EP2330606A1 - Verfahren zum Erzeugen und Anlegen eines reinigenden Spannungsimpulses an einen Stoppanschluss sowie zugehörige digital gesteuerte Magnetzündschaltungsanordnung - Google Patents

Verfahren zum Erzeugen und Anlegen eines reinigenden Spannungsimpulses an einen Stoppanschluss sowie zugehörige digital gesteuerte Magnetzündschaltungsanordnung Download PDF

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EP2330606A1
EP2330606A1 EP09177619A EP09177619A EP2330606A1 EP 2330606 A1 EP2330606 A1 EP 2330606A1 EP 09177619 A EP09177619 A EP 09177619A EP 09177619 A EP09177619 A EP 09177619A EP 2330606 A1 EP2330606 A1 EP 2330606A1
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EP
European Patent Office
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voltage
stop
connection
circuit arrangement
stop connection
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09177619A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Holger Dauster
Leo Kiessling
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pruefrex Engineering e Motion GmbH and Co KG
Original Assignee
Pruefrex Engineering e Motion GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
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Priority to US12/956,286 priority patent/US8689756B2/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/60—Auxiliary means structurally associated with the switch for cleaning or lubricating contact-making surfaces
    • H01H1/605—Cleaning of contact-making surfaces by relatively high voltage pulses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P11/00—Safety means for electric spark ignition, not otherwise provided for
    • F02P11/02—Preventing damage to engines or engine-driven gearing
    • F02P11/025—Shortening the ignition when the engine is stopped
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/06—Other installations having capacitive energy storage
    • F02P3/08—Layout of circuits
    • F02P3/0807—Closing the discharge circuit of the storage capacitor with electronic switching means

Definitions

  • the invention relates to a method for generating and applying at least one voltage pulse having a cleaning function for a stop switch to a stop connection assigned to the stop switch, which is provided on a digitally controlled magneto ignition circuit of an electrical device, wherein the magneto ignition circuit arrangement measures a voltage waveform from over time their amplitude decreasing half-waves and / or generates at least one voltage pulse in a medium voltage range.
  • the invention further relates to a digitally controlled magnetic ignition arrangement of an electrical device having a stop connection associated with a stop switch, wherein the magnetic ignition device is designed to generate and apply at least one cleaning effect for the stop switch having the voltage pulse to the stop terminal and wherein the magnetic ignition circuit arrangement is designed to generate a voltage wave train of half-waves decreasing with respect to its amplitude over time and / or generating at least one voltage pulse in a medium voltage range
  • stop switches are used, in which contacts or contact surfaces are provided, where there is the problem that it can lead to contamination.
  • oxide layers can form on the switch contacts. Therefore, it is useful if the switch contacts or contact surfaces are cleaned regularly or from time to time by at least the thin oxide layers are removed, so as to ensure the correct operation of the stop switch. For many other soiling is unfortunately so far not possible, for example by burnishing.
  • the contact surfaces are cleaned by high voltage pulses at the two buttons.
  • the high voltage pulses are a byproduct of a high voltage stop.
  • the charging coil of an ignition circuit of the electrical device is shorted. This prevents that a likewise provided in the ignition circuit ignition capacitor can charge. It is not possible to create a spark.
  • a very high pulsed voltage is on the stop terminal. Touching the stop contact may result in an electric shock. This in turn has the consequence that the stop circuit must be isolated in a complex manner.
  • the high voltage causes the switch contacts are independently cleaned while the stop switch is pressed.
  • a method for generating and forwarding at least one voltage pulse having a cleaning effect for a stop switch is provided to a stop connection associated with the stop switch, the stop connection being provided on a digitally controlled magnetic ignition circuit arrangement of an electrical device, and wherein the digital controlled magneto ignition circuit arrangement generates a (at least one) voltage wave sequence of halfwaves decreasing in amplitude over time and / or at least one voltage pulse into a medium voltage range, wherein the method is characterized in that at least one of the voltage wave sequences decreasing with respect to its amplitude over time first half-wave temporally subsequent and thus a smaller amplitude having later wave of the voltage wave sequence forwarded to the stop connection or applied to this wi and thus exerts a cleaning effect on the stop switch and / or that when generating at least one voltage pulse in a medium voltage range of the or a plurality of voltage pulses are forwarded to the stop connection or applied thereto and thus exert a cleaning effect on the stop switch.
  • the magnetic ignition circuit arrangement can also generate a voltage wave sequence or voltage pulse sequence and is characterized in that the voltage wave sequence or voltage pulse sequence is subjected to filtering such that only excellent half-waves or pulses, for example only positive or only negative half-waves or pulses, are applied to the stop connection forwarded or applied to this and exert such a purifying effect on the stop switch.
  • This voltage wave sequence or voltage pulse sequence can then also have a constant or even increasing amplitude or pulse height, if it is suitably filtered or, after filtering, the magnitude of the voltage can still be adjusted, for example, by a resistor.
  • the method is of course not only suitable for cleaning stop connections in ignition circuits, but can generally be used in circuit arrangements.
  • a voltage is applied to the stop connection, which is a voltage in a medium voltage range, the pulses of which are therefore suitable for destroying an oxide layer on the contacts and thus bring about a self-cleaning of the contacts.
  • the procedure can be such that at least the first voltage pulse having a very high or higher amplitude is not forwarded to or placed on the stop connection.
  • switch is understood in the context of the present invention in a broad sense and includes, for example, buttons and the like.
  • forwarding the voltage is used in the context of this application for a simpler linguistic version in the sense that corresponding voltage wave sequence or voltage pulses generated in the circuit are placed on the stop connection.
  • the voltage pulses can have many different forms. Waveforms are possible, rectangular pulses and other pulse shapes as well.
  • a pulsed voltage is applied to the stop connection, this voltage being generated in an advantageous manner by a device-internal circuit arrangement, that is to say for example as ignition voltage or as another voltage wave sequence which is required in any case during operation of the device.
  • the multiple or individual voltage pulses for cleaning the stop connection can be switched to the stop connection at regular intervals.
  • the voltage is, optionally with their smaller pulses, but still need to be sufficient to allow self-cleaning of the switch contacts, applied to the switching terminal or forwarded to break through oxidation layers and to guarantee a clean contact of the buttons of a stop switch.
  • a medium-voltage sequence or a medium-voltage pulse which is generated in an internal circuit arrangement can be used directly to apply this to the stop switch.
  • individual voltage pulses are generated.
  • a decreasing voltage wave is generated.
  • a particular advantage with a medium voltage pulse derived according to the invention from an already existing pulsed internal voltage is that no (separate) switching elements are needed.
  • a magnetic ignition system according to the invention with digital control which usually takes place by a microcontroller, but can also be implemented differently, preferably the state of the stop switch by means of a Voltage signal from the digital controller (from the microcontroller) through the digital control checked or detected. On the one hand, it is determined whether the stop switch is open or closed. On the other hand, with particular advantage on this signal path for the purpose of self-cleaning of the stop contact additionally a medium voltage Freibrennimpuls (in the ignition module) is engaged.
  • mean voltage range is to be understood in the sense of the invention that the voltage is within a range in which a self-cleaning of the terminal contacts is possible, in which the voltage is high enough to remove contaminants or an oxide layer
  • the voltage is not so high in this range that there is a risk of electric shock when touching the contacts, and as far as the current state is concerned, the range of about 12 V to about 50 V peak voltage is considered as the range of the medium voltage.
  • the circuit arrangement may include an ignition voltage wave sequence and / or at least one ignition voltage pulse as ignition circuit arrangement and / or one of a high voltage as voltage wave sequence decreasing over time with respect to its amplitude or generate high voltage outgoing voltage wave sequence, with pulses or half-waves of the ignition voltage are used for switch cleaning, or it can be turned off by means of the stop connection if necessary, a spark.
  • the switch cleaning can also be done by means of voltage pulses that are generated in the Magnetzündscensan emblem extra for the purpose of the switch cleaning or other purposes than for the ignition itself.
  • the cleaning pulse has a fixed position or takes place at a known, fixed time.
  • the cleaning thus takes place at a defined time whenever or depending on the time at which the spark is output.
  • the stop port serves a stop function, such as turning off or preventing a spark. In particular, such a medium voltage stop can be realized.
  • every second half-wave of the voltage wave sequence and / or only medium voltage pulses and / or half-waves of the voltage wave sequence not leading to an electric shock and / or voltage pulses not leading to an electric shock can be forwarded to the stop connection and / or at least one can be forwarded to the stop connection Half-wave and / or at least one applied voltage pulse exert a cleaning effect on the stop connection by an unwanted (thin) oxide layer is broken and / or destroyed.
  • the primary pulse which may be higher than an average voltage
  • the second, fourth, sixth, etc. half-wave can be used for burnout of the stop switch. The burnout then takes place only during the spark.
  • the stop connection may be preceded by a component which conducts current only in one direction, in particular a diode, in such a way that only certain half-waves and / or voltage pulses are applied or forwarded to the stop connection.
  • a component which conducts current only in one direction in particular a diode, in such a way that only certain half-waves and / or voltage pulses are applied or forwarded to the stop connection.
  • the diode can ensure that only positive half-waves or positive voltage pulses are forwarded to the stop connection.
  • the negative half-waves are available for the spark so that the energy used to burn it down is limited.
  • a resistor upstream of the stop connection if appropriate also of a plurality of resistors, the at least one half-wave forwarded to the stop connection and / or the voltage of at least one voltage pulse can be adjusted.
  • a resistor may be provided between the diode or one or more other unidirectional current-conducting components and the stop terminal, optionally also an adjustable variable resistor that allows the strength of the blanking pulse (s) for the stop terminal up to a certain point (free) to adjust or change, so that a particularly suitable for burnout or destruction of the oxide layer voltage is applied to the stop connection.
  • the voltage at the stop connection can be limited by means of a voltage limitation.
  • a voltage limitation of the invention Medium voltage stops can be achieved in such a way that no voltage can build up so high that an electric shock could occur.
  • Such a protective element can additionally represent the protective circuit of a stop input.
  • a capacitor can be used which is connected upstream of the stop connection and which first has to be charged once for both an internal and an external voltage peak. If the capacitor is not yet fully charged, it represents a comparatively low-resistance component. Smaller voltage peaks can thus block the capacitor independently.
  • a zener diode may be provided which, in the event that the capacitor which precedes the stop connection, is no longer sufficient to limit the voltage, in turn acts as a voltage limiter.
  • the zener diode is connected in parallel with the capacitor.
  • care should be taken that the medium voltage pulse applied to the stop terminal is designed so that it can fully charge the capacitor. If this were not the case, the voltage levels desired or required at the stop connection could not be achieved.
  • a capacitor connected upstream of the stop connection can have a positive effect for the purification according to the invention. If an oxide layer is present on the stop switch, the voltage across the capacitor rises so high until the oxide layer is broken through and the current flow begins. The condenser empties and thus supports the burn-off process. Without a condenser, the burn-out process would be severely limited. Only the capacitor low-energy energy for cleaning the switch available after the oxide layer has started to give or break through.
  • a protective circuit of at least one pin of a microcontroller controlling the digital circuit arrangement can be realized.
  • the microcontroller in the case of a medium voltage stop, the microcontroller can be protected from excessive voltages.
  • supplementary or alternative to the described Cleaning method self-locking elements or hardware passages are implemented in the circuit.
  • a failure of an optionally provided decoupling resistor for the microcontroller can be counteracted.
  • Such a decoupling resistor is in fact regularly loaded by the medium-voltage pulses. A loss is therefore conceivable, and it should be provided as described hedges for this case.
  • the proper connection between a pin of a circuit controller controlling or provided for their control microcontroller and the stop connection by means of a self-locking construction, in particular with a capacitor at the stop connection and a resistor on the microcontroller, are checked.
  • connection between resistor and capacitor can be checked in two phases or by two processes.
  • the capacitor can be charged for a certain time and then read out by the microcontroller.
  • the microcontroller should recognize a high state when the connection is in a proper state. Is on the part of the microcontroller no High detected, either the external stop switch is pressed or, for the example of a Zündschaltanowski, the detonator could internally have a conclusion to the mass. In both cases, no spark would be emitted, so it does not matter that these cases are distinguishable in detail.
  • the pull-up resistor which may be provided in the microcontroller, can serve according to the invention in the self-locking circuit arrangement to detect the absence of the capacitor.
  • the microcontroller input itself has in turn a small capacity. If the capacitor is missing, the resistor pulls the input of the microcontroller to a high level.
  • care must be taken to ensure that it has a comparatively high impedance so that as little energy loss as possible is created.
  • the resistance of the digital circuit arrangement is expediently designed so that the capacitor is not charged too quickly at the stop connection.
  • the self-locking digital circuit arrangement for flexible detection of high and low states can have a microcontroller pin with an analog / digital converter and / or with a comparator or a comparator function.
  • the adjustable Threshold flexible and can be used to compensate for effects such as shunts.
  • a stop switch request for the stop connection may, in the context of the invention, function as described above in connection with the self-locking construction for phase 1 of securing the connection paths. It is thus possible to combine the two functions of the stop switch request and the phase 1 of securing the connection paths. The stop switch query is then part of the hedge.
  • a Zündscensan extract can be ensured by means of one, in particular by means of one or more diodes, hardware throughput that no switch spark is issued when switched stop switch regardless of the triggering of the ignition circuit by a microcontroller.
  • the hardware handle thus prevents the emission of a spark even in the case when the microcontroller would spontaneously output a spark.
  • a hardware penetration can, as well as the self-locking construction, be realized independently of a medium voltage stop or a cleaning of the stop connection.
  • a microcontroller which is designed as a Zündscensan extract and in which a hardware handling is realized such that the switching of the stop switch or pressing a stop button and the like causes no spark is output.
  • Such a hardware access according to the invention can be achieved for example by means of (depending on the type of circuit two) additional diodes in the circuit arrangement. If the stop switch is not actuated or pressed, a thyristor is thus switched through, for example, by a high level of a Zündausgangs, whereby a spark is triggered. On the other hand, when the stop switch is operated, the stop terminal is grounded.
  • a voltage which is greater than, for example, a voltage in the range of 0.7 volts can arise between a resistor connected upstream of the ignition pin of the microcontroller and a downstream diode which conducts current to the stop connection (depending on the specific design of the circuit, voltages are naturally also present in others Orders of magnitude conceivable).
  • a resistor downstream of the thyristor diode corresponding voltage is lost, so that no voltage builds up at the gate input of the subsequent thyristor, this never sou Kunststofft and thus no spark can be output when the stop switch is actuated.
  • the invention thus also relates generally to such a method for hardware penetration.
  • the voltage wave sequence and / or the at least one voltage pulse can be generated by a coil, possibly also a combination of several coil-like components, in particular by a coil with iron core and / or a coil penetrated by a magnetic field of a pole wheel and / or the primary side of an ignition coil. It is therefore possible in principle to generate a pulsed voltage or voltage waves or individual voltage pulses for cleaning a stop connection in different ways or to derive them from an (already existing) device-internal circuit arrangement.
  • the pulsed voltage can be obtained inter alia by a coil, which may be a coil with iron core, which is interspersed for example by the magnetic field of a rotor of an electric machine.
  • the pulse-shaped voltage of the primary side of the ignition coil is preferably a separate separate coil is then not required for burning the stop connection, so that the space for such additional components is saved with particular advantage.
  • a voltage source for the medium-voltage pulse is in the invention, therefore, preferably an existing coil, for example, one of the magnet rotor flooded coil with appropriate voltage amplitude, can be used.
  • the coil may also be the primary coil of the ignition transformer, which does not necessarily have to sit on a metal core through which the magnetic field flows. This then has in addition to its usual function, the task of the voltage source, which generates the wave-shaped voltage, which is optionally attenuated via a diode or a resistor, is forwarded to the stop connection.
  • the medium-voltage pulse or freewheeling pulse which arises from a voltage pulse present in the ignition module or for which an existing voltage pulse is used, has the advantage that no additional switch is required in order to generate a pulse from a voltage.
  • a burnout pulse is used to prevent current from flowing continuously (no continuous voltage applied).
  • the pulse-shaped voltage required for burnout of the switch contacts can be generated by means of a coil which is wound on the metal core of a detonator and through which the magnetic field of the pole wheel flows.
  • a separate coil instead of a already existing in the circuit coil, a separate, extra for the purpose of gaining a pulsed voltage (for the terminal cleaning or the medium voltage stop) recorded in the circuit coil to use.
  • a combined coil which already performs a function in the original circuit and additionally generates the cleaning pulses
  • any coil that can generate a voltage in the required strength suitable.
