DE2552754A1

DE2552754A1 - Elektrischer steuersignalgeber fuer die ausloesung von zuendvorgaengen in brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2552754A1
Application number: DE19752552754
Authority: DE
Inventors: Karl Ehrmann; Richard Gerber; Harald Kalippke
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-11-25
Filing date: 1975-11-25
Publication date: 1977-06-02
Also published as: JPS5266124A; AU1981676A; FR2333131B3; DE2552754C2; US4071792A; JPS613976U; GB1505811A; FR2333131A1; AU505267B2; ES453631A1; BR7607831A; IT1064416B

Description

R. 7 9? 9
31.10.1975 Li/Sm

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmuster-Hilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH₃ Stuttgart

Elektrischer Steuersignalgeber für die Auslösung von Zündvorgängeη in Brennkraftmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Steuersignalgeber für die Auslösung von Zündvorgängen in Brennkraftmaschinen mit einem elektrischen Geberelement und einem auf einer Welle angeordneten Rotor, der mehrere Permanentmagnete aufweist, die sowohl radialen Abstand von der Welle als auch untereinander Winkelzwischenräume aufweisen und Polschuhe mit magnetischem Fluß durchsetzen, wobei das Geberelement in Abhängigkeit von der Vorbeibewegung der Polschuhe Steuersignale zur Verfügung stellt.

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Durch Anwendung solcher Signalgeber zur Auslösung von Zündvorgängen in Brennkraftmaschinen kann auf den ursprünglich hierzu benutzten mechanischen Unterbrecher verzichtet werden, der infolge des Abbrandes" und der Verschmutzung an seinen Kontakten Betriebsstörungen verursachen kann.

Bei einem (nach der DT-PS 1 193 309 - Figuren 7, 8) bekannten Steuersignalgeber der obengenannten Art haben die einzelnen Permanentmagnete die Form eines konzentrisch zur Welle liegenden Ringabschnittes, wobei die in Umfangsrichtung den Ringabschnitt begrenzenden Flächen die Magnetpole bilden und jeweils in den Winkelzwischenraum zwischen zwei gleichnamigen Polen ein einen Polschuh bildender Körper eingesetzt ist. Bei dieser Ausführung werden für vier Polschuhe vier Permanentmagnete benötigt, was relativ hohen Aufwand an vormagnetisiertem Material verursacht und daher kostspielig ist. Auch kann man hier nicht vermeiden, daß die einzelnen Permanentmagnete in ihren montierten Zustand die den Rotor lagernde, meist aus Stahl bestehende Welle wenigstens nahezu ringförmig umschließen und daß sich dadurch ein relativ starker, die Wirksamkeit des Steuersignalgebers herabsetzender Streufluß über diese Welle ergibt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Steuersignalgeber der eingangs erwähnten Art zu schaffen und dabei die der bekannten Ausführung anhaftenden Unzulänglxchkeiten zu vermeiden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Permanentmagnete in eine zentrisch auf der Welle gelagerte, auch ihre Winkelzwischenräume ausfüllende Aufnahmescheibe aus magnetisch nichtleitendem Material eingebettet sind und die an dem Geberelement vorbeibewegbaren Polschuhe aufeinanderfolgende Gruppen bilden, von denen je eine Gruppe von dem magnetischen Fluß eines der Permanentmagnete durchsetzt wird.

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Einzelheiten und weitere Merkmale der Erfindung werden anhand eines bevorzugten, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert und beschrieben.

