CN108026889B - 用于轻型燃烧发动机的点火系统 - Google Patents

Abstract

在至少一些实施方案中，一种用于轻型燃烧发动机的点火系统中的辅助电源包括：第一辅助绕组；以及第二辅助绕组，其与所述第一辅助绕组并联联接，以使这两个绕组被布置成向辅助负载提供功率。所述第一辅助绕组可包括比所述第二辅助绕组更大数量的线匝。所述第一辅助绕组中线匝的数量与所述第二辅助绕组中线匝的数量的比可以在1.5:1与10:1之间，所述第一辅助线圈和所述第二辅助线圈可以具有在50与2,000个之间的线匝，并且所述第一辅助线圈和所述第二辅助线圈由25与45规格之间的导线形成。

Description

用于轻型燃烧发动机的点火系统

共同未决申请的引用

本申请要求于2015年7月21日提出申请的美国临时专利申请序列号62/195,046的权益，该美国临时专利申请以全文引用方式并入本文中。

技术领域

本公开大体涉及用于轻型燃烧发动机的点火系统。

背景技术

用于轻型燃烧发动机的各种点火系统在本领域中已知并且与各种各样的装置（诸如草坪设备和链锯）一起使用。通常，这些点火系统并不具有电池，相反，其依赖于拉绳反冲起动器和磁发电机式系统来提供电能用于点火并且操作其它电气装置。由于此类系统可仅产生有限量的电能并且还实现一定的能量效率和排放目标，因此需要以尽可能有效的方式在系统中产生和管理电能。

发明内容

在至少一些实施方案中，一种用于轻型燃烧发动机的点火系统中的辅助电源包括：第一辅助绕组；以及第二辅助绕组，其与所述第一辅助绕组并联联接，以使两个绕组被布置成向辅助负载提供功率。所述第一辅助绕组可包括比所述第二辅助绕组更大数量的线匝。所述第一辅助绕组中线匝的数量与所述第二辅助绕组中线匝的数量的比可以在1.5:1与10:1之间，所述第一辅助线圈和所述第二辅助线圈可以具有在50与2,000个之间的线匝，并且所述第一辅助线圈和所述第二辅助线圈由25与45规格之间的导线形成。

在至少一些实施方案中，一种用于轻型燃烧发动机的点火系统包括：充电绕组；第一和第二辅助绕组，其适于为辅助负载提供功率；微控制器；以及电源子电路，其联接到所述充电绕组和所述微控制器两者。所述电源子电路包括第一电源开关、电源电容器和电源齐纳二极管。所述电源子电路被布置成当所述电源电容器上的电荷超过所述电源齐纳二极管上的击穿电压时断开所述第一电源开关以便其停止给所述电源电容器充电。

在至少一些实施方案中，所述第二辅助绕组与所述第一辅助绕组并联联接，以使两个绕组被布置成向辅助负载提供功率。所述第一辅助绕组可包括比所述第二辅助绕组更大数量的线匝，所述第一辅助绕组中线匝的数量与所述第二辅助绕组中线匝的数量的比可以在1.5:1与10:1之间，和/或所述第一辅助线圈和所述第二辅助线圈具有在50与2,000个之间的线匝。此外，所述第一辅助线圈和所述第二辅助线圈可以由25与45规格之间的导线形成。

一种轻型燃烧发动机系统包括：飞轮，其在使用中旋转并且包括至少一个磁体；充电绕组；第一和第二辅助绕组；微控制器；以及电源子电路。所述充电绕组相邻于所述飞轮定位，以便当所述飞轮旋转时，所述磁体在所述充电绕组中感生出电压。所述第一辅助绕组适于为辅助负载提供功率并且具有第一数量的线匝。所述第二辅助绕组适于为所述辅助负载提供功率并且具有第二数量的线匝，所述第二数量的线匝小于所述第一数量的线匝。所述电源子电路联接到所述充电绕组和所述微控制器两者。所述电源子电路包括第一电源开关、电源电容器和电源齐纳二极管，并且被布置成当所述电源电容器上的电荷超过所述电源齐纳二极管上的击穿电压时断开所述第一电源开关以便其停止给所述电源电容器充电。

