DE2853419C2 - Magnetic encoder - Google Patents
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- 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
- F02P7/00—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
- F02P7/06—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of circuit-makers or -breakers, or pick-up devices adapted to sense particular points of the timing cycle
- F02P7/067—Electromagnetic pick-up devices, e.g. providing induced current in a coil
- F02P7/0675—Electromagnetic pick-up devices, e.g. providing induced current in a coil with variable reluctance, e.g. depending on the shape of a tooth
Description
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Die Erfindung betrifft einen Magnetgeber bestehend aus einem Polrad, das durch eine Welle angetrieben wird, und zwei feststehenden Polen auf beiden Seiten des Polrads, wobei die beiden Pole untereinander durch einen magnetischen Kern, auf den eine Spule gewickelt ist, die ein Zündsignal liefert, und einen zwischen dem Kern und einem der feststehenden Pole angeordneten ersten Permanentmagneten verbunden sind.The invention relates to a magnetic encoder consisting of a pole wheel that is driven by a shaft is, and two fixed poles on either side of the pole wheel, the two poles passing through each other a magnetic core on which a coil providing an ignition signal is wound and one between the Core and one of the fixed poles arranged first permanent magnets are connected.
Es ist bekannt, zum Öffnen und Schließen der y\ Stromversorgung der Primärwicklung einer Zündspule, die zu einem Verbrennungsmotor gehört, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, ein Polrad zu verwenden, das durch eine Welle in Rotation versetzt wird, die durch den Motor angetrieben wird, wobei das Polrad sich 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 DE-AS 25 01 197 beschrieben. Dieser Zündverteiler besitzt ein mit bo 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 t>i magnetischen Polen angeordnet, während ein Permanentmagnet außerdem zwischen dem magnetischen Kern und einem der feststehenden magnetischen Pole angeordnet ist Wenn bei einer derartigen 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 magi stischen Flusses in der Spule, die um den magnetischen Kern gewickelt ist, erzeugt ein Signal, das zum Zünden verwendet wird.It is known to open and close the y \ power supply of the primary winding of an ignition coil, which belongs to an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, to use a pole wheel that is set in rotation by a shaft that is driven by the engine, wherein the pole wheel rotates in the air gap of a magnetic circuit, above which a coil is arranged, which transforms the changes in the magnetic flux into electrical impulses. Such an ignition distributor was described in DE-AS 25 01 197. This distributor has a pole wheel with bo teeth, 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 t> i magnetic poles, while a permanent magnet is also arranged between the magnetic core and one of the fixed magnetic poles the magnetic flux generated by the permanent magnet is maximum, while when the magnetic circuit is open, ie when the fixed magnetic poles are not opposite the two teeth of the pole wheel, the magnetic flux is minimal due to the size of the air gap between the fixed poles and the pole wheel The change in the magical flux in the coil, which is wound around the magnetic core, generates a signal that is 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 Kein und den Zähnen des Polrades, die sich am nächsten zu dem Kern befinden, so daß schließlich der minimale magnetische Fluß niemals Null ist, wodurch die Flußänderung in der Spule und folglich die Amplitude des Signals begrenzt wird.It is known that it is desirable to provide ignition signals to obtain that have an amplitude that is as large as possible to expensive amplification stages avoid. It is therefore evident that with a given magneto ignition distributor it is necessary to to achieve the greatest possible change in flux between the opening and closing of the magnetic circuit. In practice is the maximum flux through the field of the permanent magnet used and through the minimum reluctance of the magnetic circuit defined The minimum flux must theoretically be zero, but this never happens due to the existence of leakage fluxes that allow circular fluxes in the magnetic core even if large air gaps are created between the fixed magnetic poles and the pole wheel. The flux in fact runs partially between the fixed magnetic poles and the pole wheel through the generated air gap and on the other hand between the magnetic no and the teeth of the pole wheel, which are closest to the core so that ultimately the minimum 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, an dem die das Signal erzeugende Spule angeordnet ist, beträchtlich zu verringern.The object of the present invention is to provide a magnetic encoder with which it is possible to use the minimum flux that circulates in the area of the magnetic core where the coil generating the signal is arranged to decrease considerably.