  • a medium-voltage coil is arranged on the metal core or iron core.
  • a capacitor in particular a starting capacitor, may be arranged in the circuit arrangement for forming a resonant circuit, wherein optionally the capacitor for charging by a voltage source, a current in one direction only Component, in particular a diode, and / or a connection to the mass-producing switch, which may be in the context of the invention quite generally an electronic switching element, are connected upstream.
  • the capacitor in particular an ignition capacitor, can therefore be charged via a voltage source of the circuit arrangement and an optionally this downstream diode. If the capacitor has then been charged and the correct time has arrived at an ignition circuit in order to emit a spark, then the switch or the switching element which also precedes the capacitor and which pulls the one side of the capacitor to ground is turned on.
  • the primary coil of the ignition circuit which is circuitry connected to the capacitor, supplied with power.
  • the other side Since the positively charged side of the capacitor is pulled by the switching to ground, the other side is correspondingly negative.
  • the diode connected upstream of the stop connection or another component which conducts current only in one direction then prevents a current flow from the stop connection in the direction of the ignition capacitor.
  • the ignition capacitor discharges, the magnetic field collapses and induces a voltage that is reversed in polarity. On the one hand, this voltage then recharges the capacitor, on the other hand it is forwarded to the stop connection or applied to it, made possible by the diode which is conductive on one side.
  • the primary pulse can thus be used alone for the spark or at another device-internal pulse voltage for another task provided for the circuit, while the second, fourth, sixth, etc. half-wave are used for the burnout of the stop switch. This has the advantage in an ignition circuit that the cleaning of the stop connection takes place only during the spark and also only a limited part of the energy that is available in total is used for this purpose.
  • a stop event assigned to the stop connection can be evaluated and / or interrogated independently of the at least one half-wave forwarded to the stop connection, in particular to enable a controlled shutdown of the electrical device and / or a shutdown without misfiring of the electrical device, and / or during the time not used for the cleaning, at least one further function can be placed on the stop connection, in particular a communication function.
  • the cleaning pulse has a fixed chronological arrangement. In the case of an ignition circuit, this means that the cleaning is always coupled with the generation of the spark. This offers the possibility of placing other functions on the stop connection in the remaining time. For example, such a Stopschalterabfrage, if appropriate via appropriate means for determining state or forwarding of signals can be realized. Corresponding functions can be implemented on a microcontroller. Furthermore, in principle a communication on the same line as the stop connection is possible. Such a communication could, for example, function in the same way as it did in the US 2008/02662706 A1 is described. However, for the implementation of additional functions at the stop port and the corresponding signal transmission functions, it should be noted that the circuits connected thereto must be protected from the expected voltage pulse (s).
  • the stop switch makes sense to combine the query of the stop switch with the application of the one or more medium voltage pulses to the stop switch.
  • the medium-voltage pulse then serves simultaneously as a stop switch query or to evaluate the stop switch state. This can be done, for example, so that the digital control of the magnetic ignition system measures the voltage at the stop switch during the medium voltage pulse. If a certain level or one of the control for a voltage comparison predetermined voltage value is exceeded, the stop switch is open. Is the level falls below or the predetermined voltage value is not reached, the stop switch is closed. A separate switch polling pulse is not needed.
  • the invention relates to a digitally controlled magnetic ignition arrangement of an electrical device having a stop connection associated with a stop switch, wherein the digital magnetic ignition device generates and propagates at least one voltage pulse having a cleaning effect for the stop switch to the stop connection, in particular according to a method as described above, and wherein the Magnetzündscensan extract is designed to generate a voltage wave sequence of over time with respect to their amplitude decreasing half-waves and / or for generating at least one voltage pulse in a medium voltage range.
  • This digitally controlled ignition circuit arrangement is distinguished by the fact that, in the case of a voltage wave sequence decreasing over time with respect to its amplitude, for propagating at least one subsequent half-wave of the voltage wave sequence which is temporally subsequent and thus has a smaller amplitude, as a voltage pulse which has a cleaning effect. is formed at the stop connection and / or that the ignition circuit is formed when generating at least one voltage pulse in a middle voltage range for forwarding the one or more voltage pulses to the stop port and thus exerts a cleaning effect on the stop switch.
  • the invention further relates to a hand-held internal combustion engine having such a magnet firing arrangement or a magnetic ignition system, which will be described in more detail below.
  • the electrical device is thus in this case provided for hand-held device with an internal combustion engine.
  • the hand-held device with the internal combustion engine is provided with a digitally controlled Magnetündscensan extract and in particular designed for Carrying out a method as described above.
  • the apparatus or the magnetic ignition circuit arrangement has a stop connection associated with a stop switch, the magnetic ignition arrangement being designed to generate and apply at least one voltage pulse having a cleaning effect for the stop switch to the stop connection, and wherein the magnetic ignition arrangement generates a voltage wave sequence over time with respect to the latter Amplitude decreasing half-waves and / or for generating at least one voltage pulse in a middle voltage range is formed.
  • the Magnetzündscensan extract is at a decreasing with respect to their amplitude voltage wave sequence for applying at least one of the first half wave temporally subsequent and thus a smaller amplitude having later half wave of the voltage wave sequence as a voltage pulse to the stop connection and / or that when generating at least one voltage pulse in a medium voltage range designed to apply the one or more voltage pulses to the stop connection, whereby a purifying effect is exerted on the stop switch in each case.
  • the digital circuit arrangement has components with which a device-internal pulse-shaped voltage can be generated, which may be, for example, an ignition voltage or another suitable voltage.
  • the pulsed voltage used is an internal voltage which does not have to be generated additionally for the stop connection or exclusively for a cleaning function. There is no room for an extra coil of its own, as in the case of the analogue igniters, where a medium voltage cleaning is realized.
  • the pre-connection of a diode or comparable components, optionally in combination with a resistor, before the stop connection may be expedient or necessary.
  • the range of the mean voltage according to the invention may comprise voltages of 12 V to 50 V peak voltage.
  • the magnetic ignition circuit arrangement may be designed to generate an ignition voltage wave sequence and / or at least one ignition voltage pulse, and / or the magnetic ignition circuit arrangement may be designed to generate a voltage wave sequence starting from a high voltage and decreasing with respect to its amplitude over time.
  • the magnetic ignition circuit arrangement can be designed to forward every second half-wave of the voltage wave sequence and / or only medium voltage pulses and / or half waves of the voltage wave sequence not leading to an electric shock and / or to voltage pulses leading to an electric shock to the stop connection and / or at least one
  • the half-wave relayed to the stop connection and / or at least one voltage pulse applied to the stop connection can be designed to clean the stop connection by breaking and / or destroying an undesired oxide layer.
  • the stop connection can be preceded by a component which conducts current only in one direction, in particular a diode, in such a way that only certain half-waves and / or voltage pulses are applied to the stop connection. In addition, if necessary, a current drain from the stop connection in the direction of further components of the circuit arrangement is prevented.
  • the stop connection can be preceded by a resistor, via which the at least one half-wave forwarded to the stop connection and / or the at least one voltage pulse can be adjusted in its or its voltage. The resistance serves to adjust the strength of the forwarded half-wave or the half-waves to be relayed and, if appropriate, to adapt, for which purpose the resistance can be made exchangeable or changeable.
  • the voltage at the stop connection of the digitally controlled circuit arrangement can be limited, and / or the circuit arrangement can be a protective circuit of at least one pin or for at least one input of the Have circuit arrangement controlling microcontroller. Due to the increased in the medium voltage stop compared to the low voltage stop voltages in the circuit, it is expedient to realize in the Zündscensan instrument a good or better protection of the microcontroller. By a hardware-side barrier of a thyristor accidental ignition can be prevented in an ignition circuit; The microcontroller can then ignite incorrectly due to the hardware handle.
  • the proper connection between a pin of the magnetic microcontroller controlling the magnetic ignition circuit and the stop connection can be verifiable by means of a self-locking construction of the circuit arrangement, in particular with a capacitor at the stop connection and a resistor at the microcontroller.
  • the magnetic ignition circuit arrangement can have a coil, in particular a coil with iron core and / or a coil penetrated by a magnetic field of a pole wheel and / or the primary side of an ignition coil for generating the voltage wave sequence and / or the at least one voltage pulse.
  • a voltage sequence or impulses for device-internal use are provided in the ignition circuit arrangement. Shares of this voltage sequence are then forwarded to the stop port to perform a cleaning function there.
  • a voltage pulse from the ignition system so, for example, the periodic pulse of a coil of the magneto is used, which is arranged on an iron core, which is flooded by a passing magnet of a flywheel.
  • the periodic pulse can be used, which is applied to the primary coil of the Zündübertragers (in a capacitor discharge ignition) or the ignition coil (in a magnetic transistor ignition).
  • the primary coil of the Zündübertragers in a capacitor discharge ignition
  • the ignition coil in a magnetic transistor ignition
  • a pulse or a pulse train of up to a few 100 V is applied to the primary coil.
  • a capacitor in particular an ignition capacitor, be arranged to form a resonant circuit in the circuit arrangement, wherein optionally the capacitor for charging by a voltage source in one direction only current conducting device, in particular a diode, and / or a connection to Mass-producing switch is connected upstream.
  • a stop event associated with the stop terminal may be evaluated and / or interrogated independently of the at least one forwarded to the stop port half wave or the one or more voltage pulses, in particular for enabling a controlled shutdown and / or a shutdown without misfiring of the electrical device, and / or during the time not used for cleaning at least one further function can be placed on the stop connection, in particular a communication function.
  • the digitally controlled magnet ignition circuit arrangement of the electrical device enables a controlled shutdown without a misfire.
  • FIG. 1 an analog circuit 1 according to the prior art with switch cleaning is shown.
  • This analog circuit 1 is an ignition circuit and has on the one hand a charging coil 2 and on the other hand, a switch coil 3, which are arranged with the same orientation on a metal core 4. Furthermore, a trigger coil 5 is provided. Characterized in that both the charging coil 2 and the interrupter coil 3 are placed with the same orientation on the metal core 4, the phase position of the voltage is the same. This results in that whenever the charging coil 2 is charged, and the thyristor 6 of the analog circuit 1 is turned on. The voltage produced at the interrupter coil 3 results in a medium-sized voltage at a stop terminal of the analog circuit according to the stop switch 7.
  • Other components in the analog Circuit 1 are the resistors 8, the coil 3b, the capacitor 9 and the diode 10th
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of a digitally controlled Magnetündscensan extract 11 according to the invention.
  • a voltage source 12 is initially provided, by means of which a firing capacitor 14 is charged via a diode 13.
  • a switch 15 and an electronic switching element is provided upstream of the ignition capacitor 14, parallel to the diode 13, a switch 15 and an electronic switching element is provided.
  • the switch 15 is switched when the capacitor is charged and the right time has come to issue a spark.
  • the switch 15 the nearest side or connected to the switch 15 electrode of the capacitor is pulled to ground.
  • the primary coil 16 of the digital circuit 11 is supplied with power. Since the positively charged side of the capacitor 14 of the digitally controlled circuit 11 is pulled to ground, the other side is therefore negative.
  • the diode 21 serves, as described below, to forward only certain half-waves of an ignition pulse train to the stop connection 18.
  • the magnetic field collapses and induces a voltage that is reversed in polarity.
  • this voltage charges the capacitor 14, on the other hand it is conducted to the stop connection 18.
  • the primary pulse is used only for the spark of the ignition coil 19 with the primary coil 16 and the secondary coil 17.
  • On the side of the secondary coil 17 of the transformer of the ignition coil 19 is thus at a high voltage 20 at.
  • a voltage waveform 22 according to the invention is shown on a firing capacitor such as the capacitor 14 during sparking.
  • the voltage is plotted on the vertical ordinate 23, and the time on the horizontal abscissa 24.
  • the half-waves of the voltage wave sequence 22 are designated by the reference symbols 31, 32, 33,..., 36. It is designated by the reference numeral 31, the first half-wave, with 32, the second half-wave, etc.
  • the vertical line 25 indicates the start of the spark.
  • the primary pulse or first half-wave 31 is used only for the spark. Only the second, fourth, sixth, etc. half-cycles (half-waves 32, 34, 36) are used to clean the stop connection.
  • the cleaning pulses thus have a fixed time position. In the remaining time other functions can be put on the stop connection, For example, a switch position query or a communication on the same line.
  • FIG. 3 is a schematic illustration of another digitally controlled magneto ignition circuit 40 of the invention.
  • the digitally controlled magnet ignition circuit arrangement 40 is controlled (on) by means of a microcontroller 41, which on the one hand has a stop pin 42, on the other hand has an ignition output 43.
  • the microcontroller 41 may be part of the digitally controlled magneto ignition circuitry 40 according to the invention.
  • the ignition capacitor 46 With the aid of a voltage source 44, the ignition capacitor 46 is charged via the diode 45. If the ignition capacitor 46 is charged and the right time has come to issue a spark, the thyristor 47 is switched. This pulls the node K1 or the corresponding side of the ignition capacitor 46 to ground.
  • the ignition capacitor 46 is quasi-parallel to the primary coil 48 of the ignition coil 49 with the secondary coil 50th
  • the high voltage on the secondary coil 50 side of the ignition coil assembly 49 is indicated at 51. Since the positively charged side of firing capacitor 46 is pulled to ground, the other side associated with node K2 is negative.
  • the diode 52 prevents a current flow from the stop connection 53 in the direction of the ignition capacitor 46. After the ignition capacitor 46 has discharged, the magnetic field collapses and induces an opposing voltage as viewed from the polarity. On the one hand this voltage charges the ignition capacitor 46, on the other hand it is applied to the stop connection 53. Due to this approach, the primary pulse is used only for the spark. Only the later, even-numbered half-waves serve for burning the stop switch or stop connection 53. This burn-out takes place only during the spark, so that only a limited portion of the energy is used for this purpose.
  • the resistor 54 serves to adjust the strength of the burnout pulse for the stop switch 53. If an oxidation layer has formed on the stop switch, it loads Medium voltage pulse further provided in the circuit 40 (parallel to the stop terminal 53 with one side to ground) provided capacitor 55. The capacitor 55 thus has a supporting effect for the burnishing or cleaning of the stop switch.
  • the node K3 of the digital circuit 40 is located toward the stop terminal 53 between the nodes of the capacitor 55 and the zener diode 61 as viewed from the resistor 54.
  • the cleaning pulse is output at a fixed timing depending on the timing of the lighting. In the remaining time, additional functions can be placed on the stop connection 53. However, if necessary, circuit components must be protected from the expected voltage pulse or the voltage wave sequence. This is done in the Magnetzündscensan extract 40, the resistor 56th
  • a hardware-side barrier of the thyristor 47 is realized by the diodes 57 and 58. If the stop connection 53 is grounded by means of the stop switch, not shown here, the voltage at the gate terminal of the ignition thyristor 48 can no longer rise so high that it would trigger. A faulty ignition of the microcontroller 41 can thus be excluded.
  • a fuse of the circuits or circuit components is also realized in connection with the medium voltage stop according to the invention with self-cleaning function. In the event of failure of the decoupling resistor 56, which is connected upstream of the stop pin 42 of the microcontroller 41 and is regularly loaded by the medium-voltage pulses, it can be ensured, for example, by a self-locking design, that sparking is not continued to be output. If a stop is not recognized by the microcontroller 41, a hardware access is activated. However, this case is considered rather unlikely.
  • the capacitor 55 must be positioned as close as possible to the stop connection 53.
  • the resistor 60 is close to the Mikrocontrollerpin, here the stop pin 42 to arrange.
  • a charge-end charging process ensures that the line between the microcontroller 41 and the stop connection 53 has neither been interrupted, nor is there a permanent high or low level on this line.
  • FIG. 5 is a sketch of the voltage waveforms at the three nodes K1, K2 and K3 of the circuit 40 of FIG. 4 shown. In each case the voltage in volts is plotted on the ordinate, the time in seconds on the abscissa.
  • the upper voltage curve for the node K1 shows the voltage curve on the microcontroller 41 facing side of the ignition capacitor 46. Below the voltage waveform or voltage waveform at the node K2 on the stop port 53 facing side of the ignition capacitor 46 is shown.
  • the voltage curve at the node K3 close to the stop connection 53 is at the bottom in the illustration of FIG. 5 is shown, from this voltage curve it can be seen that in each case only the even half-waves of the voltage wave sequence at the node K2 are forwarded in the direction of the stop connection 53 and used for burnout or cleaning.
