DE2853419A1 - MAGNETIC ENCODER - Google Patents
MAGNETIC ENCODERInfo
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Description
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft allgemein einen Magnetgeber und insbesondere einen magnetischen Zündverteiler, der elektrische Signale liefert, durch die die Zündung der Zündkerzen eines Verbrennungsmotors bewirkt wird.The invention relates generally to a magnetic encoder, and more particularly a magnetic ignition distributor that delivers electrical signals through which the ignition of the spark plugs of a Internal combustion engine is effected.
Es ist bekannt, zum öffnen und Schließen der Stromversorgung der Primärwicklung einer Zündspule, die zu einem Verbrennungsmotor gehört, insbesondere für ein Kraftfahrzeuge ein Polrad zu verwenden, das durch eine Welle in Rotation versetzt wird, die durch den Motor angetrieben wird, wobei das Palrad sichIt is known to open and close the power supply the primary winding of an ignition coil leading to an internal combustion engine belongs, especially for a motor vehicle, a pole wheel to use, which is set in rotation by a shaft driven by the motor, with the Palrad itself
in dem Luftspalt eines Magnetkreises dreht, über dem eine Spule angeordnet ist, die die Änderungen des magnetischen Flusses in elektrische Impulse transformiert. Ein derartiger Zündverteiler wurde in der französischen Anmeldung 74-34751 beschrieben. Dieser Zündverteiler besitzt ein mit Zähnen versehenes Polrad, das durch den Motor in Rotation versetzt wird, wobei zwei feststehende magnetische Pole mit dem Polrad zusammenarbeiten. Ein magnetischer Kern, um den eine Induktionsspule gewickelt ist, ist zwischen den beiden feststehenden magnetischen Polen angeordnet, während ein Permanentmagnet außer dem zwischen dem magnetischen Kern und einem der feststehenden magnetischen Pole angeordnet ist. Wenn bei einer derartigenrotates in the air gap of a magnetic circuit, above which a coil is arranged, which changes the magnetic flux transformed into electrical impulses. Such an ignition distributor was described in French application 74-34751. This distributor has a toothed pole wheel, which is set in rotation by the motor, whereby two fixed magnetic poles work together with the pole wheel. A magnetic core around which an induction coil is wound, is arranged between the two fixed magnetic poles, while a permanent magnet besides the between the magnetic core and one of the stationary ones magnetic poles is arranged. If at such a
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Anordnung der Magnetkreis geschlossen ist, ist der durch den Permanentmagneten erzeugte magnetische Fluß maximal, während dann, wenn der Magnetkreis offen ist, d.h. wenn die feststehenden magnetischen Pole sich nicht gegenüber den beiden Zähnen des Polrades befinden, der magnetische Fluß aufgrund der Größe des Luftspaltes zwischen den feststehenden Polen und dem Polrad minimal ist. Die Änderung des magnetischen Flusses in der Spule, die um den magnetischen Kern gewickelt ist, erzeugt ein Signal, das zum Zünden verwendet wird.The arrangement of the magnetic circuit is closed by the Permanent magnets generated maximum magnetic flux, while when the magnetic circuit is open, i.e. when the fixed Magnetic poles are not opposite the two teeth of the pole wheel, the magnetic flux due to the size the air gap between the fixed poles and the pole wheel is minimal. The change in the magnetic flux in the coil that is wound around the magnetic core creates a Signal used for ignition.