附图说明

将参照附图阐述特定实施例和最佳模式的以下具体实施方式，其中：

图1显示用于轻型燃烧发动机的电容器放电点火(CDI)系统的实例；并且

图2是可以与图1的CDI系统一起使用的电路的示意图。

具体实施方式

本文中所述的方法和系统大体涉及汽油驱动的并且包括具有微控制器电路系统的点火系统的轻型燃烧发动机。许多轻型燃烧发动机并不具有电池来供应电能，相反，这些发动机使用磁发电机式点火系统来生成、存储电能和向各种装置提供电能。由于磁发电机式点火系统仅可在某一发动机速度下生成有限量的电能，同时还满足燃料效率和排放目标，因此就能量管理而言，此系统尽可能高效地操作很重要。

如本文中所公开的，点火系统被设计成改善所提供的能量以在发动机速度范围内给辅助负载供电。如本文中所使用的，辅助负载涉及不与提供点火火花以点燃发动机燃烧室内的燃料和空气混合物直接相关联的组件。代表性辅助负载包括电动阀，诸如化油器中的电磁阀，其可以用于改变从化油器提供到发动机的空气和燃料混合物。此类螺线管在本领域已知为选择性地阻止或阻挡化油器内的空气或燃料流的一部分，以改变从化油器递送的燃料混合物的空气/燃料比。美国专利第9,062,629号公开一种此类螺线管，并且以全文引用方式并入本文中。

通常，轻型燃烧发动机是单气缸二冲程或四冲程汽油驱动的内燃机。单个活塞以可滑动方式被接纳以用于在气缸中进行往复运动，并且通过系杆连接到曲轴，该曲轴又附接到飞轮。此类发动机通常与电容式放电点火(CDI)系统配对，该电容式放电点火(CDI)系统利用微控制器来向火花塞供应高压点火脉冲以便点燃发动机燃烧室中的空气-燃料混合物。术语“轻型燃烧发动机”广泛地包括所有类型的非汽车燃烧发动机，包括通常用于给装置（诸如汽油驱动的手持式电动工具、草坪和园艺设备、割草机、除草机、磨边机、链锯、吹雪机、私人船只、船艇、雪上汽车、摩托车、全地形车等）供电的两冲程和四冲发动机。应了解，虽然在电容式放电点火(CDI)系统的上下文中进行以下描述，但是本文中所述的控制电路和/或电源子电路可以与任何数量的不同点火系统一起使用并且并不限于本文所示的特定点火系统。

参见图1，显示示例性电容式放电点火(CDI)系统10的剖视图，其与飞轮12相互作用并且大体包括点火模块14、用于将点火模块电联接到火花塞SP（图2中所示）的点火引线16、以及用于将点火模块联接到一个或多个辅助负载（诸如化油器电磁阀）的电连接件18。此处所示的飞轮12包括一对朝向飞轮的外周边定位的磁极或元件22，但是视期望可以使用其它布置。例如，飞轮可以具有单个磁体（在一对极靴之间）或者具有两组磁体的飞轮，该两组磁体在标称上分开180度（例如分开170-190度，或沿直径方向相对，并且每一者在一对极靴之间）并且被布置成相对于旋转方向具有相反导磁极。一旦飞轮12旋转，磁性元件22便转过去并且与点火模块14中的不同线圈或绕组电磁相互作用。

