DE3228573C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zündunterbrechungsschaltung
für eine mittels einer Zündanlage fremgezündete Brenn
kraftmaschine eines Schiffsantriebs, dessen Propeller
über ein Getriebe und eine Schaltkupplung mit der Brenn
kraftmaschine verbunden ist, wobei die Schaltkupplung
mittels einer Betätigungsanordnung zwischen einer ausge
kuppelten Position und einer eingekuppelten Position
umschaltbar ist.
Ein Schiffsantrieb der vorstehend genannten Art mit einer
in ein Umkehrgetriebe integrierten Schaltkupplung ist
beispielsweise aus der US-PS 31 83 880 bekannt. Eine
Zündunterbrechungsschaltung ist bei dem bekannten Schiffs
antrieb jedoch nicht vorgesehen. Zum Umschalten des
Getriebes muß die Drehzahl der Brennkraftmaschine durch
Zurücknehmen des Gashebels manuell gemindert werden. Dies
kann zum Abwürgen des Motors führen, wenn die Brennkraft
maschine nach dem Umschalten des Getriebes mit einem
erhöhten Reaktionsmoment vom Propeller aus belastet wird.
Aus der DE-OS 28 32 512 ist eine Drehzahlbegrenzungsschal
tung für eine Brennkraftmaschine bekannt. Diese bekannte
Schaltung umfaßt eine elektronische Schaltstufe mit einem
steuerbaren Halbleiterschalter, die zum Generator der
Zündanlage der Brennkraftmaschine parallel geschaltet
ist. Der steuerbare Halbleiterschalter wird von einer
Drehzahlimpulse der Brennkraftmaschine erfassenden Meß-
und Austaststufe gesteuert, die in einer determinierten
Folge Steuerimpulse an den Halbleiterschalter abgibt,
wenn die tatsächliche Drehzahl der Brennkraftmaschine
einen vorbestimmten Maximalwert überschreitet. Die Steu
erimpulse schalten den steuerbaren Halbleiterschalter
ein, so daß die elektronische Schaltstufe die Generator
wicklungen der Zündanlage der Brennkraftmaschine über
brückt bzw. kurzschließt, um auf diese Weise Zündausset
zungen zu bewirken. Dadurch wird erreicht, daß durch die
gesteuerte Folge von Zündaussetzern beim Überschreiten
einer zulässigen Höchstdrehzahl der Brennkraftmaschine
deren Leistung so weit gedrosselt wird, daß ein Überdre
hen der Brennkraftmaschine nicht möglich ist.
Zur Vermeidung des Abdrosselns oder Abwürgens einer
mittels einer elektronischen Festkörper-Zündanlage ver
sehenen Brennkraftmaschine einer Schiffsantriebsvorrich
tung im Leerlaufbetrieb oder Niedriggeschwindigkeitsbe
trieb wird in der DE-OS 29 22 812 vorgeschlagen, die
Drehzahl der Brennkraftmaschine zu überwachen und die
Zündimpulse mittels einer sogenannten Niedriggeschwindig
keits-Begrenzereinheit in voreilender Richtung vorzuver
schieben, wenn die tatsächliche Drehzahl unter eine
vorbestimmte Minimaldrehzahl fällt.
Eine Schaltanordnung zur Überwachung der Geschwindigkeit
einer Brennkraftmaschine ist beispielsweise aus der DE-OS
29 19 152 bekannt.
Die Erfindung löst die Aufgabe, eine Zündunterbrechungs
schaltung für eine fremdgezündete Brennkraftmaschine
eines Bootes zu schaffen, die das Abwürgen der Brennkraft
maschine beim Schalten einer zwischen dem Propeller und
der Brennkraftmaschine angeordneten Schaltkupplung ver
hindert und zwar so, daß Betriebsstörungen weitgehend
vermieden werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorge
schlagen, daß die Zündanlage an eine Serienschaltung aus
einem steuerbaren Halbleiterschalter, einem normalerweise
geöffneten ersten Schalter und einem normalerweise ge
schlossenen zweiten Schalter angeschlossen ist, derart,
daß die Serienschaltung die Zündimpulse bei geschlossenem
Halbleiterschalter und geschlossenem ersten und zweiten
Schalter nach Masse kurzschließt, daß eine auf die Zünd
implse ansprechende Steuerschaltung den Halbleiterschal
ter schließt, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine
über einem vorbestimmten, das Schalten der Schaltkupplung
erlaubenden Drehzahlwert liegt und den Halbleiterschalter
öffnet, wenn die Drehzahl unter dem vorbestimmten Wert
liegt, daß die Betätigungsanordnung der Schaltkupplung
eine auf den Betätigungswiderstand ansprechende Einrich
tung umfaßt, die den ersten Schalter bei einem Umschalt
vorgang der Schaltkupplung schließt, und daß der zweite
Schalter abhängig von der Position der Schaltkupplung
steuerbar ist und in der eingerückten Position geöffnet
ist.
Der drehzahlabhängig steuerbare Halbleiterschalter ist
somit mit zwei weiteren Schaltern in einem die Zündimpul
se der Zündanlage unterdrückenden Kurzschlußweg geschal
tet. Jeder dieser Schalter ist damit nur dann wirksam,
wenn die übrigen Schalter ebenfalls den Kurzschlußweg
freigeben. Auf diese Weise läßt sich mit einfachen Mit
teln eine Trennung der Funktionen erzielen. Der Halblei
terschalter schließt, wenn die Motordrehzahl über den für
das Schalten der Schaltkupplung festgelegten Drehzahlwert
liegt. Er wirkt sich jedoch nur dann aus, wenn auch die
beiden anderen Schalter geschlossen sind. Der erste
dieser beiden anderen Schalter ist normalerweise geöffnet
und wird durch eine auf dem Betätigungswiderstand der die
Schaltkupplung schaltenden Betätigungsanordnung anspre
chenden Einrichtung mechanisch während des Schaltvorgangs
geschlossen. Wesentlich für die Erfindung ist, daß der
normalerweise geschlossene zweite Schalter in der einge
kuppelten Position der Schaltkupplung geöffnet wird und
damit die zur Drehzahlminderung führende Zündunterbre
chung beendet, sobald die Schaltkupplung eingerückt ist.
Dies hat den Vorteil, daß die Drehzahlminderung auf den
für das Schalten der Schaltkupplung unbedingt erforderli
chen Zeitraum beschränkt bleibt und auch nicht durch
unbeabsichtigtes Festhalten oder Drücken des Bedienungs
hebels der Schaltkupplung in Einkuppelstellung bzw.
Einkuppelrichtung ausgelöst werden kann. Weiterhin können
sich Fehljustierungen des Betätigungsgestänges der Schalt
kupplung nicht störend auswirken.
Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungs
formen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen
näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Teilseitenansicht einer typi
schen Heckantriebseinheit, bei der die Zündunter
brechungsschaltung nach der Erfindung verwendet
werden kann,
Fig. 1a einen einteiligen Schaltarm gemäß dem Stand der
Technik,
Fig. 2 eine vergrößerte Teilschnittansicht eines in der
Heckantriebseinheit gemäß Fig. 1 enthaltenen
Getriebes mit einer Schaltkupplung,
Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht eines Schalthilfs
mechanismus oder Verschiebehilfsmittels einer
Schaltbetätigungsanordnung der Heckantriebseinheit
gemäß Fig. 1,
Fig. 4 eine Teilansicht mit teilweise gebrochen gezeich
neten und mit im Schnitt gezeichneten Teilen, die
einen Abschnitt einer Zugzug-Seilanordnung dar
stellt, die in der Schaltbetätigungsanordnung der
Heckantriebseinheit gemäß Fig. 1 enthalten ist,
Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht einer unteren
Schalteinheit der Schaltbetätigungsanordnung,
Fig. 6 eine perspektivische Teilexplosionsdarstellung
eines Schalthebels des Schalthilfsmechanismus
gemäß Fig. 3,
Fig. 7 eine teilweise gebrochen dargestellte Teildrauf
sicht des Schalthebels gemäß Fig. 6,
Fig. 8 eine Schnittansicht mit einer in Fig. 7 mit 8-8
gekennzeichneten Schnittebene und
Fig. 9 ein Prinzipschaltbild einer Zündunterbrechungs
schaltung nach der Erfindung.
Zunächst wird zur Erläuterung des Hintergrundes der
vorliegenden Erfindung aus Gründen des besseren Verständ
nisses ein Bootsantriebssystem bzw. eine Heckantriebsein
heit sowie ein Umschaltgetriebe und ein den Betätigungs
widerstand beim Schalten erfassendes Lasterfassungsmittel
beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen Schiffsantrieb bzw. eine
Heckantriebseinheit 10, die an einem Boot 12, welches eine
Heckwand 14 hat, montiert ist. Die Heckantriebseinheit 10
enthält eine teilweise gezeigte,
nachstehend als Motor 16 bezeichnete Brennkraftmaschine 16, die auf geeignete
Weise auf der Bootshülle vor der Heckwand 14 montiert
ist. Ein Heckantriebsarm 18 ist
fest an dem Motor 16 angebracht und enthält eine untere
Antriebseinheit 20. Die Antriebseinheit 20 ist zur Änderung der Trimmung des Bootes
vertikal um
eine horizontale Achse kippbar und zur Lenkung des Bootes horizontal um eine senk
rechte Achse relativ zu dem Motor 16 schwenkbar.
Der Motor 16 kann eine der bekannten Zündanlagen haben,
bei der ein Impuls mittels einer Primärwicklung mit einem elektro
nischen Schalter oder durch Schließen von Unterbrecherkon
takten erzeugt und eine hohe Spannung in einer Sekun
därwicklung induziert wird, welche
zur Zündung des Kraftstoffes in den Zylindern zu
geeigneten Zeitpunkten an Zündkerzen angelegt wird, um den Motor 16 in Betrieb zu halten.
Die Zündanlagenkomponenten, die zur Erklä
rung der Zündunterbrechungsschaltung nach der Erfindung notwendig sind, werden
später in Verbindung mit Fig. 9 näher
erläutert. Augenblicklich ist es ausreichend, in Fig. 9
festzustellen, daß die Zündanlage eine Primärwicklung
19 und Unterbrecherkontakte 19a hat. Die Primärwicklung 19
wird von einer Batterie (nicht gezeigt) versorgt, die
sich üblicherweise an Bord des Bootes befindet. Wie im ein
zelnen später zu erläutern sein wird, werden während der
Schließzeit die Unterbrecherkontakte 19a geschlossen, und
es fließt ein Strom durch die Primärwicklung 19. Wenn die
Unterbrecherkontakte 19a geöffnet werden, wird ein Impuls
an eine Eingangsklemme 202 der Zündunterbrechungsschaltung geliefert.
