[go: up one dir, main page]

RU70553U1 - CORNER SENSOR AND ROTATION FREQUENCY OF THE SHAFT FOR THE IGNITION SYSTEM - Google Patents

CORNER SENSOR AND ROTATION FREQUENCY OF THE SHAFT FOR THE IGNITION SYSTEM Download PDF

Info

Publication number
RU70553U1
RU70553U1 RU2007133589/22U RU2007133589U RU70553U1 RU 70553 U1 RU70553 U1 RU 70553U1 RU 2007133589/22 U RU2007133589/22 U RU 2007133589/22U RU 2007133589 U RU2007133589 U RU 2007133589U RU 70553 U1 RU70553 U1 RU 70553U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ignition
sensor
housing
magnetic
hall
Prior art date
Application number
RU2007133589/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Маркович Калачев
Андрей Маркович Калачев
Original Assignee
Сергей Маркович Калачев
Андрей Маркович Калачев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Маркович Калачев, Андрей Маркович Калачев filed Critical Сергей Маркович Калачев
Priority to RU2007133589/22U priority Critical patent/RU70553U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU70553U1 publication Critical patent/RU70553U1/en

Links

Landscapes

  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к системе зажигания двигателей внутреннего сгорания.The invention relates to an ignition system for internal combustion engines.

Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание недорогого, надежного датчика для переоборудования двигателей с распределителем зажигания на бесконтактную систему зажигания.The technical problem to which the utility model is directed is the creation of an inexpensive, reliable sensor for the conversion of engines with an ignition distributor to a contactless ignition system.

Решение указанной задачи достигается тем, что разработанный малогабаритный датчик устанавливается в штатный корпус распределителя зажигания без проведения каких-либо станочных или слесарных работ над ним. Контактная система распределения высокого напряжения по свечам заменяется электронным распределением по методу «холостой искры». Штатный механический центробежный регулятор фиксируется в заданном положении, а расчет угла опережения проводится в электронном блоке управления на основе показаний датчиков.The solution to this problem is achieved by the fact that the developed small-sized sensor is installed in the standard housing of the ignition distributor without any machine or bench work on it. The contact system for the distribution of high voltage by candles is replaced by electronic distribution according to the "blank spark" method. The standard mechanical centrifugal controller is fixed in the set position, and the calculation of the lead angle is carried out in the electronic control unit based on the readings of the sensors.

Предлагаемое устройство является датчиком-преобразователем на эффекте Холла и состоит из следующих основных частей:The proposed device is a Hall effect transducer and consists of the following main parts:

1. Магнитного ротора датчика углового положения и частоты вращения распределительного вала. Магнитный ротор выполнен с чередующимися магнитными полюсами на боковой поверхности, угловое положение которых однозначно определено конструкцией ротора. Количество одноименных полюсов равно количеству цилиндров обслуживаемых распределителем зажигания. Магнитный ротор одет на вал распределителя зажигания, на нижней торцевой поверхности ротора выполнен шлиц. Крутящий момент от вала распределителя зажигания передается на магнитный ротор через шлиц на верхней торцевой поверхности корпуса задатчика фазы.1. Magnetic rotor of the sensor of angular position and frequency of rotation of a camshaft. The magnetic rotor is made with alternating magnetic poles on the side surface, the angular position of which is uniquely determined by the design of the rotor. The number of poles of the same name is equal to the number of cylinders served by the ignition distributor. The magnetic rotor is dressed on the shaft of the ignition distributor, a slot is made on the lower end surface of the rotor. Torque from the shaft of the ignition distributor is transmitted to the magnetic rotor through the slot on the upper end surface of the phase setter housing.

2. Корпуса задатчика фазы закрепленного на валу распределителя зажигания ниже магнитного ротора. Корпус задатчика фазы фиксирует штатный центробежный регулятор опережения зажигания в заданном угловом положении. Это достигается за счет ввода оси центробежного груза в отверстие (или прорезь) в корпусе задатчика фазы. На боковой поверхности корпуса задатчика фазы закреплены радиально намагниченные постоянные магниты.2. Housings of the phase setter mounted on the shaft of the ignition distributor below the magnetic rotor. The phase setter housing fixes a standard centrifugal ignition timing controller in a predetermined angular position. This is achieved by introducing the axis of the centrifugal load into the hole (or slot) in the housing of the phase setter. Radially magnetized permanent magnets are fixed on the side surface of the phase adjuster housing.