Es ist bekannt, daß es wünschenswert ist, Zündsignale zu erhalten, die eine Amplitude aufweisen, die so groß wie möglich ist, um teure Verstärkungsstufen zu vermeiden. Es ist daher einleuchtend, daß es bei einem vorgegebenen Magnetzündverteiler notwendig ist, die größtmögliche Flußänderung zwischen dem öffnen und Schließen des Magnetkreises zu erzielen. In der Praxis ist der maximale Fluß durch das Feld des verwendeten Permanentmagneten und durch die minimale Reluktanz des Magnetkreises definiert. Der minimale Fluß muß theoretisch Null werden, jedoch passiert dies niemals aufgrund der Existenz von Streuflüssen, die Kreisflüsse in dem magnetischen Kern ermöglichen, selbst wenn man große Luftspalte zwischen den feststehenden magnetischen Polen und dem Polrad erzeugt. Der Fluß verläuft in der Tat teilweise zwischen den feststehenden magnetischen Polen und dem Polrad durch den erzeugten Luftspalt und andererseits zwischen dem magnetischen Kern und den Zähnen des Polrades, die sich am nächsten zu dem Kern befinden, so daß schließlich der minimaleIt is known that it is desirable to obtain ignition signals which have as large an amplitude as possible in order to avoid expensive amplification stages. It is therefore evident that with a given magneto ignition distributor it is necessary to open the greatest possible flux change between the and To achieve closing of the magnetic circuit. In practice the maximum flux is through the field of the permanent magnet used and defined by the minimum reluctance of the magnetic circuit. The minimum flow must theoretically be zero, but it happens never because of the existence of stray fluxes, the circular flows in the magnetic core, even if you have large air gaps between the fixed magnetic poles and generated by the pole wheel. The flux actually runs partly between the fixed magnetic poles and the pole wheel by the generated air gap and on the other hand between the magnetic core and the teeth of the pole wheel, which are located on closest to the core, so eventually the minimum
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magnetische Fluß niemals Null ist, wodurch die Flußänderung in der Spule und folglich die Amplitude des Signals begrenzt wird.magnetic flux is never zero, thereby limiting the change in flux in the coil and consequently the amplitude of the signal.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Magnetgeber zu schaffen, mit dem es möglich ist, den minimalen Fluß, der in dem Bereich des magnetischen Kerns umläuft, wo die das Signal erzeugende Spule angeordnet ist, beträchtlich zu verringern.The object of the present invention is to provide a magnetic encoder create, with which it is possible, the minimum flux that circulates in the area of the magnetic core where the signal generating Coil is arranged to reduce considerably.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dem Magnetkreis einen zweiten feststehenden Permanentmagneten über einem der feststehenden magnetischen Pole in der Nahe des Luftspaltes mit dem Polrad anzuordnen, wobei das Feld dieses zweiten Permanentmagneten einen spitzen Winkel, gegebenenfalls keinen Winkel, mit den Flußlinien bildet, die in dem Luftspalt des Polrades und aufgrund des Feldes des ersten Permanentmagneten verlaufen.To solve this problem, it is proposed according to the invention that the magnetic circuit a second fixed permanent magnet above one of the fixed magnetic poles near the To arrange air gap with the pole wheel, the field of this second permanent magnet at an acute angle, if necessary does not form an angle with the lines of flux in the air gap of the pole wheel and due to the field of the first permanent magnet get lost.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Magnetgeber mit einem Polrad, das durch eine Welle angetrieben wird, und zwei feststehenden Polen auf beiden Seiten des Polrades, wobei die beiden Pole untereinander durch einen magnetischen Kern verbunden sind, auf den eine Spule gewickelt ist, die ein Zündsignal liefert, und einem ersten Permanentmagneten, der dadurch gekennzeichnet ist, daß wenigstens ein zusätzlicher Permanentmagnet in einem Bereich eines der feststehenden Pole in der Nähe desThe invention therefore relates to a magnetic encoder with a pole wheel that is driven by a shaft and two stationary ones Poles on both sides of the pole wheel, the two poles being connected to each other by a magnetic core are, on which a coil is wound, which supplies an ignition signal, and a first permanent magnet, which is characterized is that at least one additional permanent magnet in a region of one of the fixed poles in the vicinity of the
