Параметрический автогенераторный датчик Советский патент 1981 года по МПК F02P3/04 

(5) ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ АВТОГЕНЕРАТОРНЫЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к электрооборудованию автомобиля, в частности к устройствам, используемым в бес контактных электронных системах зажи гания, у Известны бесконтактные датчики, используемые в электронных системах зажигания, в частности параметрический автогенераторный датчик, в котором импульсы управления системой зажигания вырабатываются путем возбуждения и срыва (модуляции) колебаний транзисторного автогенератора за счет изменения связи между встречно включенными обмотками обратной связи и обмоткой колебательного контура автогенератора, расположенных на Ш-образном сердечнике, при прохождении ферритовых стержней ротора мимо стержней Ш-образного статора. Импульсы высокочастотных колебаний с обмотки колебательного контура, расположенной на среднем стержне Ш-о разного сердечника, включенной в силовую цепь транзистора, детектором и фильтрующей RC-цепью преобразуются в видеоимпульсы, используемые для управления электронным коммутатором системы зажиганияГ13. Основным недостатком такого датчика является то, что момент воз никновения и срыва генерации в большой степени зависит от режима работы автогенератора, что приводит к нестабильности .момента искрообразова.ния в условиях применения напряжения питания и окружающей температуры. Наиболее близким к предлагаемому является параметрический автогенераторный датчик, содержащий автогенератор, обмотки, размещенные на стержнях Ш-образного ферритового сердечника, являющегося статором датчика, причем обмотки крайних стержней Ш-образного сердечника включены последовательно и согласно,выпрямитель, RC-фильтр, ротор, укрепленный на валу распределителя зажигания, на цилиндрическои поверхности которого расположены ферритовые стержни парами по числу цилиндров двигателя, смещенные друг относительно друга по оси ротора на величину расстояния между смежными стержнями Ш-образного ферритового сердечника, а по окружности цилиндра ротора - на ширину сечения стержней вышеуказанного сердечника 23 , Однако применение в автогенераторе датчика транзисторов приводит к понижению надежности работы датчика при пониженных температурах. Кром.е того, из-за возбуждения автогенератора датчика под влиянием внешних наводок может иметь место ложный сиг нал на выходе датчика и ложное сраба тывание системы зажигания, что снижа ет помехоустойчивость датчика. Цель изобретения - повышение точности момента искрообразования и надежности работы датчика. Поставленная цель достигается тем, что в параметрическом автогене. раторном датчике, например, для элек ронной системы.зажигания двигателей внутреннего сгорания, содержащем авт генератор, обмотки, размещенные на стержнях Ш-образного ферритового сер дечника, являющегося статором датчика, причем обмотки крайних стержней Ш-образного ферритового серденчика включены последовательно и согласно, выпрямитель, RC-фильтр с резистивным делителем, ротор, укрепленный на валу распределителя зажигания, на цилиндрической поверхности которого ра положены ферритовые стержни парами по числу цилиндров двигателя, смещенные друг относительно друга по ос ротора на величину расстояния между смежными стержнями Ш-образного ферри товго сердечника, а по окружности ци линдра ротора упомянутые пары смещены на ширину сечения стержней вышеуказанного сердечника, каждый из выходных концов обмоток, расположенных на крайних стержнях Ш-образного ферритового сердечника, подсоединен к аноду соответствующего диода выпря мителя, катоды которых подключены к соответствующим выводам резистивного делитялея КС-фильтра, средняя точка которого подключена к общей точке соединения обмоток, расположенных на крайних стержня) Ш-образного ферритового сердечника, при этом выводы обмотки, расположенной на среднем стержне, подключены к соответствующим выводам автогенератора. На чертеже приведена схема параметрического автогенераторного датчика. Датчик включает в себя ротор 1, укрепленный на валу 2 в корпусе 3, Ш-образный ферритовый сердечник k с обмотками датчика, размещенный в корпусе 3 так, что каждый из смещенных относительно друг друга ферритовых стержней 8 и 9 ротора 1 расположен напротив среднего стержня Ш-образного сердечника и одного из крайних. К обмотке 6 на