CN110431302A - 具有低速控制的点火模块 - Google Patents
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Abstract
在至少一些实施方式中,一种用于燃烧发动机的点火系统包括:模拟电路部件,所述模拟电路部件被布置成在低于发动机速度的第一阈值的发动机速度控制点火事件;以及微处理器,所述微处理器用于在高于所述第一阈值的发动机速度控制点火事件。因此,可以在较低的发动机起动转速下控制点火以便有助于在较低的发动机转速下起动所述发动机。
Description
相关申请的引用
本申请要求2017年3月21日提交的美国临时申请序列号62/474,143的权益,该申请的全部内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开总的涉及电容放电点火系统。
背景技术
电容放电点火(CDI)系统有时与小型发动机一起使用,所述小型发动机包括轻型内燃机,诸如草坪、花园和其他户外设备所使用的那些。许多此类系统包括控制点火事件正时的微处理器,但不包括向点火系统或微处理器提供电力的电池。在试图起动发动机期间的低发动机起动转速下,微处理器可能无法被充分供电以使得其能够控制点火事件并且发动机可能无法起动,或者难以在较低起动转速下起动,而是需要相对较高的起动转速以便起动。
发明内容
在至少一些实施方式中,一种用于燃烧发动机的点火系统包括:模拟电路部件,所述模拟电路部件被布置成在低于发动机速度的第一阈值的发动机速度控制点火事件;以及微处理器,所述微处理器用于在高于所述第一阈值的发动机速度控制点火事件。因此,可以在较低的发动机起动转速下控制点火以便有助于在较低的发动机转速下起动所述发动机。
在该系统中,所述模拟电路部件可以包括充电线圈、触发线圈、主点火开关和峰值检测电路,所述峰值检测电路联接到所述主点火开关并适于根据触发线圈中的感应电压的量值来闭合所述开关。峰值和保持电路可以包括联接到所述充电线圈以接收在所述充电线圈中感应出的电压的一部分的电力存储设备,并且所述峰值检测电路可以包括联接到所述电力存储设备的短路开关。当从所述电力存储设备向所述短路开关提供足够的功率电平时,所述短路开关被闭合并且所述峰值检测电路中的能量被短路接地以防止所述峰值检测电路致使所述主点火开关闭合。
该系统还可以包括联接到所述模拟电路部件的电力存储设备并联接到接地的至少一个开关,并且当所述微处理器可操作以控制点火事件时,所述微处理器可以致动所述开关以使所述电力存储设备短路。当微处理器可操作以控制点火事件时,这可以防止模拟电路部件引起点火事件。在至少一些实施方式中,所述模拟电路部件被布置成在低于200rpm的发动机速度下提供点火信号。在至少一些实施方式中,磁电机系统在触发线圈和充电线圈中感应电流,并且用于操作所述微处理器的电力来自所述触发线圈或所述充电线圈。主电荷存储元件联接到所述充电线圈,并且当在所述充电线圈中感应出正电流时可以被充电,并且在所述充电线圈中感应出的负电流可以用于对所述微处理器供电。
在至少一些实施方式中,一种用于具有飞轮、由所述飞轮承载的磁性元件和活塞的发动机的点火系统,所述系统包括:
触发线圈和充电线圈,所述触发线圈和充电线圈被布置成使得所述飞轮的旋转在所述触发线圈和所述充电线圈两者附近经过所述磁体以在这些线圈内感应电流;
主电荷存储元件,所述主电荷存储元件联接到所述充电线圈以存储来自所述充电线圈的能量;
主开关,所述主开关联接到所述电荷存储元件和点火元件以选择性地将所述主电荷存储元件联接到所述点火元件,以便将来自所述主电荷存储元件的电力提供给所述点火元件以引起点火事件;
峰值检测电荷存储元件,所述峰值检测电荷存储元件联接到所述触发线圈和所述主开关;
