DE4110341C2 - Anordnung zum Bestimmen der Drehzahl einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Anordnung zum Bestimmen der Drehzahl einer BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Bestimmen der Drehzahl
einer Brennkraftmaschine mit im Oberbegriff des Patenanspruchs 1 im ein
zelnen angegebenen Merkmalen.
Aus DE 30 22 964 A1 ist ein Wegstreckensignalerzeuger für Fahr
zeuge bekannt, bei dem in einem zylindrischen Gehäuse ein Rotor gelagert
ist, der von einer Welle angetrieben wird, die mit zur Umdrehung eines
Fahrzeugrades proportionaler Drehzahl umläuft. An seinem Umfang enthält
das Gehäuse eine Halterung, in die ein als Stecker ausgebildetes Kopfteil
eines Lichtwellenleiterkabels so eingesetzt ist, daß es einer Oberfläche
des Rotors gegenübersteht, die periodisch alternierende Abschnitte mit
hohem und mit niedrigem Reflexionsvermögen für einfallendes Licht auf
weist. Am anderen Ende des Lichtwellenleiterkabels sind eine Lichtquelle
und ein Lichtdetektor angeordnet. Im Betrieb wird das Licht der Lichtquel
le über das Lichtwellenleiterkabel der Rotoroberfläche zugeleitet, dort
entsprechend deren Reflexionsvermögen in unterschiedlichem Maße reflek
tiert und über das Lichtwellenleiterkabel dem Lichtdetektor zugeführt, der
das reflektierte Licht in eine Impulssignalfolge umsetzt, die dann ein Maß
für die von dem Fahrzeug zurückgelegte Wegstrecke liefert. Die Erzeugung
und Weiterleitung der Wegstreckensignale auf optischem Wege dient dazu,
eine Verfälschung der Meßergebnisse durch elektromagnetische Störungen
auszuschalten; thermischen Belastungen ist das Gehäuse mit dem Rotor je
doch nicht ausgesetzt, und es sind daher auch keine Maßnahmen notwendig
oder getroffen, um einen Einfluß solcher Belastungen auf die Messungen zu
vermeiden.
Aus US 4 580 871 A ist weiter eine Signalkodiereinrichtung mit
einem Rotor bekannt, auf dessen Oberfläche reflektierende und nicht re
flektierende Abschnitte alternieren. Diesem Rotor sind im gleichen Gehäuse
die Enden von drei Lichtwellenleitern gegenübergestellt, von denen einer
zur Zuführung von Licht von einer Lichtquelle und die beiden anderen zur
Ableitung von reflektiertem Licht bestimmt sind. Dazu sind den anderen
Enden dieser Lichtwellenleiter eine Lichtquelle und zwei Lichtdetektoren
zugeordnet, die sich in einem eigenen Gehäuse vereinigt unter Führung
durch Paßstifte paßgenau auf das Gehäuse des Rotors an der Austrittsseite
der Lichtwellenleiter aufsetzen lassen. Diese konstruktive Ausbildung
zielt auf eine leichte Montage der Signalausgangsleitungen ab; an eine
besondere Berücksichtigung von äußeren Belastungen der Kodiereinrichtung
durch insbesondere thermische oder mechanische Einflüsse aus ihrer Umge
bung etwa bei einem Einsatz an einer Brennkraftmaschine ist dagegen nicht
gedacht.
Eine Berücksichtigung von Umgebungseinflüssen ist auch bei aus
JP 60 159 656 A1 oder JP 62 67 409 A1 bekannten Lichtwellenleitervorrich
tungen zum Überwachen von bewegten Objekten nicht vorgesehen, bei denen
das eine Ende eines Lichtwellenleiters über eine Halterung unmittelbar an
der Wand eines das zu überwachende Objekt aufnehmenden Gehäuses befestigt
ist. Auch bei diesen Vorrichtungen kommt es daher bei längerer Betriebs
dauer infolge der Einwirkung von Wärme oder mechanischen Schwingungen zu
Veränderungen in der Lage der Lichtwellenleiterenden relativ zu den zuge
ordneten optischen Einrichtungen, so daß die Genauigkeit der erhaltenen
Ausgangssignale im Lauf der Zeit abnimmt. Dies gilt insbesondere bei einem
Einsatz in Verbindung einer Brennkraftmaschine.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung
der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß sie über lange Betriebs
zeiten hinweg eine genaue Bestimmung der Drehzahl einer Brennkraftmaschine
zu gewährleisten vermag.
Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine
Anordnung, wie sie im Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist; vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Bei einer Anordnung gemäß der Erfindung lassen sich das Kopfteil
des Lichtwellenleiterkabels und die dieses Kopfteil aufnehmende Buchse im
Gehäuse in ihrem Wärmeausdehnungsverhalten aufeinander abstimmen, so daß
es keine thermisch bedingten Lageänderungen gegenüber den lichtreflektie
renden Oberflächenabschnitten des Rotors gibt, und die Halterung des Kopf
teils des Lichtwellenleiterkabels in der Buchse im Gehäuse unter axialer
Federspannung schließt Lageänderungen unter der Einwirkung äußerer mecha
nischer Schwingungen aus.
Zusätzlich werden ungünstige thermische oder mechanische Einwir
kungen auf die Formtreue des Kopfteils des Lichtwellenleiterkabels ver
mieden, da ein unmittelbarer Wärmeübergang vom Rotorgehäuse durch das
Wärmeisolationsvermögen der Buchse unterbunden ist und vom Rotorgehäuse
ausgehende Erschütterungen von der Federung aufgefangen werden.
Sowohl die Haltbarkeit als auch die Arbeitsgenauigkeit der Anord
nung lassen sich damit über lange Betriebszeiten hinweg sicherstellen.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung und ihrer Vorteile wird
nunmehr auf die Zeichnung Bezug genommen, in der bevorzugte Ausführungs
beispiele für die Erfindung veranschaulicht sind; dabei zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Gesamtdarstellung einer
Anordnung zum Bestimmen der Drehzahl einer Brennkraft
maschine unter Drehwinkelerfassung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Funktionsprinzips der
Anordnung von Fig. 1;
Fig. 3 bis 10 Schnittdarstellungen zur Veranschaulichung von Ein
zelheiten für den Anschluß unterschiedlich ausgebildeter
Lichtwellenleiterkabel
und
Fig. 11 bis 19 Schnittdarstellungen für verschiedene mögliche
Ausbildungen von im Rahmen der Erfindung verwendbaren
Kopfteilen für Lichtwellenleiterkabel.
Die Darstellung in Fig. 1 zeigt eine Anordnung zur Drehzahlbe
stimmung bei einer Brennkraftmaschine unter Drehwinkelerfassung in ihrer
Gesamtheit.
Eine Welle 50 eines Zündverteilers 38 ist über eine Kupplung
51 mit der Welle einer Brennkraftmaschine verbunden und
rotiert unter Abstützung in einem Lager 52. Auf der Welle 50
ist ein Rotorkopf 53 befestigt, um Elektrizität von einer
Mittelelektrode 54 auf Seitenelektroden 55 zu verteilen. Eine
Rotorplatte 37 ist ebenfalls auf der Welle 50 befestigt. Eine
Buchse 20 ist der Rotorplatte 37 gegenüberstehend in ein
Gehäuse 56 eingesetzt.
Eine optische Verbinderanordnung 1 besteht aus einem Licht
wellenleiterkabel 11, einem optischen Verbinder 15 und einem
mit der Buchse 20 verbundenen Fühlerkopfverbinder 10.
Der optische Verbinder 15 ist mit einer optischen Verstärker
baugruppe 60 verbunden, in der eine Lichtsendeeinrichtung 31
und eine Lichtempfangseinrichtung 32 mit Lichtwellenleitern
verbunden sind. Licht wird von der Lichtempfangseinrichtung
32 in ein elektrisches Signal umgewandelt, und das umgewan
delte elektrische Signal wird dann von einem Wellenformer 61
geformt. Das digitalisierte Ausgangssignal wird einer Maschi
nensteuereinheit 65 über elektrische Verbinder 62 und einen
elektrischen Leitungssatz 63 zugeführt.
In der Maschinensteuereinheit 65 wird dieses Ausgangssignal
zur Einstellung des Zündzeitpunkts der Maschine, des Kraft
stoffeinspritzzeitpunkts und dergleichen genützt.
Wenn die optische Verstärkerbaugruppe 60 in die Maschinen
steuereinheit 65 integriert ist, können der elektrische Lei
tungssatz 63 und weitere Komponenten entfallen.
Der optische Verbinder 15 und weitere auf seiner rechten Sei
te gezeigte Komponenten sind in einem störungsfreien Raum
oder dergleichen untergebracht.