  • FIG. 6 shows a protection and limiting circuit 62 according to the invention, which is a combined circuit consisting of the circuits 63 (protection circuit) and 64 (medium voltage pulses).
  • Components of this voltage limitation or the protective circuit between a microcontroller 65 and a stop connection 66 are a resistor 67, a Zener diode 68 and a capacitor 69.
  • This may be of course, to the corresponding elements, for example according to the circuit arrangement 40 of FIG. 4 act. But it is also a realization regardless of the concrete circuit 40 of the FIG. 4 conceivable.
  • the voltage limitation of the medium voltage stop means that no voltage can build up that would be so high that an electric shock would be feared.
  • This protection element simultaneously represents the protective circuit of the stop input.
  • the capacitor 69 For both an internal and an external voltage peak, the capacitor 69 must first be charged. As long as he is not fully charged, he is relatively low impedance. Smaller voltage spikes, the capacitor 69 block independently. If the capacitor is no longer sufficient to block the voltage peaks, the voltage rises until the Zener diode 68 in turn engages as a voltage limiter.
  • the medium voltage pulse must be of a size sufficient to fully charge the capacitor 69. If this were not the case, the voltage levels at the stop connection 66 would not reach the desired level.
  • the capacitor 69 has a positive effect on the burn-off process, namely, in the event that an oxide layer is present on the stop switch, the voltage across the capacitor 69 rises so high until the oxide layer is broken and the current flow can begin.
  • the condenser 69 then empties and thus supports the cleaning process.
  • the already known protection circuit 63 is therefore combined with the circuit 64, which shows the parts required for an exemplary medium voltage stop.
  • the Zener diode 68 and the capacitor 69 are used twice. By combining the protective circuit and the limiter circuit 63, 64 so components and costs are saved.
  • the coupling of the cleaning pulses is so advantageously such that already existing components (the protection circuit 63) are used for the signal shaping of the medium-voltage Freibrennimpulses according to the combined circuit 62.
  • the voltage amplitude is limited by the zener diode 68, which otherwise has the function of protecting the controller 62 from high interference pulses or to cut them.
  • the capacitor 69 which is otherwise also responsible for protecting the controller 62 from high glitches, stores energy from the engaged medium-voltage burnout pulse and, in the burn-off process, flows current over the stop contact to blow it free. It can be checked in the sense of self-assurance of the circuit 62.
  • FIGS. 7 and 8th show schematic diagrams for the generation of medium voltage pulses by means of coils.
  • a trigger coil 70 is shown on a metal core 71.
  • the charging coil 72 is shown on the other side of the metal core 71.
  • a separate medium-voltage coil 73 for generating the medium-voltage pulses is also arranged on this side. This separate medium-voltage coil 73 is missing in the arrangement of FIG. 8 , There, the charging coil already present in the circuit is used to generate the medium-voltage pulses.
  • a resistor 74 followed by a diode 75 at.
  • a resistor 76 is as well as in the representation of FIG. 8 made a connection 76a to a stop pin of a microcontroller, which is not shown here for clarity.
  • the stop connection 79 in the manner already explained above, is connected in parallel with a Zener diode 77 and a capacitor 78 with the side facing away from each other. Furthermore, the stop switch 80 associated with the stop terminal 79 is shown.
  • the charging coil 72 fulfills both its normally provided in the switching arrangement function, as well as for generating the medium voltage pulses, in front of the resistor 74 and after the charging coil 72 parallel to the resistor 74, a further diode 81, which does not make the connection to the stop terminal 79, but the connection to the charging destination.
  • the charging coil 72 can fulfill two functions.
  • a coil other than the charging coil 72 may be used as a combined coil (also) for generating medium-voltage pulses.
  • FIG. 9 shows a self-locking construction 90 of a digital circuit arrangement according to the invention with a stop port 91 and a microcontroller 92.
  • the stop port 91, a capacitor 93 is connected in parallel with the opposite side to ground.
  • the capacitor 93 is to be provided as close as possible to the stop connection 91 or to an external connection of the circuit arrangement.
  • the resistor 94 which is a pull-up resistor, on the other hand, is as close as possible to the microcontroller 92.
  • the resistor on the microcontroller 92 may optionally also be an internal resistor of the microcontroller 92.
  • the path thus secured by means of the self-locking construction 90 is shown in FIG FIG. 9 designated by the reference numeral 95.
  • phase 1 in the FIG. 10 the reference numeral 96 is assigned, the capacitor 93 is charged for a certain time and then read out again.
  • the microcontroller 92 should read in this case a high level. If this is not the case, either the external stop switch is pressed or the igniter of an ignition switch assembly internally has a ground connection. In both cases, no spark is output or another circuit function is not executed, so that a differentiation of the cases is not required.
  • phase 1 If, as expected, a high is read in phase 1, the transition to phase 2 takes place with reference numeral 97.
  • the capacitor 93 is discharged and then read again.
  • the microcontroller 92 should now recognize a low level. If this is not the case, there are again several possibilities for error such as an igniter-internal interruption between the resistor 94 and the capacitor 93, a missing capacitor 93, a End on the supply voltage, etc. These cases must also not be further differentiated, since they all lead to the switching off of the ignition spark in an ignition circuit.
  • the vertical lines 98 and 99 exemplify locations in the waveform for the measurements of the self-locking construction 90, respectively.
  • the pull-up resistor 94 of the self-locking construction 90 is required to detect the absence of the capacitor 93, since the input of the microcontroller 92 also has a low capacitance.
  • the resistor 94 pulls the input of the microcontroller 92 in the absence of the capacitor 93 to a high level and should be designed as high as possible for energy saving reasons.
  • the resistor 94 must not charge the capacitor 93 at the stop port 91 too fast.
  • a microcontroller 92 with analog / digital converter or with a comparator can be used for flexible detection of high and low levels or states.
  • a Stopschalterabfrage can be realized as well as the phase 1 according to the reference numeral 96 of securing the connection paths in the self-locking construction 90.
  • FIG. 11 shows a schematic diagram of a hardware handle 100 according to the invention, can be ensured by the example in an ignition circuit that the igniter outputs a spark at a switched stop switch, even if a microcontroller 101 wanted to spend a spark. This can be achieved by the additional diodes 102 and 103 as shown here. In the event that the stop terminal 104 associated with the stop switch is not pressed, is switched by a high level of the ignition output of the thyristor 105. This will trigger a spark.

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Abstract

Verfahren zum Erzeugen und Anlegen wenigstens eines eine reinigende Wirkung für einen Stoppschalter (80) aufweisenden Spannungsimpulses an einen dem Stoppschalter zugeordneten Stoppanschluss (53), der an einer digital gesteuerten Magnetzündschaltungsanordnung (40) eines elektrischen Geräts vorgesehen ist, wobei die Magnetzündschaltungsanordnung (40) eine Spannungswellenfolge (22) aus über der Zeit hinsichtlich ihrer Amplitude abnehmenden Halbwellen (31-36) und/oder wenigstens einen Spannungsimpuls in einem mittleren Spannungsbereich erzeugt, wobei bei einer über der Zeit hinsichtlich ihrer Amplitude abnehmenden Spannungswellenfolge (22) wenigstens eine der ersten Halbwelle (31) zeitlich nachfolgende und somit eine kleinere Amplitude aufweisende spätere Halbwelle (32-36) der Spannungswellenfolge als Spannungsimpuls an den Stoppanschluss (53) angelegt wird und/oder wobei bei Erzeugung wenigstens eines Spannungsimpulses der oder mehrere Spannungsimpulse an den Stoppanschluss (53) angelegt werden und derart eine reinigende Wirkung auf den Stoppschalter ausüben.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen und Anlegen/Weiterleiten wenigstens eines eine reinigende Wirkung für einen Stoppschalter aufweisenden Spannungsimpulses an einen dem Stoppschalter zugeordneten Stoppanschluss, der an einer digital gesteuerten Magnetzündschaltungsanordnung eines elektrischen Geräts vorgesehen ist, wobei die Magnetzündschaltungsanordnung eine Spannungswellenfolge aus über der Zeit hinsichtlich ihrer Amplitude abnehmenden Halbwellen und/oder wenigstens einen Spannungsimpuls in einem mittleren Spannungsbereich erzeugt. Weiterhin betrifft die Erfindung eine digital (an)gesteuerte bzw. anzusteuernde Magnetzündschaltungsanordnung eines elektrischen Geräts mit einem einem Stoppschalter zugeordneten Stoppanschluss, wobei die Magnetzündschaltungsanordnung zum Erzeugen und Anlegen/Weiterleiten wenigstens eines eine reinigende Wirkung für den Stoppschalter aufweisenden Spannungsimpulses an den Stoppanschluss ausgebildet ist und wobei die Magnetzündschaltungsanordnung zur Erzeugung einer Spannungswellenfolge aus über der Zeit hinsichtlich ihrer Amplitude abnehmenden Halbwellen und/oder zur Erzeugung wenigstens eines Spannungsimpulses in einem mittleren Spannungsbereich ausgebildet ist
  • Bei vielen elektrischen Geräten bzw. Maschinen kommen Stoppschalter zum Einsatz, bei denen Kontakte bzw. Kontaktflächen vorgesehen sind, bei denen das Problem besteht, dass es zu Verunreinigungen kommen kann. Beispielsweise können sich Oxidschichten auf den Schalterkontakten bilden. Daher ist es sinnvoll, wenn die Schaltkontakte bzw. Schaltkontaktflächen regelmäßig bzw. von Zeit zu Zeit gereinigt werden, indem wenigstens die dünnen Oxidschichten entfernt werden, um so die korrekte Funktion des Stoppschalters sicherzustellen. Bei vielen anderen Verschmutzungen ist leider bisher eine Reinigung zum Beispiel durch Freibrennen nicht möglich.
  • Zur Reinigung solcher Schalter gibt es im Stand der Technik unterschiedliche Ansätze. Bekannt ist beispielsweise die Schalterreinigung durch schleifende Kontakte. Dabei werden schleifende Schalter zur Selbstreinigung der Kontaktflächen verwendet. Beim Betätigen des Schalters schleift der eine Kontakt über den anderen, wobei durch diese schleifende Bewegung Verschmutzungen aller Art von den Kontaktflächen entfernt werden. So soll sichergestellt werden, dass es zu einem zuverlässigen Kontaktieren der Kontaktflächen kommt. Die Kontaktflächen werden durch jedes Betätigen des Schalters erneut freigekratzt.
  • Daneben existiert das Konzept der Schalterreinigung durch Hochspannungsimpulse. Die Kontaktflächen werden dabei durch hohe Spannungsimpulse an den beiden Schaltflächen gereinigt. Die Hochspannungsimpulse sind ein Nebenprodukt eines Hochspannungsstopps. Bei dieser Art des Stopps wird die Ladespule einer Zündschaltung des elektrischen Geräts kurzgeschlossen. So wird verhindert, dass sich ein ebenfalls in der Zündschaltung vorgesehener Zündkondensator aufladen kann. Es ist so nicht möglich, einen Zündfunken zu erzeugen. Bei dem Verfahren des Hochspannungsstopps liegt eine sehr hohe gepulste Spannung auf dem Stoppanschluss. Bei einer Berührung des Stoppkontakts kann es zu einem elektrischen Schlag kommen. Dies wiederum hat zur Folge, dass die Stoppschaltung auf aufwendige Art und Weise isoliert werden muss. Andererseits führt die Hochspannung dazu, dass die Schaltkontakte bei gedrücktem Stoppschalter selbständig gereinigt werden.
  • Bei älteren analogen Zündschaltungen gibt es zum Anhalten häufig eine eigene Spule. Wird nun der Stoppschalter gedrückt, so baut sich an einem Zündkondensator der analogen Schaltung keine Spannung mehr auf und der Zünder funkt nicht mehr. Dies wird dadurch erreicht, dass die Ladespule und die Unterbrecherspule mit gleicher Ausrichtung auf einem Metallkern platziert werden. Dadurch ist die Phasenlage der Spannung gleich und es wird immer, wenn die Ladespule laden will, auch ein entsprechend in der Schaltung vorgesehener Thyristor durchgesteuert. Die an der Ausmacherspule entstehende Spannung führt zu einer Spannung mittlerer Größe am Stoppanschluss.
  • Problematisch bei diesem Verfahren ist allerdings, dass der letzte Funke zu einem unkontrollierbaren Zeitpunkt ausgegeben wird und somit die Wahrscheinlichkeit einer Fehlzündung sehr hoch ist.
  • Bei digitalen Zündschaltungsanordnungen wird statt eines analogen Zünders ein durch einen Mikrocontroller gesteuerter Zünder verwendet. Hierfür gibt es neben dem bereits geschilderten Hochspannungsstopp das Konzept des Niederspannungsstopps, wobei der Niederspannungsstopp, bei dem Spannungspulse im Spannungsversorgungsbereich der digitalen Steuerung oder darunter zum Einsatz kommen, allerdings keine reinigende Wirkung auf die Schaltkontakte des Stoppschalters hat. Eine Selbstreinigung der Kontakte findet bei diesem Verfahren nicht statt.
  • Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein diesbezüglich verbessertes Verfahren bzw. eine diesbezüglich verbesserte digital gesteuerte bzw. anzusteuernde Magnetzündschaltungsanordnung anzugeben.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist zunächst ein Verfahren zum Erzeugen und Weiterleiten wenigstens eines eine reinigende Wirkung für einen Stoppschalter aufweisenden Spannungsimpulses an einen dem Stoppschalter zugeordneten Stoppanschluss vorgesehen, wobei der Stoppanschluss an bzw. in einer digital gesteuerten Magnetzündschaltungsanordnung eines elektrischen Geräts vorgesehen ist und wobei die digital gesteuerte Magnetzündschaltungsanordnung eine (wenigstens eine) Spannungswellenfolge aus über der Zeit hinsichtlich ihrer Amplitude abnehmenden Halbwellen und/oder wenigstens einen Spannungsimpuls in einen mittleren Spannungsbereich erzeugt, wobei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, dass bei einer über der Zeit hinsichtlich ihrer Amplitude abnehmenden Spannungswellenfolge wenigstens eine der ersten Halbwelle zeitlich nachfolgende und somit eine kleinere Amplitude aufweisende spätere Halbwelle der Spannungswellenfolge an den Stoppanschluss weitergeleitet bzw. an diesen angelegt wird und derart eine reinigende Wirkung auf den Stoppschalter ausübt und/oder dass bei Erzeugung wenigstens eines Spannungsimpulses in einem mittleren Spannungsbereich der oder mehrere Spannungsimpulse an den Stoppanschluss weitergeleitet bzw. an diesen angelegt werden und derart eine reinigende Wirkung auf den Stoppschalter ausüben. Die Magnetzündschaltungsanordnung kann auch eine Spannungswellenfolge bzw. eine Spannungsimpulsfolge erzeugen und sich dadurch auszeichnen, dass die Spannungswellenfolge bzw. Spannungsimpulsfolge einer Filterung derart unterworfen wird, dass nur ausgezeichnete Halbwellen bzw. Impulse, beispielsweise nur positive oder nur negative Halbwellen bzw. Impulse, an den Stoppanschluss weitergeleitet bzw. an diesen angelegt werden und derart eine reinigende Wirkung auf den Stoppschalter ausüben. Diese Spannungswellenfolge bzw. Spannungsimpulsfolge kann dann auch eine gleichbleibende oder sogar ansteigende Amplitude bzw. Pulshöhe aufweisen, sofern geeignet gefiltert wird bzw. nach der Filterung noch eine Anpassung des Betrags der Spannung beispielsweise durch einen Widerstand erfolgen kann.