Es ist ersichtlich, daß die Zündung selektiv unterbrochen
oder unwirksam gehalten wird, um die Motorzündung zu verhin
dern, wenn ein Erdungsschalter in Form eines steuerbaren
Halbleiterschalters bzw. SCR-Thyristors 204 in Fig. 9 leitend wird. Dies
unterdrückt oder schließt einen oder mehrere aufeinander
folgende Zündimpulse kurz, um die Motordrehzahl auf einen
vorbestimmten Wert, bei dem der Schaltvorgang erleichtert durchgeführt
werden kann, herabzusetzen. Es wird ersichtlich, daß die neuartige
Zündunterbrechungsschaltung gemäß Fig. 9 nichts
bewirkt, was die Motordrehzahl herabsetzt, solange der Motor
16 soweit gedrosselt ist, daß seine Drehzahl unterhalb einer vorbestimmten Motordreh
zahl liegt oder solange kein Umschaltwiderstand bzw.
Schaltbetätigungswiderstand auftritt.
Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, enthält die Antriebseinheit 20
ein Auspuffgehäuse 25 und einen unteren Getriebekasten 26.
Eine Propellerwelle 27 ist drehbar in dem unteren
Getriebekasten 26 montiert und trägt einen Propeller 28.
Innerhalb der Antriebseinheit 20 ist eine Antriebswelle 30
drehbar montiert, die sich quer zu der Propellerwelle
27 erstreckt und ein Antriebskegelzahnrad 32 an ihrem unteren Ende trägt.
Innerhalb einer Zwischenein
heit 22 ist eine Motorausgangswelle 34 drehbar montiert,
die mit dem einen Ende der Motorkurbelwelle (nicht ge
zeigt) gekuppelt ist und antreibend mit dem anderen Ende
der Antriebswelle 30 mittels einer Universalkupplung 36
des Zahnradtyps verbunden ist. Die vertikal angeordnete
Antriebswelle 30 ist vorzugsweise mit der Propeller
welle 27 über ein mittels einer Schaltkupplung schaltbares Umkehrgetriebe gekup
pelt, das allgemein mit dem Bezugszeichen 42 versehen ist
und detaillierter in Fig. 2 gezeigt ist.
Das zur Veranschaulichung gezeigte Getriebe 42
enthält ein Paar von axial voneinander entfernt angeordne
te Kegelzanrädern 44 und 46, die koaxial mit und
unabhängig von der Propellerwelle 27 drehbar sind und in das
Antriebskegelzahnrad 32 eingreifen. Das Getriebe 42 bzw. dessen Schaltkupplung enthält
außerdem ein Teil, welches wahlweise das Kegel
zahnrad 46 oder das sich entgegengesetzt drehende Kegel
zahnrad 44 mit der Propellerwelle 27 in Eingriff bringt, um dadurch das
Auswählen der Drehrichtung des Propellers 28 zu ermögli
chen. Dieses Teil hat die Form einer Antriebsklaue oder Kupplungsklaue 48, wie
sie in Fig. 2 gezeigt ist, welche auf der Propeller
welle 27 zwischen dem Kegelzahnrad 44 und dem Kegelzahnrad
46 zur gemeinsamen Drehung mit der Propellerwelle 27
und zum axialen Bewegen auf der Propellerwelle 27
zwischen einer zentralen oder neutralen Position, in wel
cher sie gezeigt ist, einer Vorwärtsantriebsposition, in
die sie nach links in Eingriff mit dem Kegelzahnrad 44 ver
schoben wird, und in eine entgegengesetzte Antriebsposi
tion in die sie nach rechts von der neutralen Position aus
in einen vollkommen angetriebenen Dreheingriff mit dem ande
ren Kegelzahnrad 46 bewegt wird, sitzt. Die Antriebsklaue
48 hat einen oder mehrere am Umfang in Abständen angebrach
te sich axial erstreckende Antriebsnasen 49 an ihren sich
gegenüberstehenden Enden. Die Antriebsnasen 49 sind zum
Eingreifen in jeweilige komplementäre
Antriebsnasen 51 vorgesehen, die in jedem der Kegelzahnräder 44 und 46
vorgesehen sind. Auf diese Weise treten dann, wenn die Antriebs
klaue 48 vollständig in die Vorwärts- oder Rückwärtsan
triebspositionen bewegt wird, die Antriebsnasen 49 an einem
Ende der Antriebsklaue vollständig in Eingriff mit den in
axialer Richtung benachbarten komplementären Antriebsnasen
51, des betreffenden Kegelbahnrades 44 oder 46,
und die Propellerwelle 27 wird entweder in
Vorwärtsrichtung oder in Rückwärtsrichtung - abhängig da
von, welches Kegelzahnrad 44 oder 46 die Antriebsklaue an
treibt - ange
trieben.
Die Antriebsklaue 48 wird zwischen der neutralen, der
Vorwärtsantriebs- und der Rückwärtsantriebsposition durch
einen bekannten unteren Verschiebemechanismus einer Betätigungsanordnung bewegt, der
allgemein mit 50 bezeichnet ist. Der Verschiebemechanismus
enthält ein Verschiebungsbetätigungsele
ment 52, das wirksam mit der Antriebsklaue 48 verbunden und so montiert ist,
daß es eine gemeinsame axiale Bewegung damit
relativ zu der Propellerwelle 27 ausführen kann, wäh
rend die Drehung der Propellerwelle 27 relativ sowohl
zu der Antriebsklaue 48 als auch dem Verschiebungsbetäti
gungselement 52 ermöglicht ist. Der Verschiebemechanis
mus 50 enthält außerdem eine Betätigungsstange 54, die in
nerhalb der Antriebseinheit 20 zur Hin- und Herbewegung
quer zu der Achse der Propellerwelle 27 zwischen der in Fig. 1 und Fig. 2
gezeigten neutralen Position und den
Vorwärts- und Rückwärtsantriebspositionen gehalten wird.
Die Betätigungsstange 54 ist mit dem Verschiebungsbetäti
gungselement 52 verbunden, um eine axiale Bewegung des Ver
schiebungsbetätigungselements 52 zu bewirken und auf diese
Weise eine axiale Bewegung der Antriebsklaue 48 relativ zu
der Propellerwelle 27 in Abhängigkeit von der Bewe
gung der Betätigungsstange 54 quer zu der Achse der
Propellerwelle. In der gezeigten Konstruktion verursacht
eine Abwärtsbewegung der Betätigungsstange 54, daß das Ver
schiebungsbetätigungselement 52 nach links bewegt wird, und
eine Aufwärtsbewegung veranlaßt, daß das Verschiebungsbetä
tigungselement 52 nach rechts bewegt wird.
Die selektive Bewegung der Betätigungsstange 54 zum Schal
ten des Getriebes 42 erfolgt durch den Bootslenker,
wie dies mehr im einzelnen zu beschreiben sein wird, und
zwar über eine untere der Betätigungsanordnung zugehörige
Verschiebungseinheit, die allgemein
durch das Bezugszeichen 55 bezeichnet ist und die in Fig. 5
im einzelnen dargestellt ist. Die untere Verschiebungsein
heit 55 ist innerhalb der Antriebseinheit 20 nahe einer Ver
bindung zwischen dem Auspuffgehäuse 25 und dem unteren Ge
triebekasten 26 montiert und ist mechanisch mit und zwi
schen dem oberen Ende der Betätigungsstange 54 und einer der
Betätigungsanordnung zugehörigen
Schaltumsetzereinheit, die allgemein mit 56 bezeichnet ist,
verbunden. Die Schaltumsetzereinheit ist innerhalb des Bootes
angebracht und vorzugsweise an dem Motor 16 montiert.
Die Schaltumsetzereinheit 56 enthält ein Gehäuse 58 und
zumindest einen Teil eines Verschiebehilfsmittels, das all
gemein durch das Bezugszeichen 60 (vgl. Fig. 3) bezeich
net ist und welches einen Verschiebehebel enthält, der all
gemein mit 61 bezeichnet ist und der auf einer Seilscheiben
segmentwelle 62 befestigt ist, die drehbar in dem Gehäuse
58 montiert ist, um eine Drehbewegung des Verschiebehebels
relativ zu und außerhalb des Gehäuses 58 zu ermöglichen.
Der Verschiebehebel 61 ist wirksam mit einer geeigneten,
durch den Bootslenker positionierbaren Steuerung verbunden,
die ein Druckzugseil 64 und einen Hauptsteuerhebel (nicht
gezeigt) enthält, und dreht sich in entgegengesetzten Richtungen
von einer neutralen Position aus in Abhängigkeit von einer
Vorwärts- und Rückwärtskraft oder Bewegung des Zugdruck
seils 64, was sich aus der Betätigung des Hauptsteuer
hebels durch den Bootslenker ergibt. Der Verschiebehebel 61
in Fig. 3 ist in seiner neutralen Position gezeigt und wird
mehr im einzelnen später zusammen mit einer weiteren Be
schreibung des Verschiebehilfsmittels 60 erläutert, das
die Zündunterbrechungsschaltung 200 enthält, die in Fig. 9
gezeigt ist. Zunächst wird eine allgemeine Beschreibung
eines Zugzugseil-Aufbaus gegeben, der den Verschiebemechanismus oder
die Betätigungsanordnung, welche für das Schalten des Getriebes
42 in Abhängigkeit von der Bewegung des Druckzugseils 64
durch den Bootslenker erforderlich ist, vervollständigt.
Es ist ein Zugzugseil-Aufbau 65 (vgl. Fig. 4) zum Verbin
den des Verschiebehebels 61 gemäß Fig. 3 mit der Betäti
gungsstange 54 vorgesehen. Diese Verbindung wird mittels
der unteren Verschiebungseinheit 55 vorgenommen. Die Betäti
gungsstange 54 bewegt sich senkrecht in Abhängigkeit von
der Drehbewegung der Seilscheibensegmentwelle 62 durch den
Verschiebehebel. Die senkrechten Bewegungen lenken dadurch
das Verschiebungsbetätigungselement 52 und die damit verbun
dene Antriebsklaue 48 in dem Getriebe 42 aus.