Der gezeigte Steuersignalgeber ist für die Auslösung von Zündvorgängen in einer zu einer Brennkraftmaschine gehörenden Zündeinrichtung bestimmt. Diese Zündeinrichtung ist durch eine Zündkerze 1, eine Zündspule 2, ein transistorisiertes Schaltgerät 3, einen Betriebsschalter (Zündschalter) 4 und eine Gleichstromquelle 5 angedeutet. Die Stromquelle 5 ist an ihrem Minuspol mit Masse verbunden und mit ihrem Pluspol mittels des Betriebsschalters 4 sowohl an das Schaltgerät 3 als auch an das eine Wicklungsende der zur Zündspule 2 gehörenden Primärwicklung 6 anschließbar. Das andere Wicklungsende der Primärwicklung 6 steht über die Emitter-Kollektor-Strecke eines zu dem Schaltgerät 3 gehörenden Transistors 7 mit Masse in Verbindung, der im Zündzeitpunkt durch ein an den Klemmen 8, 9 zur Verfügung gestelltes Steuersignal in den stromsperrenden Schaltzustand gesteuert wird. Die zur Zündspule 2 gehörende Sekundärwicklung 10 ist an die eine Elektrode einer mit der anderen Elektrode an Masse liegenden Zündkerze 1 angeschlossen.

Der Signalgeber weist einen Rotor 11 auf, der mittels einer Hülse 12 auf einer Welle 13 gelagert ist. Die Welle 13 soll die Welle eines teilweise angedeuteten Zündverteilers 14 sein. Auf die Hülse 12 ist durch einen nicht dargestellten Fliehkraftversteller in an sich bekannter Weise eine Kraft P ausübbar, um den Rotor 11 gegenüber der Welle 13 begrenzt verdrehen und somit den Zündzeitpunkt drehzahlabhängig verstellen zu können.

Der Rotor 11 weist eine mittels der Hülse 12 zentrisch auf der Welle 13 gelagerte Aufnahmescheibe 15 runden Querschnitts auf, in die mehrere Permanentmagnete 16 eingebettet sind. Die

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fest auf der Hülse 12 sitzende Aufnahmescheibe 15 besteht aus magnetisch nichtleitendem Material, beispielsweise aus Aluminium oder Kunststoff. Die einzelnen Permanentmagnete haben die Perm einer rechteckigen Platte, wobei die Plattenebene wenigstens annähernd in der Richtung einer gedachten Segmentlinie der Aufnahmescheibe 15 liegt. Außerdem weisen die Permanentmagnete 16 radialen Abstand von der Welle 13 und untereinander Winkelzwischenräume auf, die jedoch durch das Material der Aufnahmescheibe 15 ausgefüllt sind. Im vorliegenden Fall soll die Aufnahmescheibe 15 vier Permanentmagnete enthalten; da aber der Rotor im Teilschnitt dargestellt ist, sind nur zwei dieser Permanentmagnete 16 ersichtlich. Dabei weisen die Permanentmagnete 16 zweckmäßig gleichen radialen Abstand von der Welle 19 und auch untereinander . gleiche Winkelzwischenräume auf.

Jeder der Permanentmagnete 16 durchsetzt vier an der Mantelfläche der Aufnahmescheibe 15 befindliche Polschuhe 17 ₃ 18, 19, 20, die durch das Vorbeibewegen an einem elektrischen Geberelement 21 die die Zündvorgänge aulösenden Steuersignale erzeugen. Dabei bilden die jeweils zu einem der Permanentmagnete 16 gehörenden Polschuhe 17, 18, 19 ₃ 20 eine (Polschuh-) Gruppe, so daß im vorliegenden Fall bei einer Umdrehung des Rotors 11 vier solche Gruppen nacheinander an dem Geberelement 21 vorbeibewegbar sind. Die Anordnung der Polschuhe ist so getroffen, daß von den vier zu einer Gruppe gehörenden, in Drehrichtung A nacheinander an den Geberelement 21 vorbeibewegbaren Polschuhen 17, 18, 19, 20 der erste Polschuh 17 sowie der dritte Polschuh 19 mit dem einen Magnetpol S, im Beispielsfall also mit dem Südpol, und der zweite Polschuh sowie der vierte Polschuh 20 mit dem anderen Magnetpol N, im Beispielsfall also mit dem Nordpol, magnetisch leitend verbunden sind. Man benötigt demzufolge für die Durchsetzung einer Vielzahl von Polschuhen mit magnetischen Fluß relativ wenig Permanentmagnete.