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Luftspaltes zwischen diesem Pol und dem Polrad angeordnet ist, wobei das Feld des zusätzlichen Permanentmagneten mit den Linien des magnetischen Flusses des Feldes des ersten Permanentmagneten in dem- Luftspalt einen spitzen Winkel, vorzugsweise keinen Winkel, bildet.Air gap is arranged between this pole and the pole wheel, the field of the additional permanent magnet with the lines of the magnetic flux of the field of the first permanent magnet in the air gap at an acute angle, preferably no angle, forms.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Permanentmagnet zwischen dem magnetischen Kern und einem der feststehenden Pole des Magnetgebers angeordnet. Das Feld des ersten Permanentmagneten kann gegen denjenigen der feststehenden Pole gerichtet sein, der nicht in Kontakt mit diesem ist, wobei der zusätzliche Permanentmagnet über diesem Pol angeordnet ist. Das Feld des zusätzlichen Permanentmagneten kann dem Feld des ersten Permanentmagneten entgegengerichtet sein.Ein Ende jedes der beiden magnetischen Pole kann einen einwärts abgewinkelten Polschuh aufweisen, der den Abschnitt des magnetischen Pols bildet, der dem Polrad gegenüberliegt, wobei der Polschuh eine im wesentlichen parallele Achse zu derjenigen des Magnetkerns besitzt, der die beiden Pole verbindet. Der zusätzliche Permanentmagnet kann in dem Bereich des Pols befestigt sein, der sich zwischen dem Wagnetkern und dem Polschuh befindet.According to a preferred embodiment, the first permanent magnet arranged between the magnetic core and one of the fixed poles of the magnetic encoder. The field of the first permanent magnet can be directed against that of the fixed poles which is not in contact with this, wherein the additional permanent magnet is arranged over this pole. That The field of the additional permanent magnet can be opposite to the field of the first permanent magnet. One end of each of the two magnetic poles can have an inwardly angled pole piece have, which forms the portion of the magnetic pole which is opposite to the pole wheel, the pole piece being a substantially has an axis parallel to that of the magnetic core, that connects the two poles. The additional permanent magnet can be fixed in the area of the pole that is is located between the magnetic core and the pole piece.
Es wurde festgestellt, daß die Verwendung eines zusätzlichen Permanentmagneten, der in der oben beschriebenen Weise angeordnet ist, es ermöglicht, die Verlustflüsse zu kanalisieren und den minimalen Fluß beträchtlich zu reduzieren, der durch den magnetischen Kern beim öffnen des Magnetkreises führt, d.h. inIt was found that the use of an additional Permanent magnet arranged in the manner described above is, it enables the loss flows to be channeled and to considerably reduce the minimum flow passing through the magnetic core when opening the magnetic circuit, i.e. in
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dem Moment, in dem die Zähne des Polrades sich nicht gegenüber den feststehenden Polen befinden. Bei ansonsten gleicher Ausführung kannte man durch einfaches Hinzunehmen eines zusätzlichen Permanentmagneten die Änderung des Flusses multiplizieren und folglich die Amplitude des erhaltenen Signals um einen Koeffizienten zwischen 1,5 und 2 vergrößern.the moment when the teeth of the pole wheel are not facing each other the fixed poles. With otherwise the same design was known to multiply the change in flux by simply adding an additional permanent magnet and consequently increase the amplitude of the signal obtained by a coefficient between 1.5 and 2.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Zündverteiler für eine Verbrennungsmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, der durch einen Magnetgeber des vorstehend definierten Typs gekennzeichnet ist.The invention also relates to an ignition distributor for an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, the is characterized by a magnetic encoder of the type defined above.
Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den beigefügten Abbilden dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert .The invention will be described below with reference to the accompanying figures illustrated preferred embodiment explained in more detail.
Fig. 1 und 2 zeigen schematisch den Magnetkreis eines bekannten Zündverteilers in geschlossener und geöffneter Poisiton.Fig. 1 and 2 show schematically the magnetic circuit of a known ignition distributor in closed and open poisiton.
Fig. 3 und 4 zeigen schematisch den Magnetkreis eines erfindungsgemäßen Zündverteilers mit einem zusätzlichen Permanentmagneten ebenfalls in geschlossener und in geöffneter Position.3 and 4 show schematically the magnetic circuit of an inventive Distributor with an additional permanent magnet also in closed and in the open position.