峰值检测开关,所述峰值检测开关联接在所述主开关和所述峰值检测电荷存储元件之间以便选择性地将来自所述峰值检测电荷存储元件的电力提供给所述主开关以改变所述主开关的状态,并且允许电力从所述主电荷存储元件流到所述点火元件以引起点火事件;以及
控制器,所述控制器联接到所述主开关以选择性地改变所述主开关的状态,其中所述控制器由当发动机处于在向控制器提供电力的线圈中感应出高于阈值的能量的速度时在线圈中感应出的并提供给所述控制器的能量供电,使得当所述控制器被提供高于所述阈值的电力时,所述控制器控制所述主开关的状态和点火事件的正时。
所述阈值不必是设定值,并且可以是所述控制器可充分操作以能够改变所述开关的状态的功率电平。不同的系统可以在发动机起动转速下生成不同功率水平,因此控制器可操作以控制点火事件的速度可以在系统之间变化。在至少一些实施方式中,向控制器提供电力的线圈是触发线圈或充电线圈中的一个,或者不是充电线圈或触发线圈的次级线圈。在至少一些实施方式中,触发线圈和充电线圈缠绕在叠片的同一支腿上。
在至少一些实施方式中,短路开关联接在接地与所述峰值检测电力存储元件之间以选择性地使所述峰值检测电力存储元件短路到接地,并且其中所述开关也联接到所述控制器,使得所述控制器可以将所述开关的状态改变为使所述峰值检测电力存储元件短路到接地,以便防止所述峰值检测电力存储元件中的能量被递送到所述主开关。在至少一些实施方式中,在所述触发线圈中感应出两个电流脉冲,并且其中所述模拟电路部件包括峰值和保持电荷存储设备,其联接到短路开关以致动所述短路开关并使所述峰值检测电力存储设备短路到接地,使得来自所述触发线圈中感应出的两个脉冲中的一个脉冲的能量被短路到接地。两个电流脉冲中的第一电流脉冲可以在所述充电线圈中感应出电流脉冲之前发生,并且所述两个电流脉冲中的第二电流脉冲可以在所述充电线圈中感应出电流之后发生,并且来自所述两个电流脉冲中的第二电流脉冲的能量短路到接地或以其他方式耗散。
附图说明
将参考附图阐述某些实施例和最佳模式的以下详细描述,其中:
图1是包括内燃机和被配置成控制发动机中的点火事件的点火系统的工具的透视图;
图2是飞轮和可用于控制发动机中的点火事件的点火系统的示意图;以及
图3是点火系统的电路的实施方式的示意性电路图。
具体实施方式
更详细地参考附图,图1示出了以由小型或轻型内燃机12提供动力的链锯10的形式的手持式动力工具或产品的一个示例。通常,发动机是单缸二冲程或四冲程汽油动力型内燃机,然而可以使用具有多于一个气缸的发动机。通常,该发动机12具有点火模块14,该点火模块向火花塞提供高压点火脉冲以用于点燃发动机气缸中的空气和燃料混合物;例如,该点火模块14可以响应于改变的发动机操作状况而改变并控制点火正时。
通常,发动机12不具有向火花塞供应电流或为点火模块14供电的任何电池。发动机12可以被手动地转动曲柄而起动,诸如通过反冲绳索起动器。术语“轻型内燃机”广泛地包括所有类型的非汽车燃烧发动机,包括用于各种产品中的二冲程和四冲程汽油动力型发动机,这些产品包括便携式发电机、空气压缩机、水泵、电动洗衣机、吹雪机、水上摩托、船只、雪地车、摩托车、全地形车辆、草坪和园艺设备,诸如园林拖拉机、耕种机、链锯、景观修边机、草和杂草修剪机、鼓风机、吹叶机等。
图2示意性地示出了联接到磁电机系统16的点火模块14,该磁电机系统用于经由导线17提供电流以点火火花塞,以及为其他设备(例如,微处理器或其他控制器、电磁阀等)供电。该磁电机系统包括磁体元件18,该磁体元件具有安装在飞轮26上的极靴20、22和永磁体24,该飞轮联接到曲柄轴27,使得当旋转时,随着磁体元件18经过那里,飞轮在模块14的附近定子组件中感应出磁通量。