3. Легкосъемного корпуса датчиков Холла, закрепленного на крышке распределителя зажигания параллельно валу распределителя зажигания. Датчики Холла расположены вдоль продольной оси корпуса так, чтобы их чувствительные поверхности находились напротив магнитного ротора и задатчика фазы. Плоскости чувствительных поверхностей датчиков Холла перпендикулярны радиальной плоскости проведенной к центру их площадок от оси вала.3. Easily removable housing for Hall sensors mounted on the ignition distributor cover parallel to the ignition distributor shaft. Hall sensors are located along the longitudinal axis of the housing so that their sensitive surfaces are opposite the magnetic rotor and phase setter. The planes of the sensitive surfaces of the Hall sensors are perpendicular to the radial plane drawn to the center of their sites from the axis of the shaft.

Принцип работы предлагаемого датчика основан на измерении магнитного поля создаваемого магнитным ротором с чередующимися магнитными полюсами. При вращении ротора напряженность магнитного поля в районе датчика Холла периодически проходит через ноль. Момент прохождения магнитного поля через ноль при зафиксированном датчике Холла определяется угловым положением распределительного вала. Поворотом корпуса распределителя зажигания выставляют начальный угол опережения зажигания, соответствующий моменту включения (или выключения) датчика Холла. Коррекция угла опережения зажигания в зависимости от частоты вращения и нагрузки на двигатель проводится в электронном блоке управления путем задержки искрообразования на расчетное время относительно момента включения (или выключения) датчика Холла. В системе зажигания, работающей совместно с рассматриваемым датчиком, может применяться бесконтактный метод The principle of operation of the proposed sensor is based on measuring the magnetic field generated by a magnetic rotor with alternating magnetic poles. When the rotor rotates, the magnetic field in the area of the Hall sensor periodically passes through zero. The moment of passage of the magnetic field through zero with a fixed Hall sensor is determined by the angular position of the camshaft. By turning the ignition distributor housing, set the initial ignition timing corresponding to the moment the Hall sensor is turned on (or off). Correction of the ignition timing depending on the speed and engine load is carried out in the electronic control unit by delaying the sparking for the estimated time relative to the moment the Hall sensor is turned on (or off). In the ignition system, which works in conjunction with the sensor in question, a non-contact method can be used.

распределения искры, называемый методом «холостой искры». Выбор группы цилиндров проводится электронным блоком управления с учетом комбинационного кода от датчиков фазы.spark distribution, called the “blank spark” method. The choice of a group of cylinders is carried out by the electronic control unit, taking into account the combination code from the phase sensors.

Литература:Literature:

1. Пятков К.Б., Игнатов А.П., Косарев С.Н., Новокшонов К.В., Яметов В.А. Автомобили семейства ВА3-2108, - 2109. Руководство по техническому обслуживанию и ремонту. Книжно-журнальное издательство «За рулем» 1999 г.1. Pyatkov K.B., Ignatov A.P., Kosarev S.N., Novokshonov K.V., Yametov V.A. Cars of the BA3-2108 family, - 2109. Manual for maintenance and repair. Book and magazine publishing house “Behind the wheel” 1999

2. Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей. - М.: Транспорт, 19892. Yutt V.E. Electric equipment of cars. - M .: Transport, 1989

3. Орлов Э.Н. Автомобили УАЗ. Техническое обслуживание и ремонт.- М.: Транспорт.1993 г.3. Orlov E.N. UAZ cars. Maintenance and repair.- M.: Transport. 1993 g.

4. Глезер Г.Н. и Опарин И.М. Автомобильные электронные системы зажигания. М.: Машиностроение, 1977.4. Glezer G.N. and Oparin I.M. Automotive electronic ignition systems. M .: Mechanical Engineering, 1977.

5. Патент РФ №22897215. RF patent №2289721

6. Патент РФ №981004216. RF patent №98100421

7. Патент РФ №20737947. RF patent No. 2073794

8. DE 2501247 В2, 08.01.1976.8. DE 2501247 B2, 01/08/1976.

9. FR 2361548 А1, 14.04.1978.9. FR 2361548 A1, 04/14/1978.

10. ЕР 0173590 А1, 05.03.1986.10. EP 0173590 A1, 03/05/1986.

11. DE 2557834 А1, 07.10.1976.11. DE 2557834 A1, 10/07/1976.

Description

Полезная модель относится к системе зажигания двигателей внутреннего сгорания. Предлагаемое устройство является датчиком углового положения и частоты вращения распределительного вала с преобразователями на эффекте Холла.The invention relates to an ignition system for internal combustion engines. The proposed device is a sensor of the angular position and speed of the camshaft with Hall effect transducers.

Аналогом полезной модели является микропроцессорная система управления зажиганием карбюраторного двигателя ВАЗ [1].An analogue of the utility model is a microprocessor ignition control system for a VAZ carburetor engine [1].