Mit diesem so aufgebauten Drehwinkel-Detektiersystem können
Drehwinkel erfaßt werden, wobei die Warmfestigkeit, der
Rauschwiderstand und die NOx-Beständigkeit verbessert sind.
Fig. 2 zeigt das Funktionsprinzip des Systems.
Eine Lichtsendeeinrichtung 43 in der optischen Verstärkerbau
gruppe 60 projiziert eine unveränderliche Lichtmenge auf
einen Lichtwellenleiter 41a (Diagramm A). Das Licht wird von
dem Lichtwellenleiter 41a zu einem Ende eines Lichtwellen
leiters 42 übertragen und tritt dann an dessen anderem Ende
aus. Das austretende Licht wird von einem Lichtunterbrecher
37 unterbrochen und dann von dem Lichtwellenleiter 42 zur
weiteren Übertragung zu einem Lichtwellenleiter 41b geleitet
(Diagramm B). Es wird von einer Lichtempfangseinrichtung 44
empfangen und dann in eine Spannung umgewandelt (Diagramm C).
Das von der Lichtempfangseinrichtung 44 empfangene elektri
sche Signal wird in dem Wellenformer 61 einem Vergleich un
terzogen (Diagramm D) und dann in ein digitalisiertes Signal
umgewandelt (Diagramm E) und weiter an die Maschinensteuer
einheit 65 übertragen.
Die Fig. 3-8 zeigen die Kopplung von Lichtwellenleitern mit
einander.
Dabei zeigen die Fig. 3 und 4 Ausführungsformen mit einem
Einleiter-Lichtwellenleiterkabel für eine Zweirichtungs-Lichtübertragung.
Für die optische Erfassung nach Fig. 3 wird ein Reflexions
modus angewandt. Aus der Lichtsendeeinrichtung 31 austreten
des Licht wird von Lichtwellenleitern in einem Lichtverzwei
gungsteil 30 auf Übertragungslichtwellenleiter 11a und 11b
projiziert. Das an den Enden der Übertragungslichtwellenlei
ter 11a und 11b austretende Licht wird von der Rotorplatte 37
reflektiert. Das reflektierte unterbrochene Licht wird von
den Übertragungslichtwellenleitern 11a und 11b aufgenommen und
dann den Lichtempfangselementen 32 im Lichtverzweigungsteil
30 zugeführt. Es gibt zwei Arten von Fühlerteilen. Bei dem
einen Fühlerteil sind ein optischer Verbinder und ein Fühler
kopf integral miteinander ausgebildet. Bei dem anderen Füh
lerteil sind ein optischer Verbinder und ein Fühlerkopf je
weils gesondert ausgeführt. Unter Anwendung eines Verzwei
gungslichtwellenleiters ist es möglich, nur ein Lichtsende
element anstelle von zwei Lichtsendeelementen zu verwenden.
Bei der Lichterfassung von Fig. 4 wird ein Übertragungsmodus
angewandt. Gegenüber dem Reflexionsmodus ist der Übertra
gungsmodus insofern vorteilhaft, als die Gefahr einer Ver
schmutzung der Rotorplatte 37 geringer ist und weniger Licht
verlorengeht.
Wenn bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 3 und 4 der Ab
stand zwischen dem Fühlerteil und den Lichtsende/Licht
empfangselementen groß ist, kann die Anzahl der verwendeten
Lichtwellenleiter verringert werden. Dies ist im Hinblick auf
die Kosten vorteilhaft.
Die Fig. 5 und 6 zeigen Ausführungsbeispiele, die ein Licht
wellenleiterkabel mit einem Lichtsendewellenleiter und zwei
Lichtempfangswellenleitern verwenden.
Bei der Lichterfassung von Fig. 5 wird ein Reflexionsmodus
angewandt.
Dabei wird Licht von dem Lichtsendeelement 31 zu einem Licht
sendewellenleiter 11c übertragen und dann am Fühlerteil zur
Projizierung auf die Rotorplatte 37 verzweigt. Das projizier
te Licht wird von der Rotorplatte 37 unterbrochen und wird
dann von Lichtempfangswellenleitern 11d und 11e empfangen.
Bei der Lichterfassung von Fig. 6 wird ein Übertragungsmodus ange
wandt.