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß wenigstens ein zusätzlicher Permanentmagnet an einem der Pole in der Nähe des Luftspaltes zwischen einem Polschuh dieses Pols und dem Polrad anliegt, wobei das Feld des zusätzlichen Permanentmagneten so gerichtet ist, daß es das magnetische Feld des ersten Permanentmagneten im Luftspalt unterstützt.To solve this problem it is proposed according to the invention that at least one additional permanent magnet at one of the poles near the air gap between a pole piece of this pole and the pole wheel rests, the field of the additional permanent magnet is directed so that it magnetic field of the first permanent magnet in the air gap supported.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der zusätzliche Permanentmagnet in dem Bereich des Pols befestigt, der sich zwischen dem Magnetkern und dem Polschuh befindet. Das Feld des ersten Permanentmagneten ist vorzugsweise gegen denjenigen der feststehenden Pole gerichtet, 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. Vorzugsweise wird der Magnetgeber gemäß der Erfindung in einem Zündverteiler für eine Verbrennungsmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge, verwendet.According to a preferred embodiment, the additional permanent magnet is in the area of the pole attached, which is located between the magnetic core and the pole piece. The field of the first permanent magnet is preferably directed against that of the fixed pole which is not in contact with it is, wherein the additional permanent magnet is arranged over this pole. The field of the additional Permanent magnets can be directed opposite to the field of the first permanent magnet. Preferably the magnetic transmitter according to the invention is used in an ignition distributor for an internal combustion engine, used in particular for motor vehicles.
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 zn reduzieren, der durch den magnetischen Kern beim öffnen des Magnetkreises führt, d. h. in dem Moment, in dem die Zähne des Polrads sich nichtIt has been found that the use of an additional permanent magnet described in the above is arranged in the manner described, it enables the loss flows to be channeled and the minimum flow considerably reduce zn, which passes through the magnetic core when the magnetic circuit is opened, i.e. H. by doing Moment in which the teeth of the pole wheel are not
gegenüber den feststehenden Polen befinden. Bei ansonsten gleicher Ausführung konnte man durch einfaches Hinzunehmen eines zusätzlichen Permanentmagneten die Änderung des Flusses multiplizieren und folglich die Amplitude des erhaltenen Signals um einen Koeffizienten zwischen 1 ^ und 2 vergrößern.opposite the fixed poles. With otherwise the same execution one could go through simply adding an additional permanent magnet to multiply the change in flux and consequently increase the amplitude of the signal obtained by a coefficient between 1 ^ and 2.
Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is described below with reference to the preferred exemplary embodiment shown in the figures explained in more detail.
Fig. 1 und 2 zeigen schematisch den Magnetkreis eines bekannten Zündverteilers in geschlossener und geöffneter Position.Fig. 1 and 2 show schematically the magnetic circuit of a known ignition distributor in closed and open position.
Fig.3 und 4 zeigen schematisch den Magnetkreis eines erfindungsgemäßer. Zündverteilers mit einem zusätzlichen Permanentmagneten ebenfalls in geschlossener und in geöffneter Position.Fig. 3 and 4 show schematically the magnetic circuit one according to the invention. 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 jeweils 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 unmagnetischen 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 geichlossenen 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 6 verbunden, über den eine Spule 7 gewickelt ist Der Magnetkern 6 besitzt die Form eines Stiftes, dessen Kopf 6a 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 74-34 75 t.The ignition distributor according to the invention is formed from a magnetic transmitter which has a pole wheel 1, the four Pole teeth 2 each offset by 90 °, wherein the pole wheel 1 is driven by a shaft 3, the Rotation 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 through a connecting piece 5, which consists of a non-magnetic material, arranged at a distance from one another. The poles 4 have a End that ends in an inwardly angled pole piece 4a, the two pole pieces 4a being opposite one another and with respect to the pole wheel 1 are arranged diametrically opposite one another. 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 one below the other connected by a magnetic core 6, over which a coil 7 is wound. The magnetic core 6 has the In the form of a pin, the head 6a of which is in contact with a first permanent magnet 8, the is arranged between the head 6a and one end of one of the poles 4. So much for the distributor so far it corresponds to that of FR-OS 74-34 75 t.