  • Das Verfahren ist selbstverständlich nicht nur zur Reinigung von Stoppanschlüssen bei Zündschaltungen geeignet, sondern kann allgemein in Schaltungsanordnungen verwendet werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Schalterreinigung in digitalen Magnetzündanlagen werden die auf die Reinigung bezogenen Nachteile des bekannten Niederspannungsstopps und des Hochspannungsstopps für Zünder vermieden. Erfindungsgemäß wird beispielsweise auf den Stoppanschluss eine Spannung gelegt, bei der es sich um eine Spannung in einem mittleren Spannungsbereich handelt, deren Impulse also geeignet sind, um eine Oxidschicht auf den Kontakten zu zerstören und so eine Selbstreinigung der Kontakte herbeizuführen. Alternativ oder ergänzend kann bei einer Spannungswellenfolge mit abnehmender Amplitude so vorgegangen werden, dass zumindest der erste, eine sehr hohe bzw. höhere Amplitude aufweisende Spannungspuls, noch nicht an den Stoppanschluss weitergeleitet bzw. auf diesen gelegt wird. Dies hat im Unterschied zum Kurzschließen der Ladespule beim Hochspannungsstopp, bei dem auch die ersten sehr hohen Spannungsimpulse nach dem Kurzschluss am Stoppanschluss anliegen, den Vorteil, dass eine aufwendige Isolierung für die erfindungsgemäß vorgesehene Schalterreinigung nicht erforderlich ist. In beiden Fällen können die Schaltkontakte von Verschmutzungen gereinigt werden. Der Begriff "Schalter" wird dabei im Kontext der vorliegenden Erfindung in einem weiten Sinn verstanden und erfasst beispielsweise auch Taster und dgl. Der Begriff der "Weiterieitung" der Spannung wird im Kontext dieser Anmeldung für eine einfachere sprachliche Fassung in dem Sinne verwendet, dass die entsprechende in der Schaltung erzeugte Spannungswellenfolge bzw. Spannungsimpulse auf den Stoppanschluss gelegt werden. Die Spannungsimpulse können unterschiedlichste Formen haben. Wellenformen sind möglich, Rechteckpulse und andere Pulsformen ebenso.
  • Auf den Stoppanschluss wird somit erfindungsgemäß eine gepulste Spannung gelegt, wobei diese Spannung in vorteilhafter Weise seitens einer gerätinternen Schaltungsanordnung erzeugt wird, also beispielsweise als Zündspannung bzw. als eine andere ohnehin im Betrieb des Geräts erforderliche Spannungswellenfolge. Die mehreren bzw. einzelnen Spannungsimpulse zur Reinigung des Stoppanschlusses können in regelmäßigen Abständen auf den Stoppanschluss geschaltet werden. Die Spannung wird, gegebenenfalls mit ihren kleineren Impulsen, die aber noch ausreichend sein müssen, um eine Selbstreinigung der Schaltkontakte zu ermöglichen, an den Schaltanschluss angelegt bzw. weitergeleitet, um dort Oxidationsschichten zu durchbrechen und einen sauberen Kontakt der Schaltflächen eines Stoppschalters zu garantieren. Ebenso kann, alternativ oder ergänzend, direkt eine Mittelspannungsfolge bzw. ein Mittelspannungsimpuls, die bzw. der in einer gerätinternen Schaltungsanordnung (ohnehin oder zu diesem Zweck) erzeugt wird, verwendet werden, um diese(n) an den Stoppschalter anzulegen. In der Regel werden einzelne Spannungsimpulse erzeugt. Im Fall der Spannungserzeugung mittels Zündkondensatoren wird eine abnehmende Spannungswelle generiert. Ein besonderer Vorteil bei einem Mittelspannungsimpuls, der gemäß der Erfindung aus einer bereits existierenden impulsförmigen internen Spannung abgeleitet wird, ist, dass keine (separaten) Schaltelemente benötigt werden. Bei einer erfindungsgemäßen Magnetzündanlage mit digitaler Steuerung, die in der Regel durch einen Mikrocontroller erfolgt, aber auch anders realisiert sein kann, wird vorzugsweise einerseits der Zustand des Stoppschalters mittels eines Spannungssignals aus der digitalen Steuerung (aus dem Mikrocontroller) durch die digitale Steuerung geprüft bzw. erfasst. Es wird also einerseits ermittelt, ob der Stoppschalter offen oder geschlossen ist. Andererseits wird mit besonderem Vorteil auf diesem Signalpfad zum Zweck der Selbstreinigung des Stoppkontaktes noch zusätzlich ein Mittelspannungs-Freibrennimpuls (im Zündmodul) eingekuppelt.
  • Die Bezeichnung ,,mittlerer Spannungsbereich" ist im Sinne der Erfindung so zu verstehen, dass die Spannung in einem Bereich liegt, in den eine Selbstreinigung der Anschlusskontakte möglich ist, in dem die Spannung also hoch genug ist, um Verschmutzungen zu entfernen bzw. eine Oxidschicht zu zerstören. Die Spannung ist aber andererseits in diesem Bereich nicht so hoch, dass die Gefahr eines elektrischen Schlags beim Berühren der Kontakte besteht. Nach derzeitigem Stand wird als Bereich der mittleren Spannung vorrangig der Bereich von etwa 12 V bis etwa 50 V Spitzenspannung betrachtet. Bei einem Hochvoltstopp werden dagegen Spitzenspannungen von 250 V und Effektivspannungen von 50 V erreicht, die bei Berührung zu deutlich spürbaren elektrischen Schlägen führen. Im Fall eines Schlags besteht daher bei einer handgeführten Maschine die Gefahr, dass der Bediener, bedingt durch den Schrecken oder den Schmerz, die Maschine "verreißt". Die effektive Spannung beim Mittelspannungsstopp wird dagegen kaum wahrgenommen bzw. gespürt, zumal bei den in der Regel kurzen Pulsdauern.
  • In Versuchen konnte im Zusammenhang mit Zündschaltungen gezeigt werden, dass bereits eine Spannung um etwa 15 Volt ausreicht, um dünne Oxidschichten zu durchbrechen. Weiterhin ist aus der EP 0 866 480 A2 bekannt, dass bereits verhältnismäßig kleine Spannungen einen reinigenden Effekt auf Kontaktstellen haben.
  • Die Schaltungsanordnung kann wie erwähnt als Zündschaltungsanordnung eine Zündspannungswellenfolge und/oder wenigstens einen Zündspannungsimpuls und/oder als über der Zeit hinsichtlich ihrer Amplitude abnehmende Spannungswellenfolge eine von einer Hochspannung bzw. hohen Spannung ausgehende Spannungswellenfolge erzeugen, wobei Pulse bzw. Halbwellen der Zündspannung zur Schalterreinigung verwendet werden, bzw. es kann mittels des Stoppanschlusses bei Bedarf ein Zündfunke ausgeschaltet werden. Selbstverständlich kann die Schalterreinung aber auch mittels Spannungspulsen erfolgen, die in der Magnetzündschaltungsanordnung extra zum Zweck der Schalterreinigung bzw. zu anderen Zwecken als für den Zündvorgang selbst erzeugt werden.
  • Werden die Wellen einer Zündspannungswellenfolge verwendet, um die erfindungsgemäße Befreiung des Stoppschalters bzw. des Stoppanschlusses von Verschmutzungen zu erreichen, so hat dies den Vorteil, dass der Reinigungspuls eine feste Position hat bzw. zu einem bekannten, festgelegten Zeitpunkt erfolgt. Die Reinigung erfolgt somit zu einem definierten Zeitpunkt immer dann bzw. in Abhängigkeit des Zeitpunkts, zu dem der Zündfunke ausgegeben wird. Neben der reinigenden Wirkung dient der Stoppanschluss natürlich einer Stoppfunktion, beispielsweise dem Ausschalten bzw. Verhindern eines Zündfunkens. Insbesondere kann so ein Mittelspannungsstopp realisiert werden.
  • Erfindungsgemäß kann jede zweite Halbwelle der Spannungswellenfolge und/oder nur Mittelspannungsimpulse und/oder nicht zu einem elektrischen Schlag führende Halbwellen der Spannungswellenfolge und/oder nicht zu einem elektrischen Schlag führende Spannungsimpulse an den Stoppanschluss weitergeleitet werden und/oder es kann wenigstens eine an den Stoppanschluss weitergeleitete Halbwelle und/oder wenigstens ein angelegter Spannungsimpuls eine reinigende Wirkung auf den Stoppanschluss ausüben, indem eine unerwünschte (dünne) Oxidschicht durchbrochen und/oder zerstört wird.
  • Werden nur die späteren Halbwellen, insbesondere in Abhängigkeit des Einbaus geeigneter Schaltungsbauteile nur die geradzahligen Halbwellen, an den Stoppanschluss weitergeleitet, so steht der primäre Impuls, der höher als eine mittlere Spannung sein kann, für eine (andere) gerätinterne Funktion, beispielsweise für den Zündfunken, alleine zur Verfügung. In diesem Fall können dann die zweite, vierte, sechste usw. Halbwelle für das Freibrennen des Stoppschalters genutzt werden. Das Freibrennen findet dann nur während des Funkens statt. Durch die Weiterleitung nur bestimmter bzw. späterer Halbwellen bzw. Impulse an den Stoppanschluss ergibt sich der Vorteil, dass nur ein begrenzter Teil der Gesamtenergie zum Zerstören der Oxidschicht bzw. zum Freibrennen des Stoppanschlusses verwendet wird.
  • Dem Stoppanschluss kann ein nur in eine Richtung Strom leitendes Bauelement, insbesondere eine Diode, derart vorgeschaltet sein bzw. werden, dass nur bestimmte Halbwellen und/oder Spannungsimpulse an den Stoppanschluss angelegt bzw. weitergeleitet werden. Bei einer Zündschaltung kann die Diode beispielsweise sicherstellen, dass nur positive Halbwellen bzw. positive Spannungsimpulse an den Stoppanschluss weitergeleitet werden. Die negativen Halbwellen stehen für den Zündfunken zur Verfügung, so dass die Energie, die zum Freibrennen verwendet wird, begrenzt wird.
  • Mittels eines dem Stoppanschluss vorgeschalteten Widerstands, gegebenenfalls auch mehrerer Widerstände, können die wenigstens eine an den Stoppanschluss weitergeleitete Halbwelle und/oder der wenigstens eine Spannungsimpuls in ihrer Spannung eingestellt werden. Beispielsweise kann zwischen der Diode oder einem bzw. mehreren anderen, nur in eine Richtung Strom leitenden Bauteilen und dem Stoppanschluss ein Widerstand vorgesehen sein, gegebenenfalls auch ein einstellbar veränderbarer Widerstand, der es ermöglicht, die Stärke des Freibrennimpulses bzw. der mehreren Freibrennimpulse für den Stoppanschluss bis zu einem gewissen Punkt (frei) einzustellen bzw. zu verändern, so dass eine zum Freibrennen bzw. Zerstören der Oxidschicht besonders geeignete Spannung am Stoppanschluss anliegt.
  • Weiterhin kann erfindungsgemäß mittels einer Spannungsbegrenzung die Spannung am Stoppanschluss begrenzt werden. Durch eine Spannungsbegrenzung des erfindungsgemäßen Mittelspannungsstopps kann so erreicht werden, dass sich keine so hohe Spannung aufbauen kann, dass es zu einem elektrischen Schlag kommen könnte. Ein solches Schutzelement kann zusätzlich die Schutzbeschaltung eines Stoppeingangs darstellen. Verwendet werden kann hierzu ein Kondensator, der dem Stoppanschluss vorgeschaltet ist und der sowohl bei einer internen als auch bei einer externen Spannungsspitze zunächst einmal aufgeladen werden muss. Ist der Kondensator noch nicht vollständig aufgeladen, so stellt er ein vergleichsweise niederohmiges Bauteil dar. Kleinere Spannungsspitzen kann der Kondensator somit selbstständig blocken. Ergänzend zum Kondensator kann eine Zener-Diode vorgesehen sein, die in dem Fall, dass der Kondensator, der dem Stoppanschluss vorgeschaltet ist, nicht mehr ausreicht, um die Spannung zu begrenzen, ihrerseits als Spannungsbegrenzer fungiert. Die Zener-Diode wird hierzu zum Kondensator parallel geschaltet. Für die Spannungsbegrenzungsschaltung ist darauf zu achten, dass der Mittelspannungsimpuls, der an den Stoppanschluss angelegt wird, so ausgelegt ist, dass er den Kondensator vollständig laden kann. Wäre dies nicht der Fall, könnten die Spannungspegel, die am Stoppanschluss gewünscht bzw. erforderlich sind, nicht erreicht werden. Ein dem Stoppanschluss vorgeschalteter Kondensator kann des Weiteren einen positiven Effekt für die erfindungsgemäße Reinigung haben. Ist nämlich auf dem Stoppschalter eine Oxidschicht vorhanden, so steigt die Spannung am Kondensator so hoch an, bis die Oxidschicht durchbrochen wird und der Stromfluss beginnt. Dabei entleert sich der Kondensator und unterstützt somit den Freibrennvorgang. Ohne Kondensator wäre der Freibrennvorgang stark eingeschränkt. Erst der Kondensator stellt niederohmig Energie für das Säubern des Schalters zur Verfügung, nachdem die Oxidschicht angefangen hat nachzugeben bzw. durchzubrechen.
  • Des Weiteren kann erfindungsgemäß eine Schutzbeschaltung wenigstens eines Pins eines die digitale Schaltungsanordnung steuernden Mikrocontrollers realisiert werden. Beispielsweise kann so bei einem Mittelspannungsstopp der Mikrocontroller vor zu hohen Spannungen geschützt werden. In diesem Zusammenhang können, insbesondere bei einem Mittelspannungsstopp, ergänzend oder alternativ zum beschriebenen Reinigungsverfahren selbstsichernde Elemente bzw. Hardwaredurchgriffe in der Schaltung implementiert werden. So kann beispielsweise auch einem Ausfall eines gegebenenfalls vorgesehenen Entkopplungswiderstands für den Mikrocontroller entgegengewirkt werden. Ein solcher Entkopplungswiderstand wird nämlich regelmäßig durch die Mittelspannungsimpulse belastet. Ein Ausfall ist daher denkbar, und es sollten wie geschildert Absicherungen für diesen Fall vorgesehen sein.
  • Erfindungsgemäß kann die ordnungsgemäße Verbindung zwischen einem Pin eines die Schaltungsanordnung steuernden bzw. zu deren Steuerung vorgesehenen Mikrocontrollers und dem Stoppanschluss mittels einer selbstsichernden Konstruktion, insbesondere mit einem Kondensator am Stoppanschluss und einem Widerstand am Mikrocontroller, überprüft werden.
  • Selbstverständlich ist es auch möglich, eine derartige selbstsichernde Konstruktion unabhängig von einem Mittelspannungsstopp bzw. der Erzeugung und Weiterleitung von Reinigungsimpulsen für den Stoppanschluss zu realisieren. In diesem Fall liegt also eine digitale Schaltungsanordnung vor, bei der die Verbindung zwischen dem bzw. auch mehreren Mikrocontrollerpins und dem externen Anschluss im Rahmen einer Selbstsicherung überprüft wird. Die Selbstsicherung erfolgt beispielsweise mittels eines Kondensators dicht am externen Anschluss und eines Widerstands dicht am Controller. Der Widerstand am Mikrocontroller kann gegebenenfalls durch einen mikrocontrollerinternen Pull-up-Widerstand ersetzt werden. Der Kondensator wird mit einer Seite an den Stoppanschluss, mit der anderen Seite auf Masse gelegt.
  • Die Überprüfung der Verbindung zwischen Widerstand und Kondensator kann in zwei Phasen bzw. mittels zweier Vorgänge erfolgen. Beispielsweise kann in der ersten Phase der Kondensator für eine bestimmte Zeit geladen werden und dann seitens des Mikrocontrollers ausgelesen werden. Der Mikrocontroller sollte in diesem Fall bei einem ordnungsgemäßen Zustand der Verbindung einen High-Zustand erkennen. Wird seitens des Mikrocontrollers kein High erkannt, so ist entweder der externe Stoppschalter gedrückt oder, für das Beispiel einer Zündschaltanordnung, der Zünder könnte intern einen Schluss zur Masse haben. In beiden Fällen würde kein Zündfunke ausgegeben, so dass es nicht darauf ankommt, dass diese Fälle im Detail unterscheidbar sind.
  • Wird allerdings wie erwartet seitens des Mikrocontrollers ein High-Zustand bzw. -Pegel erkannt, so erfolgt der Übergang in die zweite Phase bzw. der zweite Vorgang. Der Kondensator wird entladen und dann wieder eingelesen. Der Mikrocontroller sollte nun einen Low-Zustand erkennen. Wird wider Erwarten kein Low-Zustand erkannt, so können hierfür mehrere Fehler ausschlaggebend sein, beispielsweise beim im Vordergrund stehenden Anwendungsfall einer Zündschaltanordnung eine zünderinterne Unterbrechung zwischen dem Widerstand und einem zugehörigen Kondensator, das Fehlen des Kondensators, ein Schluss auf die Versorgungsspannung usw. Alle diese Fehlerfälle führen zum Ausschalten des Zündfunkens, so dass eine weitere Differenzierung nicht erforderlich ist.