Die Ausführungsbeispiele der Fig. 5 und 6 bieten den Vorteil,
daß das Vorsehen von ausschließlich dem Lichtempfang dienen
den Lichtwellenleitern eine Verminderung der durch die Über
tragung bedingten Verluste des empfangenen Lichts ermöglicht.
Die Fig. 7 und 8 zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen zwei
Lichtwellenleiter zum Aussenden von Licht und zwei Lichtwel
lenleiter zum Lichtempfang in einem Lichtwellenleiterkabel
verwendet werden.
Bei der Lichterfassung nach Fig. 7 wird ein Reflexionsmodus
angewandt. Von den Lichtsendeelementen 31 ausgehendes Licht
wird durch Lichtsendewellenleiter übertragen und so auf die
Rotorplatte 37 projiziert. Das von der Rotorplatte 37 unter
brochene Licht wird von Lichtempfangswellenleitern empfangen
und weiter zu den Lichtempfangselementen 32 übertragen. Es
gibt zwei Arten von Fühlerteilen. Bei der einen Art sind ein
optischer Verbinder und ein Fühlerkopf integral ausgeführt;
bei der anderen Art sind ein optischer Verbinder und ein Füh
lerkopf gesondert ausgebildet. Die letztgenannte Konstruk
tionsart kann weiter in zwei Arten unterteilt werden. Bei der
einen Art werden vier Lichtwellenleiter in einem Fühlerkopf
verwendet, während bei der anderen Art zwei Lichtwellenleiter
mit großem Durchmesser in dem Fühlerkopf verwendet werden.
Bei der Lichterfassung nach Fig. 8 wird ein Übertragungsmodus
angewandt.
Die Ausführungsbeispiele der Fig. 7 und 8 bieten den Vorteil,
daß es durch das Vorsehen von ausschließlich zum Senden oder
zum Empfang von Licht dienenden Lichtwellenleitern möglich
ist, übertragungsbedingte Verluste von empfangenem Licht zu
vermindern.
Die Fig. 9 und 10 zeigen im einzelnen die Verbindung zwischen
einadrigen Lichtwellenleitern bei Zweirichtungs-Lichtübertra
gung.
Die optische Verbinderanordnung 1 besteht aus einem Kopfteil
10, dem Lichtwellenleiterkabel 11 und einem zwei
adrigen optischen Verbinder 15.
20 ist eine am Verteiler der Rotorplatte 37 gegenüberstehend
befestigte Buchse.
Das Kopfteil 10 ist in die Buchse 20 eingesetzt.
12 ist ein Arretierarm, der in einem Arretierteil 21 der
Buchse 20 festlegbar ist. 13 ist eine
Feder, die nicht nur das Kopfteil 10 in einer
Arretierstellung hält, sondern außerdem Druck ausübt, um zwi
schen dem Vorderende eines Fühlerkopfs und der Rotorplatte 37
einen gleichbleibenden Abstand zu unterhalten. 14 ist eine
Dichtung, die das Eindringen von Öl, Wasser, Staub und der
gleichen verhindert.
16 sind Endhülsen eines zweiadrigen Verbinders, der mit Ver
zweigungsendhülsen 35 einer Lichtverzweigungsbaugruppe ver
bunden ist. 17 ist ein von einem Arretierteil 36 der Licht
verzweigungsbaugruppe festgelegter Arretierarm. 18 bezeichnet
Federn, die den Arretierteil 36 in der Arretierstellung hal
ten und die Endhülsen 16 mit Druck beaufschlagen.
31 ist das Lichtsendeelement, und 32 sind Lichtempfangs
elemente. 33a, 33b, 34a und 34b sind Verzweigungslichtwellen
leiter, und 35 sind die Verzweigungsendhülsen.
Licht vom Lichtsendeelement 31 wird in zwei Teile aufgeteilt,
und zwar in die Lichtwellenleiter 33a und 33b. In den Licht
wellenleiter 33a eintretendes Licht wird von der Endhülse 35
zu der Endhülse 16 übertragen. Es wird dann vom Ende des
Kopfteils 10 nach Durchsetzen des Übertragungs
lichtwellenleiters 11a auf die Rotorplatte 37 projiziert. Das
von der Rotorplatte 37 reflektierte Licht trifft wiederum auf
den Übertragungslichtwellenleiter 11a und geht von der End
hülse 16 durch den Verzweigungslichtwellenleiter 34a. Es wird
dann vom Lichtempfangselement 32 empfangen und in Elektrizi
tät umgewandelt. In den Lichtwellenleiter 33b eintretendes
Licht folgt dem gleichen Weg, wie er vorstehend beschrieben
wurde. Somit kann ein Zweikanal-Lichtsignal erfaßt wer
den.