среднем стержне Ш-образного сердечника подключен выход транзисторного автогенератора 10. Расположенные на крайних стержнях сердечника 4 обмотки 5 и 7 с одинаковым числом витков, соединенные последовательно-согласно, свободными концами подключены к выводам одноименной полярности диодов 11 и 12, которые противоположными выводами соединены с фильтрующей цепочкой, состоящей из резисторов 13 и 1 и конденсатора 15, общая точка обмоток 5 и 7 соединена со средней точкой резисторов 13 и 14. В исходном состоянии при включенном напряжении питания автогенератор начинает генерировать высокочастотное напряжение (100-200 кГц), Если между обмотками крайних стержней и обмоткой среднего стержня Ш-образного сердечника связь минимальная что соответствует отсутствию перемыкания стержней статора стержнями poTopaj , сигнал на выходной фильтрующей RC-цепочке (резисторы 13 и 1 и конденсатор Ь) отсутствует, так как магнитные потоки в обмотках 5 и 7, направленные встречно и равные друг другу, взаимно компенсируются. При вращении вала двигателя при соответствующем расположении стержней ротора сначала начинают перемыкаться обмотки 6 и 7, что увеличивает связь между ними. В обмотке 7 появляется высокочастотное напряжение, которое детектируется диодом 12 и вызывает появление отрицательного напряжения на КС-цепочке; величина напряжения при давльнейшем повороте вала двигателя датчика достигает максимума и далее уменьш.ается, при этом одновременно второй стержень ротора (одной пары) начинает перемыкать сердечник статора, обеспечивая увеличение связи между обмотками 5 и 6. С этого момента начинается резкое уменьшение отрицательно го напряжения на RC-цепи с последую щим переходом его в положительное з счет детектирования напряжения с об мотки 5 диодом 11 и далее напряжение падает до нуля по мере схода стержня ротора со стержня статора и отсутствует до подхода к сердечнику следующей пары стержней ротора.Ис пользование получаемого выходного сигнала датчика для управления элект ронным коммутатором на строго линейном участке перехода продетектирован ного напряжения из области одной полярности в область другой обеспечивает точность срабатывания электронного коммутатора, представляющего собой ключевую (спусковую схему, пои этом за счет прямо пропорциональ ной зависимости крутизны рабочего фронта управляющего сигнала датчика от частоты вращения вала датчика (двигателя) исключается запаздывание (смещение} момента искрообразования искажающее характеристику автомата опережения зажигания. Таким образом, в параметрическом автогенераторном датчике в отличие от известных технических решений практически исключено влияние переходных процессов на точность момента искрообразования системы зажигания, при этом обеспечивается надежная помехоустойчивость схемы датчика. Формула изобретения Параметрический автогенераторный датчик, например, для электронной системы зажигания двигателей внутрен 34 него сгорания, соде|5жащий автогенератор, обмотки, размещенные на стержнях Ш-образноГо ферритового сердечника, являющегося статором датчика, причем обмотки крайних стержней Ш-образного ферритового сердечника включены последовательно и согласно, выпрямитель, RC-фильтр, с резистивным делителем, ротор, укрепленный на валу распределителя зажигания, на цилиндрической поверхности которого расположены ферритовые стержни парами по числу цилиндров двигателя, смещенные друг относительно друга по оси ротора на величину расстояния между смежными стержнями Ш-образного ферритового сердечника, а по окружности цилиндра ротора упомянутые пары смещены на ширину сечения стержней вышеуказанного сердечника, отличающийся тем, что, с целью повышения точности момента искрообразования и надежности работы, каждый из выходных концов обмоток, расположенных на крайних стержнях, Ш-образного ферритового сердечника, подсоединен к аноду соответствующего диода выпрямителя, катоды которых подключены к соответствующим выводам резистивного делителя RC-фильтра, средняя точка которого подключена к общей точке соединения обмоток, расположенных на крайних стержнях Ш-образного ферритового сердечника, при этом выводы обмотки, расположенной на среднем стержне, подключены к соответствующим выводам автогенератора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Англии № 1239210, кл. р 1 В, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 1626617/27-7 25.02.70.