Недостатком вышеупомянутой системы зажигания автомобилей ВАЗ является необходимость в использование двух датчиков - датчика начала отсчета и датчика угловых импульсов. Данные датчики индукционного типа, сигнал от которых невелик при малой частоте вращения, что усложняет пуск двигателя при разряженном аккумуляторе или на морозе. Кроме того, индукционные датчики микропроцессорной системы зажигания ВАЗ снимают сигнал с маховика двигателя, что затрудняет переоборудование автомобилей на данную систему зажигания из-за сложности монтажа датчиков.The disadvantage of the aforementioned ignition system of VAZ cars is the need to use two sensors - a reference sensor and an angle pulse sensor. These are induction-type sensors, the signal from which is small at a low speed, which complicates the engine starting when the battery is discharged or in cold weather. In addition, the induction sensors of the VAZ microprocessor ignition system remove the signal from the engine flywheel, which makes it difficult to convert the cars to this ignition system due to the complexity of the sensors installation.

Ближайшим аналогом данной полезной модели является электронная система зажигания по заявке №98100421/06 (Россия, F02P 7/07, F02P 3/00, дата публикации 1999.10.27), в котором представлена электронная система зажигания, содержащая диск из материала, не содержащего железо, с двумя постоянными магнитами противоположной полярности, закрепленными на нем, установленный на кулачковом валу двигателя внутреннего сгорания, несколько датчиков, работающих по холловскому принципу с защелкой, каждый из которых предназначен для определения полярности постоянных магнитов во время вращения вращающегося диска, причем датчики разнесены в окружном направлении относительно The closest analogue to this utility model is an electronic ignition system according to application No. 98100421/06 (Russia, F02P 7/07, F02P 3/00, publication date 1999.10.27), which presents an electronic ignition system containing a disk made of a material that does not contain iron , with two permanent magnets of opposite polarity mounted on it, mounted on the cam shaft of an internal combustion engine, several sensors working according to the Hall principle with a latch, each of which is designed to determine the polarity of permanent magnets s during the rotation of the rotating disk, wherein the sensors are spaced apart in the circumferential direction with respect to

относительно друг друга вокруг оси вращения диска и размещены в плоскости, параллельной диску и примыкающей к нему, средство генерирования высоковольтных сигналов зажигания, выдаваемых по меньшей мере на одну свечу зажигания в двигателе внутреннего сгорания, в ответ на детектирование датчиками, работающими по холловскому принципу полярности постоянных магнитов.relative to each other around the axis of rotation of the disk and arranged in a plane parallel to and adjacent to the disk, means for generating high-voltage ignition signals issued to at least one spark plug in an internal combustion engine, in response to detection by sensors operating according to the Hall principle of polarity constants magnets.

Сходством данного аналога с заявляемой полезной моделью заключается в использование немагнитного диска, в котором размещаются постоянные магниты и датчиков, работающих на основе эффекта Холла.The similarity of this analogue with the claimed utility model lies in the use of a non-magnetic disk, which houses permanent magnets and sensors based on the Hall effect.

Недостатком этой системы зажигания является необходимость в использовании нескольких датчиков Холла для формирования угла опережения зажигания в разных группах цилиндров многоцилиндрового двигателя. Из-за разброса чувствительности датчиков Холла может потребоваться независимое перемещение датчиков в корпусе распределителя. Это затрудняет настройку момента зажигания и неприемлемо увеличивает габариты устройства.The disadvantage of this ignition system is the need to use several Hall sensors to form the ignition timing in different groups of cylinders of a multi-cylinder engine. Due to the variation in the sensitivity of the Hall sensors, independent movement of the sensors in the distributor housing may be required. This makes it difficult to set the ignition timing and unacceptably increases the dimensions of the device.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание недорогого, надежного датчика для переоборудования двигателей с распределителем зажигания на бесконтактную систему зажигания с электронным управлением.The task the utility model is aimed at is the creation of an inexpensive, reliable sensor for the conversion of engines with an ignition distributor to a contactless electronic ignition system.

Решение указанной задачи достигается тем, что разработанный малогабаритный датчик устанавливается в штатный корпус распределителя зажигания без проведения каких-либо станочных или слесарных работ над ним. Контактная система распределения высокого напряжения по свечам заменяется электронным распределением по методу «холостой искры». Штатный механический центробежный регулятор фиксируется в заданном положении, а расчет угла опережения проводится в электронном блоке управления на основе показаний датчиков.The solution to this problem is achieved by the fact that the developed small-sized sensor is installed in the standard housing of the ignition distributor without any machine or bench work on it. The contact system for the distribution of high voltage by candles is replaced by electronic distribution according to the "blank spark" method. The standard mechanical centrifugal controller is fixed in the set position, and the calculation of the lead angle is carried out in the electronic control unit based on the readings of the sensors.