点火模块14可以生成、存储和利用由旋转磁性元件22感生的电能以便实施多种功能。根据一个实施例，点火模块14包括共同构成升压变压器的铁芯30、充电绕组32、初级绕组34和次级绕组36，第一辅助绕组38，第二辅助绕组39，触发绕组40，点火模块壳体42以及控制电路50。铁芯30优选地是由一堆通常由钢或铁制成的扁平、磁性可渗透层压件组成的铁磁部件。该铁芯可有助于集中或聚焦由飞轮上的旋转磁性元件22产生的变化磁通量。根据本文所示的实施例，铁芯30具有包括一对支腿60和62的大致U形构造。支腿60沿着充电绕组32的中心轴线对齐，并且支腿62沿着触发绕组40和升压变压器的中心轴线对齐。第一辅助绕组38、第二辅助绕组39和充电绕组32显示在支腿60上，然而，这些绕组或线圈可以定位在铁芯30上的其它地方。当支腿60和62与磁性元件22对齐时（这发生在飞轮12的特定旋转位置处），包括铁芯30和磁性元件22的闭环磁通路径得以形成。磁性元件22可以实现为相同磁体的一部分或者实现为联接在一起以提供通过飞轮12的单个磁通路径的单独磁性组件（列举两种可能性）。额外磁性元件可以在飞轮12周边周围的其它位置处添加到飞轮12，以提供与点火模块14的额外电磁相互作用。

充电绕组32产生电能，该电能可由点火模块14用于许多不同目的，包括给点火电容器充电和给电子处理装置供电（列举两个实例）。充电绕组32包括线轴64和绕组66并且根据一个实施例被设计成具有相对低的电感和相对低的电阻，但这不是必需的。

触发绕组40给点火模块14提供通常代表发动机的位置和/或速度的发动机输入信号。根据本文所示的特定实施例，触发绕组40朝向铁芯支腿62的端部定位并且相邻于升压变压器。然而，其可布置在铁芯上的不同位置处。例如，如与此处所示布置相反，可将触发和充电绕组两者布置在铁芯的单个支腿上。还可省略触发绕组40，并且点火模块14还可从充电绕组32或某一其它装置接收发动机输入信号。

升压变压器使用一对紧密联接的绕组34, 36来产生高压点火脉冲，该高压点火脉冲经由点火引线16发送到火花塞SP。像上述充电和触发绕组一样，初级和次级绕组34, 36环绕铁芯30的支腿中的一者（在此情况下为支腿62）。初级绕组34具有比次级绕组36更少的导线线匝，次级绕组36具有更细规格导线的更多线匝。初级与次级绕组之间的线匝比以及变压器的其它特性影响电压并且通常基于其所使用的特定应用加以选择。

点火模块壳体42优选地由塑料、金属或某些其它材料制成，并且被设计成环绕并保护点火模块14的组件。点火模块壳体具有数个开口以允许铁芯支腿60和62、点火引线16和电连接件18突出、并且优选地密封以便防止水分和其它污染物损坏点火模块。应了解，点火系统10仅是可以利用点火模块14的电容式放电点火(CDI)系统的一个实例，并且应了解，除此处所示的那些点火系统和组件以外，还可以使用许多其它点火系统和组件。

控制电路50可以承载在壳体42内并且联接到点火模块14和点火引线16的若干部分，以使其可以控制由点火系统10感生、存储和释放的能量。术语“联接”广泛地包括其中两个或更多个电气组件、装置、电路等可以彼此电气通信的所有方式；这包括但当然不限于直接电气连接和经由中间组件、装置、电路等的连接。可以根据图2中所示的示例性实施例提供控制电路50，其中控制电路联接到充电绕组32、初级点火绕组34、第一辅助绕组38、第二辅助绕组39和触发绕组40并且与其相互作用。根据此特定实例，控制电路50包括点火放电电容器52、点火放电开关54、微控制器56、电源子电路58以及可以与控制电路一起使用并且在本领域中已知的任何数量的其它电气元件、组件、装置和/或子电路（例如，断路开关和断路开关电路系统）。

点火放电电容器52充当点火系统10的主能量存储装置。根据图2中所示的实施例，点火放电电容器52在第一端子处联接到充电绕组32和点火放电开关54，并且在第二端子处联接到初级绕组34。点火放电电容器52被配置成经由二极管70接收和存储来自充电绕组32的电能并且通过包括点火放电开关54和初级绕组34的路径释放所存储电能。如本领域中所广泛理解的，存储在点火放电电容器52上的电能的释放由点火放电开关54的状态控制。