定子组件可以包括具有第一支腿30和第二支腿32的叠片28(通过相对小且测量的气隙与旋转飞轮27分开,该气隙可为约0.3mm),第一线圈或绕组(有时称为充电线圈36),点火初级线圈绕组38以及次级或触发线圈绕组40,它们都可以围绕叠片的单个支腿缠绕。叠片28可以是由铁板堆叠制成的大致U形的铁质电枢,并且可以在位于发动机上的模块壳体中。点火初级和次级线圈绕组38、40可以提供升压变压器,并且如本领域技术人员所熟知的,初级绕组38可以具有相对较少匝的相对较粗规格导线,而次级点火线圈绕组40可以具有许多匝的相对较细导线。初级和次级点火绕组之间的匝数比在次级绕组中产生高电压电位,其用于点火发动机的火花塞以提供电弧或火花并因此点燃发动机燃烧室(未示出)中的空气-燃料混合物。当然,所示的叠片28仅是一种实施方式;例如,在其他实施例中,所示线圈中的一个或多个可以替代地围绕第一支腿30布置,并且可以根据需要提供其他支腿和线圈。
如图3所示,控制和通信模块14可以包括印刷电路板或电路卡上的电容放电点火(CDI)电路42。电路42可以包括控制器,例如微控制器或微处理器46,如下所述。
微处理器46(也在图3中示出)可以是能够执行存储在存储器48上的数字存储指令的任何合适处理设备。存储器48应当被广义地解释为包括可重新编程或闪存EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)、EPROM(可擦除、可编程只读存储器)、或者任何其他合适的非暂时性计算机可读介质。在图3中,存储器被示为在微处理器46的内部;然而,这不是必需的(例如,存储器可以在微处理器46内部,在微处理器46外部,或两者)。存储在存储器48中的指令的非限制性示例可以包括:存储用于针对各种发动机操作速度和状况相对于气缸中的活塞的上止点确定和改变发动机点火正时的查找表、算法和/或代码,用于响应于各种发动机操作速度和状态而改变和控制供应到运行的发动机的气缸的空气和燃料混合物的燃料-空气比的算法等。微控制器如何可实现点火正时系统的示例可以在美国专利7,546,846和7,448,358中找到,这些专利的公开内容以引用方式并入本文。如本文所使用,术语指令应当被广义地解释为包括软件、固件或任何其他合适的代码或计算机可读命令或指令的类似集合。
如下面更详细描述的,电路42联接到微处理器46并由微处理器控制。如本文所使用,术语“联接”广泛地涵盖两个或更多个电子部件、设备、电路等可以彼此电连通的所有方式;这包括、但不限于直接电连接和经由中间部件、设备、电路等的连接。图3所示的电路图仅是一个示例;也可以使用具有相同或类似功能的其他实施方式。
根据点火电路42的一个方面,微控制器46使用感应的磁电机系统电流来操作电路42(例如,并由此操作点火火花塞)。例如,当磁电机系统16在充电线圈36中感应出正电流时,经由二极管54联接到线圈36的第一端的点火电容器52被充电。充电线圈36的另一端可以经由齐纳二极管56连接到电路接地58。电路42还可以具有与线圈36相关联的一个或多个过电压保护部件;这些包括联接在线圈36的第一端与接地58之间的瞬态电压抑制或TVS二极管59,以及还有电阻器60。因此,在充电绕组36中感应的大部分能量可以被供应到电容器52,该电容器存储该能量直到微控制器46(经由所示示例中的引脚12)将开关62改变为导通状态以使电容器52通过变压器的初级线圈38放电,这在次级线圈40中感应出高压电位,该高压电位被施加到火花塞以提供燃烧引发电弧或火花。
例如,开关62可以包括电阻器64和以所谓的达林顿公共集电极排列或样式布置的两个NPN晶体管66、68。电阻器64可以联接在晶体管66的基极与微处理器46的引脚12之间。晶体管66、68的每个集电极可以联接到充电线圈36的第一端,并且晶体管66的发射极可以联接到晶体管68的基极。晶体管68的发射极可以联接到电路接地58以及使得电容器52能够快速耗尽的许多其他部件—例如,如下所述,这些部件可以包括晶闸管70,诸如可控硅整流器(SCR)、齐纳二极管72和电阻器74、76。因此,经由引脚12从微处理器46发送的启用信号可以致动晶体管66,由此将开关62置于导通状态。