Технический результат полезной модели заключается в обеспечении достаточного уровня сигнала с датчика даже при малой частоте вращения коленчатого вала вследствие того, что предлагаемый датчик углового положения и частоты вращения для системы зажигания система на основе эффекта Холла лишен недостатков датчиков индуктивного типа. Используя предлагаемый датчик, любой двигатель с распределителем зажигания можно оборудовать системой зажигания с электронным управлением, которая имеет ряд эксплутационных преимуществ [2] перед системами зажигания с механическими регуляторами. В частности, улучшаются динамические характеристики двигателя, уменьшаются расход топлива и выбросы вредных веществ, двигатель работает более устойчиво на малых оборотах, где усилия от центробежного регулятора были недостаточны.The technical result of the utility model is to provide a sufficient level of the signal from the sensor even at a low speed of the crankshaft due to the fact that the proposed sensor of the angular position and speed for the ignition system based on the Hall effect is devoid of the disadvantages of inductive sensors. Using the proposed sensor, any engine with an ignition distributor can be equipped with an electronically controlled ignition system, which has a number of operational advantages [2] over ignition systems with mechanical regulators. In particular, the dynamic characteristics of the engine are improved, fuel consumption and emissions of harmful substances are reduced, the engine works more stably at low speeds, where the efforts from the centrifugal regulator were insufficient.

Проведенные испытания системы зажигания, основанной на предлагаемом датчике, смонтированном в корпус распределителя зажигания 33.3706 автомобиля УА3-31519, выявили следующие преимущества данной системы зажигания над штатной системой зажигания с магнитоэлектрическим датчиком и с механическим распределителем высокого напряжения [3]:The tests of the ignition system based on the proposed sensor mounted in the housing of the ignition distributor 33.3706 of the UA3-31519 car revealed the following advantages of this ignition system over the standard ignition system with a magnetoelectric sensor and a high voltage mechanical distributor [3]:

1. Высокая угловая точность срабатывания, независящая от частоты вращения двигателя.1. High angular accuracy, independent of engine speed.

2. Уровень выходного сигнала, независим от частоты вращения двигателя и достаточен для непосредственной обработки контроллером электронного блока управления.2. The output signal level is independent of the engine speed and is sufficient for direct processing by the controller of the electronic control unit.

3. Хорошая стойкость к вибрации и влиянию окружающей среды, так как все электрические компоненты размещены в небольшом экранированном герметичном корпусе.3. Good resistance to vibration and environmental influences, as all electrical components are housed in a small, shielded, sealed enclosure.

4. Отсутствие подвижных, изнашивающихся частей (бегунка, уголька, механического центробежного регулятора, вакуумного корректора).4. Lack of moving, wearing parts (runner, coal, mechanical centrifugal regulator, vacuum corrector).

5. Уменьшение нагрузки на подшипники распределителя зажигания, так как балансировка вала распределителя не нарушается при изменении частоты вращения.5. Reducing the load on the bearings of the ignition distributor, since the balancing of the distributor shaft is not disturbed when the speed changes.

6. Простая диагностика состояния и легкая замена при необходимости. Для замены датчика, достаточно снять разъем и открутить 4 винта.6. Simple diagnosis of the condition and easy replacement if necessary. To replace the sensor, just remove the connector and unscrew the 4 screws.

7. Оптимальная характеристика угла опережения зажигания в зависимости от оборотов и нагрузки на двигатель. Возможность индивидуальной настройки этой характеристики в зависимости от применяемого топлива и состояния двигателя.7. The optimal characteristic of the ignition timing depending on the speed and load on the engine. The ability to customize this characteristic depending on the fuel used and the condition of the engine.

8. Большая допустимая энергия искры, так как отсутствует опасность пробоя бегунка или крышки распределителя высоким напряжением.8. High permissible spark energy, since there is no danger of breakdown of the runner or distributor cap with high voltage.

9. Хорошая живучесть при частичных повреждениях, так как в системе используются две катушки зажигания со своими формирователями тока. Отказ одной катушки зажигания не приводит к остановке двигателя.9. Good survivability in the event of partial damage, since the system uses two ignition coils with their own current conditioners. Failure of one ignition coil does not stop the engine.