点火放电开关54充当点火系统10的主开关装置。点火放电开关54在第一载流端子处联接到点火放电电容器52、在第二载流端子处联接到地面、并且在其栅极处联接到微控制器56的输出端。点火放电开关54可以提供为半导体闸流管（thyristor），例如，可控硅整流器(SCR)。来自微控制器56的输出端的点火触发信号激活点火放电开关54，以使点火放电电容器52可以通过该开关释放其所存储能量，并且从而在点火线圈中产生对应点火脉冲。

微控制器56是电子处理装置，其执行电子指令以便执行与轻型燃烧发动机的操作有关的功能。此可以包括（例如）用于实施本文中所述方法的电子指令。在一个实例中，微控制器56包括图2中示出的8引脚处理器，然而，可以替代地使用任何其它合适控制器、微控制器、微处理器和/或其它电子处理装置。引脚1和8联接到电源子电路58，其向微控制器提供经稍微调节的功率；引脚2和7联接到触发绕组40并且向微控制器提供代表发动机的速度和/或位置（例如，相对于上死点的位置）的发动机信号；引脚3和5显示为未连接，但是可以联接到其它组件，像用于停止发动机操作的断路开关；引脚4联接到地面；并且引脚6联接到点火放电开关54的栅极，以使微控制器可以提供用于激活开关的点火触发信号（有时称为定时信号）。在美国专利第7,546,836号和第7,448,358号中提供了可如何借助点火系统实现微控制器的一些非限制性实例，这些美国专利的全部内容借此以引用方式并入。

电源子电路58接收来自充电绕组32的电能、存储该电能并且向微控制器56提供经调节或者至少经稍微调节的功率。电源子电路58在输入端子80处联接到充电绕组32并且在输出端子82处联接到微控制器56，并且根据图2中所示的实例，包括第一电源开关90、电源电容器92、电源齐纳二极管94、第二电源开关96以及一个或多个电源电阻器98。如下文将更详细解释的，电源子电路58被设计和配置成减少可归因于给微控制器56供电的那部分充电绕组负载。

第一电源开关90（其可以是任何合适类型的开关装置，像BJT或MOSFET）在第一载流端子处联接到充电绕组32、在第二载流端子处联接到电源电容器92并且在基极或栅极端子处联接到第二电源开关96。当第一电源开关90被激活或处于“接通”状态时，允许电流从充电绕组32流到电源电容器92；当开关90被去激活或处于“断开”状态时，防止电流从充电绕组32流到电容器92。如上所述，任何合适类型的开关装置可以用于第一电源开关90，但是此装置应能够处理显著高的电压；例如在约150 V与450 V之间的电压。

电源电容器92在正端子处联接到第一电源开关90、电源齐纳二极管94和微控制器56，并且在负端子处联接到地面。电源电容器92接收并存储来自充电绕组32的电能，以使其可以以经稍微调节和一致的方式向微控制器56供电。本领域技术人员将了解，电源电容器92的操作参数通常由该电源电容器正用于其中的特定控制电路的需求决定，然而，在一个实例中，电源电容器具有在约50 μF与470 μF之间的电容。

电源齐纳二极管94在阴极端子处联接到电源电容器92并且在阳极端子处联接到第二电源开关96。电源齐纳二极管94只要电源电容器92上的电压小于齐纳二极管的击穿电压便被布置成不导通的，并且当电容器电压超过击穿电压时被布置成导通的。本领域技术人员将了解，可以基于认为电源子电路58适当地向微控制器56供电所需的电能的量选择具有特定击穿电压的齐纳二极管。可以使用任何齐纳二极管或其它类似装置，包括具有在约3V与20 V之间的击穿电压的齐纳二极管。