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Um wirksame Steuersignale zu erhalten, empfiehlt es sich, daß von den vier zu einer Gruppe gehörenden nacheinander an dem Geberelement 21 vorbeibewegbaren Polschuhen der erste Polschuh 17 sowie der zweite Polschuh 18 einerseits und der dritte Polschuh 19 sowie der vierte Polschuh 20 andererseits gleichen Winkelabstand ⁰^ haben, während im Vergleich dazu der Winkelabstand β zwischen dem zweiten Polschuh 18 und dem dritten Polschuh 19 größer ist. Dieser letztgenannte Winkelabstand /j ist gleich dem zwischen zwei Gruppen vorhandenen Winkelabstand β ' gewählt, wenn bei einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine gleiche Zündabstände vorhanden sein sollen.

Einen einfachen Aufbau erhält man, wenn von den vier Polschuhen IY, l8, 19, 20 der erste Polschuh 17 sowie der dritte Polschuh 19 durch die beiden Endabschnitte einer wenigstens nahezu streifenformigen aus magnetisch leitenden Material, z. B. Weicheisen, bestehenden ersten Jochbahn 22 und der zweite Polschuh l8 sowie der vierte Polschuh 20 durch die beiden Endabschnitte einer wenigstens nahezu streifenformigen, aus magnetisch leitendem Material, z. B. Weicheisen, bestehenden zweiten Jochbahn 23 gebildet sind. Dabei steht die erste Jochbahn 22 mit dem einen Magnetpol S und die zweite Jochbahn 23 mit dem anderen Magnepol N des zugehörigen, hier senkrecht zur Ebene der Aufnahmescheibe 15 magnetisierten Permanentmagneten 16 in Berührung. Hierbei können die Jochbahnen 22, 23 einstückig oder aber auch lamelliert ausgeführt sein.

Um den Rotor 11 als fertige Baueinheit montieren zu können, ist die erste Jochbahn 22 in die eine, im Beispielsfall in die untere Stirnseite der Aufnahmescheibe 15 und die zweite Jochbahn 23 in die andere, im Beispielsfall in die obere Stirnseite der Aufnahmescheibe 15 eingebettet, wobei die die Polschuhe 17j l8, 19, 20 bildenden Endabschnitte dieser Jochbahnen 22, 23 umgebogen und klauenartig in die Mantelfläche der Aufnahmescheibe 15 eingebettet sind. Das Einbetten der

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Permanentmagnete l6 sowie der Jochbahnen 22, 23 kann in einfacher Weise bei der Herstellung der Aufnahmescheibe 15 mittels eines Gieß- bzw. Spritzverfahrens erfolgen.

Das Geberelement 21 weist zwei Jochstücke 24, 25 aus magnetisch leitendem Material, z. B'. Weicheisen, und ein zwischen diese Jochstücke 24, 25 eingefügtes Schaltungselement 26 auf, das geeignet ist, durch magnetische Beeinflussung an den Klemmen 8, 9 ein elektrisches Steursignal zur Verfügung zu stellen. Dieses Schaltungselement 26, das nicht näher dargestellt ist, kann z. B. eine auf einen Eisenkern sitzende Spule, ein Reed-Schalter, eine bei magnetischer Beeinflussung ihren ohmseheη Widerstandswert ändernde Feldplatte oder auch ein sogenannter Hall-Generator sein.

Die Jochstücke 24, 25 und das Schaltungselement 26 sind im vorliegenden Beispielsfall in einen Block 27 aus Gießharz eingegossen, der auf einer Tragplatte 28 befestigt ist. Die Tragplatte 28 kann im Bedarfsfall - wie bekannt - durch eine von einer nicht dargestellten Unterdruckverstelleinrichtung erzeugten Kraft R begrenzt verdrehbar sein, damit der Zündzeitpunkt selbsttätig den Lastverhältnissen an der Brennkraftmaschine angepaßt wird.