Предлагаемая конструкция датчика отличается от аналога размещением датчиков Холла. В аналоге датчики устанавливаются в примыкающей к диску параллельной плоскости с разносом в окружном направлении, а в заявляемой полезной модели датчики Холла размещены вдоль прямой параллельной оси вращения диска.The proposed sensor design differs from its counterpart in the placement of Hall sensors. In an analogue, the sensors are mounted in a parallel plane adjacent to the disk with a spacing in the circumferential direction, and in the claimed utility model, the Hall sensors are placed along a straight parallel axis of rotation of the disk.

Кроме того, в отличие от аналога угол поворота определяется одним датчиком Холла, а фаза другим датчиком Холла, вследствие данного технического решения появляется возможность выставлять начальный In addition, unlike the analog, the rotation angle is determined by one Hall sensor, and the phase by another Hall sensor, due to this technical solution, it becomes possible to set the initial

угол опережения зажигания одновременно для всех цилиндров поворотом корпуса распределителя зажигания.ignition timing for all cylinders simultaneously by turning the ignition distributor housing.

Сравнение предлагаемой конструкции с аналогом показывает, что заявляемая конструкция имеет существенные признаки, отличные от аналога. Следовательно, предлагаемый способ соответствует критерию "новизна".Comparison of the proposed design with the analogue shows that the claimed design has significant features that are different from the analogue. Therefore, the proposed method meets the criterion of "novelty."

Анализ источников информации, использованных для определения уровня техники, показал отсутствии источников, в которых бы была описана совокупность отличительных от аналога признаков. При этом совокупность отличительных признаков не является очевидной, так как не следует непосредственно из уровня техники. Кроме того, предлагаемая конструкция осуществима в промышленных условиях и, следовательно, является промышленно применимым.Analysis of the sources of information used to determine the level of technology showed the absence of sources in which a set of distinctive features would be described. Moreover, the set of distinctive features is not obvious, since it does not follow directly from the prior art. In addition, the proposed design is feasible in an industrial environment and, therefore, is industrially applicable.

Полезная модель поясняется чертежами, на которых изображено:The utility model is illustrated by drawings, which depict:

На фиг.1 показана конструкция датчика. На фиг.2 показан способ внутреннего размещения двух датчиков Холла для четырехцилиндрового двигателя. На фиг.3 приведена подробная деталировка предлагаемого датчика.Figure 1 shows the design of the sensor. Figure 2 shows the method of internal placement of two Hall sensors for a four-cylinder engine. Figure 3 shows a detailed detail of the proposed sensor.

Датчик углового положения и частоты вращения распределительного вала состоит из следующих частей: корпуса датчиков Холла 1, магнитного ротора 2, задатчика фазы 3, вала распределителя зажигания 4. Магнитный ротор 2 предназначен для определения углового положения и частоты вращения распределительного вала. Он состоит из верхнего 6 и нижнего 8 магнитопроводов, кольцевого постоянного магнита 7, намагниченного в осевом направлении и немагнитной фиксирующей втулки 9, которая соединяет указанные позиции в единое целое. Магнитопроводы 6 и 8 звездообразной формы изготовлены из магнитно-мягкой стали. Количество лучей звезды равно числу цилиндров обслуживаемых распределительным валом, лучи отогнуты на прямой угол в своем основании. Например, для 4 цилиндрового двигателя The sensor of the angular position and frequency of rotation of the camshaft consists of the following parts: the housing of the Hall 1 sensors, the magnetic rotor 2, the phase adjuster 3, the ignition distributor shaft 4. The magnetic rotor 2 is used to determine the angular position and speed of the camshaft. It consists of the upper 6 and lower 8 magnetic cores, an annular permanent magnet 7, magnetized in the axial direction and a non-magnetic locking sleeve 9, which connects these positions into a single unit. Magnetic cores 6 and 8 star-shaped are made of soft magnetic steel. The number of star rays is equal to the number of cylinders served by the camshaft, the rays are bent at a right angle in their base. For example, for a 4 cylinder engine