第二电源开关96在第一载流端子处联接到电阻器98和第一电源开关90的基极、在第二载流端子处联接到地面并且在栅极处联接到电源齐纳二极管94。如下文将更详细解释的，第二电源开关96被布置成使得当齐纳二极管94处的电压小于其击穿电压时，第二电源开关96保持在去激活或“断开”状态中；当齐纳二极管处的电压超过击穿电压时，则第二电源开关96的栅极处的电压增加并且激活该装置，以使其“接通”。此外，可以使用任何数量的不同类型的开关装置，包括呈可控硅整流器(SCR)形式的半导体闸流管。根据一个非限制性实例，第二电源开关是SCR并且具有在约2 μA与3 mA之间的栅极电流速率。

电源电阻器98在一个端子处联接到充电绕组32以及第一电源开关90的载流端子中的一者，并且在另一端子处联接到第二电源开关96的载流端子中的一者。优选地，电源电阻器98具有足够高电阻，以便当第二电源开关96“接通”时通过电阻器建立高电阻、低电流路径。在一个实例中，电源电阻器98具有在约5kΩ与10 kΩ之间的电阻，然而，当然可以使用其它值。

在充电循环期间，在充电绕组32中感生出的电能可以用于给发动机周围的一个或多个装置充电、驱动其和/或以其它方式给其供电。例如，当飞轮12旋转通过点火模块14时，朝向飞轮的外周边定位的磁性元件22在充电绕组32中感生出AC电压。AC电压的正分量可以用于给点火放电电容器52充电，而AC电压的负分量可以提供给电源子电路58，电源子电路58然后以经调节的DC功率向微控制器56供电。电源子电路58被设计成将从AC电压的负分量获取的电能的量限制或减少到仍能够向微控制器56充分供电的水平，还节省用于系统中其它地方的能量。可受益于此能量节省的装置的一个实例是联接到绕组38和39并且用于控制提供到燃烧室的空气/燃料比的螺线管。

开始于在充电绕组32中感生出的AC电压的正分量或部分，电流流过二极管70并且给点火放电电容器52充电。只要微控制器56使点火放电开关54保持在“断开”状态中，来自充电绕组32的电流便被指引到点火放电电容器52。点火放电电容器52可在AC电压波形的整个正部分被充电，或者至少针对其大部分。当到点火系统10点燃火花塞SP的时间（即，点火定时）时，微控制器56向点火放电开关54发送点火触发信号，其使该开关“接通”并且形成包括点火放电电容器52和初级点火绕组34的电流路径。存储在点火放电电容器52上的电能经由电流路径快速释放，这导致通过初级点火绕组34的电流的急剧上升并且在点火线圈中产生快速升高的电磁场。快速升高的电磁场在次级点火绕组36中感生出高压点火脉冲，其行进到火花塞SP并且提供燃烧引发火花。可以使用包括回扫技术的其它发火花技术。

现转向在充电绕组32感生出的AC电压的负分量或部分，电流最初流过第一电源开关90并且向电源电容器92充电。只要第二电源开关96“断开”，便有电流流过电源电阻器98，以使第一电源开关90的基极处的电压使该开关偏置在“接通”状态中。电源电容器92的充电继续，直到满足某一充电阈值；即，直到电容器92上的所累积电荷超过电源齐纳二极管94的击穿电压。如上所述，齐纳二极管94被优选地选择成具有对应于电源子电路58的所期望电荷电平的某一击穿电压。一些初始测试已经表明，大约6 V的击穿电压可能是合适的。电源电容器92使用所累积电荷来向微控制器56提供经调节的DC功率。当然，可以采用额外电路系统（像次级电路系统86）来减少纹波和/或进一步滤波、平滑和/或以其它方式调节DC功率。