Wie schematisch in Fig. 4 angedeutet, besteht der Zugzug
seil-Aufbau 65 aus einer flexiblen Doppel-Zugzugkabel-Kanal
anordnung, die ein erstes Verschiebeseil 66 und ein zweites
Verschiebeseil 68 enthält, welche Verschiebeseile durch
einen flexiblen äußeren Mantel 70 bedeckt sind, aus dem die
Verschiebeseile herausragen. Der Zugzugseil-Aufbau 65 er
streckt sich durch das Innere der Zwischeneinheit 22 und
durch die Antriebseinheit 20, wobei ein Ende des Mantels 70
mit der Schaltumsetzereinheit 56 und das andere Ende mit
der unteren Verschiebungseinheit 55 verbunden ist.
Wie gezeigt, ist die Schaltumsetzereinheit 56 ein Seilschei
bensegment 72, das zu seiner Drehung mit der Seilscheiben
segmentwelle 62 verbunden ist, und es ist eine Leerlauf
seilscheibe 73 zur Verbindung der sich gegenüberstehenden
Enden jedes der Verschiebeseile 66 und 68 mit dem Verschie
behebel 61 und dem oberen Ende der Betätigungsstange 54
vorgesehen, so daß die Bewegung eines der Verschiebeseile
eine Bewegung des anderen Verschiebeseils in entgegengesetz
ter Richtung, in welcher die Verschiebeseile stets die Last
ziehen, verursacht. Wie ersichtlich ist, bewirkt die Dreh
bewegung der Seilscheibensegmentwelle 62 und des Seilschei
bensegments 72 in einer Richtung eine Bewegung der Betäti
gungsstange 54 und der Antriebsklaue 48 in einer Richtung,
während eine Drehbewegung der Seilscheibensegmentwelle 62
in der anderen Richtung Bewegungen der Betätigungsstange 54
und der Antriebsklaue 48 in der entgegengesetzten Richtung
bewirkt.
Ein Durchhang der Verschiebeseile 66 und 68 während ihrer
Benutzung oder durch eine Häufung von Herstellungstoleran
zen zur Zeit des Zusammenbaus könnte sich in eine "verlore
ne Bewegung" in dem Verschiebemechanismus umsetzen. Um dies
weitmöglichst zu vermeiden, ist ein Seilspannmit
tel, das allgemein in Fig. 4 mit 74 bezeichnet ist, zur
Vorspannung des Mantels 70 in einer Richtung entgegenge
setzt der Zugrichtung der Verschiebeseile 66 und 68 vorgesehen,
um so den Mantel 70 zu strecken und um dadurch die
Seilspannung aufrechtzuerhalten.
Die für diese Konstruktion vorstehend gegebene Beschreibung
dient lediglich dem Verständnis des Hintergrundes für die
vorliegende Erfindung. Eine mehr ins einzelne gehende Erläu
terung kann in der US-Patentanmeldung Serial No. 8 90 499
nachgeschlagen werden, die auf den Anmelder der vorlie
genden Erfindung zurückgeht.
Eine Schwierigkeit bei dem Verschiebevorgang tritt gelegent
lich dann auf, wenn die axiale Bewegung der Antriebsklaue
48 während einer Getriebeschaltung zu einer "Gegenüberstel
lungs- oder einer Eckantriebs"-Bedingung mit einem der Ge
triebekegelzahnräder 44 bzw. 46 führt. Gemäß Fig. 2 kann die äußere
Fläche einer Antriebsnase 49 gegen eine äußere Fläche einer
Antriebsnase 51 stoßen, und das Axialverschiebungsbetäti
gungselement zum Einbringen der Antriebsklaue in einen Ein
griff mit einem Kegelzahnrad veranlaßt - als Ergebnis eines Versuchs
des Bootslenkers, eine Verschiebung in eine Vorwärts- oder
Rückwärtsantriebsstellung zu bewerkstelligen - die
Antriebsklaue 48 und ein Kegelrad 44 bzw. 46, sich miteinander zu dre
hen, wobei die Antriebsnasen 49 der Antriebsklaue 48 und die An
triebsnasen 51 des Kegelzahnrades 44 bzw. 46 gegeneinanderstoßen und in
einer Fläche-auf-Fläche-Berührung miteinander verbleiben,
anstatt ineinander einzugreifen, wodurch ein vollständiger
Eingriff der Antriebsklaue 48 mit dem Kegelzahnrad 44 bzw. 46 verhindert
wird.
Auf diese Weise könnten in einem derartigen "Eckantriebszu
stand" die Antriebsnasen 51 eines der
Kegelzahnräder 44 oder 46 die Antriebsnasen 49 antreiben, wobei nur die Ecken der
Antriebsklaue 48 und der Antriebskegelzahnräder 44 bzw. 46 in Berührung
sind. Die Nasen 51 des Antriebskegelzahnrades 44 bzw. 46 übertragen
ein Drehmoment auf die Nasen 49 der Antriebsklaue 48 als Er
gebnis dieser "Eckberührung", so daß die Antriebsklaue 48 und
das Antriebskegelzahnrad 44 bzw. 46 manchmal in derselben relativen
Winkelposition zusammendrehen, so daß dieser Zustand auf
rechterhalten bleibt. In diesem "Eckantriebszustand" wirken
die Umfangskräfte auf die Nasen 49 der Antriebsklaue 48 aufgrund
des Drehmoments, das von dem Antriebskegelzahnrad 44 bzw. 46 übertra
gen wird, auf die antreibenden Ecken der Nasen 49 der Antriebs
klaue 48, um so der Kraft des Axialverschiebungsbetätigungsele
ments 52 zu widerstehen, das versucht, die Antriebsklaue 48 in
einen vollständigen Eingriff mit einem Kegelzahnrad 44 bzw. 46 zu brin
gen. Dieser Zustand wird auch als "Sperrzustand" bezeich
net, der solange aufrechterhalten wird, wie genügend Motor
drehmoment auf das Antriebskegelzahnrad 44 bzw. 46 übertragen wird, um
die Antriebsklaue 48 und das Kegelzahnrad 44 bzw. 46 miteinan
der drehen zu lassen.
Um diesen "Sperrzustand" zu überwinden und um allgemein die
Getriebeschaltung zu unterstützen, ist das zuvor erwähnte
Verschiebehilfsmittel 60 gemäß Fig. 3 vorgesehen. Zusätz
lich zu dem Verschiebehebel 61, der die Zugzugseil-Anord
nung bewegt, ist das Verschiebehilfsmittel 60 derart vorgese
hen, daß es die bereits erwähnte Zündunterbrechungs
schaltung 200 zum selektiven Unterbrechen der Zündung des
Motors 16 zur momentanen Herabsetzung des Motordrehmoments
enthält, um es den Nasen 49 der Antriebsklaue 48 und des Antriebs
kegelzahnrades 44 bzw. 46 zu ermöglichen, in einen vollständigen Ein
griff miteinander zu kommen. Zusätzlich unterstützt - zur
Überwindung des "Sperrzustandes" - das Verschiebehilfsmittel 60
in Fig. 3 die axiale Bewegung der Antriebsklaue 48 aus dem
Eingriff mit dem Kegelzahnrad heraus, da die Herabsetzung
des Motordrehmoments und der Drehzahl aufgrund der
Zündungsunterbrechung die Kräfte verringert, die durch die
Nasen 51 des Antriebskegelzahnrades 44 bzw. 46 auf die angetriebenen Na
sen 49 der Antriebsklaue 48 ausgeübt werden.
Das Verschiebehilfsmittel 60 enthält eine auf den Schaltbetätigungs
widerstand ansprechende, nachstehend als Lastererfassungsmittel 63 bezeichnete
Einrichtung, die den Verschiebehebel 61 und einen ersten Schalter 130 auf
weist, der, wenn er betätigt wird, die Zündunterbre
chungs-Schaltung 200 gemäß Fig. 9 zum selektiven Unterbre
chen der Zündung des Motors 16 unter noch zu beschreibenden Umständen
wirksam schaltet, um dadurch
die Getriebeschaltung zu unterstützen. Grundsätzlich erfaßt
das Lasterfassungsmittel 63 den gegebenenfalls auftretenden Widerstand,
der Antriebsklaue 48 über die
Schiebebetätigungskraft, die sich ergibt, wenn die Antriebsklaue 48
und ein Kegelzahnrad 44 bzw. 46 nicht vollständig miteinander
im Eingriff stehen. Ferner erfaßt das Lasterfassungsmittel 63 den Wider
stand gegen ein Zurückziehen der Antriebsklaue 48 von dem Kegel
zahnrad 44 bzw. 46. Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, besteht der Ver
schiebehebel 61 aus einem Aufbau, der aus einem unteren
Teil 80 und einem oberen Teil 92 besteht, welche miteinan
der zusammenwirken. Diese Teile sind vorgespannt, um eine
bestimmte Winkelbeziehung relativ zueinander aufrechtzuer
halten. Der erste Schalter 130 ist so angeordnet, daß er
betätigt wird, wenn das untere Teil 80 und das obere Teil
92 aus ihrer normalen relativen Winkelbeziehung ausgelenkt
werden. Das untere Teil 80 und das obere Teil 92 sind durch
eine Feder 120 vorgespannt, so daß ein vorbestimmter Wider
stand gegen eine axiale Bewegung der Antriebsklaue 48 wäh
rend einer Getriebeschaltung eine Überwindung der Vorspan
nung bewirkt, in welchem Fall sich das obere Teil 92 rela
tiv zu dem unteren Teil 80 verdreht, wodurch der erste
Schalter 130 betätigt wird.
Das untere Teil 80 hat ein gegabeltes Ende 82, das durch
einen Bolzen 84 mit der Seilscheibensegmentwelle 62 zur
Drehung damit verbunden ist, und enthält ein oberes Ende
86, das ein Lager 88 hat, welches in einer Öffnung 90 mon
tiert ist. Das obere Teil 92 ist drehbar mit dem unteren
Teil 80 durch einen Drehbolzen 94 verbunden, der sich von
dem unteren Teil durch das Lager 88 erstreckt. Der Drehbol
zen 94 ist mit dem oberen Teil durch eine Anordnung verbun
den, die Dichtungsringe 96 und eine Sperrmutter 98 enthält.
Das obere Teil 92 hat außerdem einen zweiten Drehbolzen
102, der von dem ersten Drehbolzen 94 einen Abstand auf
weist und mit dem von dem Bootslenker gesteuerten Druckzug
seil 64 verbunden ist, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Wie
am besten Fig. 6 und Fig. 7 zu entnehmen ist, hat das obere
Teil 92 einen versetzten unteren Bereich 108, der einander ge
genüberstehende und einen Abstand voneinander aufweisende
Halteflansche 104 hat, die mit komplementären Anschlagflan
schen 106 abhängig von dem unteren Teil 80 zusammenarbei
ten, um die U-förmige vorspannende Feder 120 in einer fest
gelegten Position zu halten, wie dies im einzelnen nachstehend
beschrieben wird. Der untere Bereich 108 enthält außerdem
einen Endbereich, der einen sich axial ausdehnenden
Nocken 110 enthält, auf dem eine innere Nockenfläche 112 mit
angehobenen Kanten 114 und einer zentralen Ausnehmung 116
ausgebildet sind.