используются 4 луча, охватывающие после отгиба сектора угол в 30-45 градусов. При сборке ротора постоянный магнит 7 зажимается между магнитопроводом 6 и магнитопроводом 8, который повернут вокруг оси распределителя на 45°. Таким образом, на боковой поверхности магнитного ротора формируются 8 полюсов с попеременной полярностью. Задатчик фазы 3 служит для выбора группы цилиндров, в которой необходимо произвести воспламенение. Для 4 цилиндрового двигателя задатчик фазы состоит из немагнитного корпуса 11 и двух диаметрально противоположно расположенных постоянных магнитов 10 и 12, с вектором магнитной индукции направленным по радиусу. Для многоцилиндрового двигателя с числом цилиндров более 4 постоянные магниты задатчика фазы размещаются со смещением в осевом и окружном направлениях, кодируя текущую группу цилиндров для воспламенения. Задатчик фазы фиксируется на валу распределителя зажигания 4 посредством ввода оси от центробежного груза в соответствующее отверстие (прорезь) в корпусе 11. В дальнейшем, вращающий момент с корпуса задатчика фазы 11 через шлиц на его торцевой поверхности передается на шлиц фиксирующей втулки 9, которая жестко связана с магнитным ротором 2. Корпус датчиков Холла 1 выполнен из немагнитного материала и заключает в себе датчик Холла для работы с магнитным ротором 2 и датчики Холла для работы с задатчиком фазы 3. Для четырехцилиндрового двигателя применяются два датчика Холла - один для работы с магнитным ротором 2, другой для работы с задатчиком фазы 3. Для двигателей с числом цилиндров более четырех, для считывания кода группы цилиндров с задатчика фазы соответствующие датчики Холла размещаются в корпусе последовательно в ряд вдоль оси вращения вала На фиг.2 показан способ внутреннего размещения двух датчиков Холла для четырехцилиндрового двигателя. Приведенный на рисунке корпус датчиков Холла 1 выполнен на основе разъема 2РМ14Б добавлением цилиндрической крышки. Конструкция 4 beams are used, covering an angle of 30-45 degrees after bending the sector. When assembling the rotor, the permanent magnet 7 is clamped between the magnetic circuit 6 and the magnetic circuit 8, which is rotated around the axis of the distributor by 45 °. Thus, on the side surface of the magnetic rotor, 8 poles with alternating polarity are formed. The phase 3 adjuster serves to select the group of cylinders in which ignition is to be performed. For a 4-cylinder engine, the phase adjuster consists of a non-magnetic casing 11 and two diametrically opposed permanent magnets 10 and 12, with a magnetic induction vector directed along the radius. For a multi-cylinder engine with more than 4 cylinders, the permanent magnets of the phase setter are axially and circumferentially offset, encoding the current group of cylinders for ignition. The phase adjuster is fixed on the shaft of the ignition distributor 4 by inputting the axis from the centrifugal load into the corresponding hole (slot) in the housing 11. Subsequently, the torque from the phase adjuster housing 11 is transmitted through the slot on its end surface to the slot of the fixing sleeve 9, which is rigidly connected with a magnetic rotor 2. The housing of the Hall sensors 1 is made of non-magnetic material and comprises a Hall sensor for working with a magnetic rotor 2 and Hall sensors for working with a phase setter 3. For a four-cylinder engine two Hall sensors are used - one for working with a magnetic rotor 2, the other for working with a phase setter 3. For engines with more than four cylinders, to read the code of a group of cylinders from a phase setter, the corresponding Hall sensors are placed in series in a row along the axis of rotation of the shaft Figure 2 shows the method of internal placement of two Hall sensors for a four-cylinder engine. The case of Hall sensors 1 shown in the figure is made on the basis of the 2РМ14Б connector by adding a cylindrical cover. Design

полностью экранирована и защищена от воздействия окружающей среды. Корпус датчиков Холла 1 закрепляется на крышке распределителя зажигания 5 параллельно валу распределителя с минимальным зазором L от боковой поверхности магнитного ротора, как показано на фиг.2. Чувствительные площадки датчиков Холла в расчетном положении пересекаются вектором индукции магнитного поля под прямым углом.fully shielded and protected from environmental influences. The housing of the Hall sensors 1 is mounted on the cover of the ignition distributor 5 parallel to the distributor shaft with a minimum clearance L from the side surface of the magnetic rotor, as shown in FIG. The sensitive areas of the Hall sensors in the calculated position are crossed by the magnetic field induction vector at a right angle.