  • Der Pull-up-Widerstand, der im Mikrocontroller vorgesehen sein kann, kann erfindungsgemäß bei der selbstsichernden Schaltungsanordnung dazu dienen, das Fehlen des Kondensators zu erkennen. Der Mikrocontrollereingang selbst hat nämlich seinerseits eine geringe Kapazität. Fehlt der Kondensator, so zieht der Widerstand den Eingang des Mikrocontrollers auf einen High-Pegel. Bei der Dimensionierung des Pull-up-Widerstands ist darauf zu achten, dass dieser vergleichsweise hochohmig ausgelegt wird, damit möglichst wenig Energieverlust entsteht. Weiterhin ist der Widerstand der digitalen Schaltungsanordnung zweckmäßigerweise so auszulegen, dass der Kondensator am Stoppanschluss nicht zu schnell geladen wird.
  • Des Weiteren kann die selbstsichernde digitale Schaltungsanordnung zur flexiblen Erkennung von High- und Low-Zuständen einen Mikrocontrollerpin mit Analog-/Digital-Wandler und/oder mit einem Komparator bzw. einer Komparatorfunktion aufweisen. Somit ist die einstellbare Schwelle flexibel und kann dafür verwendet werden, Effekte wie Nebenschlüsse zu kompensieren.
  • Eine Stoppschalterabfrage für den Stoppanschluss kann im Rahmen der Erfindung so funktionieren wie vorstehend im Zusammenhang mit der selbstsichernden Konstruktion zur Phase 1 der Absicherung der Verbindungswege geschildert. Es ist somit möglich, die beiden Funktionen der Stoppschalterabfrage und der Phase 1 der Absicherung der Verbindungswege zu kombinieren. Die Stoppschalterabfrage ist dann ein Teil der Absicherung.
  • Bei einer Zündschaltungsanordnung kann mittels eines, insbesondere mittels einer oder mittels mehrerer Dioden realisierten, Hardwaredurchgriffs sichergestellt werden, dass bei geschaltetem Stoppschalter unabhängig von der Ansteuerung der Zündschaltungsanordnung durch einen Mikrocontroller kein Zündfunke ausgegeben wird.
  • Der Hardwaredurchgriff verhindert somit die Ausgabe eines Funkens auch in dem Fall, wenn der Mikrocontroller von sich aus einen Funken ausgeben würde bzw. wollte. Ein derartiger Hardwaredurchgriff kann selbstverständlich ebenso wie die selbstsichernde Konstruktion gegebenenfalls unabhängig von einem Mittelspannungsstopp bzw. einer Reinigung des Stoppanschlusses realisiert werden. In diesem Fall ist somit lediglich allgemein eine digitale Schaltungsanordnung mit einem Mikrocontroller vorgesehen, die als Zündschaltungsanordnung ausgebildet ist und bei der ein Hardwaredurchgriff derart realisiert ist, dass das Schalten des Stoppschalters bzw. Drücken eines Stopptasters und dergleichen dazu führt, dass kein Zündfunke ausgegeben wird. Durch einen Hardwaredurchgriff auf das Leistungsteill der Magnetzündung kann so bei geschlossenem Stoppschalter an der digitalen Steuerung vorbei eine Auslösung des Zündfunkens direkt bzw. unmittelbar verhindert werden
  • Ein derartiger erfindungsgemäßer Hardwaredurchgriff kann beispielsweise mittels (je nach Art der Schaltung zweier) zusätzlicher Dioden in der Schaltungsanordnung erreicht werden. Ist der Stoppschalter nicht betätigt bzw. gedrückt, wird so beispielsweise durch einen hohen Pegel eines Zündausgangs ein Thyristor durchgeschaltet, wodurch ein Zündfunke ausgelöst wird. Ist andererseits der Stoppschalter betätigt, wird der Stoppanschluss auf Masse gelegt. Durch eine erste Diode kann zwischen einem dem Zündpin des Mikrocontrollers vorgeschalteten Widerstand und einer nachfolgenden, Strom zum Stoppanschluss leitenden Diode keine größere Spannung als beispielsweise eine Spannung im Bereich von 0,7 Volt entstehen (je nach konkreter Ausgestaltung der Schaltung sind natürlich auch Spannungen in anderen Größenordnungen denkbar). Über eine dem Widerstand in Richtung auf den Thyristor nachgeschaltete Diode geht eine entsprechende Spannung verloren, so dass sich am Gateeingang des nachfolgenden Thyristors keine Spannung aufbaut, dieser nie durchsteuert und somit kein Zündfunke ausgegeben werden kann, wenn der Stoppschalter betätigt ist. Die Erfindung betrifft somit auch allgemein ein solches Verfahren zum Hardwaredurchgriff.
  • Die Spannungswellenfolge und/oder der wenigstens eine Spannungsimpuls können durch eine Spule, gegebenenfalls auch eine Kombination mehrerer spulenartiger Bauteile, insbesondere durch eine Spule mit Eisenkern und/oder eine von einem Magnetfeld eines Polrades durchsetzte Spule und/oder die Primärseite einer Zündspule, erzeugt werden. Es ist also prinzipiell möglich, eine gepulste Spannung bzw. Spannungswellen oder einzelne Spannungsimpulse zum Reinigen eines Stoppanschlusses auf unterschiedliche Arten und Weisen zu erzeugen bzw. aus einer (ohnehin vorhandenen) gerätinternen Schaltungsanordnung abzuleiten. Die gepulste Spannung kann unter anderem durch eine Spule erhalten werden, bei der es sich um eine Spule mit Eisenkern handeln kann, die beispielsweise vom Magnetfeld eines Polrads einer elektrischen Maschine durchsetzt ist. Für den vorliegenden Anwendungsfall von digitalen Zündschaltungen bietet es sich an, die pulsförmige Spannung der Primärseite der Zündspule zu entnehmen. Eine eigene separate Spule ist dann für das Freibrennen des Stoppanschlusses nicht erforderlich, so dass mit besonderem Vorteil der Platz für solche zusätzlichen Bauteile eingespart wird. Als Spannungsquelle für den Mittelspannungsimpuls wird bei der Erfindung also vorzugsweise eine vorhandene Spule, beispielsweise eine vom Polradmagneten durchflutete Spule mit entsprechender Spannungsamplitude, verwendet werden. Die Spule kann auch die Primärspule des Zündübertragers sein, die nicht zwangsläufig auf einem vom Magnetfeld durchströmten Metallkern sitzen muss. Diese hat dann ergänzend zu ihrer üblichen Funktion die Aufgabe der Spannungsquelle, die die wellenförmige Spannung erzeugt, die, gegebenenfalls über eine Diode bzw. einen Widerstand abgeschwächt, an den Stoppanschluss weitergeleitet wird. Der Mittelspannungsimpuls bzw. Freibrennimpuls, der aus einem im Zündmodul vorhandenen Spannungspuls entsteht bzw. für den ein vorhandener Spannungspuls verwendet wird, hat den Vorteil, dass kein zusätzlicher Schalter benötigt wird, um aus einer Spannung einen Impuls zu generieren. Ein Freibrennimpuls wird verwendet, damit nicht ständig Strom fließt (keine Dauerspannung anliegt).
  • Die zum Freibrennen der Schaltkontakte benötigte pulsförmige Spannung kann mittels einer Spule erzeugt werden, die auf den Metallkern eines Zünders gewickelt ist und vom Magnetfeld des Polrades durchflossen wird. In diesem Fall kann wie erwähnt auf eine separate Spule verzichtet werden. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, statt einer bereits in der Schaltungsanordnung existierenden Spule eine separate, extra für den Zweck des Gewinns einer pulsförmigen Spannung (für die Anschlussreinigung bzw. den Mittelspannungsstopp) in die Schaltungsanordnung aufgenommene Spule zu verwenden. Bei einer Ausgestaltung mit einer kombinierten Spule (die in der ursprünglichen Schaltung bereits eine Funktion erfüllt und zusätzlich die Reinigungspulse erzeugt) ist es nicht erforderlich, die (Zünd-)Ladespule als Quelle für die Impulse zu verwenden. Prinzipiell ist jede Spule, die eine Spannung in der benötigten Stärke erzeugen kann, geeignet. Bei einer zusätzlichen Spule im Schaltkreis wird beispielsweise zusätzlich zur Ladespule eine Mittelspannungsspule auf dem Metallkern bzw. Eisenkern angeordnet.
  • Ergänzend zur Spule kann ein Kondensator, insbesondere ein Zündkondensator, zur Bildung eines Schwingkreises in der Schaltungsanordnung angeordnet sein bzw. werden, wobei gegebenenfalls dem Kondensator zum Aufladen durch eine Spannungsquelle ein nur in einer Richtung Strom leitendes Bauelement, insbesondere eine Diode, und/oder ein eine Verbindung zur Masse herstellender Schalter, der im Sinne der Erfindung ganz allgemein ein elektronisches Schaltelement sein kann, vorgeschaltet werden. Der Kondensator, insbesondere ein Zündkondensator, kann also über eine Spannungsquelle der Schaltungsanordnung und eine gegebenenfalls dieser nachgeschaltete Diode geladen werden. Ist der Kondensator dann geladen und bei einer Zündschaltung der richtige Zeitpunkt gekommen, um einen Zündfunken auszugeben, so wird der ebenfalls dem Kondensator vorgeschaltete Schalter bzw. das Schaltelement, der bzw. das die eine Seite des Kondensators auf Masse zieht, leitend geschaltet. Somit wird die Primärspule der Zündschaltungsanordnung, die schaltungstechnisch mit dem Kondensator verbunden ist, mit Strom versorgt.
  • Da die positiv geladene Seite des Kondensators durch den Schaltvorgang auf Masse gezogen wird, ist die andere Seite entsprechend negativ. Die dem Stoppanschluss vorgeschaltete Diode bzw. ein anderes nur in eine Richtung Strom leitendes Bauelement verhindert dann einen Stromfluss vom Stoppanschluss in Richtung des Zündkondensators. Der Zündkondensator entlädt sich, das Magnetfeld kollabiert und induziert eine Spannung, die hinsichtlich der Polarität umgekehrt ist. Diese Spannung lädt dann zum einen erneut den Kondensator, zum anderen wird sie, ermöglicht durch die einseitig leitende Diode, an den Stoppanschluss weitergeleitet bzw. an diesen angelegt. Der primäre Impuls kann so alleine für den Zündfunken bzw. bei einer anderen gerätinternen Pulsspannung für eine andere für die Schaltung vorgesehene Aufgabe verwendet werden, während die zweite, vierte, sechste usw. Halbwelle für das Freibrennen des Stoppschalters verwendet werden. Dies hat bei einer Zündschaltung den Vorteil, dass die Reinigung des Stoppanschlusses nur während des Funkens stattfindet und zudem nur ein begrenzter Teil der Energie, die insgesamt zur Verfügung steht, hierfür verwendet wird.
  • Ein dem Stoppanschluss zugeordneter Stoppevent kann unabhängig von der wenigstens einen an den Stoppanschluss weitergeleiteten Halbwelle ausgewertet und/oder abgefragt werden, insbesondere zur Ermöglichung eines kontrollierten Abstellens des elektrischen Geräts und/oder eines Abstellens ohne Fehlzündung des elektrischen Geräts, und/oder während der nicht für die Reinigung genutzten Zeit kann wenigstens eine weitere Funktion auf den Stoppanschluss gelegt werden, insbesondere eine Kommunikationsfunktion.
  • Werden beispielsweise grundsätzlich die zweite Halbwelle und gegebenenfalls noch weitere höhere Halbwellen der Spannungswelle zur Beseitigung von Verschmutzungen verwendet, so weist der Reinigungsimpuls eine feste zeitliche Einordnung auf. Im Falle einer Zündschaltung bedeutet dies, dass die Reinigung immer mit der Erzeugung des Zündfunkens gekoppelt ist. Damit bietet sich die Möglichkeit, in der restlichen Zeit andere Funktionen auf den Stoppanschluss zu legen. Beispielsweise kann so eine Stoppschalterabfrage, gegebenenfalls über entsprechende Mittel zur Zustandsermittlung bzw. Weiterleitung von Signalen, realisiert werden. Entsprechende Funktionen können auf einem Mikrocontroller implementiert werden. Weiterhin ist grundsätzlich eine Kommunikation auf derselben Leitung wie der des Stoppanschlusses möglich. Eine derartige Kommunikation könnte beispielsweise so oder ähnlich funktionieren, wie es in der US 2008/02662706 A1 beschrieben ist. Für die Implementierung zusätzlicher Funktionen am Stoppanschluss und die entsprechenden Signalübertragungsfunktionen ist jedoch zu beachten, dass die Schaltungen, die hiermit verbunden sind, vor dem zu erwartenden Spannungsimpuls bzw. den Spannungsimpulsen geschützt werden müssen.
  • Zur Abfrage der Stellung des Stoppschalters sind verschieden Lösungen denkbar. Im Rahmen der Erfindung bietet es sich an, die Abfrage des Stoppschalters mit dem Anlegen des einen oder der mehreren Mittelspannungsimpulse an den Stoppschalter zu kombinieren. Der Mittelspannungsimpuls dient dann gleichzeitig als Stoppschalterabfrage bzw. zur Bewertung des Stoppschalterzustands. Dies kann beispielsweise so erfolgen, dass die digitale Steuerung der Magnetzündanlage die Spannung am Stoppschalter während des Mittelspannungsimpulses misst. Ist ein bestimmter Pegel bzw. ein der Steuerung für einen Spannungsvergleich vorgegebener Spannungswert überschritten, so ist der Stoppschalter geöffnet. Ist der Pegel unterschritten bzw. wird der vorgegebene Spannungswert nicht erreicht, so ist der Stoppschalter geschlossen. Ein separater Schalterabfrageimpuls wird nicht benötigt.
  • Desweiteren betrifft die Erfindung eine digital (an)gesteuerte bzw. anzusteuernde Magnetzündschaltungsanordnung eines elektrischen Geräts mit einem einem Stoppschalter zugeordneten Stoppanschluss, wobei die digitale Magnetzündschaltungsanordnung zum Erzeugen und Weiterleiten wenigstens eines eine reinigende Wirkung für den Stoppschalter aufweisenden Spannungsimpulses an den Stoppanschluss, insbesondere nach einem Verfahren wie vorstehend geschildert, ausgebildet ist und wobei die Magnetzündschaltungsanordnung zur Erzeugung einer Spannungswellenfolge aus über der Zeit hinsichtlich ihrer Amplitude abnehmenden Halbwellen und/oder zur Erzeugung wenigstens eines Spannungsimpulses in einem mittleren Spannungsbereich ausgebildet ist. Diese digital gesteuerte Zündschaltungsanordnung zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass sie bei einer über der Zeit hinsichtlich ihrer Amplitude abnehmenden Spannungswellenfolge zum Weiterleiten wenigstens einer der ersten Halbwelle zeitlich nachfolgenden und somit eine kleinere Amplitude aufweisenden späteren Halbwelle der Spannungswellenfolge als Spannungsimpuls, der eine reinigende Wirkung ausübt, an den Stoppanschluss ausgebildet ist und/oder dass die Zündschaltungsanordnung bei Erzeugung wenigstens eines Spannungsimpulses in einem mittleren Spannungsbereich zum Weiterleiten des oder der Spannungsimpulse an den Stoppanschluss ausgebildet ist und derart eine reinigende Wirkung auf den Stoppschalter ausübt.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin einen handgeführten Verbrennungsmotor mit einer solchen, nachstehend noch genauer beschriebenen digital (an)gesteuerten bzw. anzusteuernden Magnetzündschaltungsanordnung bzw. mit einem Magnetzündsystem. Das elektrische Gerät ist somit in diesem Fall ein zur Handführung vorgesehenes Gerät mit einem Verbrennungsmotor. Das handgeführte Gerät mit dem Verbrennungsmotor ist mit einer digital gesteuerten Magnetzündschaltungsanordnung versehen und insbesondere ausgebildet zur Durchführung eines Verfahrens wie vorstehend beschrieben. Das Gerät bzw. die Magnetzündschaltungsanordnung weist einen einem Stoppschalter zugeordneten Stoppanschluss auf, wobei die Magnetzündschaltungsanordnung zum Erzeugen und Anlegen wenigstens eines eine reinigende Wirkung für den Stoppschalter aufweisenden Spannungsimpulses an den Stoppanschluss ausgebildet ist und wobei die Magnetzündschaltungsanordnung zur Erzeugung einer Spannungswellenfolge aus über der Zeit hinsichtlich ihrer Amplitude abnehmenden Halbwellen und/oder zur Erzeugung wenigstens eines Spannungsimpulses in einem mittleren Spannungsbereich ausgebildet ist. Die Magnetzündschaltungsanordnung ist bei einer über der Zeit hinsichtlich ihrer Amplitude abnehmenden Spannungswellenfolge zum Anlegen wenigstens einer der ersten Halbwelle zeitlich nachfolgenden und somit eine kleinere Amplitude aufweisenden späteren Halbwelle der Spannungswellenfolge als Spannungsimpuls an den Stoppanschluss und/oder dass bei Erzeugung wenigstens eines Spannungsimpulses in einem mittleren Spannungsbereich zum Anlegen des oder mehrerer Spannungsimpulse an den Stoppanschluss ausgebildet, wodurch jeweils eine reinigende Wirkung auf den Stoppschalter ausgeübt wird.