Die U-förmige Feder 120 hat sich nach außen erstreckende
Arme 123, die gegen die komplementären Halteflansche 104
auf dem oberen Teil 92 und die Anschlagflansche 106 auf
dem unteren Teil 80 drücken. Wie zuvor erwähnt, hält die
Feder 120 das untere Teil 80 und das obere Teil 92 in einer
bestimmten relativen Winkelposition zueinander, wenn eine
Verschiebekraft auf den zweiten Drehbolzen 102 des oberen
Teils 92 durch das Druckzugseil 64 ausgeübt wird, so daß
sowohl das untere Teil 80 als auch das obere Teil 92 zusam
men normal mit der Seilscheibensegmentwelle 62 gedreht wer
den. Wenn die Kraft zum Bewegen der Antriebsklaue 48 in
Richtung eines Eingriffs mit dem Antriebskegelzahnrad 44 bzw. 46 oder
in umgekehrter Richtung einen vorbestimmten oberen Wert
übersteigt und zu der Seilscheibensegmentwelle 62 übertra
gen wird, um einer Drehung des unteren Teils 80 zu widerstehen,
veranlaßt eine ständige Kraft, die durch das Druckzug
seil 64 auf das obere Teil 92 ausgeübt wird, daß die Halte
flansche 104 und die Anschlagflansche 106 einen der Arme
123 der U-förmigen Feder 120 relativ zu dem anderen Arm
auslenken, was dazu führt, daß sich das obere Teil 92 mit
dem Drehbolzen 94 relativ zu dem unteren Teil 80 verdreht.
Da die Feder in beiden Richtungen eine Vorspannung ausübt,
wird sich das obere Teil 92 relativ zu dem unteren Teil 80
in jeder Richtung verdrehen, und zwar abhängig davon, ob
das von dem Bootslenker betätigte Druckzugseil 64 auf den
zweiten Drehbolzen 102 einen Zug oder einen Druck ausübt,
wenn ein außergewöhnlicher Widerstand gegen die Verschie
bung auftritt.
Wenn das Motordrehmoment und die Motordrehzahl niedrig ge
nug sind, dreht eine Zugkraft, die auf das obere Teil 92
mittels des durch den Bootslenker betätigten Druckzugseils
64 einwirkt, das obere Teil 92 zusammen mit dem unteren
Teil 80, um eine Drehung der Seilscheibensegmentwelle 62
zu bewirken, und demzufolge bewegt sich die Antriebsklaue 48
in Richtung des vollkommenen Antriebszustandes. Wenn indessen
ein "Sperrzustand" auftritt, wenn das Druckzugseil 64
eine Kraft auf das obere Teil 92 ausübt und wenn der Wider
stand gegen die Verschiebung außergewöhnlich hoch ist,
dreht sich das obere Teil 92 relativ zu dem unteren Teil
80. Diese relative Auslenkung betätigt den ersten Schalter
130, was die Zündunterbrechungs-Schaltung gemäß Fig. 9
in die Lage versetzt, die Motordrehzahl, wie dies erforder
lich ist, zu verringern, um die Antriebsklaue 48 in die Lage
zu versetzen, in einen vollkommenen Eingriff mit dem einen
oder dem anderen Kegelzahnrad 44 bzw. 46 in dem Getriebe 42 gemäß Fig. 2
zu kommen.
Im einzelnen ist festzustellen, daß der erste Schalter 130
normalerweise geöffnet ist. Er hat ein Schaltelement 131. Der
Schalter ist in einem unteren versetzten Bereich des unte
ren Teils 80 mittels Schrauben 139 derart montiert, daß das
Schaltelement 131 in der Ausnehmung
116 des Nockens 110 auf dem oberen Teil 92 ruht, wenn sich
das obere Teil 92 und das untere Teil 80 in ihrer normalen
relativen Winkelstellung befinden. Auf diese Weise wird,
wenn sich das obere Teil 92 relativ zu dem unteren Teil in
einer beliebigen Richtung verdreht, das Schaltelement 131
des ersten Schalters 130 durch eine der
Kanten 114 des Nockens 110, wie dies durch eine Phantomlinie
in Fig. 3 angedeutet ist, niedergedrückt.
Wie in Fig. 9 gezeigt, ist der erste Schalter 130 normaler
weise geöffnet, wenn kein Widerstand gegen das Umschalten
des Getriebes auftritt. Wenn dieser Widerstand jedoch auf
tritt, wird das Schaltelement 131 betätigt, in welchem Falle ein
Stromkreis von der Kathode des gesteuerten Halbleiterschalters
204 nach Masse geschlossen wird, wodurch eine
bestimmte Anzahl von Zündimpulsen zum Zwecke der Herabset
zung der Motordrehzahl gegen Masse abgeleitet werden. Wie
später im einzelnen zu erklären sein wird, erfaßt eine Mo
tordrehzahl-Abtastschaltung innerhalb der Zündunterbre
chungsschaltung 200 gemäß Fig. 9 die Motordrehzahl und
bestimmt die Periodizität, bei welcher die Zündimpulse ab
zuleiten sind, um die Motordrehzahl auf einen vorbestimmten
Wert herunterzuregeln, bei welchem das Schalten oder Ver
schieben der Antriebsklaue 48 leicht durchgeführt werden
kann. Vor einer Beschreibung der neuartigen Schaltungsanord
nung zum Abtasten der Motordrehzahl und zum Unterbrechen
der Zündung gemäß Fig. 9 ist zunächst die Erklärung eines
weiteren Merkmals des Verschiebehilfsmittels 60 erforder
lich. Dieses Merkmal bezieht sich auf ein Positionserfas
sungsmittel, das allgemein in Fig. 3 mit 129 bezeichnet
ist. Dieses Mittel erfaßt die tatsächliche axiale Position
der Antriebsklaue 48. Die Zündunterbrechungsschaltung
200 ist von dem Positionserfassungsmittel abhängig, um die
Zündung des Motors selektiv zu steuern. Im einzelnen ist
festzustellen, daß das Positionserfassungsmittel 129 einen
zweiten Schalter 132 aufweist, der ein Betätigungselement
133 und einen Nocken 142 hat, welcher sich von einem Seitenbe
reich des unteren Teils 80 aus erstreckt. Der zweite Schal
ter 132 ist auf einem winkelmäßig einstellbaren Bügel 135
montiert, der mit dem Gehäuse 58 für die Schaltumsetzerein
heit mittels Bolzen oder Schrauben 136 verbunden ist. Der
Nocken 142 hat eine Kante 143 mit einer zentralen Ausnehmung
145 und Anhebeelemente oder Kantenbereiche 144, die den
zweiten Schalter 132 betätigen, wenn sich das untere Teil
80 in eine Position gedreht hat, die mit derjenigen der
Antriebsklaue 48 korrespondiert, welche sich vollständig in
eine Vorwärts- oder Rückwärtsantriebsposition bewegt hat.
Das Positionserfassungsmittel 129 könnte unabhängig von dem
Lasterfassungsmittel 63 benutzt werden und könnte an ande
ren Punkten der Bewegungsstrecke der Antriebsklaue betätigt
werden, um die Zündunterbrechungs-Schaltung und damit
die Motorzündung zu steuern. In der bevorzugten Konstruk
tion enthält indessen das Positionserfassungsmittel 129 den nor
malerweise geschlossenen zweiten Schalter 132, der die ex
tremen Punkte der Bewegungsstrecke des unteren Teils 80 er
faßt und bei diesen betätigt wird und der in Reihe mit dem
ersten Schalter 130 liegt, so daß er betätigt wird, um die Funktion des
ersten Schalter 130 zu übersteuern und die selektive
Unterbrechung der Motorzündung durch die Schaltungsanord
nung gemäß Fig. 9 zu beenden. Dieser "Übersteuerungszustand"
könnte aus einem außergewöhnlichen Hub des Druckzugseils
64 oder aus einer Fehleinstellung der neutralen Position
des Verschiebehebels 61 resultieren.
Nachdem nun bekannte Arten von Antriebsklauenpositions-
und Widerstandserfassungsmittel beschrieben worden
sind, ist ein ausreichender Hintergrund für die Beschrei
bung der motordrehzahlabhängigen Zündunter
brechungsschaltung nach der Erfindung gemäß Fig. 9 gegeben. Um es noch ein
mal zu wiederholen, ist festzustellen, daß während des nor
malen Betriebes des Bootsmotors 16 die Unterbrecherkontakte
19a fortlaufend durch einen sich drehenden Verteilernocken
(nicht gezeigt) geöffnet und geschlossen werden und daß
Hochspannungsimpulse von der Sekundärwicklung (nicht ge
zeigt) der Zündspule mit der Primärwicklung 19 an die Mo
tor-Zündkerzen in herkömmlicher Weise für eine Brennkraft
maschine geliefert werden. Wenn die Unterbrecherkontakte
19a geöffnet sind, ist die Primärwicklung 19 von Masse abge
trennt, und es wird ein Stromimpuls an die Eingangsklemme
202 der Zündunterbrechungsschaltung 200 geliefert.
Derartige Impulse werden normalerweise nicht durch
die Zündunterbrechungsschaltung nach Masse kurzgeschlossen. Wenn je
doch dem Verschieben der Antriebsklaue 48 ein Widerstand ent
gegengesetzt wird und die Motordrehzahl herabgesetzt werden
muß, um einen vollständigen Eingriff der Antriebsklaue 48 mit
einem Kegelzahnrad 44 bzw. 46 in dem Getriebe 42 zu ermöglichen, wird der
Widerstand der Antriebsklaue 48 erfaßt, wie dies beschrie
ben wurde, und es wird der normalerweise geöffnete erste
Schalter 130 geschlossen. Die Zündunterbrechungsschal
tung wird wirksam, um einige der Zündimpulse nach Masse abzu
leiten und um dadurch die Motordrehzahl auf einen vorbe
stimmten Wert herabzusetzen, der genügend hoch ist, um zu
verhindern, daß der Motor 16 "abgewürgt" wird, jedoch niedrig
genug, um das Verschieben der Antriebsklaue 48 in einen voll
ständigen Eingriff durchführen zu können. Die Zündunter
brechungsschaltung 200 wird wirksam, um eine selektive Ab
leitung von Zündimpulsen gegen Masse durch Steuern des
steuerbaren Halbleiterschalters 204 zu veranlassen,
der durch ein genormtes Symbol dargestellt ist, und der
eine Anode, eine Kathode und ein Steuer-Gate G aufweist. Die
Zündunterbrechungsschaltung liefert positive Impulse
an das Steuer-Gate G zum Einschalten des steuerbaren Halbleiterschalters
204 und zum Ableiten der Zündimpulse nach Masse über
den lastempfindlichen ersten Schalter 130 bzw. den von der Posi
tion des Kupplungsmittels, d. h. der Antriebsklaue 48,
abhängigen zweiten Schalter 132, und zwar
dann, wenn diese geschlossen sind. Wenn diese
beiden Schalter 130, 132 geöffnet sind, dreht der Bootsmotor 16 einfach
bei einer Drehzahl, die mit seiner Vergaserdrosselklappen
einstellung korrespondiert, sogar, wenn positive Signale an
das einschaltende Steuer-Gate des steuerbaren Halbleiterschalters
204 geliefert werden sollten.