一旦电源电容器92上的所存储电荷超过电源齐纳二极管94的击穿电压，该齐纳二极管便在反向偏置方向上变成导通，以使在第二电源开关96的栅极处看到的电压增加。这使第二电源开关96“接通”，其形成流过电阻器98和开关96的低电流路径84并且使第一电源开关90的基极处的电压降低到使该开关“断开”的点。在第一电源开关90去激活或处于“断开”状态中的情况下，防止电源电容器92的额外充电。此外，电源电阻器98优选地展现相对高的电阻，以使在AC循环的负部分的此时段期间流过低电流路径84的电流的量最小（例如，大约50 μA)，并且因此，限制所浪费电能的量。第一电源开关90将保持“断开”，直到微控制器56从电源电容器92拉出足够电能以将其电压降低到电源齐纳二极管94的击穿电压以下，此时，第二电源开关96“断开”，以使该循环可重复其自身。此布置可能有点模拟低成本滞后方法。

因此，替代在AC电压波形的整个负部分期间向电源电容器92充电，电源子电路58仅针对AC电压波形的负部分的第一段给电容器92充电；在第二段期间，电容器92不被充电。换句话说，电源子电路58仅在达到某一充电阈值之前向电源电容器92充电，此后切断电容器92的额外充电。由于较少电流从充电绕组32流到电源子电路58，因此绕组和/或电路上的电磁负载减小，从而使更多电能可用于其它绕组和/或其它装置。如果点火系统10中的电能被有效管理，则该系统可支持同一磁路上的点火负载和外部负载（例如，空气/燃料比调节螺线管）两者。

此布置和方法不同于仅利用简单限流电路来限制在任何给定时间允许进入到电源子电路58中的电流的量。此方法可导致不期望效果，因为其可能因有限的可用电流而缓慢达到工作电压，因此，从而导致点火系统的功能的不期望延迟。电源子电路58被设计成允许较高量的电流快速流入电源电容器92，其更快速地给电源充电，并且在比借助简单限流电路经历的时间短的时间量内使其达到足够DC操作电平。

如上所述，由电源子电路58节省或未使用的电能可应用于发动机周围的任何数量的不同装置。此装置的一个实例是控制从化油器供应到燃烧室的气体混合物的空气/燃料比的螺线管。参考回到图2，第一辅助绕组38和第二辅助绕组39可以联接到装置88，诸如螺线管、额外微控制器或任何其它需要电能的装置。第一和第二辅助绕组38和39可以彼此并联连接，并且可以各自使其一个端子经由中间二极管100和102分别联接到螺线管，并且其其它端子联接到地面。齐纳二极管104可以并联连接在螺线管与线圈38和39之间以保护螺线管免受大于齐纳二极管击穿电压的电压（多余电流流过齐纳二极管到达地面）。

在至少一些实施方案中，辅助线圈38和39具有不同性质或构造以在不同操作条件下更有效地提供功率。例如，第一辅助绕组38可以比第二辅助绕组39具有更大数量的线匝。在此情况下，当第一辅助线圈38有太多电感来给辅助负载（在此实例中，螺线管88）有效充电时，第一辅助绕组38可以在较低发动机操作速度下向螺线管提供更多功率，并且第二辅助绕组39可以在较高发动机操作速度下向螺线管提供更多功率。

两个线圈都可以在操作中向螺线管提供功率，并且这可以在包括中速的大范围发动机操作速度内有助于向螺线管进行功率供应，其中线圈38或39在向螺线管提供功率时都不处于其峰值效率（例如其中一个线圈设计成用于低速电源，并且另一线圈设计成用于高速电源）。以此方式，可以在低速、中速和高速发动机操作期间实现到螺线管的有效功率供应和快速重新充电速率。在至少一些实施方案中，第一辅助线圈38中线匝的数量与第二辅助线圈39中线匝的数量的比为至少1.5:1，并且可高达10:1。在至少一些实施方案中，用于每一线圈38, 39的导线可以在25规格与45规格之间，并且这些线圈可以具有在50与2,000个之间的线匝（并且还满足上述线匝比）。