晶闸管70的一端被示为联接到电容器52,而另一端联接到电路接地58。二极管201、电阻器200和齐纳二极管72中的每一个联接到晶闸管70的栅极,使得当电流流过晶闸管70的栅极时,栅极电压足以致动晶闸管70,由此产生通过晶闸管70从点火电容器52到电路接地58的短路或放电路径。点火电容器52的快速放电引起通过初级点火线圈38的电流中的浪涌,这继而在初级点火线圈中产生快速上升的电磁场。快速上升的电磁场在次级点火线圈40中感应出高压点火脉冲。高压点火脉冲行进到火花塞30,假设其具有必需的电压,则这提供燃烧引发电弧或火花。可以使用其他点火花技术,包括反激技术。
如上面还简要讨论的,磁电机系统16可以供应电力以操作微处理器46,该电力可以由电源电路78管理和/或控制。更具体地说,可以在磁电机系统16的负相位期间向微处理器46提供电能;例如,当系统16在充电线圈36中感应出负电流时,使用电源电路78向引脚6提供电力。除了其他方面,电路78可以包括二极管80、齐纳二极管82、NPN晶体管84(可以与二极管82封装在一起)和切断开关电路86。在所示的布置中,二极管80联接在充电线圈绕组36的第二端与节点N1(或晶体管84的集电极)之间。节点N1还经由电阻器88联接到节点N2(晶体管84的基极),并且节点N1进一步经由电容器89联接到电路接地58。齐纳二极管82联接在节点N2与电路接地58之间,并且节点N3进一步联接到引脚6(微处理器46的输入电压引脚),由此使用由线圈36生成的AC信号的负部分为处理器46供电。在所示电路中,引脚6经由电容器102联接到接地58。
在至少一些实施方式中,点火电路42还可以包括编程或数据电路104和速度测量电路106。编程电路104可以实现对微处理器指令或算法的配置改变,并且电路104可以包括电阻器108-112,电容器114、116和齐纳二极管118。速度和位置测量电路106可以提供模拟触发信号,以用于向微处理器46提供回转速度和位置(例如,与磁电机系统16相关联)。例如,模拟触发信号可以用于计算发动机正时计算。例如,引脚16可以联接到RLC电路(在一个电流回路内具有电阻器120、线圈122和电容器124)—例如,线圈122可以位于叠片28上(其如图2所示)。应当理解,电路104是可选的。
如上所述,充电线圈36和触发线圈122都可以缠绕在同一叠片支腿上,并且当飞轮27旋转时在磁体元件18经过其时提供信号。信号通常是线圈中的感应电流,并且以可被检测和监测的上升(当磁体接近或靠近线圈时)和下降(当磁体经过并且离线圈更远时)脉冲的形式发生。使充电线圈和触发线圈在同一叠片支腿上可以允许点火模块14的整体尺寸减小,同时仍然提供用于控制点火功能所需的电力和信号,如下所述。
当飞轮27旋转并且磁体元件18在飞轮的每次回转中经过线圈36、38、40和122时,在触发线圈122中感应出第一脉冲和第三脉冲,并且在充电线圈36中感应出一个脉冲,本文称为第二脉冲,因为它按时间在触发线圈中感应的两个脉冲之间发生。第一脉冲和第三脉冲可以用于正时、发动机速度检测和/或其他目的(例如,用于电路中其他物体的电源)。第二脉冲主要用于在脉冲的正部分期间对点火电容器52充电,并在脉冲的负部分期间向微处理器46提供电力,如上所述。
电路42被配置成使得可以在非常低的发动机速度下开启和控制点火事件,以便有助于在起动发动机之后的起动和初始操作。在所示示例中,点火事件的低速控制是通过模拟部件完成的,并且主要没有微处理器46。当微处理器46被充分通电并且能够控制正时时,然后由微处理器控制点火事件,该微处理器管理从点火事件的低速模拟控制到较高速数字控制的切换或转变。