Die elektrische Energie für die elektronische Schaltungsan
ordnung in Fig. 9 wird von einer Bordbatterie 205 gelie
fert, die normalerweise eine 12 V-Batterie ist. Die Ausgangs
spannung der Bordbatterie 205 wird an eine Spannungsregel
schaltung 206 abgegeben, die beispielsweise, jedoch nicht
einschränkend, derart ausgebildet ist, daß sie eine geregel
te Ausgangsspannung von 8,2 V über eine Elektronikschal
tungs-Versorgungsleitung abgibt. Diese Leitung ist mit
einer Positivpol-Stromversorgungsleitung 208 auf einer ge
druckten Schaltungsplatte (nicht gezeigt) verbunden.
Ein Zeitgeber 210 in integrierter Schaltkreistechnik ist
ein wichtiges Element in der Zündunterbrechungsschal
tung gemäß Fig. 9. Vorzugsweise wird z. B. ein Zeitgeber
des Typs 555 verwendet. Der Zeitgeber 210 kann
so beschaltet werden, daß er als Zeitwert-Komparator
arbeitet. Er vergleicht die Zündimpulsfolge
bzw. die Zeitintervalle zwischen den Zündimpulsen mit einer Ladezeit
konstanten-Periode einer Zeitschaltung. Die Zünd
impulsfolge gibt Aufschluß über die Motordrehzahl. Wenn die
Motordrehzahl unter einem vorbestimmten Wert läge, würde
das Verschieben der Antriebsklaue 48, d. h. das Schalten des
Getriebes 42, wenn dies zu dieser Zeit gewählt wird, nicht
verhindert werden, und der Zeitgeber 210 würde gestatten, daß
alle Zündimpulse an die Motorzündkerzen geliefert würden
und der Motor 16 bei der Drehzahl laufen würde, die durch seine
Vergaserdrosselklappe bestimmt ist. Wenn der Motor 16 bei
einer Drehzahl läuft, die oberhalb der voreingestellten
oder vorbestimmten Minimaldrehzahl liegt, welche erforder
lich ist, einen Drehzahlverlust zu verhindern, und das
Verschieben oder Schalten erschwert bzw. nicht möglich ist, wird der Zeitge
ber 210 wirksam, um einige der Zündimpulse durch kurzschließen nach Masse zu
unterdrücken, um den Motor 16 in seiner
Drehzahl, die nicht geringer als ein vorbestimmter minima
ler Drehzahlwert ist, herabzusetzen, so daß das Schalten durchge
führt werden kann. Wie später zu erkennen sein wird, erlaubt
der Zeitgeber 210, einen bestimmten Prozentsatz der Zündimpul
se, die an die Motorzündkerzen zu liefern sind, zu unter
drücken, wenn die Motordrehzahl herabge
setzt wird, um weitere Motordrehzahlverlust-Probleme zu
vermeiden.
Anschlußstifte 4 und 8 des Zeitgebers 210 sind mit der Po
sitivpol-Versorgungsleitung 208 verbunden. Ein Anschluß
stift 1 des Zeitgebers 210 ist mit einer Negativpol-Stromversor
gungsleitung 211 oder Masse verbunden. Ein weiterer Anschluß
stift 5 ist mit dem negativen Pol der Stromversorgung über
einen ersten Kondensator 212 verbunden, wobei der An
schlußstift 5 für keinerlei wichtige Zwecke in der Schal
tung verwendet wird.
Der Zeitgeber 210 ist mit einer RC-Zeitschaltung
zusammengeschaltet, die aus einem hochohmigen ersten Wider
stand 213 und einem damit in Reihe geschalteten Zeitgeber
kondensator 214 besteht. Die RC-Zeitschaltung ist zwi
schen die Positivpol-Stromversorgungsleitung 208 und die
Negativpol-Stromversorgungsleitung 211 bzw. Masse geschal
tet. Der erste Widerstand 213 und demzufolge die Zeitkon
stante der RC-Zeitschaltung können unterschiedliche Werte haben, wenn die Zündunter
brechungsschaltung in unterschiedlichen Motoren verwendet wird. Der
erste Widerstand 213 wird aus Kompatibilitätsgründen für
2-, 4-, 6- oder 8-Zylindermotoren ausgewählt, die bei
spielsweise jeweils eine unterschiedliche Zündimpulsfre
quenz bei der gleichen Motordrehzahl haben. Auf diese Weise
ist der erste Widerstand 213 so ausgewählt, daß er eine
minimale Drehzahl einstellt, oberhalb welcher die Zündung
abgeschaltet wird oder begonnen wird, einige der Zündim
pulse zur Herabsetzung der Motordrehzahl auszuschließen
oder zu eliminieren. Wie bekannt ist, sind Anschluß
stifte 6 und 7 des Zeitgebers 210 des genannten Typs der
Schwellwertspannungsabtastanschluß bzw. der Entladungs-An
schluß zum Entladen eines Kondensators. Wenn der Zeit
geber-Kondensator 214 auf etwa 2/3 der Spannung zwischen
der Positivpol-Stromversorgungsleitung 208 und der Negativ
pol-Stromversorgungsleitung 211 geladen ist, ist eine
Schwellwertspannung erreicht, was über den Anschlußstift 6
erkannt wird. Wenn der Zeitgeber-Kondensator 214 geladen
wird, befindet sich ein Ausgangs-Anschlußstift 3 des Zeitge
bers 210 in einem Zustand hohen Potentials, d. h. der liegt
nahezu auf der Spannung, die zwischen der Positivpol-Strom
versorgungsleitung 208 und der Negativpol-Stromversorgungs
leitung 211 besteht. Wenn der Schwellwertspannungspegel an
dem Anschlußstift 6 abgetastet bzw. erfaßt wird, wird der Kondensator 214
über den Entladungs-Anschlußstift 7 des Zeitgebers 210 ent
laden, und der Ausgangs-Anschlußstift 3 wird auf einen Zu
stand niedriger Spannung nahe dem Potential der Negativpol-
Stromversorgungsleitung 211 umgeschaltet. Der Zeitgeber-Kon
densator 214 kann fortfahren, sich über den Entladungs-An
schlußstift 7 zu entladen, und der Ausgangs-Anschlußstift 3
verbleibt auf dem Zustand niedrigen Potentials, bis der
Zeitgeber 210 über seinen Trigger-Anschlußstift 2, wenn diesem
ein Impuls mit abfallender Flanke zugeführt wird, neu ge
triggert wird. Auf diese Weise würde sich ohne jede weitere
Schaltung der Zeitgeber-Kondensator 214 laden, der Aus
gangs-Anschlußstift 3 würde während dieses Ladevorgangs auf
hohem Potential liegen, die Schwellenspannung würde abgeta
stet, der Zeitgeberkondensator 214 würde entladen und der
Ausgangs-Anschlußstift 3 würde auf ein niedriges Potential
umgeschaltet und würde auf diesem verbleiben, bis ein Rück
setzimpuls mit fallender Flanke an den Trigger-Anschluß
stift 2 geliefert würde.
Der Ausgangs-Anschlußstift 3 des Zeitgebers 210 ist über
einen zweiten Widerstand 215 mit relativ geringem Wider
standswert mit einem Verbindungspunkt J verbunden, der zwi
schen einem dritten Widerstand 216 und einem zweiten Konden
sators 217 liegt. Das obere Ende oder ein erster Verzwei
gungspunkt 218 des dritten Widerstandes 216 ist über eine
Leitung 219 mit dem Gate-Anschluß G des steuerbaren Halbleiterschalters
204 verbunden. Unter bestimmten Umstän
den, die zu beschreiben sein werden, ist der Ausgangsstrom
von dem Ausgangs-Anschlußstift 3 der Gate-Strom zur Versor
gung des steuerbaren Halbleiterschalters 204 zum
Einschalten dieses steuerbaren Halbleiterschalters 204 in
einer geeigneten Phasenbeziehung, wenn dies verlang wird,
um die Motordrehzahl herabzusetzen, um so die Getriebeschal
tung vorzunehmen. Es sei bemerkt, daß ein vierter Wider
stand 220 einer aus dem dritten
Widerstand 216 und dem zweiten Kondensator 217 bestehenden, als
Zeitverzögerungsschaltung zu betrachtenden Schaltung
parallel geschaltet ist, um den Kondensator 217
unter bestimmten Umständen zu entladen. Der Wert
des vierten Widerstandes 220 ist indessen wesentlich höher
als der Wert des dritten Widerstandes 216, so daß normaler
weise Stromimpulse über letzteren an das Gate des steuerbaren
Halbleiterschalters 204 geliefert werden können.
Als nächstes wird der Zündimpulseingang der Schaltungsanord
nung betrachtet. Jedesmal dann, wenn die Unterbrechungskontak
te 19a öffnen, um einen Zündimpuls zu verursachen, wird ein
korrespondierender Impuls an die Eingangsklemme 202 auf der
linken Seite der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 9 gelie
fert. Dies tritt jedesmal dann ein, wenn der Motor läuft.
Jeder Impuls wird über einen strombegrenzenden fünften Wi
derstand 221 und einen weiteren sechsten Widerstand 222 an
die Basis eines nachstehend als zweiten Transistor bezeichneten
Transistor Q1 geliefert. Jedesmal
dann, wenn ein Zündimpuls auftritt, wird dieser zweite Tran
sistor Q1 eingeschaltet, was Wirkungen zeigt, die später
erklärt werden. Ein siebter Widerstand 223, der parallel zu
einem dritten Kondensator 224 geschaltet ist, stellt mit
diesem zusammen eine Filterschaltung dar, die Kontaktprell-
oder Doppel-Triggerungen des zweiten Transistors Q1
verhindern soll, welche sich ansonsten aus ungleichförmigen
oder viele Spannungsspitzen aufweisenden
Zündimpulssignalen ergeben könnten.