在仅为易于解释而提供的一个非限制性实例中，比第二线圈具有更大数量的线圈的第一线圈可以在l,200rpm的相对低的发动机速度下在约三次发动机旋转内和在12,000rpm的相对高的发动机速度下在约五次旋转内将辅助负载从零伏充电到十伏。五次旋转的时间在至少一些应用中可能是不令人满意的，并且在至少某些发动机操作条件下可能限制螺线管的性能。比第一线圈具有更少线匝的第二线圈可能采用比期望多得多的发动机旋转次数（多达无限数量）来在l,200rpm的相对低的发动机速度下将辅助负载从零伏充电到十伏，并且可以在12,000rpm的相对高的发动机速度下在约两次旋转内这样作。因此，线圈38和39的组合可以在低和高发动机速度下在三次旋转或更少旋转内向辅助负载提供所期望重新充电（例如，在此实例中，10伏）。同样地，线圈38和39的组合在高速与低速之间的速度范围内向螺线管88提供经改进的功率响应。

在负AC电压波形的第一段期间，充电绕组32向子电路58供电，同时绕组38和39向装置88供电；然而，在第二段期间，仅绕组38和39可能必须向装置88供电，因为电源电容器92已经断开，以使子电路58仅汲取最小功率。在第二段期间，充电绕组32上的磁负载较小，并且因此存在更多电能可用于向装置88供电。负AC电压的第一段与第二段之间的过渡点可在电源电容器92上的电荷超过电源齐纳二极管94的击穿电压时发生。此时，电容器92不再被充电。

在一些应用中，在低发动机速度下（例如，在约 1,000 - 1,500 rpm之间），螺线管或其它装置88可能不被激活，或者可能被较不频繁地激活，并且因此并不需要太多能量。在较高发动机速度下，电源子电路58可以具有足够的所存储能量，使得第一电源开关90每隔几次发动机旋转便仅“接通”达短的时间段。在此情况下，先前浪费的多余能量可联接到绕组38和39中以向螺线管88或一些其它装置供电。此布置的一个可能结果是更多功率可以被规划到外部装置（像螺线管88），从而允许其被控制并且在甚至较低发动机速度下被有效重新充电或供电。

应了解，在前述段落中描述并且在图2的电路示意图中示出的点火系统10（包括电源子电路58）仅是可如何实现此系统的一个实例。当然可以使用电子组件或元件的不同组合或布置来实现此点火系统和/或电源子电路。点火系统和/或电源子电路并不限于本文中所公开确切实施例，因为其仅被提供为示例性实例。

当然应理解，前述描述是本发明的优选示例性实施例，并且应理解，本发明并不限于所示具体实施例。各种改变和修改将对所属领域技术人员显而易见，并且所有此类变型和修改都旨在落入所附权利要求的精神和范围内。

虽然本文中所公开本发明的形式构成当前优选实施例，但是许多其它形式也可行。本文中并不旨在提及本发明的所有可能等效形式或衍生物。应理解，本文中使用的术语仅是描述性、而非限制性的，并且应理解，可以在不背离本发明的精神或范围的情况下作出各种改变。

Claims (18)

1.一种用于轻型燃烧发动机的点火系统中的辅助电源，其包括：

第一辅助绕组；以及

第二辅助绕组，其与所述第一辅助绕组并联联接，以使这两个绕组被布置成向辅助负载提供功率，

充电绕组的负AC电压波形的第一段向微控制器的电源子电路（58）供电，用于控制发动机的至少火花点火，而同时第一辅助绕组和第二辅助绕组向辅助负载供电；在AC电压波形的第二段期间，电源子电路（58）仅汲取最小功率，且第一辅助绕组和第二辅助绕组具有功率向辅助负载供电。