  • Über die Verwendung der späteren Halbwellen einer Spannungswellenfolge mit Halbwellen abnehmender Spannung bzw. über die Verwendung einer Spannungswellenfolge bzw. einer Impulsfolge mit Impulsen, die von vornherein in einem mittleren, geeigneten Spannungsbereich liegen, wird so ein Stoppanschluss, der in der digital gesteuerten Schaltungsanordnung vorgesehen ist, gereinigt. Die digitale Schaltungsanordnung weist Bauteile auf, mit denen eine gerätinterne pulsförmige Spannung erzeugt werden kann, bei der es sich beispielsweise um eine Zündspannung oder auch eine andere geeignete Spannung handeln kann. Die verwendete pulsförmige Spannung ist eine gerätinterne Spannung, die nicht zusätzlich für den Stoppanschluss bzw. ausschließlich für eine Reinigungsfunktion erzeugt werden muss. Es ist kein Platz für eine eigene zusätzliche Spule erforderlich, wie bei den analogen Zündern, bei denen eine Reinigung durch eine mittlere Spannung realisiert ist. Auch weitere ergänzende Bauteile komplexerer Art sind nicht erforderlich. Dadurch können die Fertigungskosten niedrig gehalten werden. Je nach Art der digital gesteuerten Schaltungsanordnung bzw. der dort erfolgenden Spannungspulserzeugung kann jedoch wie erwähnt die Vorschaltung einer Diode oder vergleichbarer Bauteile, gegebenenfalls im Kombination mit einem Widerstand, vor den Stoppanschluss sinnvoll bzw. erforderlich sein. Der Bereich der mittleren Spannung kann erfindungsgemäß Spannungen von 12 V bis 50 V Spitzenspannung umfassen.
  • Die Magnetzündschaltungsanordnung kann zur Erzeugung einer Zündspannungswellenfolge und/oder wenigstens eines Zündspannungsimpulses ausgebildet ist, und/oder die Magnetzündschaltungsanordnung kann zur Erzeugung einer von einer Hochspannung ausgehenden und über der Zeit hinsichtlich ihrer Amplitude abnehmenden Spannungswellenfolge ausgebildet sein.
  • Weiterhin kann die Magnetzündschaltungsanordnung zur Weiterleitung jeder zweiten Halbwelle der Spannungswellenfolge und/oder nur von Mittelspannungsimpulsen und/oder nicht zu einem elektrischen Schlag führenden Halbwellen der Spannungswellenfolge und/oder nicht zu einem elektrischen Schlag führender Spannungsimpulse an den Stoppanschluss ausgebildet sein und/oder wenigstens eine an den Stoppanschluss weitergeleitete Halbwelle und/oder wenigstens ein an den Stoppanschluss angelegter Spannungsimpuls kann zur Reinigung des Stoppanschlusses durch Durchbrechen und/oder Zerstören einer unerwünschten Oxidschicht ausgebildet sein.
  • Das Weiterleiten von zur Reinigung ungeeigneten Impulsen, beispielsweise von Impulsen mit einer zu hohen Spannung, bei denen die Gefahr eines elektrischen Schlags besteht, kann somit wie im Falle der Zündschaltungsanordnung durch einfache elektronische Bauteile bzw. deren Zusammenwirken verhindert werden. So lässt sich eine Filterung der Wellen nach ihrem Vorzeichen realisieren. Die Spannungswellen- bzw. ―-impulse werden dann im einfachsten Fall danach gefiltert, ob sie positiv oder negativ sind. Im Rahmen der Erfindung liegt aber auch eine gezielte, aktive Auswahl bzw. Filterung bestimmter Spannungswellen bzw. bestimmter Halbwellen mit geeigneter Amplitude, beispielsweise durch eine digitale Signalverarbeitung bzw. durch die Implementierung spezifischer, von Randbedingungen bzw. Vorgaben definierter Auswahl- und/oder Filterkriterien in der digitalen Schaltungsanordnung.
  • Dem Stoppanschluss kann ein nur in eine Richtung Strom leitendes Bauelement, insbesondere eine Diode, derart vorgeschaltet sein, dass nur bestimmte Halbwellen und/oder Spannungsimpulse an den Stoppanschluss angelegt werden. Außerdem wird so gegebenenfalls ein Stromabfluss vom Stoppanschluss in Richtung weiterer Bauteile der Schaltungsanordnung verhindert. Dem Stoppanschluss kann ein Widerstand vorgeschaltet sein, über den die wenigstens eine an den Stoppanschluss weitergeleitete Halbwelle und/oder der wenigstens eine Spannungsimpuls in ihrer bzw. seiner Spannung einstellbar sind. Der Widerstand dient dazu, die Stärke der weitergeleiteten Halbwelle bzw. der weiterzuleitenden Halbwellen einzustellen und gegebenenfalls anzupassen, wozu der Widerstand austauschbar bzw. veränderbar ausgebildet sein kann.
  • Mittels einer Spannungsbegrenzung, insbesondere unter Verwendung wenigstens eines Kondensators und/oder wenigstens einer Zener-Diode, kann die Spannung am Stoppanschluss der digital gesteuerten Schaltungsanordnung begrenzbar sein, und/oder die Schaltungsanordnung kann eine Schutzbeschaltung wenigstens eines Pins bzw. für wenigstens einen Eingang eines die Schaltungsanordnung steuernden Mikrocontrollers aufweisen. Aufgrund der bei einem Mittelspannungsstopp im Vergleich zum Niederspannungsstopp erhöhten Spannungen im Schaltkreis ist es zweckmäßig, in der Zündschaltungsanordnung einen guten bzw. besseren Schutz des Mikrocontrollers zu realisieren. Durch eine hardwareseitige Sperre eines Thyristors kann bei einer Zündschaltung ein versehentliches Zünden verhindert werden; der Mikrocontroller kann dann aufgrund des Hardwaredurchgriffs nicht mehr fehlerhaft zünden.
  • Die ordnungsgemäße Verbindung zwischen einem Pin eines die Magnetzündschaltungsanordnung ansteuernden Mikrocontrollers und dem Stoppanschluss kann mittels einer selbstsichernden Konstruktion der Schaltungsanordnung, insbesondere mit einem Kondensator am Stoppanschluss und einem Widerstand am Mikrocontroller, überprüfbar sein.
  • So wird bei der Zündschaltungsanordnung mittels eines, insbesondere mittels (zweier) Dioden realisierten, Hardwaredurchgriffs sichergestellt, dass bei geschaltetem Stoppschalter unabhängig von der Ansteuerung der Zündschaltungsanordnung durch einen Mikrocontroller kein Zündfunke ausgebbar ist. Dies stellt somit den Sonderfall eines Hardwaredurchgriffs für eine Zündschaltungsanordnung als digital gesteuerter Schaltungsanordnung dar.
  • Die Magnetzündschaltungsanordnung kann eine Spule, insbesondere eine Spule mit Eisenkern und/oder eine von einem Magnetfeld eines Polrades durchsetzte Spule und/oder die Primärseite einer Zündspule, zur Erzeugung der Spannungswellenfolge und/oder des wenigstens einen Spannungsimpulses aufweisen. Gegebenenfalls sind auch andere elektrische bzw. elektronische Bauteile, mit deren Hilfe eine Spannungsfolge bzw. ―impulse zur gerätinternen Nutzung erzeugbar sind, in der Zündschaltungsanordnung vorgesehen. Anteile dieser Spannungsfolge werden dann an den Stoppanschluss weitergeleitet, um dort eine Reinigungsfunktion zu erfüllen. Als Spannungspuls aus dem Zündsystem wird also beispielsweise der periodisch vorhandene Impuls einer Spule des Magnetzünders verwendet, welche auf einem Eisenkern angeordnet ist, der von einem vorbeilaufenden Magneten eines Polrades durchflutet wird. Weiterhin kann als Spannungspuls aus der Zündschaltungsanordnung der periodisch vorhandene Impuls verwendet werden, der an der Primärspule des Zündübertragers (bei einer Kondensatorentladungszündung) oder der Zündspule (bei einer Magnettransistorzündung) anliegt. Während jedes erzeugten Hochspannungspulses bzw. Zündfunkens liegt an der Primärspule ein Impuls bzw. eine Impulsfolge von bis zu einigen 100 V an. Sind die Spannungswerte der vorhandenen Pulse zu hoch für die Weiterleitung an den Stoppanschluss, so sind die Pulse zum Anlegen an den Stoppanschluss gegebenenfalls geeignet abzuschwächen.
  • Ergänzend zur Spule kann ein Kondensator, insbesondere ein Zündkondensator, zur Bildung eines Schwingkreises in der Schaltungsanordnung angeordnet sein, wobei gegebenenfalls dem Kondensator zum Aufladen durch eine Spannungsquelle ein nur in eine Richtung Strom leitendes Bauelement, insbesondere eine Diode, und/oder ein eine Verbindung zur Masse herstellender Schalter vorgeschaltet ist.
  • Ein dem Stoppanschluss zugeordneter Stoppevent kann unabhängig von der wenigstens einen an den Stoppanschluss weitergeleiteten Halbwelle bzw. dem einen oder den mehreren Spannungsimpulsen auswertbar und/oder abfragbar sein, insbesondere zur Ermöglichung eines kontrollierten Abstellens und/oder eines Abstellens ohne Fehlzündung des elektrischen Geräts, und/oder während der nicht für die Reinigung genutzten Zeit kann wenigstens eine weitere Funktion auf den Stoppanschluss legbar sein, insbesondere eine Kommunikationsfunktion. Erfindungsgemäß ermöglicht somit die digital gesteuerte Magnetzündschaltungsanordnung des elektrischen Geräts ein kontrolliertes Abstellen ohne eine Fehlzündung.
  • Weitere Vorteilte, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der folgenden Ausführungsbeispiele sowie aus den Zeichnungen. Dabei zeigen:
    • Figur 1
    einen analogen Schaltkreis mit Schalterreinigung gemäß dem Stand der Technik,
    Figur 2
    eine Prinzipskizze einer digital gesteuerten Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung,
    Figur 3
    eine Spannungswellenfolge gemäß der Erfindung an einem Zündkondensator während des Zündfunkens,
    Figur 4
    eine Prinzipskizze einer weiteren digital gesteuerten Schaltungsanordnung der Erfindung,
    Figur 5
    eine Skizze der Spannungsverläufe an drei Knoten der Schaltungsanordnung der Figur 4,
    Figur 6
    eine Schutz- und Begrenzungsschaltung gemäß der Erfindung,
    Figur 7 und Figur 8
    Prinzipskizzen zur Erzeugung von Mittelspannungsimpulsen mittels Spulen,
    Figur 9
    eine selbstsichernde Konstruktion einer erfindungsgemäßen digitalen Schaltungsanordnung,
    Figur 10
    die Phasen der Absicherung der selbstsichernden Konstruktion nach Figur 10 und
    Figur 11
    eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Hardwaredurchgriffs.
  • In der Figur 1 ist ein analoger Schaltkreis 1 gemäß dem Stand der Technik mit Schalterreinigung gezeigt. Dieser analoge Schaltkreis 1 ist ein Zündschaltkreis und weist einerseits eine Ladespule 2 und andererseits eine Unterbrecherspule 3 auf, die mit gleicher Ausrichtung auf einem Metallkern 4 angeordnet sind. Weiterhin ist eine Triggerspule 5 vorgesehen. Dadurch, dass sowohl die Ladespule 2 als auch die Unterbrecherspule 3 mit gleicher Ausrichtung auf dem Metallkern 4 platziert sind, ist die Phasenlage der Spannung gleich. Dies führt dazu, dass immer dann, wenn die Ladespule 2 geladen wird, auch der Thyristor 6 des analogen Schaltkreises 1 durchgesteuert wird. Die an der Unterbrecherspule bzw. Ausmacherspule 3 entstehende Spannung führt zu einer Spannung mittlerer Größe an einem Stoppanschluss des analogen Schaltkreises gemäß dem Stoppschalter 7. Weitere Bauteile in dem analogen Schaltkreis 1 sind die Widerstände 8, die Spule 3b, der Kondensator 9 sowie die Diode 10.
  • Bei diesem analogen Schaltkreis 1 besteht allerdings das Problem, dass der letzte Zündfunke zu einem nicht kontrollierbaren bzw. nicht festen Zeitpunkt auftritt, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Fehlzündung vergleichsweise hoch ist.
  • Seitdem die analogen Zünder weitgehend durch Mikrocontroller gesteuerte Zünder ersetzt worden sind, werden daher zum Stoppen nur noch die beiden Stoppkonzepte des Hochspannungsstopps auf der einen Seite und des Niederspannungsstopps auf der anderen Seite verwendet. Beim Niederspannungsstopp wird der Stoppanschluss nicht gereinigt, während beim Hochspannungsstopp das Problem besteht, dass eine Berührung des Stoppkontakts zu einem elektrischen Schlag führen kann und deswegen aufwendige Isolierungen erforderlich sind.
  • Die Figur 2 zeigt eine Prinzipskizze einer digital gesteuerten Magnetzündschaltungsanordnung 11 gemäß der Erfindung. Dort ist zunächst eine Spannungsquelle 12 vorgesehen, mittels der über eine Diode 13 ein Zündkondensator 14 geladen wird. Dem Zündkondensator 14 vorgeschaltet ist, parallel zur Diode 13, ein Schalter 15 bzw. ein elektronisches Schaltelement vorgesehen. Der Schalter 15 wird geschaltet, wenn der Kondensator geladen ist und der richtige Zeitpunkt gekommen ist, um einen Zündfunken auszugeben. Durch den Schalter 15 wird die nächstliegende Seite bzw. die mit dem Schalter 15 verbundene Elektrode des Kondensators auf Masse gezogen. Dies führt dazu, dass die Primärspule 16 der digitalen Schaltungsanordnung 11 mit Strom versorgt wird. Da die positiv geladene Seite des Kondensators 14 der digital gesteuerten bzw. anzusteuernden Schaltungsanordnung 11 auf Masse gezogen wird, ist die andere Seite folglich negativ. Die Diode 21 dient, wie im Folgenden beschrieben, dazu, nur gewisse Halbwellen einer Zündimpulsfolge an den Stoppanschluss 18 weiterzuleiten.
  • Nachdem sich der Kondensator 14 entladen hat, kollabiert das Magnetfeld und induziert eine Spannung, die hinsichtlich ihrer Polarität umgedreht bzw. -kehrt ist. Diese Spannung lädt zum einen den Kondensator 14, zum anderen wird sie an den Stoppanschluss 18 geleitet. Auf diese Art und Weise wird der primäre Impuls nur für den Zündfunken der Zündspule 19 mit der Primärspule 16 und der Sekundärspule 17 verwendet. Auf der Seite der Sekundärspule 17 des Transformators der Zündspule 19 liegt somit eine hohe Spannung 20 an.
  • Erst die zweite, vierte und sechste Halbwelle der Zündimpulsfolge werden für das Freibrennen des Stoppschalters bzw. des Stoppanschlusses 18 verwendet. Das Freibrennen findet nur während des Funkens statt. Über den Widerstand 21 b ist die Stärke des Freibrennimpulses für den Stoppanschluss bis zu einem gewissen Punkt frei einstellbar. Die Schaltungen in der Figurenbeschreibung sind Grundschaltungen bzw. Prinzipskizzen. Das heißt, dass bei der konkreten Realisierung gegebenenfalls schaltungstechnische Details hinzukommen bzw. einige Komponenten und Bauteile durch vergleichbare ausgetauscht sein können.