Der Kollektorstromkreis des zweiten Transistors Q1 wird über
einen Kollektorwiderstand 225 von der Positivpol-Stromver
sorgungsleitung 208 her versorgt. Jedesmal dann, wenn der
zweite Transistor Q1 momentan gepulst oder getriggert wird,
wird ebenfalls ein nachstehend als erster Transistor bezeichneter
Transistor Q2 eingeschaltet, um
den Zeitgeber-Kondensator 214, der dem Zeitgeber 210 zuge
ordnet ist, zu entladen. Der erste Transistor Q2 ist nor
malerweise in seinen gesperrten Zustand durch eine Spannung
vorgespannt, die an einem zweiten Verzweigungspunkt 226 in
einer Spannungsteilerschaltung auftritt, welche aus einem
achten Widerstand 227 und einem neunten Widerstand 228 be
steht, die in Reihe geschaltet zwischen der Positivpol-
Stromversorgungsleitung 208 und der Negativpol-Stromversor
gungsleitung 211 angeordnet sind. Der Kollektor des zweiten
Transistors Q1 ist an den zweiten Verzweigungspunkt 226 des
Spannungsteilers angeschlossen und demzufolge an die Basis
des ersten Transistors Q2 über einen vierten Kondensator
229. Während der Zeitintervalle zwischen den Zündimpulsen, wenn
der zweite Transistor Q1 ausgeschaltet ist, lädt sich der
vierte Kondensator 229 über die Reihenschaltung, die ausgehend von
der Positivpol-Stromversorgungsleitung 208 von dem
Kollektorwiderstand 225, dem vierten Kon
densator 229 und dem neunten Widerstand 228 gebildet wird. Auf diese Weise
wird während der Zeitintervalle zwischen den Zündimpulsen die in Fig. 9 als
linke Kondensatorplatte gezeichnete Kondensatorelemente
des vierten Kondensators 229 positiv und dessen rechte
Kondensatorelektrode negativ geladen. Wenn der zweite Transistor Q1 in seinen
leitenden Zustand aufgesteuert wird, wird die linke Kondensator
elektrode des vierten Kondensators 229 effektiv mit Masse, d. h. mit
der Negativpol-Stromversorgungsleitung 211 verbunden, und dieser entsprechende
Impuls mit abfallender Flanke erscheint an dem zweiten Ver
zweigungspunkt 226 und der Basis des ersten Transistors
Q2. Das Ergebnis ist, daß der Emitter-Basis-Kreis des
ersten Transistors Q2 dann in Vorwärtsrichtung durch die Span
nung an dem Zeitgeber-Kondensator 214 vorgespannt wird.
Dies schaltet den ersten Transistor Q2 ein und führt dazu,
daß der Zeitgeber-Kondensator 214 über eine Emitterleitung
230 des ersten Transistors Q2 und
über dessen mit der an Masse angeschlossenen Negativpol-Stromversorgungsleitung
211 verbundenen Kollektorleitung 231 entladen wird. Auf diese Weise ist
ersichtlich, daß ohne Rücksicht darauf, ob ein Getriebe
schalten versucht wird oder nicht, jeder Zündimpuls veran
laßt, daß der Zeitgeber-Kondensator 214
aufgrund der niedrigen Impedanz in dem Stromkreis auf nahezu Systemmassepoten
tial über
den ersten Transistor Q2 entladen wird.
Das wiederholte Auftreten von Impulsen mit abfallender Flan
ke an dem zweiten Verzweigungspunkt 226 läßt den oberen
Anschluß des neunten Widerstands 228 jedesmal dann negativ
werden, wenn ein Zündimpuls auftritt. Dieser Impuls mit
abfallender Flanke wird über einen zehnten Widerstand 232
bzw. eine Leitung an den Trigger-Anschlußstift 2 des Zeit
gebers 210 geliefert. Der Zeitgeber 210 spricht auf einen
negativen Trigger-Impuls an, wenn er
abgelaufen ist, um es dem Zeitgeber-Kondensa
tor 214 zu erlauben, damit zu beginnen, sich neu zu laden. Wenn
der Zeitgeber 210 noch nicht abgelaufen ist, hat der nega
tive Trigger-Impuls keine Wirkung. Wenn die Zündimpulse mit
einer genügend niedrigen Frequenz auftreten, hat der Zeit
geber 210 genügend Zeit, abzulaufen. Das heißt, daß der
Zeitgeber-Kondensator 214 genügend Zeit hat, die Schwellwert
spannung zu erreichen, wonach der Ausgangs-Anschlußstift 3
des Zeitgebers 210 in seinen Zustand niedrigen Potentials umge
schaltet wird und in diesem Zustand verbleibt, bis ein nega
tiver Trigger-Impuls an den Trigger-Anschlußstift 2 des
Zeitgebers 210 geliefert wird.
Es werden nun, nachdem alle Teile der Zündungsunterbre
chungsschaltung benannt worden sind, ihre Funktion ins
gesamt erläutert. Es bestehen verschiedene Motordrehzahl-Be
reiche oder -Bedingungen, auf die die Zündungsunterbre
chungsschaltung unterschiedlich reagiert. Zunächst wird
der Fall betrachtet, bei dem der Motor 16 bei einer Drehzahl
unterhalb des eingestellten Drehzahlpunktes läuft, in wel
chem Falle keine Zündungsunterbrechung oder keine Herabset
zung der Motordrehzahl notwendig ist, da das Einbringen der
Kupplung oder der Antriebsklaue 48 des Motors 16 in den vollen
Eingriff ohne Widerstand durchgeführt werden kann. Unter
diesen Umständen beginnt sich der Zeitgeber-Kondensator 214
neu zu laden, und der Ausgangs-Anschlußstift 3 des Zeitge
bers 210 nimmt den Zustand hohen Potentials, d. h. Logik-1-Pegel,
mit jedem ankommenden
Zündimpuls an, weil der Zeitgeber 210 durch einen Impuls
mit abfallender Flanke an seinem Trigger-Anschlußstift
2 jedesmal dann getriggert wird, wenn ein Zündimpuls auf
tritt. Da die Zündimpulse bei einer niedrigen Folgefrequenz
eintreffen, erreicht die Spannung an dem Zeitgeber-Konden
sator 214 die Schwellwertspannung zwischen den Zündimpulsen,
und der Zeitgeber 210 läuft ab. Das heißt, daß der Zeitgeber-Kon
densator 214 jedesmal über den Entladungs-Anschlußstift 7
des Zeitgebers 210 entladen wird. Der Ausgangs-Anschlußstift 3
nimmt den Zustand hohen Potentials am Beginn des Ladungsin
tervalls des Zeitgeber-Kondensators 214 ein, und der
verzögernde zweite Kondensator 217 in dem Ausgangsstrom
kreis beginnt sich zur gleichen Zeit zu laden. Während der
Zeit, in der der verzögernde zweite Kondensator 217 geladen
wird, wird kein Gate-Strom an den steuerbaren Halbleiterschalter
204 geliefert. Auf diese Weise wird ein
normaler Zündimpuls an die Zündkerze des Motors 16 geliefert.
Eine kurze Zeit später, nämlich dann, wenn der Anschluß
stift 6 des Zeitgebers 210 die Schwellwertspannung über dem
Zeitgeber-Kondensator 214 erfaßt, wechselt der Ausgangs-
Anschlußstift 3 des Zeitgebers seinen Potentialzustand in
den des Zustandes mit niedrigem Potential, d. h. den Logik-0-Pegel-Zustand, und der Zeitge
ber-Kondensator 214 enlädt sich über den Entladungs-An
schlußstift 7. Zu diesem Zeitpunkt, nimmt, da der Ausgangs-
Anschlußstiftlauf ein niedriges Potential umgeschaltet hat,
kurz danach der obere Anschluß des zweiten Kondensators 217
oder der Verbindungspunkt J einen Zustand niedrigen Poten
tials an. Wenn der Verbindungspunkt J den Zustand niedrigen
Potentials einnimmt, fließt kein Gate-Strom für den steuerbaren
Halbleiterschalter 204, worauf dieser nicht
leitend bleibt. Der Zeitgeber-Kondensator 214 kann nicht
beginnen, sich neu zu laden, bis der nächste Zündimpuls
geliefert wird, bei dem der Trigger-Anschlußstift 2 des
Zeitgebers 210 auf ein niedriges Potential geht oder nega
tiv wird, um den Zeitgeber 210 zu triggern und um den Zeitge
ber-Kondensator 214 sich neu laden zu lassen. Der Ausgangs-
Anschlußstift nimmt dann wieder hohes Potential an, und der
Zyklus wiederholt sich, und da keine Zündimpulse nach Masse
abgeleitet werden, läuft der Motor entsprechend der Drosselklappeneinstellung
unterhalb des eingestellten
Motordrehzahlpunktes.
Wenn der nächste Zündimpuls auftritt, wiederholt sich der
gerade beschriebene Vorgang. Das heißt, daß die Transisto
ren Q1 und Q2 eingeschaltet werden und ein Triggerimpuls an
den Zeitgeber 210 geliefert wird. Das Wiederholen des Zy
klus erfolgt, da der Zeitgeber 210 abgelaufen ist und der Aus
gangs-Anschlußstift 3 auf einem niedrigen Potential liegt
und der Zeitgeber 210 auf einen Triggerimpuls an dem Trigger-An
schlußstift 2 wartet. Während des Wartens setzt der Zeit
geber-Kondensator 214 seine Entladung über den Entladungs-
Anschlußstift 7 fort. Wenn der Triggerimpuls auftritt,
nimmt der Ausgangs-Anschlußstift 3 des Zeitgebers 210 wieder
ein hohes Potential an, wenn der Zeitgeber-Kondensator
214 beginnt, sich zu laden. Indessen nimmt der Verbindungs
punkt J an dem verzögernden zweiten Kondensator 217 nicht
unmittelbar ein hohes Potential an, sondern wartet, bis der
zweite Kondensator 217 geladen wird. Auf diese Weise wird
kein Gate-Strom an den steuerbaren Halbleiterschalter
204 geliefert, und es wird ein normaler Zündimpuls an
die Zündkerze des Motors 16 abgegeben. Der steuerbare Halbleiterschalter
204 wird mit Gate-Strom versorgt, wenn
der verzögernde zweite Kondensator 217 geladen ist, während
der Zündimpuls jedoch zu dieser Zeit bereits aufgetreten
ist. Auf andere Weise ausgedrückt heißt dies, daß der verzö
gernde zweite Kondensator 217 geladen wird und das Gate des
steuerbaren Halbleiterschalters 204 freigegeben
wird. Dies tritt jedoch zwischen den Zündimpulsen auf. Auf
diese Weise läuft der Motor 16 auf normale Weise. Der Vorgang
wiederholt sich einfach wieder und wieder, und der Motor 16
setzt seinen Lauf in Übereinstimmung mit der Drosselklappen
einstellung fort.