Ein Zweikanal-Impulssignal kann erhalten werden, wenn sich
auf der Rotorplatte 37 beispielsweise ein Schwarzweißmuster
befindet oder Schlitze in unveränderlichen Abständen vorge
sehen sind.
Die Fig. 11-19 zeigen im einzelnen einen Fühlerteil, der mit
einadrigen und Zweirichtungs-Lichtwellenleitern nach den Aus
führungsbeispielen der Fig. 3 und 4 verwendbar ist.
Die Fig. 11-14 zeigen dabei einen Reflexionsmodus-Fühlerteil.
In Fig. 11 sind der Fühlerkopf und der optische Verbinder in
tegral ausgebildet. Der Fühlerteil des Fühlerkopfs ist in der
gleichen Richtung wie die Welle angeordnet. Dieses Ausfüh
rungsbeispiel bietet den Vorteil, daß der Lichtwellenleiter
im Fühlerteil nicht unterteilt ist, wodurch Lichtverluste
verminderbar sind.
In Fig. 12 ist der Fühlerteil in der gleichen Richtung wie
die Welle ebenso wie in Fig. 11 angeordnet. Bei dieser Art
von Fühlerteil sind der Fühlerkopf und der optische Verbinder
voneinander getrennt. Dieses Ausführungsbeispiel bietet den
Vorteil, daß der Abstand zwischen einer Ebene, von der Licht
reflektiert wird, und dem Fühlerkopf einstellbar ist. Damit
können Verluste von reflektiertem Licht vermindert werden.
Die Fig. 13 und 14 zeigen jeweils einen Fühlerteil, der senk
recht zu der Welle angeordnet ist. Dabei ist ein dickes dreh
bares Reflexionselement angeordnet, und Licht wird von der
Seite dieses Reflexionselements reflektiert.
Wenn hierbei in Erstreckungsrichtung der Welle kein Spielraum
hinsichtlich der Wellenhöhe vorhanden ist, brauchen die
Lichtwellenleiter nicht umgebogen zu werden. Das ist ein Vor
teil dieses Ausführungsbeispiels. Der Fühlerteil ist daher
leicht anbringbar. Es gibt zwei Arten von Fühlerteilen: bei
der einen Art sind der Fühlerkopfund der optische Verbinder
integral ausgeführt; bei der anderen sind Fühlerteil und
optischer Verbinder gesondert ausgebildet, wie das auch den
Fig. 11 und 12 entspricht.
Die Fig. 15-19 zeigen einen Fühlerteil mit Übertragungsmodus.
Dabei zeigt Fig. 15 einen Fühlerteil, bei dem der Fühlerkopf
und der optische Verbinder integral ausgeführt sind.
Dieses Ausführungsbeispiel bietet den Vorteil, daß der Licht
wellenleiter im Fühlerteil nicht unterteilt ist, so daß
Lichtverluste verminderbar sind.
Fig. 16 zeigt einen Fühlerteil, bei dem der Fühlerkopf und
der optische Verbinder getrennt sind.
Dabei kann ein Abstand und dergleichen im Fühlerteil einge
stellt werden, so daß Lichtverluste verminderbar sind.
Fig. 17 zeigt eine Modifikation des Fühlerteils von Fig. 15.
Dabei ist die Richtung, in der das Lichtwellenleiterkabel
herausgeführt ist, von derjenigen nach Fig. 15 verschieden.
Der Fühlerteil von Fig. 18 ist eine Modifikation des Fühler
teils von Fig. 15, während der Fühlerteil von Fig. 19 eine
Modifikation des Fühlerteils von Fig. 16 ist. Bei beiden Füh
lerteilen der Fig. 18 und 19 sind die Richtungen, in denen
die Verbinder angeordnet sind, von denjenigen der Fig. 15 und
16 verschieden.
Es werden zwar heute Verteiler mit lichtelektrischem Kurbel
winkelsensor hergestellt, aber die Umgebung in diesen Ver
teilern ist aggressiv aufgrund von Rauschen, Wärme und son
stigen Faktoren.