可以至少部分地由峰值检测特征(例如,电路或子电路130)以及峰值和保持特征(例如,电路或子电路132)来管理低速点火控制。峰值检测电路130用于在触发线圈40中的第一脉冲的峰值附近、其处或之后引起点火事件。在至少一些实施方式中,只有当存储在点火电容器52上的电荷高于阈值量值时才尝试点火事件,该阈值可以根据所使用的发动机和点火系统提前设定,并且等于或高于为发动机中的点火事件生成足够火花的阈值。因此,峰值检测电路130使得能够在相对低速的发动机操作下较早点火火花塞。峰值和保持电路132可以用于防止可能经由峰值检测电路130发生的不期望的点火事件,例如,在触发线圈中并以与参考第一脉冲描述的方式类似的方式出现第三脉冲的峰值时。第一脉冲在第二脉冲之前发生,并且因此在点火电容器52的充电之前。另一方面,第三脉冲在第二脉冲之后发生,并且因此在充电电容器52的充电之后。为了防止由于第三脉冲引起的尝试点火事件,峰值和保持电路132可以使峰值检测电路130短路或以其他方式耗散峰值检测电路130中的能量。在至少一些示例中,峰值和保持电路132中的能量来自第二脉冲,并且可以用于激活使峰值检测电路短路的开关,如下面将更详细地阐述的。
峰值检测电路130可以包括电容器134或其他能量存储设备,以及开关136。峰值检测电容器134联接到触发线圈122以接收来自触发线圈的能量,并且联接到开关136,该开关在所示实施例中被示为达林顿PNP晶体管。在所示实施例中,峰值检测电容器134的正端子联接到晶体管的发射极,并且电容器134的负端子联接到接地58。峰值检测晶体管136在其基极处联接到触发线圈122,在其集电极处联接到主触发开关70,并且在其发射极处还通过二极管202联接到SCR 138。SCR 138的阳极联接到触发线圈122,其阴极联接到接地、电容器124和线圈122,并且其栅极与峰值和保持电路132连通。如此布置,当触发线圈40中的第一脉冲的幅值增加时峰值检测晶体管136的发射极和基极处于相同的电位,并且没有电流流过晶体管136。然而,当第一个脉冲的幅值减少时,发射极由于峰值检测电容器134和二极管202而处于较高电位,并且于是电流流过晶体管136到达主触发开关70的栅极。来自充电电容器52的电流然后流过主触发开关70以产生火花和点火事件。因此,在触发线圈40中的第一脉冲的峰值幅值处或之后产生火花和点火事件。
第一脉冲的定相是飞轮27上的磁体18的位置的函数,在这种情况下,磁体可以根据期望对于所需的点火正时被定位。例如,磁体可以相对于发动机活塞位置(例如上止点(TDC))被定位,使得当发动机活塞处于低速起动和初始发动机操作的期望位置时,发生点火。在至少一些实施方式中,发动机的初始起动在TDC处、TDC附近或恰好在TDC之后发生,其中恰好在TDC之后,在至少一些实施方式中可能是优选的以便减少反冲并实现发动机的更平稳起动和预热。发动机正时可以从起动期间使用的正时并如发动机操作期间所期望地改变。
如上所述,为了防止由于第三脉冲引起的尝试点火事件,峰值和保持电路132可以使峰值检测电路130短路或以其他方式耗散峰值检测电路130中的能量。峰值和保持电路132可以包括二极管140和电阻器142,它们联接在充电线圈36与峰值和保持电容器144之间使得第二脉冲的正部分的一部分与峰值和保持电容器连通。电容器144和整流器(示为齐纳二极管146)可以并联联接到晶体管148,其中晶体管的基极在引脚11处联接到微处理器(在所示示例中)。峰值和保持电容器144上的电荷与SCR 138连通以接通SCR,并由此使触发线圈122短路到接地,使得后续的第三脉冲不与主触发开关70连通并且不会由于第三脉冲而发生点火事件。峰值和保持电容器144与SCR 138之间的电阻器150可以提供足以在第三脉冲期间触发SCR 138接通的对于电容器上的电荷的衰减速率,以便确保充电线圈在第三脉冲期间短路。如上所述,在峰值和保持电容器144耗尽(至少充分地)以使第三脉冲短路的情况下,后续的第一脉冲可以在SCR 138没有短路的情况下发生(即,当峰值和保持电容器144充分地耗尽时,SCR 138被释放)。因此,后续的第一脉冲可以用于启动点火事件。随后,后续的第二脉冲可以用于使触发线圈短路(经由峰值和保持电容器144和SCR 138),从而后续的第三脉冲不会启动点火事件。