Wie zuvor festgestellt, verbleibt der zweite Kondensator
217 nicht während des ganzen Invervalls zwischen Zündimpul
sen, die bei einer niedrigeren als der eingestellten Folge
frequenz eintreffen, auf hohem Potential, sondern entlädt
sich über einen Stromkreis, der aus dem dritten Widerstand
216 und dem vierten Widerstand 220 besteht. Der Grund für
den Entladestromkreis ist der, daß der zweite Kondensator
217 geladen werden muß, wenn der nächste Zündimpuls auf
tritt, um die Verzögerung, die zuvor erläutert wurde, zu
bewirken. Anderenfalls nähme der Ausgangs-Anschlußstift 3
des Zeitgebers 210 jedesmal dann, wenn ein Triggerimpuls
aufträte, den hohen Potential-Wert an, und jeder Zündimpuls würde
gegen Masse mittels des steuerbaren Halbleiterschalters
204 kurzgeschlossen. Auf diese Weise werden alle Zünd
impulse in dem besprochenen Fall durchgelassen, um den Mo
tor 16 in die Lage zu versetzen, bei der durch die Drosselklap
pe eingestellten Motordrehzahl zu laufen, um ein Abfallen
der Drehzahl zu verhindern.
Es sei nun angenommen, daß der Motor 16 bei einer höheren Dreh
zahl läuft und eine Getriebeschaltung unternommen wird,
wobei sich ein Schaltbetätigungswiderstand gegen die Verschiebebewegung der
art einstellt, daß der lastempfindliche erste Schalter
130 wieder geschlossen wird, während der die Position der Antriebsklaue 48
erfassende zweite Schalter 132 ebenfalls geschlossen ist. Es
sei nun beispielsweise angenommen, daß die einge
stellte minimale Motordrehzahl für den Fall, der gerade be
sprochen wird, zu einer Zündimpulsfolgefrequenz von bei
spielsweise 40 Hz führt (welche Zahlenangabe keine Ein
schränkung bedeutet) und daß in dem nun zu betrach
tenden Fall die Zündimpulse
z. B. mit einer Folgefrequenz von 60 Hz auftreten. In diesem
Fall würde im wesentlichen der gleiche zeitliche Vorgang
ablaufen, jedoch würde der Zeitgeber 210 niemals die Zeit
haben, abzulaufen. Der Ausgangs-Anschlußstift 3 würde dabei
auf hohem Potential, d. h. Logik-1-Pegel, verbleiben. Der Grund dafür ist der,
daß die Zündimpulse bei einer derart hohen Folgefrequenz
eintreffen, daß der Zeitgeber-Kondensators 214 jeweils lange
bevor die Schwellwertspannung erreicht ist, über den ersten
Transistor Q2 entladen würde. Dies würde aus der Tatsache her
rühren, daß der Zeitgeber-Kondensator 214 über den ersten
Transistor Q2 in Abhängigkeit von dem Auftreten jedes der
Zündimpulse entladen wird. Da die Schwellwertspannung nicht
erreicht wird, würde der Ausgangs-Anschlußstift 3 des Zeit
gebers 210 in dem Zustand hohen Potentials verbleiben, wäh
rend der Zeitgeber-Kondensator 214 versuchen würde, sich zu
laden und der verzögernde zweite Kondensator 217 würde gela
den bleiben. Auf den ersten Eindruck hin erscheint es so,
daß, da der Gate-Strom nun konstant an den steuerbaren
Halbleiterschalter 204 als Ergebnis aus der Tatsa
che heraus geliefert wird, daß der Ausgangs-Anschlußstift 3
und der verzögernde zweite Kondensator 217 sich auf hohem
Potential befinden, alle Zündimpulse über den steuerbaren
Halbleiterschalter 204 gegen Masse abgeleitet würden.
Was dagegen tatsächlich eintritt, ist indessen das, daß das
Negieren oder nach Masse kurzschließen einiger der Zündimpulse darin resultiert,
daß der Motor 16 an Drehzahl verliert, in
welchem Fall die Drehzahl unterhalb des gesetzten Drehzahl-Punktes aufgrund
des Moments des Motors 16 absinken wird. Indessen werden nach
wie vor Zündimpulse an den Eingang der Zündungsunterbre
chungs-Schaltung wegen des Spannungsabfalls über dem steuerbaren
Halbleiterschalter 204 geliefert. Wenn die
Motordrehzahl unter den eingestellten Punkt fällt, läuft
der Zeitgeber 210 ab, und es werden dann die Zündimpulse an die
Zündkerzen des Motors 16 geliefert, wie dies zuvor für den
Betrieb unterhalb des gesetzten Drehzahl-Punktes beschrieben worden
ist. Die Motordrehzahl wird dann zu der durch die Drossel
klappeneinstellung bestimmten Drehzahl ansteigen. Wenn je
doch die Motordrehzahl diesen eingestellten Punkt über
schreitet, wird der Zeitgeber 210 wiederum nicht ablaufen und
der steuerbare Halsleiterschalter 204 wird wieder
eingeschaltet bleiben, bis die Motordrehzahl zu dem einge
stellten Punkt hin oder darunter abfällt. Bei dem beschriebe
nen Ausführungsbeispiel wurde herausgefunden, daß die Motor
drehzahl tatsächlich um einen kleinen Betrag unterhalb des eingestellten Drehzahl-Punktes
aufgrund des Motordrehmoments abfällt.
Wenn die Motordrehzahl geringfügig unterhalb des einge
stellten Punktes erreicht ist, ist die Zeitkonstante, die
durch den ersten Widerstand 213 und den Zeitgeber-Kondensa
tor 214 bestimmt wird, kürzer als das Intervall zwischen
den Zündimpulsen. Auf diese Weise lädt sich der Zeitgeber-
Kondensator 214 auf die Schwellwertspannung auf und endlädt
sich wieder. Der Ausgangs-Anschlußstift 3 verbleibt auf
hohem Potential, bis die Schwellwertspannung an dem Zeitge
ber-Kondensator 214 erreicht ist und fällt dann auf niedri
ges Potential ab. Der nächste Zündimpuls triggert den Zeit
geber 210 wieder, wie zuvor beschrieben, und der Ausgangs-
Anschlußstift 3 nimmt erneut hohes Potential an. Jedoch
nimmt der zweite Kondensator 217 nicht augenblicklich eine
hohe Spannung an, da er zunächst geladen werden muß. Das
ist der Grund, der es gestattet, daß der nächste Zündim
puls durchgelassen wird. Nachdem sich der Zeitgeber-Konden
sator 214 auf etwa ein Drittel der Versorgungsspannung ent
laden hat, nimmt der Ausgangs-Anschlußstift 3 des Zeitge
bers 210 wieder seinen Zustand niedrigen Potentials an, so
daß der Gate-Strom des steuerbaren Halbleiterschalters
204 abgeschaltet wird. Wenn der nächste Zündim
puls auftritt, empfängt der Trigger-Anschlußstift 2 des
Zeitgebers wiederum einen übereinstimmenden Triggerimpuls
mit abfallender Flanke, was dazu führt, daß der Zeitgeber-
Kondensator 214 beginnt, sich neu zu laden. Dieser Vorgang
setzt sich bis zu der gegebenen Motordrosselklappeneinstellung
derart fort, daß die Motordrehzahl ein wenig unter den einge
stellten Motordrehzahlpunkt absinkt, um zu veranlassen, daß
der steuerbare Halbleiterschalter 204 abgeschaltet wird.
Dann wird die Motorzündkerze oder es werden die Motorzünd
kerzen gezündet, um die Motordrehzahl um einige Umdrehun
gen zu vergrößern, bis der eingestellte Drehzahl-Punkt erneut überschrit
ten wird, woraufhin der steuerbare Halbleiterschalter
wieder einschaltet. Auf diese Weise wird der Motor 16 in
einem Drehzahlbereich zwischen einem Punkt etwas unterhalb
und etwas oberhalb des eingestellten Drehzahlpunktes gehal
ten.
In einigen Fällen wird dem Verschieben der Antriebsklaue 48 in
dem Getriebe 42 ein Widerstand entgegengesetzt, während die
Drosselklappe so eingestellt ist, daß der Motor bei einer
mittleren Drehzahl laufen soll. Es sei beispielsweise ange
nommen, daß bei dem eingestellten Drehzahlpunkt eine Zündimpuls
folgefrequenz von 40 Hz vorliegt und die Drehzahl oberhalb
dieser mittleren eingestellten Drehzahl mit einer Zündim
pulsfolgefrequenz von 60 Hz korrespondiert. Ferner sei nun
angenommen, daß eine eine Zündimpulsfolgefrequenz von 45 Hz bewirkende
Motordrehzahl vorliegt, wenn
eine Getriebeumschaltung durchgeführt werden soll.
Unter diesen Umständen
wird der Zeitgeber-Kondensator 214 manchmal die Gelegenheit
haben, die Schwellwertspannung während eines der Intervalle
zwischen den Zündimpulsen aufzubauen, und bei dem nächsten
Intervall wird er diese Möglichkeit aufgrund der Änderung
der Schließzeit von einem Zündimpuls zum nächsten nicht
haben. Die Wirkung ist derart, daß Zündimpulse
periodisch durchgelassen werden. Es kann bei
spielsweise jeder zweite oder jeder dritte Zündimpuls durch
gelassen werden. In jedem Fall schafft die Anzahl von Zün
impulsen, die durchgelassen werden, oder die Anzahl von
Ereignissen, bei denen der steuerbare Halbleiterschalter 204
nichtleitend bleibt, und die Zeit zwischen diesen
Ereignissen eine Pufferzone, die dazu beiträgt, das Absin
ken der Drehzahl zu verhindern.
Die Zündimpulsfolgefrequenzen, die oben angegeben wurden,
wurden nur der besseren Verständlichkeit halber ausgewählt,
da numerische Werte leicht
miteinander verglichen werden können.