Verteiler erreichen eine hohe Temperatur von ca. 130°C. We
gen des seit einigen Jahren bestehenden Trends zu kleineren
Motorräumen wird die Maximaltemperatur wahrscheinlich noch
höher werden. Die Temperatur, bei der für elektronische Kom
ponenten wie Lichtsende- und Lichtempfangselemente und der
gleichen eine Garantie gegeben wird, ist höchstens ca.
130°C, so daß der Einbau elektronischer Komponenten in den
Verteiler unmöglich ist.
Da ferner der Verteiler eine hohe Zündspannung verteilt, wird
sehr viel Rauschen erzeugt. Die Verminderung von Rauschen ist
heute ein wesentliches Problem in bezug auf Einbaueinheiten
elektronischer Komponenten, wobei eine Fehlfunktion dieser
Komponenten vermieden werden soll. Da die Rauscharten jedoch
sehr verschieden sind, ist es sehr schwierig, wirklich voll
ständig wirksame Gegenmaßnahmen gegen Rauschen zu ergreifen.
Da ferner im Verteiler Elektrizität verteilt und entladen
wird, werden Stickoxide (NOx) erzeugt, die sich mit Wasser
vereinigen unter Erzeugung von Salpetersäure. Die Salpeter
säure korrodiert die elektronischen Komponenten.
Daher ist die Wirksamkeit bei der Detektierung von Drehwin
keln, die für die Steuerung von Brennkraftmaschinen besonders
wichtig ist, durch den Einbau von Einheiten elektronischer
Komponenten in den Verteiler begrenzt.
Bei den Ausführungsbeispielen der Erfindung ist die die elek
tronischen Komponenten umfassende Einheit außerhalb des Ver
teilers angeordnet. Die Lichtsende- und Lichtempfangselemente
in der Einheit sind durch die Lichtwellenleiter mit der in
den Verteiler eingebauten Lichtunterbrechereinrichtung ver
bunden. Diese Lichtwellenleiter tasten die Lichtunterbre
chungseinrichtung ab. Dadurch können die Warmfestigkeit, die
Rauschbeständigkeit und die NOx-Beständigkeit verbessert wer
den.
Da ferner das Lichtwellenleiterkabel an beiden Enden als Ver
binder ausgeführt ist, kann es ohne weiteres angeschlossen
und eingebaut werden.
Die Merkmale der Ausführungsbeispiele können wie folgt zu
sammengefaßt werden:
Zur Verbesserung der Rauschbeständigkeit und der Warmfestig
keit sind die elektronischen Komponenten (wie die Lichtsende-
und die Lichtempfangseinrichtung und ein Wellenformer) außer
halb des Verteilers, z. B. in einem Motorraum, angeordnet.
Diese elektronischen Komponenten und der Verteiler sind mit
einander durch Lichtwellenleiter verbunden.
Der Verteilerteil ist so ausgebildet, daß aus den Lichtwel
lenleitern austretendes Licht von der drehenden Lichtunter
brechungseinrichtung unterbrochen wird. Das unterbrochene
Licht wird von den Lichtwellenleitern empfangen und dann zu
einer elektronischen Schaltung übertragen.
Ferner sind der Verteiler und die Lichtwellenleiter mit dem
Verbinder unter Druckbeaufschlagung durch die Federn verbun
den, wodurch die Einbaueigenschaften der Vorrichtung verbes
sert werden.
Bei dem Fühlerteil, bei dem der Fühlerkopf und der Verbinder
integral ausgeführt sind, ist die Frequenz, mit der die
Lichtwellenleiter geteilt sind, niedriger, wodurch Lichtver
luste vermindert werden können. Bei dem Fühlerteil, bei dem
der Fühlerkopf und der Verbinder getrennt sind, kann die
Positionierung des Fühlerteils mit hoher Präzision erfolgen,
wodurch Lichtverluste vermindert werden können.
Ferner erreichen Verteiler eine hohe Temperatur von ca.
130°C, weil sie an Brennkraftmaschinen befestigt sind. Diese
hohe Maximaltemperatur wird in Zukunft noch höher werden,
weil ein Trend zu kleineren Motorräumen besteht. Da die
Einheit mit den elektronischen Komponenten einschließlich der
Lichtsende- und Lichtempfangselemente außerhalb des Vertei
lers angeordnet ist und die Lichtwellenleiter nicht nur zum
Abtasten der Lichtunterbrechungseinrichtung im Inneren des
Verteilers, sondern auch zur Lichtübertragung dienen, kann
die Warmfestigkeit verbessert werden; die Lösung dieses Pro
blems war bisher wegen der elektronischen Komponenten nur be
grenzt möglich.