Принцип работы датчика основан на измерении магнитного поля создаваемого магнитным ротором с чередующимися магнитными полюсами. Количество одноименных полюсов на роторе равно количеству цилиндров обслуживаемых распределителем. При вращении ротора напряженность магнитного поля в районе датчиков Холла периодически проходит через ноль. Момент прохождения магнитного поля через ноль при зафиксированном датчике Холла определяется угловым положением распределительного вала. Датчик Холла использован с симметричным расположением порогов включения и выключения относительно нуля магнитного поля, например, биполярный датчик Холла SS41 фирмы Honeywell (включение 150G, выключение при - 150G при 85°С). Магнит ротора намагничивается так, чтобы максимальное поле в районе датчика было намного больше порогов переключения. Это позволяет избежать угловой погрешности при изменении намагниченности ротора или температуры. Частота вращения распределительного вала двигателя обратно пропорциональна периоду импульсов от магнитного ротора. Поворотом корпуса распределителя зажигания выставляют начальный угол опережения зажигания, соответствующий моменту включения (выключения) датчика Холла. Коррекция угла опережения зажигания в зависимости от частоты вращения и нагрузки на двигатель проводится в электронном блоке управления путем задержки искрообразования на расчетное время относительно момента включения (выключения) датчика Холла.The principle of operation of the sensor is based on measuring the magnetic field generated by a magnetic rotor with alternating magnetic poles. The number of poles of the same name on the rotor is equal to the number of cylinders served by the distributor. When the rotor rotates, the magnetic field strength in the area of the Hall sensors periodically passes through zero. The moment of passage of the magnetic field through zero with a fixed Hall sensor is determined by the angular position of the camshaft. The Hall sensor is used with a symmetrical arrangement of the on and off thresholds relative to zero magnetic field, for example, Honeywell bipolar Hall sensor SS41 (switching on 150G, switching off at - 150G at 85 ° C). The rotor magnet is magnetized so that the maximum field in the area of the sensor is much larger than the switching thresholds. This avoids the angular error when changing the magnetization of the rotor or temperature. The engine speed of the camshaft is inversely proportional to the period of the pulses from the magnetic rotor. By turning the ignition distributor housing, set the initial ignition timing corresponding to the moment the Hall sensor is turned on (off). Correction of the ignition timing depending on the speed and engine load is carried out in the electronic control unit by delaying the sparking for the estimated time relative to the moment the Hall sensor is turned on (off).

В системе зажигания, работающей совместно с рассматриваемым датчиком, может применяться бесконтактный метод распределения искры, называемый методом «холостой искры». Цилиндры 4 цилиндрового двигателя объединены в пары 1-4 и 2-3 и искрообразование в них происходит одновременно в двух цилиндрах, в цилиндре в котором заканчивается такт сжатия (рабочая искра) и в цилиндре, в котором происходит такт выпуска (холостая искра). Выбор группы цилиндров проводится электронным блоком управления в зависимости от логического уровня сигнала от датчика фазы в момент принятия решения. Для уменьшения влияния электромагнитных помех желательно использовать униполярный датчик со смещением порогов переключения в одну сторону, например, датчик Холла SS441A фирмы Honeywell (включение 120G, выключение при 15G при 85°С). Для многоцилиндрового двигателя с числом цилиндров более 4 объединение цилиндров в пары зависит от порядка их работы, а выбор группы цилиндров для искрообразования проводится с учетом комбинационного кода от датчиков фазы.In the ignition system, which works in conjunction with the sensor in question, a non-contact spark distribution method called the “blank spark” method can be used. Cylinders 4 of the cylinder engine are combined in pairs 1-4 and 2-3 and sparking in them occurs simultaneously in two cylinders, in the cylinder in which the compression stroke ends (working spark) and in the cylinder in which the exhaust stroke takes place (idle spark). The choice of a group of cylinders is carried out by the electronic control unit, depending on the logical level of the signal from the phase sensor at the time of the decision. To reduce the influence of electromagnetic interference, it is advisable to use a unipolar sensor with one-way switching thresholds shift, for example, a Honeywell Hall Effect Sensor SS441A (120G on, off at 15G at 85 ° C). For a multi-cylinder engine with a number of cylinders of more than 4, the combination of cylinders in pairs depends on the order of their operation, and the choice of a group of cylinders for sparking is carried out taking into account the combination code from the phase sensors.

Claims (3)