Der erfindungsgemäße Zündverteiler wird aus einem Magnetgeber gebildet, der ein Polrad 1 besitzt, das vier Polzähne 2 jeweilsThe ignition distributor according to the invention consists of a magnetic transmitter formed, which has a pole wheel 1, the four pole teeth 2 each
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um 90° versetzt aufweist, wobei das Polrad 1 durch eine Welle 3 angetrieben wird, deren Drehung durch den Motor gesteuert wird, der dem Zündverteiler zugeordnet ist. Auf beiden Seiten des Polrades 1 sind zwei feststehende Pole 4 symmetrisch in Bezug zum Polrad 1 und durch ein Verbindungsstück 5, das aus einem unnSgnetischen Material besteht, mit Abstand zueinander angeordnet. Die Pole 4 besitzen ein Ende, das in einem einwärts abgewinkelten Polschuh 4a endet, wobei die beiden Polschuhe 4a sich gegenüberliegen und in Bezug auf das Polrad 1 diametral gegenüberliegend angeordnet sind. In der geschlossenen Position des Magnetkreises befindet sich jeder Polschuh 4a exakt gegenüber einem Zahn 2 des Polrades 1: diese Position ist in den Fig. 1 und 3 dargestellt. Die magnetischen Pole 4 sind untereinander durch einen Magnetkern B verbunden, über den eine Spule 7 gewickelt ist. Der Magnetkern B besitzt die Form eines Stiftes, dessen Kopf Ba sich in Anlage an einem ersten Permanentmagneten 8 befindet, der zwischen dem Kopf 6a und einem Ende eines der Pole 4 angeordnet ist. Soweit der Zündverteiler bisher beschrieben wurde, entspricht er demjenigen der FR-OS 74-34751.Has offset by 90 °, the pole wheel 1 by a shaft 3, the rotation of which is controlled by the motor associated with the distributor. On both sides of the pole wheel 1 are two fixed poles 4 symmetrical with respect to the pole wheel 1 and by a connecting piece 5, which consists of consists of an unnoticeable material, at a distance from each other arranged. The poles 4 have one end which ends in an inwardly angled pole piece 4a, the two pole pieces 4a are opposite one another and are arranged diametrically opposite one another with respect to the pole wheel 1. In the closed Position of the magnetic circuit is each pole piece 4a exactly opposite a tooth 2 of the pole wheel 1: this position is shown in Figs. The magnetic poles 4 are interconnected by a magnetic core B, over which a coil 7 is wound. The magnetic core B has the shape of a pin, the head Ba is in contact with a first permanent magnet 8 is located, which is arranged between the head 6a and one end of one of the poles 4. So far the distributor has been described so far, it corresponds to that of FR-OS 74-34751.
Die Fig. 1 und 2 entsprechen einem bekannten Magnetgeber, während die Fig. 3 und 4 einen solchen gemäß der Erfindung zeigen. Die Differenz besteht in dem Hinzufügen eines zusätzlichen Permanentmagneten 9 am Pol 4, der nicht mit dem ersten Permanentmagneten 8 in Berührung steht, wobei der zusätzliche Permanentmagnet 9 in einem Bereich des Pols 4 be-1 and 2 correspond to a known magnetic encoder, while FIGS. 3 and 4 correspond to such a device according to the invention demonstrate. The difference is the addition of an additional permanent magnet 9 on pole 4, which is not connected to the first permanent magnet 8 is in contact, the additional Permanent magnet 9 in a region of pole 4
festigt ist, der zwischen dem Polschuh 4a und dem Ende des Magnetkerns B gegenüber dem Kopf Ba angeordnet ist. Das Feld des Permanentmagneten 8 ist gegen den Kopf 6a des Magnetkerns B gerichtet, d.h. gegen den Pol 4, der nicht in Kontakt mit dem Permanentmagneten θ steht. Das Feld des Permanentmagneten 9 ist parallel und entgegengesetzt zum Feld des Permanentmagneten 8. Wenn der Magnetkreis geschlossen ist (dies entspricht Fig. 3), wird der maximale FIuB, der durch die Spule 7 verläuft, praktisch durch die Anwesenheit des Permanentmagneten 9 nicht geändert. Wenn jedoch der Magnetkreis geöffnet ist [dies entspricht Fig. 4) wird der minimale FIuB, der durch die Spule 7 verläuft, beträchtlich verringert, da der zusätzliche Permanentmagnet 9 vorhanden ist, der es ermöglicht, an den Klemmen der Spule 7 ein Signal mit vergrößerten Amplitude zu erhalten. In den Fig. 1 bis 4 sind die Feldlinien gestrichelt dargestellt und man sieht, daß die Anwesenheit des Permanentmagneten 9 ein Kanalisieren oder