2.根据权利要求1所述的电源，其中，所述第一辅助绕组包括比所述第二辅助绕组更大数量的线匝。

3.根据权利要求1所述的电源，其中，所述第一辅助绕组中线匝的数量与所述第二辅助绕组中线匝的数量的比在1.5:1与10:1之间。

4.根据权利要求2所述的电源，其中，所述第一辅助绕组中线匝的数量与所述第二辅助绕组中线匝的数量的比在1.5:1与10:1之间。

5.根据权利要求2所述的电源，其中，所述第一辅助线圈和所述第二辅助线圈具有在50与2,000个之间的线匝。

6.根据权利要求4所述的电源，其中，所述第一辅助线圈和所述第二辅助线圈具有在50与2,000个之间的线匝。

7.根据权利要求2所述的电源，其中，所述第一辅助线圈和所述第二辅助线圈由25与45规格之间的导线形成。

8.根据权利要求4所述的电源，其中，所述第一辅助线圈和所述第二辅助线圈由25与45规格之间的导线形成。

9.一种用于轻型燃烧发动机的点火系统，其包括：

充电绕组，用于为发动机的至少火花点火提供功率；

第一辅助绕组，其适于为辅助负载提供功率；

第二辅助绕组，其适于为所述辅助负载提供功率；

微控制器；

电源子电路，其联接到所述充电绕组和所述微控制器两者，其中所述电源子电路包括第一电源开关、电源电容器和电源齐纳二极管，并且当所述电源电容器上的电荷超过所述电源齐纳二极管上的击穿电压时所述电源子电路被布置成断开所述第一电源开关以便其停止向所述电源电容器充电，

充电绕组的负AC电压波形的第一段向微控制器的电源子电路（58）供电，用于控制发动机的至少火花点火，而同时第一辅助绕组和第二辅助绕组向辅助负载供电；在AC电压波形的第二段期间，电源子电路（58）仅汲取最小功率，且第一辅助绕组和第二辅助绕组具有功率向辅助负载供电。

10.根据权利要求9所述的点火系统，其中，所述第二辅助绕组与所述第一辅助绕组并联联接，以使两个绕组被布置成向辅助负载提供功率。

11.根据权利要求9所述的点火系统，其中，所述第一辅助绕组包括比所述第二辅助绕组更大数量的线匝。

12.根据权利要求11所述的点火系统，其中，所述第一辅助绕组中线匝的数量与所述第二辅助绕组中线匝的数量的比在1.5:1与10:1之间。

13.根据权利要求12所述的点火系统，其中，所述第一辅助线圈和所述第二辅助线圈具有在50与2,000个之间的线匝。

14.根据权利要求11所述的点火系统，其中，所述第一辅助线圈和所述第二辅助线圈具有在50与2,000个之间的线匝。

15.根据权利要求12所述的点火系统，其中，所述第一辅助线圈和所述第二辅助线圈由25与45规格之间的导线形成。

16.一种轻型燃烧发动机系统，其包括：

飞轮，其在使用中旋转并且包括至少一个磁体；

充电绕组，其相邻于所述飞轮，以便当所述飞轮旋转时，所述至少一个磁体在所述充电绕组中感生出电压，用于为发动机的至少火花点火提供功率；

第一辅助绕组，其适于为辅助负载提供功率并且具有第一数量的线匝；

第二辅助绕组，其适于为所述辅助负载提供功率并且具有第二数量的线匝，其中所述第二数量的线匝小于所述第一数量的线匝；

微控制器；

电源子电路，其联接到所述充电绕组和所述微控制器两者，其中所述电源子电路包括第一电源开关、电源电容器和电源齐纳二极管，并且当所述电源电容器上的电荷超过所述电源齐纳二极管上的击穿电压时所述电源子电路被布置成断开所述第一电源开关以便其停止给所述电源电容器充电，

充电绕组的负AC电压波形的第一段向微控制器的电源子电路（58）供电，用于控制发动机的至少火花点火，而同时第一辅助绕组和第二辅助绕组向辅助负载供电；在AC电压波形的第二段期间，电源子电路（58）仅汲取最小功率，且第一辅助绕组和第二辅助绕组具有功率向辅助负载供电。

17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述飞轮包括在所述飞轮上间隔开的至少两个磁体。

18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述至少两个磁体间隔开170与190度之间。

Images