the motor unit ( 19 ) and within a crankshaft revolution successive AC signals (S) to an ignition unit ( 18 ), which at a preselectable time sparking on the spark plug ( 15 ), characterized in that the ignition unit ( 18 ) than the engine unit ( 19 ) is executed separate assembly that the ignition unit ( 18 ) as a for the operation of the internal combustion engine ( 1 ) sufficient information signal the electrical AC signal (S) of the signal generator ( 16 ) and that the AC signal (S) of a unit ( 30 ) for energy treatment and one unit ( 33 ) for processing information for controlling the internal combustion engine ( 1 ) is supplied. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Wechselspannungssignal (S) des Signalgenerators (16) als einziges zum Betrieb des Verbrennungsmotors (1) ausreichendes Informationssignal zugeführt istIgnition device according to Claim 1, characterized in that the electrical alternating voltage signal (S) of the signal generator (S) 16 ) as the only one for the operation of the internal combustion engine ( 1 ) sufficient information signal is supplied Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Betrieb des Verbrennungsmotors (1) ausreichende Informationssignal ein aufbereitetes Winkelinformationssignal (W) zur drehlagerichtigen Zuordnung der mechanischen Kurbelwellenwinkellage zum Wechselspannungssignal (S) ist.Ignition device according to claim 1, characterized in that for the operation of the internal combustion engine ( 1 ) sufficient information signal is a processed angle information signal (W) for the rotational position assignment of the mechanical crankshaft angle position to the alternating voltage signal (S). Zündvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Winkelinformationssignal (W) aus aufeinanderfolgenden Nulldurchgängen (O_i) des Wechselspannungssignals (S) besteht.Ignition device according to Claim 3, characterized in that the angle information signal (W) consists of successive zero crossings (O _i ) of the alternating voltage signal (S). Zündvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nulldurchgänge (O_i) über eine Kurbelwellenumdrehung gleichmäßig verteilt liegen.Ignition device according to claim 4, characterized in that the zero crossings (O _i ) via one crankshaft revolution are evenly distributed. Zündvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zwei Nulldurchgängen ein Nullstellenintervall (N1, N2, ... Ni) bildet und für jedes Nullstellenintervall (N1, N2, ... Ni) die Intervalldrehzahl (n₁, n₂, n_i) ermittelt wird, daß die Intervalldrehzahlen (n₁, n₂, n_i) einen Drehzahlverlauf abbilden, und daß der Drehzahlverlauf ein Winkelinformationssignal (W) bildet.Igniter according to Claim 4, characterized in that the distance between two zero crossings forms a zeroing interval (N1, N2, ... Ni) and for each zeroing interval (N1, N2, ... Ni) the interval speed (n ₁ , n ₂ , n _i ) it is determined that the interval speeds (n ₁ , n ₂ , n _i ) map a speed curve, and that the speed curve forms an angle information signal (W). Zündvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlverlauf über mindestens eine vollständige Umdrehung der Kurbelwelle (4) abgebildet ist.Ignition device according to claim 6, characterized in that the speed curve over at least one complete revolution of the crankshaft ( 4 ) is shown. Zündvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aufbereitete Winkelinformationssignal (W) auf ein signifikantes Merkmal abgetastet wird und das signifikante Merkmal einer bekannten mechanischen Drehwinkellage der Kurbelwelle (4) zugeordnet ist.Ignition device according to Claim 3, characterized in that the processed angle information signal (W) is sampled for a significant characteristic and the significant feature of a known mechanical angular position of the crankshaft ( 4 ) assigned. Zündvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nullstellenintervall (N1, N2, ... N_i) dem n-ten Teil einer Kurbelwellenumdrehung entspricht, wobei n eine ganze Zahl größer 6 ist.Ignition device according to Claim 6, characterized in that a zeroing interval (N1, N2, ... N _i ) corresponds to the nth part of a crankshaft revolution, n being an integer greater than 6. Zündvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl (n) zwischen 6 und 24 liegt, vorzugsweise gleich 12 ist.detonator according to claim 9, characterized in that the number (n) between 6 and 24, preferably equal to 12. Zündvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehlage des Signalgenerators (16) an der Maschineneinheit (19) und der obere Totpunkt (TDC) des Kolbens (6) derart aufeinander abgestimmt sind, daß ein Nullstellenintervall (N_i) symmetrisch zum oberen Totpunkt (TDC) des Kolbens (6) liegt.Ignition device according to Claim 6, characterized in that the rotational position of the signal generator ( 16 ) on the machine unit ( 19 ) and the top dead center (TDC) of the piston ( 6 ) are coordinated with one another in such a way that a zeroing interval (N _i ) is symmetrical to the top dead center (TDC) of the piston ( 6 ) lies. Zündvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehlage des Signalgenerators (16) an der Maschineneinheit (19) und der obere Totpunkt (TDC) des Kolbens (6) derart aufeinander abgestimmt sind, daß ein Nulldurchgang (O_i) des Signals (S) vorzugsweise etwa 15°KW