Richten eines Teils des Verlustflusses ermöglicht, der in Abwesenheit dieses zusätzlichen Permanentmagneten 9 durch den Luftspalt verläuft, der in geöffneter Position zwischen den Polschuhen 4a und dem Polrad 1 verläuft. Wenn man bei ansonsten gleicher Ausführung in einem Magnetzündverteiler des Typs gemäß Fig. 3 einen Permanentmagneten 8 verwendet, der ein Feld von 3.600 Gauß erzeugt und die Form eines Parallelepipeds von 11 χ 12 χ 5 mm aufweist, sowie einen zusätzlichen Permanentmagneten 9 verwendet, der identisch zu dem Permanentmagneten 8 ist und an dem Pol 4 derart befestigt ist, daß sein Feld parallel und entgegengesetzt zu dem Feld des Permanentmagneten 8 ist, wobei der Rand des Permanentmagneten 9, der sichis fixed between the pole piece 4a and the end of the magnetic core B is arranged opposite the head Ba. The field of the permanent magnet 8 is directed against the head 6a of the magnetic core B, i.e. against the pole 4 which is not in contact with the permanent magnet θ. The field of the permanent magnet 9 is parallel and opposite to the field of the permanent magnet 8. When the magnetic circuit is closed (this corresponds to Fig. 3), the maximum FIuB that runs through the coil 7 is practically not changed by the presence of the permanent magnet 9. If, however, the magnetic circuit is open [this corresponds to FIG. 4), the minimum FIuB, which runs through the coil 7, considerably reduced, since the additional permanent magnet 9 is present, which makes it possible to connect to the terminals of the coil 7 to obtain a signal with an increased amplitude. In Figs. 1 to 4, the field lines are shown in dashed lines and one sees that the presence of the permanent magnet 9 enables some of the leakage flux to be channeled or directed, which runs in the absence of this additional permanent magnet 9 through the air gap, which in the open position between the pole pieces 4a and the pole wheel 1 runs. If you use a magneto distributor with otherwise the same design 3 uses a permanent magnet 8 which generates a field of 3,600 Gauss and has the shape of a parallelepiped of 11 χ 12 χ 5 mm, and an additional permanent magnet 9 is used, which is identical to the permanent magnet 8 and is attached to the pole 4 in such a way that its field is parallel and opposite to the field of the permanent magnet 8 is, the edge of the permanent magnet 9, which is
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am nächsten zu dem Polschuh 4a des Pols 4 befindet, 3 mm von der Plittelebene des Polschuhs 4a entfernt angeordnet ist, wurde festgestellt, daß die Anwesenheit des zusätzlichen Permanentmagneten 9 es ermöglicht, die Flußänderung, die man in dem Magnetkern 6 erhält, um den Faktor 1,8 zu vergrößern.closest to the pole piece 4a of pole 4, 3 mm from the plane of the pole piece 4a is located away, has been found that the presence of the additional permanent magnet 9 it enables the change in flux that occurs in the magnetic core 6 to increase the factor 1.8.
Wenn man eine Ebene P. definiert, die durch die Achse des Polrades 3 und parallel zur Achse des Magnetkerns B verläuft, wenn man ferner eine Ebene P^ definiert, die parallel zur Ebene P. und durch die Achse des zusätzlichen Permanentmagneten 9 verläuft, wenn man ferner eine Ebene P- definiert, die parallel zu den beiden Ebenen P. und Py und durch die Achse des Magnetkerns B verläuft, wenn man mit d. den Abstand zwischen den beiden Ebenen P1 und P^ und mit dy den Abstand zwischen den Ebenen P1 und Po bezeichnet, erhält; man die Relation d1/d2<1.If one defines a plane P. which runs through the axis of the pole wheel 3 and parallel to the axis of the magnetic core B, if one further defines a plane P ^ which runs parallel to the plane P. and through the axis of the additional permanent magnet 9, if a plane P- is also defined, which runs parallel to the two planes P. and Py and through the axis of the magnetic core B, if one uses d. the distance between the two planes P 1 and P ^ and dy denotes the distance between the planes P 1 and Po; the relation d 1 / d 2 <1.
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L e e r s e 11 eRead 11 e
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Patent Citations (1)
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