点火事件的这种模拟控制可以在起动时使用持续特定时间段,或者仅仅直到诸如微处理器46充分通电以控制点火的时间,例如下面所述。关于可在发动机操作期间实施的点火正时变化的程度,至少一些模拟点火电路被限制,例如,点火正时相对于TDC可以提前的程度(诸如在加速期间可能期望的),和/或点火正时可以延迟的程度(诸如在下降期间可能期望的),等等,因为正时相对固定并且实现此类改变所需的部件变得昂贵且占用空间。
因此,当微处理器46充分通电时,初级发动机点火正时可以由该微处理器控制。当微处理器46通电时,其可能是瞬时供电和少于完全供电(其中完全供电可能意味着供应给微处理器的标称电压),微处理器可以使峰值和保持晶体管148短路(例如,经由来自引脚11的信号),使得峰值和保持电容器144上的电荷被发送到接地。另外,微处理器46可以使联接到微处理器的引脚8的峰值检测电路不经由晶体管152击发,使得第三脉冲不会接通SCR 70并且不会由于第三脉冲而启动点火事件。以这种方式,微处理器46可以凌驾于在发动机起动时以及在初始发动机操作期间操控发动机中的初始点火事件的模拟部件,使得微处理器可以尽快控制点火正时。凭借微处理器46的点火正时的控制发生,至少在所示的示例中,经由与主触发器70连通或联接到该主触发器的引脚7。此外,当微处理器46控制点火事件时,经由微处理器的引脚8到晶体管152的信号可以用于使峰值检测电容器134短路,因此不会发生模拟点火尝试。除了其他方面,如上所述,点火事件的微处理器控制允许对点火正时的改进控制、便利地且容易地改变点火正时的能力,以及在较高发动机速度下精确定时点火事件的能力。
在至少一些实施方式中,经由峰值检测电路130以及峰值和保持电路132对点火事件的初始模拟控制可以允许点火事件在非常低的发动机速度,诸如低于100rpm,例如,在60和80rpm之间,发生。还在至少一些实施方式中,微处理器46可以被充分供电以开始在约200rpm的发动机速度,在一些实施方式中在150和300rpm之间,控制发动机点火正时。现有的数字点火系统在低于250或300rpm的发动机速度下提供可靠点火正时方面存在问题。因此,本文阐述的点火系统在低速发动机起动和操作方面提供了显著的改进,同时还能够在较高的发动机速度下实现数字点火控制。
本文公开的本发明的形式构成目前优选的实施例,并且许多其他形式和实施例是可能的。本文不打算提及本发明的所有可能的等同形式或衍生物。应当理解,本文使用的术语仅是描述性的,而不是限制性的,并且在不脱离本发明的精神或范围的情况下可以进行各种改变。
Claims (15)
1.一种用于燃烧发动机的点火系统,包括:
模拟电路部件,所述模拟电路部件被布置成在低于发动机速度的第一阈值的发动机速度控制点火事件;以及微处理器,所述微处理器用于在高于所述第一阈值的发动机速度控制点火事件。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述模拟电路部件包括充电线圈、触发线圈、主点火开关、峰值检测电路,所述峰值检测电路联接到所述主点火开关并适于根据所述触发线圈中的感应电压的量值来闭合所述开关。
3.根据权利要求2所述的系统,其中所述模拟电路包括峰值和保持电路,所述峰值和保持电路包括联接到所述充电线圈以接收在所述充电线圈中感应出的电压的一部分的电力存储设备,并且其中所述峰值检测电路包括联接到所述电力存储设备的短路开关,使得当从所述电力存储设备向所述短路开关提供足够的功率电平时,所述短路开关被闭合并且所述峰值检测电路中的能量被短路接地以防止所述峰值检测电路致使所述主点火开关闭合。