vor dem oberen Totpunkt (TDC) des Kolbens (6) liegt.Ignition device according to Claim 6, characterized in that the rotational position of the signal generator ( 16 ) on the machine unit ( 19 ) and the top dead center (TDC) of the piston ( 6 ) are matched to one another in such a way that a zero crossing (O _i ) of the signal (S) is preferably approximately 15 ° CA before top dead center (TDC) of the piston (FIG. 6 ) lies. Zündvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehlage des Wechselstromgenerators (16) derart vorgesehen ist, daß ein Nulldurchgang (O_i) eines Spannungssignals (S) in einer Drehwinkellage der Kurbelwelle (4) etwa vor dem Zündzeitpunktsbereich liegt, vorzugsweise unmittelbar vor dem Zündzeitpunktsbereich liegt.Ignition device according to Claim 6, characterized in that the rotational position of the alternator ( 16 ) is provided such that a zero crossing (O _i ) of a voltage signal (S) in a rotational angular position of the crankshaft ( 4 ) is approximately before the Zündzeitpunktsbereich, preferably located immediately before the Zündzeitpunktsbereich. Zündvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlverlauf der Intervalldrehzahlen (n₁, n₂, ... n_i) differenziert wird und dem Nullstellenintervall (N_i) mit einem signifikanten Haken (H) in der differenzierten Kurve (D) eine charakteristische mechanische Kurbelwellenwinkelposition zugeordnet ist.Ignition device according to claim 6, characterized in that the speed profile of the interval speeds (n ₁ , n ₂ , ... n _i ) is differentiated and the zero interval (N _i ) with a significant hook (H) in the differentiated curve (D) a characteristic mechanical crankshaft angle position is assigned. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselstromgenerator (16) als Klauenpolgenerator oder Sterngenerator ausgebildet ist.Ignition device according to Claim 1, characterized in that the alternator ( 16 ) is designed as Klauenpolgenerator or star generator. Zündvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (20) des Generators (16) am Kurbelgehäuse (3) festgelegt ist und der rotierende Magnetring (21, 60) mit einem Lüfterrad (28, 51) des Verbrennungsmotors (1) drehfest verbunden ist.Ignition device according to Claim 15, characterized in that the stator ( 20 ) of the generator ( 16 ) on the crankcase ( 3 ) and the rotating magnetic ring ( 21 . 60 ) with a fan wheel ( 28 . 51 ) of the internal combustion engine ( 1 ) is rotatably connected. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Energie des Wechselspannungssignals (S) einem elektrischen Verbraucher zugeführt ist, insbesondere einer Hochspannungseinheit der Zündvorrichtung, einer Heizeinrichtung, einer Lichtquelle oder dgl..detonator according to claim 1, characterized in that energy of the alternating voltage signal (S) is supplied to an electrical load, in particular one High voltage unit of the ignition device, a heater, a light source or the like .. Zündvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stromfluss durch eine an den Wechselstromgenerator (16) angeschlossene elektrische Last im Bereich des Nulldurchgangs (O_i) des Wechselspannungssignals (S) unterbunden ist.Ignition device according to Claim 17, characterized in that a flow of current through one to the alternator ( 16 ) Connected electrical load in the region of the zero crossing (O _i ) of the AC signal (S) is prevented. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stromfluss durch eine an den Wechselstromgenerator (16) angeschlossene elektrische Last in einem Winkelbereich von etwa 5° KW vor dem Nulldurchgang (O_i) bis etwa 1° KW nach dem Nulldurchgang (O_i) unterbunden ist.A method according to claim 17, characterized in that a current flow through a to the AC generator ( 16 ) connected electrical load in an angular range of about 5 ° CA before the zero crossing (O _i ) to about 1 ° CA after the zero crossing (O _i ) is prevented. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinheit (18) aus einer Steuereinheit (18a) wie einem Mikroprozessor oder dgl. und einer davon getrennten Hochspannungseinheit (31) besteht.Ignition device according to Claim 1, characterized in that the ignition unit ( 18 ) from a control unit ( 18a ) such as a microprocessor or the like and a high-voltage unit ( 31 ) consists. Zündvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (18a) getrennt von der Hochspannungseinheit (31) an einem thermisch niedrig belasteten Bereich des Arbeitsgerätes angeordnet ist.Ignition device according to Claim 20, characterized in that the control unit ( 18a ) separated from the high voltage unit ( 31 ) is arranged on a thermally low loaded area of the implement. Zündvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (18a) an oder nahe einem Bauteil der Motoreinheit (19) angeordnet ist.Ignition device according to Claim 20, characterized in that the control unit ( 18a ) at or near a component of the motor unit ( 19 ) is arranged. Zündvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil die Gemischaufbereitungsvorrichtung, vorzugsweise der Vergaser (10) ist.Ignition device according to Claim 19, characterized in that the component is the mixture preparation device, preferably the carburettor ( 10 ). Zündvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil das Kurbelgehäuse (3), vorzugsweise der dem Zylinder (2) abgewandte Teil des Kurbelgehäuses (3) ist.Ignition device according to claim 22, characterized characterized in that the component is the crankcase ( 3 ), preferably the cylinder ( 2 ) facing away from the crankcase ( 3 ). Verfahren zur Aufbereitung eines Wechselspannungssignals eines von einer Welle eines Verbrennungsmotors (1) angetriebenen Signalgenerators (16) zu einem der drehenden Welle (4) drehwinkellagerichtig zugeordneten Winkelinformationssignal (W), insbesondere in einer Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgenerator (16) derart aufgebaut wird, daß der konstruktiv vorgegebene Abstand zwischen den Nulldurchgängen (O_i) des Wechselspannungssignals (S) einem n-ten Teil einer vollständigen Wellenumdrehung entspricht, wobei (n) eine ganze Zahl ist, daß der Zeitabstand zwischen aufeinanderfolgenden Nullstellen (O_i, O_i+1) erfaßt und für ein Nullstellenintervall (N_i) aufeinanderfolgender Nulldurchgänge (O_i, O_i+1) eine Intervalldrehzahl (n_i) ermittelt wird, und daß die Drehzahlwerte der Intervalldrehzahlen (n₁, n₂, ... n_i) über dem Wellenwinkel (°KW) aufgetragen werden und einen Drehzahlverlauf wiedergeben, der ein Winkel informationssignal (W) für die mechanische Drehwinkellage (°KW) der Welle (4) bildet.Method for processing an AC signal from one of a shaft of an internal combustion engine ( 1 ) driven signal generator ( 16 ) to one of the rotating shaft ( 4 ) Winkelwinkelsssig assigned angular information signal (W), in particular in an ignition device according to one of claims 1 to 24, characterized in that the signal generator ( 16 ) is constructed such that the constructive predetermined distance between the zero crossings (O _i ) of the AC signal (S) corresponds to an n-th part of a complete shaft revolution, where (n) is an integer, that the time interval between successive zeros (O _i , O _{i + 1} ) and for a zero interval (N _i ) of successive zero crossings (O _i , O _{i + 1} ) an interval speed (n _i ) is determined, and that the speed values of the interval speeds (n ₁ , n ₂ , .. . n) are applied to the shaft angle (° KW) _i and play a rotational speed curve, which is an angle information signal (W) for the mechanical angular position (° KW) (the shaft 4 ). Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Nulldurchgangs (O_i) bei lastfreiem Generator (16) erfolgt.A method according to claim 25, characterized in that the determination of the zero crossing (O _i ) with load-free generator ( 16 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stromfluss durch eine an den Wechselstromgenerator (16) angeschlossene elektrische Last zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs (O_i) des Wechselspannungssignals (S) unterbunden wird.A method according to claim 25, characterized in that a current flow through a to the AC generator ( 16 ) connected electrical load at the time of zero crossing (O _i ) of the AC signal (S) is suppressed. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperren des Stromflusses durch eine elektrische Last über einen Winkelbereich von etwa 5°KW vor dem Nulldurchgang (O_i) bis etwa 1°KW nach dem Nulldurchgang (O_i) andauert.A method according to claim 27, characterized in that the blocking of the current flow through an electrical load over an angular range of about 5 ° CA before the zero crossing (O _i ) to about 1 ° CA after the zero crossing (O _i ) lasts. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlverlauf auf ein Drehzahlenminimum abgetastet wird, wobei dem Drehzahlminimum etwa die Drehwinkellage (°KW) im oberen Totpunkt (TDC) der Kolbenstellung zugeordnet wird.Method according to claim 25, characterized in that that the Speed curve is sampled to a speed minimum, wherein the speed minimum about the angular position (° CA) at top dead center (TDC) the piston position is assigned. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlverlauf mit einer Referenzkurve (R) verglichen wird und bei weitgehender Übereinstimmung mit der Referenzkurve (R) die konkreten Drehwinkelwerte der Referenzkurve (R) der Phasenlage des realen Drehzahlverlaufs zugeordnet werden.Method according to claim 29, characterized that the Speed curve is compared with a reference curve (R) and with broad agreement with the reference curve (R) the specific rotational angle values of the reference curve (R) are assigned to the phase angle of the real speed curve. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlverlauf differenziert wird und die Differenzkurve (D) mit einer Referenzkurve (R) verglichen wird.Method according to claim 25, characterized in that that the Speed curve is differentiated and the difference curve (D) with a reference curve (R) is compared. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich mit der Referenzkurve (R) nach der Summenfehlermethode durchgeführt wird.Method according to claim 30, characterized in that that the Comparison with the reference curve (R) according to the sum error method carried out becomes. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die tatsächliche mechanische Kurbelwellenwinkellage (°KW) zwischen zwei Nullstellen (N_i, N_i+1) durch Extrapolation bestimmt wird.Method according to Claim 25, characterized in that the actual mechanical crankshaft angle position (° CA) between two zeros (N _i , N _{i + 1} ) is determined by extrapolation.