1. Датчик углового положения и частоты вращения распределительного вала на основе эффекта Холла, содержащий корпус датчиков Холла из немагнитного материала, в котором датчики Холла размещаются последовательно в ряд вдоль оси вала; магнитный ротор с чередующимися магнитными полюсами для определения углового положения и частоты вращения распределительного вала, выполненный в виде верхнего и нижнего магнитопроводов, кольцевого постоянного магнита, намагниченного в осевом направлении, и немагнитной фиксирующей втулки, соединяющей указанные элементы в единое целое; задатчика фазы для распределения искры в необходимую группу цилиндров, выполненного из немагнитного корпуса, в котором закреплены радиально намагниченные постоянные магниты, формирующие комбинационный код группы цилиндров на соответствующих им датчиках Холла, зафиксированного на валу распределителя зажигания посредством ввода оси от центробежного груза в соответствующее отверстие или прорезь в корпусе задатчика.1. The sensor of the angular position and frequency of rotation of the camshaft based on the Hall effect, comprising a housing of Hall sensors of non-magnetic material, in which Hall sensors are placed sequentially in a row along the axis of the shaft; a magnetic rotor with alternating magnetic poles for determining the angular position and frequency of rotation of the camshaft, made in the form of upper and lower magnetic cores, an annular permanent magnet magnetized in the axial direction, and a non-magnetic fixing sleeve connecting these elements into a single unit; phase adjuster for distributing the spark into the required group of cylinders made of a non-magnetic body, in which radially magnetized permanent magnets are fixed, forming the combination code of the cylinder group on their corresponding Hall sensors, fixed on the ignition distributor shaft by entering the axis from the centrifugal load into the corresponding hole or slot in the setter case. 2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что корпус датчиков Холла закреплен непосредственно на крышке распределителя зажигания.2. The sensor according to claim 1, characterized in that the housing of the Hall sensors is mounted directly on the ignition distributor cover. 3. Датчик по п.1, отличающийся тем, что в задатчике фазы установлен один постоянный магнит для синхронизации, а определение группы цилиндров для воспламенения проводится расчетом периода от момента синхронизации.
Figure 00000001
3. The sensor according to claim 1, characterized in that the phase setter has one permanent magnet for synchronization, and the determination of the group of cylinders for ignition is carried out by calculating the period from the moment of synchronization.
Figure 00000001
RU2007133589/22U 2007-09-10 2007-09-10 CORNER SENSOR AND ROTATION FREQUENCY OF THE SHAFT FOR THE IGNITION SYSTEM RU70553U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007133589/22U RU70553U1 (en) 2007-09-10 2007-09-10 CORNER SENSOR AND ROTATION FREQUENCY OF THE SHAFT FOR THE IGNITION SYSTEM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007133589/22U RU70553U1 (en) 2007-09-10 2007-09-10 CORNER SENSOR AND ROTATION FREQUENCY OF THE SHAFT FOR THE IGNITION SYSTEM

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU70553U1 true RU70553U1 (en) 2008-01-27

Family

ID=39110309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007133589/22U RU70553U1 (en) 2007-09-10 2007-09-10 CORNER SENSOR AND ROTATION FREQUENCY OF THE SHAFT FOR THE IGNITION SYSTEM

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU70553U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2457356C1 (en) * 2011-02-18 2012-07-27 Учреждение Российской академии наук Институт проблем машиноведения Ice ignition low-rpm sensor
RU2629691C1 (en) * 2016-03-17 2017-08-31 Виктор Андреевич Павлов Method of autonomous determining angular object positions with six degrees of spatial movement freedom

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2457356C1 (en) * 2011-02-18 2012-07-27 Учреждение Российской академии наук Институт проблем машиноведения Ice ignition low-rpm sensor
RU2629691C1 (en) * 2016-03-17 2017-08-31 Виктор Андреевич Павлов Method of autonomous determining angular object positions with six degrees of spatial movement freedom

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7552714B2 (en) Ignition device for an internal combustion engine and method for its operation
US7974767B2 (en) Method for detecting operating parameters of a power tool comprising an internal combustion engine
US7021127B2 (en) Self-powered wireless sensor assembly for sensing angular position of the engine crankshaft in a vehicle
US4459968A (en) Ignition system
US11119113B2 (en) Rotational speed sensor arrangement
US7019517B2 (en) Offset magnet rotary position sensor
RU70553U1 (en) CORNER SENSOR AND ROTATION FREQUENCY OF THE SHAFT FOR THE IGNITION SYSTEM
RU2364746C2 (en) Sensor of angular position and rotation frequency of cam shaft for ignition system
CA1208996A (en) Distributor construction and signal generator
US6747448B2 (en) Rotary position sensor methods and systems
US20080011272A1 (en) Apparatus and method for ignition timing for small gasoline engine
CN110277879B (en) Measuring system for engine crankshaft position
EP0375635B1 (en) A method and related system for controlling the ignition in internal combustion engines, particularly direct-ignition engines with individual coils
GB1566396A (en) Electrical displacement transducer
US6837100B1 (en) Detection of combustion misfiring
CN202718800U (en) Upper dead center signal device of engine
Gao et al. Experimental study and hardware design of diesel engine valve timing detection based on cylinder cover vibrations
US20210021177A1 (en) Engine crankshaft position sensor
JP3099973B2 (en) Engine ignition timing control device
JP4908438B2 (en) Cylinder discrimination device
CN210321599U (en) Crankshaft position sensor for electric injection motorcycle
CA1176752A (en) Rotational position and velocity sensing apparatus
JPS63101707A (en) Crank angle sensor
JP2567899B2 (en) Rotation signal detector for internal combustion engine
JPS609428Y2 (en) Engine signal generator

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20070910

MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20100911