4.根据权利要求1所述的系统,其中所述系统还包括联接到所述模拟电路部件的电力存储设备并联接到接地的至少一个开关,并且其中当所述微处理器能操作以控制点火事件时,所述微处理器致动所述开关以使所述电力存储设备短路。
5.根据权利要求1所述的系统,其中所述模拟电路部件被布置成在低于200rpm的发动机速度下提供点火信号。
6.根据权利要求1所述的系统,其中所述系统包括在触发线圈和充电线圈中感应电流的磁电机系统,并且其中用于操作所述微处理器的电力来自所述触发线圈或所述充电线圈。
7.根据权利要求6所述的系统,其中所述系统包括联接到所述充电线圈的主电荷存储元件,其中当在所述充电线圈中感应出正电流时,所述主电荷存储元件被充电,并且在所述充电线圈中感应出的负电流用于对所述微处理器供电。
8.一种用于具有飞轮、由所述飞轮承载的磁性元件和活塞的发动机的点火系统,所述系统包括:
触发线圈和充电线圈,所述触发线圈和充电线圈被布置成使得所述飞轮的旋转在所述触发线圈和所述充电线圈两者附近经过所述磁体以在这些线圈内感应电流;
主电荷存储元件,所述主电荷存储元件联接到所述充电线圈以存储来自所述充电线圈的能量;
主开关,所述主开关联接到所述电荷存储元件和点火元件以选择性地将所述主电荷存储元件联接到所述点火元件,以便将来自所述主电荷存储元件的电力提供给所述点火元件以引起点火事件;
峰值检测电荷存储元件,所述峰值检测电荷存储元件联接到所述触发线圈和所述主开关;
峰值检测开关,所述峰值检测开关联接在所述主开关和所述峰值检测电荷存储元件之间以便选择性地将来自所述峰值检测电荷存储元件的电力提供给所述主开关以改变所述主开关的状态,并且允许电力从所述主电荷存储元件流到所述点火元件以引起点火事件;以及
控制器,所述控制器联接到所述主开关以选择性地改变所述主开关的状态,其中所述控制器由当所述发动机处于在向所述控制器提供电力的线圈中感应出高于阈值的能量的速度时在所述线圈中感应出的并提供给所述控制器的能量供电,使得当所述控制器被提供高于所述阈值的电力时,所述控制器控制所述主开关的状态和点火事件的正时。
9.根据权利要求8所述的系统,其中所述阈值不是设定值,而是所述控制器能充分操作以能够改变所述开关的状态的功率电平。
10.根据权利要求8所述的系统,其中向所述控制器提供电力的所述线圈是所述触发线圈或所述充电线圈中的一个。
11.根据权利要求8所述的系统,其中向所述控制器提供电力的所述线圈是次级线圈,所述次级线圈不是所述充电线圈或所述触发线圈。
12.根据权利要求8所述的系统,其中所述系统还包括具有一个或多个支腿的叠片,并且其中所述触发线圈和所述充电线圈缠绕在所述叠片的同一支腿上。
13.根据权利要求8所述的系统,其中所述系统还包括短路开关,所述短路开关联接在接地与所述峰值检测电力存储元件之间以选择性地使所述峰值检测电力存储元件短路到接地,并且其中所述开关也联接到所述控制器,使得所述控制器可以将所述开关的状态改变为使所述峰值检测电力存储元件短路到接地,以便防止所述峰值检测电力存储元件中的能量被递送到所述主开关。
14.根据权利要求13所述的系统,其中在所述触发线圈中感应出两个电流脉冲,并且其中所述模拟电路部件包括峰值和保持电荷存储设备,其联接到所述短路开关以致动所述短路开关并使所述峰值检测电力存储设备短路到接地,使得来自所述触发线圈中感应出的两个脉冲中的一个脉冲的能量被短路到接地。
15.根据权利要求14所述的系统,其中所述两个电流脉冲中的第一电流脉冲在所述充电线圈中感应出电流脉冲之前发生,并且所述两个电流脉冲中的第二电流脉冲在所述充电线圈中感应出电流之后发生,并且其中来自所述两个电流脉冲中的第二电流脉冲的能量短路到接地或以其他方式耗散。
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