Wie zuvor angedeutet, differieren jedoch die Zündimpulsfol
gefrequenzen, die bei verschiedenen Motoren
zum Aufrechterhalten einer Motordrehzahl oberhalb der Absinkdrehzahl erforderlich sind,
voneinander. Aus diesem Grunde wird der Wert des Wider
standes 213 so ausgewählt, daß der Drehzahl-Punkt oder die
minimale Motordrehzahl für einen speziel
len Motor in geeigneter Weise eingestellt wird.
Es ist wünschenswert, die Zündungsunterbrechungsschaltung
unwirksam zu machen, wenn der Motor bei einer
hohen Drehzahl läuft, bei der eine Getriebeschaltung
normalerweise ohnehin nicht gewünscht ist. Zurückkommend
auf Fig. 3 ist zu bemerken, daß dann, wenn ein übergroßer
Hub durch das Druckzugseil 64 verursacht wird, der Nocken
142 sich zu einem Punkt drehen wird, in dem einer seiner
Kantenbereiche 144 das Betätigungselement 133 für den be
treffenden Schalter niederdrückt, um den normalerweise ge
schlossenen zweiten Schalter 132 zu öffnen. Wie Fig. 9 zu ent
nehmen ist, öffnet dieser Vorgang den Stromkreis von der
Kathode des steuerbaren Halbleiterschalters 204 nach
Masse, und zwar obgleich der andere, die Last abtastende
Schalter 130 geschlossen sein kann. Auf diese Weise wird
dann, wenn der die Position der Antriebsklaue 48 abtastende zweite Schalter 132
geöffnet ist, der steuerbare Halbleiterschalter 204
nicht zum Ableiten irgendwelcher Zündimpulse wirksam, wenngleich
er auch aufgrund der Tatsache, daß sein Gate Strom von
der Zündungsunterbrechungsschaltung empfängt, freige
geben ist.
Claims (7)
1. Zündunterbrechungsschaltung für eine mittels einer
Zündanlage (19, 19a) fremdgezündete Brennkraftmaschine
eines Schiffsantriebs, dessen Propeller (28) über ein
Getriebe (32, 44, 46) und eine Schaltkupplung (48, 49,
51) mit der Brennkraftmaschine verbunden ist, wobei die
Schaltkupplung (48, 49, 51) mittels einer Betätigungs
anordnung (52, 55, 56) zwischen einer ausgekuppelten
Position und einer eingekuppelten Position umschaltbar
ist,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Zündanlage (19, 19a) an eine Serienschaltung aus einem steuerbaren Halbleiterschalter (204), einem normalerweise geöffneten ersten Schalter (130) und einem normalerweise geschlossenen zweiten Schalter (132) angeschlossen ist, derart, daß die Serienschal tung die Zündimpulse bei geschlossenem Halbleiterschalter (204) und geschlossenem ersten (130) und zweiten Schalter (132) nach Masse kurzschließt,
- - daß eine auf die Zündimpulse ansprechende Steuerschal tung (Q1, Q2, 210, 213, 214, 216, 217) den Halbleiter schalter (204) schließt, wenn die Drehzahl der Brenn kraftmaschine über einem vorbestimmten, das Schalten der Schaltkupplung (48, 49, 51) erlaubenden Drehzahl wert liegt und den Halbleiterschalter (204) öffnet, wenn die Drehzahl unter dem vorbestimmten Wert liegt,
- - daß die Betätigungsanordnung (52, 55, 56) der Schalt kupplung (48, 49, 51) eine auf den Betätigungswider stand ansprechende Einrichtung (63) umfaßt, die den ersten Schalter (130) bei einem Umschaltvorgang der Schaltkupplung (48, 49, 51) schließt
- - und daß der zweite Schalter (132) abhängig von der Position der Schaltkupplung (48, 49, 51) steuerbar ist und in der eingerückten Position geöffnet ist.
2. Zündunterbrechungsschaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Steuerschaltung (Q1, Q2, 210, 213, 214, 216, 217) mit ihren Spannungsversorgungsanschlüssen an eine mit ihrem Negativpol an Masse angeschlossene Gleich stromquelle (205, 206) angeschlossen ist,
- -daß die Steuerschaltung (Q1, Q2, 210, 213, 214, 216, 217) eine RC-Zeitschaltung (213, 214) aufweist, deren Widerstands-Kondensator-Serienschaltung mit den Span nungsversorgungsanschlüssen verbunden ist und eine den vorbestimmten Drehzahlwert definierende Ladezeitkon stanten-Periode festlegt und
- - daß ein auf Zeitintervalle zwischen Zündimpulsen an sprechender, den Halbleiterschalter (204) steuernder Zeitgeber (210) die Zeitintervalle mit der Ladezeit konstanten-Periode vergleicht und, wenn das Zeitinter vall zwischen aufeinanderfolgenden Zündimpulsen länger ist als die Ladezeitkonstanten-Periode, den Halbleiter schalter (204) öffnet, bevor Zündimpulse nachfolgen oder, wenn die Zeitintervalle kürzer sind als die Lade zeitkonstanten-Periode, den Halbleiterschalter (204) schließt.
3. Zündunterbrechungsschaltung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß der Zeitgeber (210) auf Triggersignale anspricht und, jeweils ausgelöst durch die Triggersignale, Zeit steuerintervalle definiert, daß der Zeitgeber (210) mit einem eine Schwellwertspannung erfassenden Anschluß (6) und einem den Kondensator (214) der RC-Zeitschaltung (213, 214) entladenen Anschluß (7) an dem Verbindungs punkt von Widerstand (213) und Kondensator (214) der RC-Zeitschaltung (213, 214) angeschlossen ist, mit seinem Ausgang (3) an einen Steuereingang (G) des Halbleiterschalters (204) angekoppelt ist und mit einem Triggereingang (2) an eine auf die Zündimpulse anspre chende Triggerschaltung (Q1, Q2, 229) angekoppelt ist, die das Triggersignal zu Auslösung jeweils eines neuen Zeitsteuerintervalls an den Triggereingang (2) abgibt, wobei die Triggerschaltung (Q1, Q2, 229) einen ersten, mit einer Lastschaltung zwischen den Verbindungspunkt von Kondensator (214) und Widerstand (213) der RC- Zeitschalter (213, 214) und Masse angeschlossenen Transistor (Q2) aufweist und den ersten Transistor (Q2) auf jeden Zündimpuls hin zur Entladung des Kondensators (214) und zur Triggerung des neuen Zeitsteuerintervalls koinzident mit dem Beginn eienr erneuten Ladung des Kondensators (214) leitend steuert,
- - daß der Zeitgeber, während der Kondensator (214) gela den wird, an seinem Ausgang (3) ein Logik-1-Pegelsignal führt; ferner, wenn der Kondensator (214) die das Ende des Zeitsteuerintervalls definierende Schwellwertspan nung erreicht, die Entladung des Kondensators (214) über den Entladeanschluß (7) freigibt und gleichzeitig an seinem Ausgang (3) auf ein Logik-0-Pegelsignal umschaltet; und im übrigen das Logik-0-Pegelsignal beibehält, bis an seinem Triggereingang (2) das Trigger signal auftritt,
- - daß an den Ausgang (3) des Zeitgebers (210) des Verbin dungspunkt (J) der Serienschaltung (216, 217) eines mit dem Steueranschluß (G) des Halbleiterschalters (204) gekoppelten Widerstands (216) und eines mit Masse verbundenen Verzögerungskondensator (217) einer Verzö gerungsschaltung (216, 217, 220) angeschlossen ist, derart, daß der Verzögerungskondensator (217) während des Logik-0-Pegelsignals entladen wird; während des Logik-1-Pegelsignals und einer bei Drehzahlen oberhalb des vorbestimmten Drehzahlwerts auftretenden Folge von Zündimpulsen zum Schließen des Halbleiterschalters (204) geladen bleibt; und nach einer Drehzahlminderung unter dem vorbestimmten Drehzahlwert aufgrund des Kurzschließens wenigstens eines der Zündimpulse und nachfolgenden Umschaltens auf ein Logik-1-Pegelsignal den Ladevorgang verzögert, so daß wenigstens ein Zünd impuls nicht kurzgeschlossen wird und die Drehzahl auf oder etwas mehr als den vorbestimmten, das Stehenblei ben der Brennkraftmaschine verhindernden Drehzahlwert ansteigen kann.
4. Zündunterbrechungsschaltung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Serienschaltung (216, 217) der
Verzögerungsschaltung (216, 217, 220) ein Widerstand
(220) parallel geschaltet ist.
5. Zündunterbrechungsschaltung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zeitgeber (210) ein Zeitgeber
vom Typ 555 in integrierter Schaltkreistechnik ist.
6. Zündunterbrechungsschaltung nach einem der Ansprüche 3
bis 5, dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Triggerschaltung (Q1, Q2, 229) eine zweiten auf jeden Zündimpuls hin leitend schaltbaren Transistor (Q1) aufweist, dessen Basis hierzu mit der Zündanlage (19, 19a) verbunden ist, dessen Emitter mit Masse verbunden ist und dessen Kollektor über einen Wider stand (225) mit dem positiven Pol der Gleichstromquelle (205, 206) verbunden ist,
- - daß die Triggerschaltung (Q1, Q2, 229) ferner einen Spannungsteiler (227, 228) mit zwei in Serie geschalte ten Widerständen umfaßt, von denen ein erster Wider stand (227) mit dem positiven Pol der Gleichstromquelle (205, 206) und ein zweiter Widerstand (228) mit Masse verbunden ist und
- - daß der Verbindungspunkt (226) zwischen erstem (227) und zweitem (228) Widerstand über einen Koppelkondensa tor (229) mit dem Kollektor des zweiten Transistors (Q1) sowie mit dem Triggereingang (2) des Zeitgebers (210) und der Basis des ersten Transistors (Q2) verbun den ist, derart, daß der Koppelkondensator (229) kollek torseitig positiv geladen wird, während der zweite Transistor (Q1) zwischen den Zündimpulsen nicht leitend ist und über den zweiten Transistor (Q1) beim Auftreten eines Zündimpulses entladen wird und hierbei einen negativ gehenden Impuls als Triggerimpuls erzeugt, der den ersten Transistor (Q2) für das Entladen des Konden sators (214) der RC-Zeitschaltung (213, 214) durchschal tet.
7. Zündunterbrechungsschaltung nach einem der Ansprüche 2
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte des Wider
stands (213) und/oder des Kondensators (214) der Wider
stands-Kondensator-Serienschaltung der RC-Zeitschaltung
(213, 214) so gewählt sind, daß die Ladezeitkonstanten-
Periode mit der durch die Zylinderzahl der Brennkraft
maschine bestimmten Zündimpulsrate koordiniert ist.
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