Im Motorraum wird zwar sehr viel elektrisches Rauschen er
zeugt, und zwar besonders wegen der Verteilung der hohen
Zündspannung durch den Verteiler, aber die Einheit mit den
elektronischen Komponenten wird durch das elektrische Rau
schen nicht nachteilig beeinflußt. Denn die Lichtwellenleiter
führen nicht nur die Abtastung im Inneren des Verteilers
durch, sondern übertragen auch ein dementsprechendes Signal.
Wenn ferner die außerhalb des Verteilers angeordnete Einheit
mit den elektronischen Komponenten in einem rauschfreien Raum
angeordnet ist, wird sie durch im Motorraum erzeugtes Rau
schen nicht nachteilig beeinflußt.
Es ist auch möglich, das durch im Verteiler erzeugte Stick
oxide, die die elektronischen Komponenten korrodieren und sie
funktionsunfähig machen, hervorgerufene Problem zu lösen.
Durch die Erfindung ist es möglich, Drehwinkel zu detektie
ren, ohne die elektronischen Komponenten im Verteiler anzu
ordnen, und die Warmfestigkeit zu verbessern, was bisher
wegen der elektronischen Komponenten nur begrenzt möglich
war. Die Erfindung bietet den Vorteil, daß die Einheit mit
den elektronischen Komponenten durch elektrisches Rauschen
nicht nachteilig beeinflußt wird, weil die Lichtwellenleiter
die Abtastung und die Lichtübertragung ausführen.
Ferner kann das Problem der Korrosion der elektronischen
Komponenten durch im Verteiler erzeugte Stickoxide gelöst
werden.
Weil das Lichtwellenleiterkabel an beiden Enden als Verbinder
ausgebildet ist, kann es im Verteiler leicht installiert
werden.
Da gemäß der Erfindung der Lichtwellenleiterkopf nicht direkt
durch Wärme und Schwingungen seiner Buchse beeinflußt wird,
kann eine Lichtwellenleitervorrichtung zur Überwachung eines
bewegten Objekts geschaffen werden, die über lange Zeiträume
ein präzises Ausgangslichtsignal liefern kann.
Claims (6)
1. Anordnung zum Bestimmen der Drehzahl einer Brennkraftmaschine mit
- - einem in einem Gehäuse mit zur Drehzahl der Brennkraftmaschine proportionaler Drehzahl umlaufenden und in seinem Lichtreflexions vermögen periodisch variierenden Rotor,
- - einer getrennt von der Brennkraftmaschine angeordneten Sende- und Empfangseinrichtung für Licht und
- - einem von dieser Sende- und Empfangseinrichtung ausgehenden und am Gehäuse in einem dem Rotor gegenüberstehenden Kopfteil endenden
- -Lichtwellenleiterkabel zum Übertragen von durch die Sende- und Emp fangseinrichtung ausgesandtem und von am Rotor reflektiertem Licht, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (56) in einer dem Rotor (37) gegenüberstehenden Öffnung
eine Buchse (20) aus wärmeisolierendem Material enthält
und
daß das Kopfteil (10) des Lichtwellenleiterkabels (11) in diese Buchse (20) eingeführt und darin unter axialer Federspannung (Feder 13) lösbar gehalten ist.
daß das Kopfteil (10) des Lichtwellenleiterkabels (11) in diese Buchse (20) eingeführt und darin unter axialer Federspannung (Feder 13) lösbar gehalten ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl die Buchse (20) im Gehäuse (56) als auch das Kopfteil (10)
des Lichtwellenleiterkabels (11) als Formteile aus Kunststoff aus
gebildet sind.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Adern (11a bis 11e) des Lichtwellenleiterkabels (11) in das
Kopfteil (10) fest eingegossen sind.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
daß das Kopfteil (10) wenigstens zwei elastische Arretierarme (12)
aufweist, die mit hakenartig ausgebildeten Enden in zugeordnete
Arretieröffnungen (21) an der Buchse (20) einschiebbar sind und
dort an korrespondierenden Anschlägen zur Anlage kommen.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die auf das Kopfteil (10) ausgeübte Federspannung durch eine
zwischen den Arretierarmen (12) und einer von außen an der Buchse
(20) zur Anlage kommenden Ringschulter des Kopfteils (10) wirkenden
Feder (13) erzeugt ist.
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