  • In der Figur 3 ist eine Spannungswellenfolge 22 gemäß der Erfindung an einem Zündkondensator wie beispielsweise dem Kondensator 14 während des Zündfunkens gezeigt. In der Darstellung ist auf der vertikalen Ordinate 23 die Spannung aufgetragen, auf der waagerechten Abszisse 24 die Zeit. Die Halbwellen der Spannungswellenfolge 22 sind mit den Bezugszeichen 31, 32, 33,..., 36 bezeichnet. Dabei ist mit dem Bezugszeichen 31 die erste Halbwelle, mit 32 die zweite Halbwelle usw. benannt. Die vertikale Linie 25 gibt den Start des Zündfunkens an.
  • Der primäre Impuls bzw. die erste Halbwelle 31 wird nur für den Zündfunken verwendet. Nur die zweite, vierte, sechste usw. Halbwelle (die Halbwellen 32, 34, 36) werden für die Reinigung des Stoppanschlusses verwendet. Die Reinigungsimpulse haben somit eine zeitlich feste Lage. In der restlichen Zeit können andere Funktionen auf den Stoppanschluss gelegt werden, beispielsweise eine Schalterpositionsabfrage oder eine Kommunikation auf derselben Leitung.
  • In der Figur 4 ist eine schematische Darstellung einer weiteren digital gesteuerten Magnetzündschaltungsanordnung 40 der Erfindung gezeigt. Die digital gesteuerte Magnetzündschaltungsanordnung 40 wird mittels eines Mikrocontrollers 41 (an)gesteuert, der einerseits einen Stopppin 42, andererseits einen Zündausgang 43 aufweist. Bei einigen Realisierungen kann der Mikrocontroller 41 ein Bestandteil der digital gesteuerten Magnetzündschaltungsanordnung 40 gemäß der Erfindung sein. Mit Hilfe einer Spannungsquelle 44 wird über die Diode 45 der Zündkondensator 46 geladen. Ist der Zündkondensator 46 geladen und der richtige Zeitpunkt gekommen, um einen Zündfunken auszugeben, so wird der Thyristor 47 geschaltet. Dieser zieht den Knoten K1 bzw. die entsprechende Seite des Zündkondensators 46 auf Masse. Damit liegt der Zündkondensator 46 quasi parallel zur Primärspule 48 der Zündspulenanordnung 49 mit der Sekundärspule 50.
  • Die Hochspannung auf der Seite der Sekundärspule 50 der Zündspulenanordnung 49 ist mit 51 bezeichnet. Da die positiv geladene Seite des Zündkondensators 46 auf Masse gezogen wird, ist die andere Seite, der der Knoten K2 zugeordnet ist, negativ. Die Diode 52 verhindert einen Stromfluss vom Stoppanschluss 53 in Richtung des Zündkondensators 46. Nachdem sich der Zündkondensator 46 entladen hat, kollabiert das Magnetfeld und induziert eine von der Polarität her betrachtet umgedrehte bzw. entgegengesetzte Spannung. Diese Spannung lädt zum einen den Zündkondensator 46, zum anderen wird sie an den Stoppanschluss 53 angelegt. Aufgrund dieser Vorgehensweise wird der primäre Impuls nur für den Zündfunken verwendet. Lediglich die späteren, geradzahligen Halbwellen dienen für das Freibrennen des Stoppschalters bzw. Stoppanschlusses 53. Dieses Freibrennen findet nur während des Funkens statt, so dass nur ein begrenzter Anteil der Energie hierfür verwendet wird. Der Widerstand 54 dient dazu, die Stärke des Freibrennimpulses für den Stoppschalter bzw. den Stoppanschluss 53 einzustellen. Falls sich eine Oxidationsschicht auf dem Stoppschalter gebildet hat, so lädt der Mittelspannungsimpuls den desweiteren in der Schaltungsanordnung 40 (parallel zum Stoppanschluss 53 mit einer Seite auf Masse) vorgesehenen Kondensator 55 auf. Der Kondensator 55 hat somit eine unterstützende Wirkung für das Freibrennen bzw. Reinigen des Stoppschalters. Der Knoten K3 der digitalen Schaltungsanordnung 40 befindet sich vom Widerstand 54 aus betrachtet in Richtung des Stoppanschlusses 53 zwischen den Knoten des Kondensators 55 und der Zener-Diode 61. Der Reinigungsimpuls wird zu einem festen Zeitpunkt, der vom Zeitpunkt des Zündens abhängt, ausgegeben. In der restlichen Zeit können weitere Funktionen auf den Stoppanschluss 53 gelegt werden. Dabei müssen jedoch gegebenenfalls Schaltungskomponenten vor dem zu erwartenden Spannungsimpuls bzw. der Spannungswellenfolge geschützt werden. Hierzu dient in der Magnetzündschaltungsanordnung 40 der Widerstand 56.
  • Des Weiteren wird durch die Dioden 57 und 58 eine hardwareseitige Sperre des Thyristors 47 realisiert. Wird der Stoppanschluss 53 mittels des hier nicht gezeigten Stoppschalters auf Masse gelegt, so kann die Spannung am Gateanschluss des Zündthyristors 48 nicht mehr so hoch steigen, dass dieser auslösen würde. Eine fehlerhafte Zündung des Mikrocontrollers 41 kann damit ausgeschlossen werden. So wird im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Mittelspannungsstopp mit selbstreinigender Funktion außerdem eine Sicherung der Schaltungen bzw. Schaltungsbauteile realisiert. Beim Ausfall des Entkopplungswiderstands 56, der dem Stopppin 42 des Mikrocontrollers 41 vorgeschaltet ist und durch die Mittelspannungsimpulse regelmäßig belastet wird, kann beispielsweise durch eine selbstsichernde Konstruktion sichergestellt werden, dass nicht weiterhin Zündfunken ausgegeben werden. Wird ein Stopp vom Mikrocontroller 41 nicht erkannt, so greift ein Hardwaredurchgriff. Dieser Fall ist jedoch als eher wenig wahrscheinlich anzusehen.
  • Die Leitung zwischen dem Stopppin 42 des Mikrocontrollers 41 wird mittels einer selbstsichernden Konstruktion überwacht. Selbstverständlich können sowohl der Hardwaredurchgriff als auch die selbstsichernde Konstruktion unabhängig von einem Mittelspannungsstopp bzw. der Anschlussreinigung in geeigneten Schaltungen realisiert werden und so ihrerseits gegebenenfalls Gegenstand weiterer Schutzrechtsanmeldungen bzw. von Teilanmeldungen sein.
  • Für die selbstsichernde Konstruktion muss der Kondensator 55 möglichst dicht am Stoppanschluss 53 positioniert werden. Andererseits ist der Widerstand 60 dicht am Mikrocontrollerpin, hier dem Stopppin 42, anzuordnen. Durch ein Lade-Endladeverfahren wird sichergestellt, dass die Leitung zwischen dem Mikrocontroller 41 und dem Stoppanschluss 53 weder unterbrochen wurde, noch ein permanenter High- bzw. Low-Pegel auf dieser Leitung besteht.
  • In der Figur 5 ist eine Skizze der Spannungsverläufe an den drei Knoten K1, K2 und K3 der Schaltungsanordnung 40 der Figur 4 gezeigt. Dabei ist auf der Ordinate jeweils die Spannung in Volt aufgetragen, auf der Abszisse die Zeit in Sekunden.
  • Der obere Spannungsverlauf für den Knoten K1 zeigt den Spannungsverlauf auf der dem Mikrocontroller 41 zugewandten Seite des Zündkondensator 46. Darunter ist der Spannungsverlauf bzw. Spannungswellenverlauf am Knoten K2 auf der dem Stoppanschluss 53 zugewandten Seite des Zündkondensators 46 gezeigt.
  • Der Spannungsverlauf am Knoten K3 nahe am Stoppanschluss 53 ist ganz unten in der Darstellung der Figur 5 gezeigt, wobei aus diesem Spannungsverlauf ersichtlich wird, dass jeweils nur die geradzahligen Halbwellen der Spannungswellenfolge am Knoten K2 in Richtung des Stoppanschlusses 53 weitergeleitet und für das Freibrennen bzw. die Reinigung verwendet werden.
  • Die Figur 6 zeigt eine Schutz- und Begrenzungsschaltung 62 gemäß der Erfindung, bei der es sich um eine kombinierte Schaltung handelt, die aus den Schaltungen 63 (Schutzschaltung) und 64 (Mittelspannungsimpulse) entsteht. Bestandteile dieser Spannungsbegrenzung bzw. der Schutzbeschaltung zwischen einem Mikrocontroller 65 und einem Stoppanschluss 66 sind ein Widerstand 67, eine Zener-Diode 68 und ein Kondensator 69. Dabei kann es sich selbstverständlich um die entsprechenden Elemente beispielsweise gemäß der Schaltungsanordnung 40 der Figur 4 handeln. Es ist aber auch eine Realisierung unabhängig von der konkreten Schaltungsanordnung 40 der Figur 4 denkbar.
  • Die Spannungsbegrenzung des Mittelspannungsstopps führt dazu, dass sich keine Spannung aufbauen kann, die so hoch wäre, dass ein elektrischer Schlag zu befürchten wäre. Dieses Schutzelement stellt gleichzeitig die Schutzbeschaltung des Stoppeingangs dar. Sowohl bei einer internen als auch bei einer externen Spannungsspitze muss zuerst der Kondensator 69 geladen werden. Solange er nicht vollständig geladen ist, ist er verhältnismäßig niederohmig. Kleinere Spannungsspitzen kann der Kondensator 69 selbständig blocken. Reicht der Kondensator zum Blocken der Spannungsspitzen nicht mehr aus, so steigt die Spannung soweit an, bis die Zener-Diode 68 ihrerseits als Spannungsbegrenzer eingreift. Der Mittelspannungsimpuls muss eine Größe haben, die derart ist, dass sie ausreicht, um den Kondensator 69 vollständig zu laden. Wäre dies nämlich nicht der Fall, so würden die Spannungspegel am Stoppanschluss 66 nicht die erwünschte Höhe erreichen. Der Kondensator 69 wirkt sich positiv auf den Freibrennvorgang aus, da nämlich in dem Fall, dass auf dem Stoppschalter eine Oxidschicht vorhanden ist, die Spannung am Kondensator 69 so hoch ansteigt, bis die Oxidschicht durchbrochen wird und der Stromfluss beginnen kann. Dabei entleert sich dann der Kondensator 69 und unterstützt so den Reinigungsvorgang. Die bereits bekannte Schutzschaltung 63 wird also mit der Schaltung 64, die die für einen exemplarischen Mittelspannungsstopp benötigten Teile zeigt, kombiniert. In der kombinierten Schutz- und Begrenzungsschaltung 62 werden die Zener-Diode 68 und der Kondensator 69 doppelt verwendet. Durch die Zusammenfassung der Schutzbeschaltung und der Begrenzerschaltung 63, 64 werden so Bauteile und Kosten eingespart. Die Einkupplung der Reinigungspulse erfolgt so vorteilhafterweise derart, dass bereits vorhandene Bauteile (der Schutzschaltung 63) für die Signalformung des Mittelspannungs-Freibrennimpulses gemäß der kombinierten Schaltung 62 verwendet werden. Die Spannungsamplitude wird durch die Zenerdiode 68 begrenzt, die ansonsten die Funktion hat, die Steuerung 62 vor hohen Störimpulsen zu schützen bzw. diese zu kappen. Der Kondensator 69, der ansonsten ebenfalls die Aufgabe hat, die Steuerung 62 vor hohen Störimpulsen zu schützen, speichert Energie vom eingekuppelten Mittelspannungs-Freibrennimpuls und lässt beim Freibrennvorgang Strom über den Stoppkontakt fließen, um diesen freizubrennen. Er kann im Sinne einer Selbstsicherung der Schaltung 62 abgeprüft werden.
  • Die Figuren 7 und 8 zeigen Prinzipskizzen zur Erzeugung von Mittelspannungsimpulsen mittels Spulen. In der Figur 7 ist eine Triggerspule 70 auf einem Metallkern 71 dargestellt. Auf der anderen Seite des Metallkerns 71 befindet sich die Ladespule 72. Außerdem ist auf dieser Seite auch eine separate Mittelspannungsspule 73 zur Erzeugung der Mittelspannungspulse angeordnet. Diese separate Mittelspannungsspule 73 fehlt bei der Anordnung der Figur 8. Dort wird die bereits im Kreis vorhandene Ladespule zu Erzeugung der Mittelspannungsimpulse verwendet.
  • Im Fall der Figur 7 mit der separaten Mittelspannungsspule 73 schließt sich an diese in Richtung auf den Stoppanschluss 79 ein Widerstand 74 gefolgt von einer Diode 75 an. Über einen Widerstand 76 wird ebenso wie in der Darstellung der Figur 8 eine Verbindung 76a zu einem Stopppin eines Mikrocontrollers hergestellt, der hier aus Übersichtlichkeitsgründen nicht gezeigt ist. Dem Stoppanschluss 79 sind in der bereits zuvor erläuterten Art und Weise eine Zener-Diode 77 sowie ein Kondensator 78 mit der jeweils abgewandten Seite auf Masse parallel geschaltet. Des Weiteren ist der dem Stoppanschluss 79 zugeordnete Stoppschalter 80 gezeigt.
  • In der Figur 8, die das Beispiel der kombinierten Spule zeigt, bei der also die Ladespule 72 sowohl ihre normalerweise in der Schaltanordnung vorgesehene Funktion erfüllt, als auch zur Erzeugung der Mittelspannungspulse dient, wird vor dem Widerstand 74 und nach der Ladespule 72 parallel zum Widerstand 74 eine weitere Diode 81 angeordnet, die nicht die Verbindung zum Stoppanschluss 79 herstellt, sondern die Verbindung zum aufzuladenden Ziel. So kann die Ladespule 72 zwei Funktionen erfüllen. Grundsätzlich kann selbstverständlich auch eine andere Spule als die Ladespule 72 als kombinierte Spule (auch) zur Erzeugung von Mittelspannungsimpulsen verwendet werden.
  • Die Figur 9 zeigt eine selbstsichernde Konstruktion 90 einer erfindungsgemäßen digitalen Schaltungsanordung mit einem Stoppanschluss 91 und einem Mikrocontroller 92. Dem Stoppanschluss 91 ist ein Kondensator 93 mit der abgewandten Seite auf Masse parallel geschaltet. Der Kondensator 93 ist wie hier gezeigt möglichst dicht am Stoppanschluss 91 bzw. an einem externen Anschluss der Schaltungsanordnung vorzusehen. Der Widerstand 94, bei dem es sich hier um einen Pull-up-Widerstand handelt, hingegen möglichst nah am Mikrocontroller 92. Der Widerstand am Mikrocontroller 92 kann gegebenenfalls auch ein interner Widerstand des Mikrocontrollers 92 sein. Der so mittels der selbstsichernden Konstruktion 90 gesicherte Pfad ist in der Darstellung der Figur 9 mit dem Bezugszeichen 95 bezeichnet.
  • Zur Überprüfung der Verbindung zwischen dem Widerstand 94 und dem Kondensator 93 werden zwei Vorgänge benötigt, die in der Figur 10 als Phasen der Absicherung der selbstsichernden Konstruktion 90 der Figur 9 gezeigt sind. In der Phase 1, der in der Figur 10 das Bezugszeichen 96 zugeordnet ist, wird der Kondensator 93 für eine bestimmte Zeit aufgeladen und dann wieder ausgelesen. Der Mikrocontroller 92 sollte in diesem Fall einen High-Pegel einlesen. Ist dies nicht der Fall, ist entweder der externe Stoppschalter gedrückt oder der Zünder einer Zündschaltanordnung hat intern einen Schluss auf Masse. In beiden Fällen wird kein Zündfunke ausgegeben bzw. eine andere Schaltungsfunktion nicht ausgeführt, so dass eine Differenzierung der Fälle nicht erforderlich ist.
  • Wird wie erwartet in der Phase 1 ein High eingelesen, so findet der Übergang in die Phase 2 mit dem Bezugszeichen 97 statt. Der Kondensator 93 wird entladen und dann wieder eingelesen. Der Mikrocontroller 92 sollte nun einen Low-Pegel erkennen. Ist dies nicht der Fall, so gibt es wiederum mehrere Fehlermöglichkeiten wie eine zünderinterne Unterbrechung zwischen dem Widerstand 94 und dem Kondensator 93, einen fehlenden Kondensator 93, einen Schluss auf die Versorgungsspannung usw. Diese Fälle müssen ebenfalls nicht weiter differenziert werden, da sie bei einer Zündschaltung alle zum Ausschalten des Zündfunkens führen. Die vertikalen Linien 98 und 99 bezeichnen beispielhaft Orte im Spannungsverlauf bzw. Zeiten für die Messungen der Pegel bei der selbstsichernden Konstruktion 90.