Die F i g. 1 und 2 entsprechen einem bekannten Magnetgeber, während die F i g. 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 befestigt ist, der zwischen dem Polschuh 4a und dem Ende des Magnetkerns 6 gegenüber dem Kopf 6a angeordnet ist Das Feld des Permanentmagneten 8 ist gegen den Kopf 6a des Magnetkerns 6 gerichtet, d. h. gegen den Pol 4, der nicht in Kontakt mit dem Permanentmagneten 8 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 Fluß, 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 Fluß, der durch die Spule 7 verläuft, beträchtlich verringert, da der zusätzüche Permanentmagnet 9 vorhanden ist, der es ermöglicht, an den Klemmen der Spule 7 ein Signal mit vergrößerten Amplitude zu erhuien. In den F i g. 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 Anwesenheit 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 F i g. 3 einen Permanentmagneten 8 verwendet, der ein Feld von 3600 Gauß erzeugt und die Form eines Parallelepipeds von 11 χ 12x5 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 sich am nächsten zu dem Polschuh 4a des Pols 4 befindet, 3 mm vun der Mittelebene des Polschuhs 4a entfernt angeordnet ist, wurde festgestellt, daß die Anwesenheit des zusätzlicher. Permanentmagneten 9 es ermöglicht, die Flußänderung, die man in dem Magnetkern 6 erhält, um den Faktor 1,8 zu vergrößern.The F i g. 1 and 2 correspond to a known magnetic encoder, while the F i g. 3 and 4 one such show according to the invention. The difference is the addition of an additional permanent magnet 9 at the pole 4, which is not in contact with the first permanent magnet 8, the additional Permanent magnet 9 is fixed in a region of the pole 4 between the pole piece 4a and the The end of the magnetic core 6 is arranged opposite the head 6a. The field of the permanent magnet 8 is directed towards the head 6a of the magnetic core 6, i.e. H. against the pole 4, which is not in contact with the permanent magnet 8. 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 flux that passes through the coil 7 becomes practical not changed by the presence of the permanent magnet 9, however, when the magnetic circuit is open (This corresponds to FIG. 4) the minimum flux which runs through the coil 7 is considerably reduced, since the additional permanent magnet 9 is present, which makes it possible to send a signal to the terminals of the coil 7 with increased amplitude. In the F i g. 1 to 4, the field lines are shown in dashed lines and it can be seen that the presence of the permanent magnet 9 allows channeling or directing a portion of the leakage flow that occurs in the presence of this additional Permanent magnet 9 runs through the air gap, which in the open position between the Pole shoes 4a and the pole wheel 1 runs if, with otherwise the same design, in a magneto ignition distributor of the type according to FIG. 3 a permanent magnet 8 is used, which has a field of 3600 Gauss and has the shape of a parallelepiped of 11 χ 12x5 mm, as well as an additional Permanent magnet 9 used, which is identical to the permanent magnet 8 and on the pole 4 in such a way is fixed that its field is parallel and opposite to the field of the permanent magnet 8 is, the edge of the permanent magnet 9 that is closest to each other to the pole piece 4a of the pole 4 is located, 3 mm from the Center plane of the pole piece 4a is located away, it was found that the presence of the additional. Permanent magnets 9 allows the flux change that is obtained in the magnetic core 6 to the Increase factor 1.8.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (5)
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Legal Events
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