Das zur Auslösung des Zündvorganges ausnutzbare Steuersignal wird im vorliegenden Fall erzeugt, wenn sich eines der Polschuhpaare 17, 18 bzw. 19, 20 an den Jochstücken 24, 25 vorbeibewegt. Abhängig davon wird der über die Primärwicklung 6 fließende Strom durch den Transistor 7 unterbrochen, was in der Sekundärwicklung 10 einen Hochspannungsstoß und an der Zündkerze 10 einen elektrischen Überschlag (Zündfunken) zur Folge hat.

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Claims

R· Ansprüche

1. Elektrischer Steuersignalgeber für die Auslösung von Zündvorgängen in Brennkraftmaschinen mit einem elektrischen C-ebereiement und einem auf einer Welle angeordneten Rotor, der mehrere Permanentmagnete aufweist, die sowohl radialen Abstand von der Welle als auch untereinander Winkelzwischenräume aufweisen und Polschuhe mit magnetischem Fluß durchsetzen, wobei das ßebereiement in Abhängigkeit von der Vorbeibewegung der Polschuhe Steuersignale zur Verfügung stellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (16) in eine zentrisch auf der Welle (13) gelagerte, auch ihre Winkelzwischenräume ausfüllende Aufnahmescheibe (15) aus magnetisch nichtleitendem Material eingebettet sind und die an dem Geberelement (21) vorbeibewegbaren Polschuhe aufeinanderfolgende Gruppen bilden, von denen je eine Gruppe von dem magnetischen Fluß eines der Permanentmagnete (16) durchsetzt wird.

2. Steuersignalgeber nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Permanentmagnete (16) an seinem einen Pol (S) mit zwei Polschuhen (17, 19) und an seinem anderen Pol (N) ebenfalls mit zwei Polschuhen (18, 20) magnetisch leitend verbunden ist und daß diese Polschuhe (17, 18, 19, 20) eine der Gruppen bilden.

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3. Steuersignalgeber nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß von den vier zu einer Gruppe gehörenden, nacheinander an dem Geberelement (21) vorbeibewegbaren Polschuhen (17, l8, 19, 20) der erste Polschuh (17) sowie der dritte Polschuh (19) mit dem einen Magnetpol (S) und der zweite Polschuh (18) sowie der vierte Polschuh (20) mit dem anderen Magnetpol (N) magnetisch leitend verbunden sind.

4. Steuersignalgeber nach Anspruch 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß von den vier zu einer Gruppe gehörenden, nacheinander an dem Geberelement (21) vorbeibewegbaren Polschuhen (17* l8, IQ, 20) der erste Polschuh (17) sowie der zweite Polschuh (l8) einerseits und der dritte Polschuh (19) sowie der vierte Polschuh (20) andererseits gleichen Winkelabstand ( ^C'O haben, während im Vergleich dazu der Winkelabstand {ß ) zwischen dem zweiten Polschuh (18) und'dem dritten Polschuh (19) größer ist.

5. Steuersignalgeber nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß von den vier zu einer Gruppe gehörenden, nacheinander an dem Geberelement (21) vorbeibevxegbaren Polschuhen der erste Polschuh (17) sowie der dritte Polschuh (19) durch die beiden Endabschnitte einer wenigstens nahezu streifenförmigen, aus magnetisch leitendem Material bestehenden ersten Jochbahn (22) und der zweite Polschuh (18) sowie der vierte Polschuh (20) durch die beiden Endabschnitte einer wenigstens

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nahezu streifenförmigen, aus magnetisch leitendem Material bestehenden zweiten Jochbahn (23) gebildet sind, wobei die erste Jochbahn (22) mit dem einen Pol (S) und die zweite Jochbahn (23) mit dem anderen Pol (N) des zugehörigen Permanentmagneten (16) in Berührung steht-

6. Steuersignalgeber nach Anspruch 1, 2, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Jochbahn (22) In die eine Stirnseite der Aufnahmescheibe (15) und die zweite Jochbahn (23) in die andere Stirnseite der Aufnahmescheibe (15) eingebettet ist, während die die Polschuhe (17, 18, 19, 20) bildenden Endabschnitte dieser Jochbahnen (22, 23) umgebogen und klauenartig in die Kantelfläche der Aufnahmescheibe (15) eingebettet sind.

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