  • Der Pull-up-Widerstand 94 der selbstsichernden Konstruktion 90 ist erforderlich, um das Fehlen des Kondensators 93 zu erkennen, da auch der Eingang des Mikrocontrollers 92 eine geringe Kapazität aufweist. Der Widerstand 94 zieht den Eingang des Mikrocontrollers 92 beim Fehlen des Kondensators 93 auf einen High-Pegel und sollte aus Energiespargründen möglichst hochohmig ausgelegt werden. Der Widerstand 94 darf den Kondensator 93 am Stoppanschluss 91 nicht zu schnell laden. Zur flexiblen Erkennung von High- und Low-Pegeln bzw. -Zuständen kann ein Mikrocontroller 92 mit Analog-/DigitalWandler oder mit einem Komparator verwendet werden. Eine Stoppschalterabfrage kann genauso realisiert werden wie die Phase 1 gemäß dem Bezugszeichen 96 der Absicherung der Verbindungswege bei der selbstsichernden Konstruktion 90. Diese beiden Funktionen können also kombiniert werden, so dass dann eine Stoppschalterabfrage bei einer digitalen Schaltungsanordnung mit selbstsichernder Konstruktion ein Teil der selbstsichernden Konstruktion bzw. der Absicherung wäre.
  • Die Figur 11 zeigt eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Hardwaredurchgriffs 100, durch den beispielsweise bei einer Zündschaltungsanordnung sichergestellt werden kann, dass der Zünder bei einem geschalteten Stoppschalter keinen Funken ausgibt, auch wenn ein Mikrocontroller 101 einen Funken ausgeben wollte. Dies kann wie hier gezeigt durch die zusätzlichen Dioden 102 und 103 erreicht werden. In dem Fall, dass der dem Stoppanschluss 104 zugeordnete Stoppschalter nicht gedrückt ist, wird durch einen High-Pegel des Zündausgangs der Thyristor 105 durchgeschaltet. Dadurch wird dann ein Zündfunke ausgelöst.
  • Ist der Stoppschalter gedrückt, wird der Stoppanschluss 104 auf Masse gelegt. Durch die Diode 102 kann zwischen dem Widerstand 106 und der Diode 103 keine größere Spannung als, in diesem Beispiel, ungefähr 0,7 Volt entstehen. Diese Spannung geht allerdings auch in etwa über die Diode 103 verloren, so dass sich keine Spannung am Gateeingang des Thyristors 105 aufbauen kann und dieser nie durchsteuert und somit auch kein Zündfunke ausgegeben wird. Außerdem sind, wie bereits im Zusammenhang beispielsweise mit der selbstsichernden Konstruktion der Figuren 9 und 10 erläutert, beim Hardwaredurchgriff 100 zur Selbstsicherung der Verbindung des Mikrocontrollers 101 und des Stoppanschlusses 104 ein Widerstand 107 nah am Mikrocontroller 101 und ein Kondensator 108 nahe am Stoppanschluss 104 vorgesehen. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, den Hardwaredurchgriff 100 unabhängig von einer selbstsichernden Konstruktion oder auch unabhängig von einem Mittelspannungsstopp in digitalen Schaltungsanordnungen vorzusehen. Bei einer Kombination dieser Elemente mit einem Mittelspannungsstopp kann allerdings mit besonderem Vorteil ein optimaler Schaltungs- und Bauteilschutz erreicht werden.
    • Bezugszeichen liste
    • 1
    Schaltkreis
    2
    Ladespule
    3
    Unterbrecherspule
    3b
    Spule
    4
    Metallkern
    5
    Triggerspule
    6
    Thyristor
    7
    Stoppschalter
    8
    Widerstand
    9
    Kondensator
    10
    Diode
    11
    Magnetzündschaltungsanordnung
    12
    Spannungsquelle
    13
    Diode
    14
    Zündkondensator
    15
    Schalter
    16
    Primärspule
    17
    Sekundärspule
    18
    Stoppanschluss
    19
    Zündspule
    20
    Hochspannung
    21
    Diode
    21b
    Widerstand
    22
    Spannungswellenfolge
    23
    Ordinate
    24
    Abszisse
    31
    Halbwelle
    32
    Halbwelle
    33
    Halbwelle
    34
    Halbwelle
    35
    Halbwelle
    36
    Halbwelle
    25
    Linie
    40
    Magnetzündschaltungsanordnung
    41
    Mikrocontrollers
    42
    Stopppin
    43
    Zündausgang
    44
    Spannungsquelle
    45
    Diode
    46
    Zündkondensator
    47
    Thyristor
    K1
    Knoten
    48
    Primärspule
    49
    Zündspulenanordnung
    50
    Sekundärspule
    51
    Hochspannung Sekundärspule
    K2
    Knoten
    52
    Diode
    53
    Stoppanschluss
    54
    Widerstand
    55
    Kondensator
    57
    Diode
    58
    Diode
    59
    Entkopplungswiderstand
    60
    Widerstand
    K3
    Knoten
    61
    Zener-Diode
    62
    Schutz- und Begrenzungsschaltung
    63
    Schaltung
    64
    Schaltung
    65
    Mikrocontroller
    66
    Stoppanschluss
    67
    Widerstand
    68
    Zener-Diode
    69
    Kondensator
    70
    Triggerspule
    71
    Metallkern
    72
    Ladespule
    73
    Mittelspannungsspule
    74
    Widerstand
    75
    Diode
    76
    Widerstand
    76a
    Verbindung Stopppin
    77
    Zener-Diode
    78
    Kondensator
    79
    Stoppanschluss
    80
    Stoppschalter
    81
    Diode
    90
    selbstsichernde Konstruktion
    91
    Stoppanschluss
    92
    Mikrocontroller
    93
    Kondensator
    94
    Widerstand
    95
    gesicherter Pfad
    96
    Phase 1
    97
    Phase
    98
    Linie
    99
    Linie
    100
    Hardwaredurchgriff
    101
    Mikrocontroller
    102
    Diode
    103
    Diode
    104
    Stoppanschluss
    105
    Thyristor
    106
    Widerstand
    107
    Widerstand
    108
    Kondensator

Claims (16)

  1. Verfahren zum Erzeugen und Anlegen wenigstens eines eine reinigende Wirkung für einen Stoppschalter (80) aufweisenden Spannungsimpulses an einen dem Stoppschalter (80) zugeordneten Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104), der an einer digital gesteuerten Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) eines elektrischen Geräts vorgesehen ist, wobei die Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) eine Spannungswellenfolge (22) aus über der Zeit hinsichtlich ihrer Amplitude abnehmenden Halbwellen (31-36) und/oder wenigstens einen Spannungsimpuls in einem mittleren Spannungsbereich erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Spannungswellenfolge (22) wenigstens eine der ersten Halbwelle (31) zeitlich nachfolgende und somit eine kleinere Amplitude aufweisende spätere Halbwelle (32-36) der Spannungswellenfolge als Spannungsimpuls an den Stoppanschluss angelegt wird und/oder dass bei Erzeugung wenigstens eines Spannungsimpulses in einem mittleren Spannungsbereich der oder mehrere Spannungsimpulse an den Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) angelegt werden und derart eine reinigende Wirkung auf den Stoppschalter (80) ausüben.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Halbwelle einer seitens der Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) erzeugten Zündspannungswellenfolge (22) und/oder wenigstens ein seitens der Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) erzeugter Zündspannungsimpuls zur Reinigung an den Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) angelegt werden und/oder dass als über der Zeit hinsichtlich ihrer Amplitude abnehmende Spannungswellenfolge (22) eine von einer Hochspannung ausgehende Spannungswellenfolge (22) erzeugt und/oder dass mittels des Stoppanschlusses (18, 53, 66, 79, 91, 104) bei Bedarf ein Zündfunke abgeschaltet wird.
  3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede zweite Halbwelle (32, 34, 36) der Spannungswellenfolge (32) und/oder nur Mittelspannungsimpulse (32, 34, 36) und/oder nicht zu einem elektrischen Schlag führende Halbwellen (32-36) der Spannungswellenfolge und/oder nicht zu einem elektrischen Schlag führende Spannungsimpulse an den Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) angelegt werden und/oder dass wenigstens eine an den Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) angelegte Halbwelle (32-36) und/oder wenigstens ein angelegter Spannungsimpuls eine reinigende Wirkung auf den Stoppanschluss (18) ausüben, indem eine unerwünschte Oxidschicht durchbrochen und/oder zerstört wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) ein nur in eine Richtung Strom leitendes Bauelement, insbesondere eine Diode (21, 52), derart vorgeschaltet wird, dass nur bestimmte Halbwellen (32-36) und/oder Spannungsimpulse an den Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) angelegt werden, und/oder dass mittels eines dem Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) vorgeschalteten Widerstands (21b, 54) die wenigstens eine an den Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) anzulegende Halbwelle (32-36) und/oder der wenigstens eine Spannungsimpuls hinsichtlich der Spannung eingestellt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Spannungsbegrenzung, insbesondere unter Verwendung wenigstens eines Kondensators (55, 69, 78, 93, 108) und/oder wenigstens einer Zener-Diode (61, 68, 77), die Spannung am Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) begrenzt und/oder dass eine Schutzbeschaltung wenigstens eines Pins eines die Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) steuernden Mikrocontrollers (41, 65, 92, 101) realisiert wird.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ordnungsgemäße Verbindung zwischen einem Pin (42, 43) eines die Magnetzündschaltungsanordnung (11) steuernden Mikrocontrollers (41, 65, 92, 101) und dem Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) mittels einer selbstsichernden Konstruktion (90), insbesondere mit einem Kondensator (55, 69, 78, 93, 108) nahe am Stoppanschluss und einem Widerstand (60, 67, 94, 107) nahe am Mikrocontroller (41, 65, 92, 101), überprüft wird.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines, insbesondere mittels wenigstens einer Diode (57, 58, 102, 103) realisierten, Hardwaredurchgriffs (100) sichergestellt wird, dass bei geschaltetem Stoppschalter (80) unabhängig von der Ansteuerung der Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) durch einen Mikrocontroller (41, 65, 92, 101) kein Zündfunke ausgegeben wird.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungswellenfolge (22) und/oder der wenigstens eine Spannungsimpuls durch eine Spule (16, 48, 72, 73), insbesondere eine Spule (16, 48, 72, 73) mit Metallkern (71) oder Eisenkern und/oder eine von einem Magnetfeld eines Polrades durchsetzte Spule (16, 48, 72, 73) und/oder die Primärseite einer Zündspule (19, 49) erzeugt werden.
  9. Digital gesteuerte Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) eines elektrischen Geräts mit einem einem Stoppschalter (80) zugeordneten Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104), wobei die Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) zum Erzeugen und Anlegen wenigstens eines eine reinigende Wirkung für den Stoppschalter (80) aufweisenden Spannungsimpulses an den Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104), insbesondere nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, ausgebildet ist und wobei die Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) zur Erzeugung einer Spannungswellenfolge (22) aus über der Zeit hinsichtlich ihrer Amplitude abnehmenden Halbwellen (31-36) und/oder zur Erzeugung wenigstens eines Spannungsimpulses in einem mittleren Spannungsbereich ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) bei einer über der Zeit hinsichtlich ihrer Amplitude abnehmenden Spannungswellenfolge (22) zum Anlegen wenigstens einer der ersten Halbwelle (31) zeitlich nachfolgenden und somit eine kleinere Amplitude aufweisenden späteren Halbwelle (32-36) der Spannungswellenfolge (32) als Spannungsimpuls an den Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) und/oder dass die Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) bei Erzeugung wenigstens eines Spannungsimpulses in einem mittleren Spannungsbereich zum Anlegen des oder mehrerer Spannungsimpulse an den Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) ausgebildet ist und derart eine reinigende Wirkung auf den Stoppschalter (80) ausübt.
  10. Digital gesteuerte Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) zum Anlegen wenigstens einer Halbwelle einer seitens der Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) erzeugten Zündspannungswellenfolge (22) und/oder zum Anlegen wenigstens eines seitens der Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) erzeugten Zündspannungsimpulses an den Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) zur Reinigung ausgebildet ist und/oder dass die Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) zur Erzeugung einer von einer Hochspannung ausgehenden und über der Zeit hinsichtlich ihrer Amplitude abnehmenden Spannungswellenfolge (22) ausgebildet ist und/oder dass der Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) zum Abschalten eines Zündfunkens ausgebildet ist.
  11. Digital gesteuerte Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) zum Anlegen jeder zweiten Halbwelle (32, 34, 36) der Spannungswellenfolge (22) und/oder nur von Mittelspannungsimpulsen (32-36) und/oder nicht zu einem elektrischen Schlag führenden Halbwellen (32-36) der Spannungswellenfolge (22) und/oder nicht zu einem elektrischen Schlag führender Spannungsimpulse an den Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) ausgebildet ist und/oder dass wenigstens eine an den Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) angelegte Halbwelle (32-36) und/oder wenigstens ein angelegter Spannungsimpuls zur Reinigung des Stoppanschlusses (18, 53, 66, 79, 91, 104) durch Durchbrechen und/oder Zerstören einer unerwünschten Oxidschicht ausgebildet sind.
  12. Digital gesteuerte Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dem Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) ein nur in eine Richtung Strom leitendes Bauelement, insbesondere eine Diode (21, 52), derart vorgeschaltet ist, dass nur bestimmte Halbwellen (32-36) und/oder Spannungsimpulse an den Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) angelegt werden, und/oder dass dem Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) ein Widerstand (21 b, 54) vorgeschaltet ist, über den die wenigstens eine an den Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) anzulegende Halbwelle (32-36) und/oder der wenigstens eine Spannungsimpuls hinsichtlich der Spannung einstellbar sind, und/oder dass mittels einer Spannungsbegrenzung die Spannung am Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) begrenzbar ist.
  13. Digital gesteuerte Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die ordnungsgemäße Verbindung zwischen einem Pin (42, 43) eines die Magnetzündschaltungsanordnung (11) steuernden Mikrocontrollers (41, 65, 92, 101) und dem Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) mittels einer selbstsichernden Konstruktion (90), insbesondere mit einem Kondensator (55, 69, 78, 93, 108) nahe am Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) und einem Widerstand (60, 67, 94, 107) nahe am Mikrocontroller (41, 65, 92, 101 ), überprüfbar ist.
  14. Digital gesteuerte Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines, insbesondere mittels wenigstens einer Diode (57, 58, 102, 103) realisierten, Hardwaredurchgriffs (100) sichergestellt ist, dass bei geschaltetem Stoppschalter (80) unabhängig von der Ansteuerung der Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) durch einen Mikrocontroller kein Zündfunke (41, 65, 92, 101) ausgebbar ist.
  15. Digital gesteuerte Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) eine Spule (16, 48, 72, 73), insbesondere eine Spule (16, 48, 72, 73) mit Metallkern (71) oder Eisenkern und/oder eine von einem Magnetfeld eines Polrades durchsetzte Spule (16, 48, 72, 73) und/oder die Primärseite einer Zündspule (19, 49), zur Erzeugung der Spannungswellenfolge (22) und/oder des wenigstens einen Spannungsimpulses aufweist.
  16. Manuell handhabbares Gerät mit einem Verbrennungsmotor mit einer digital gesteuerten Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40), insbesondere mit einer digital gesteuerten Magnetzündschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 15 und/oder ausgebildet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, und mit einem einem Stoppschalter (80) zugeordneten Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104), wobei die Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) zum Erzeugen und Anlegen wenigstens eines eine reinigende Wirkung für den Stoppschalter (80) aufweisenden Spannungsimpulses an den Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) ausgebildet ist und wobei die Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) zur Erzeugung einer Spannungswellenfolge (22) aus über der Zeit hinsichtlich ihrer Amplitude abnehmenden Halbwellen (31-36) und/oder zur Erzeugung wenigstens eines Spannungsimpulses in einem mittleren Spannungsbereich ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) bei einer über der Zeit hinsichtlich ihrer Amplitude abnehmenden Spannungswellenfolge (22) zum Anlegen wenigstens einer der ersten Halbwelle (31) zeitlich nachfolgenden und somit eine kleinere Amplitude aufweisenden späteren Halbwelle (32-36) der Spannungswellenfolge (32) als Spannungsimpuls an den Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) und/oder dass die Magnetzündschaltungsanordnung (11, 40) bei Erzeugung wenigstens eines Spannungsimpulses in einem mittleren Spannungsbereich zum Anlegen des oder mehrerer Spannungsimpulse an den Stoppanschluss (18, 53, 66, 79, 91, 104) ausgebildet ist und derart eine reinigende Wirkung auf den Stoppschalter (80) ausübt.
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