專利名稱：一種汽車無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火器的凸輪傳感器設(shè)置方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火器的傳感器設(shè)置方法及其裝置，尤其涉及汽車分電器的凸輪傳感點(diǎn)火信號(hào)的方法及其裝置。
汽車的無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火器已經(jīng)在國(guó)內(nèi)逐漸推廣使用(包括汽油發(fā)動(dòng)機(jī))，但在工藝及技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍相去甚遠(yuǎn)。目前，國(guó)內(nèi)汽車主機(jī)廠仍未廣泛采用無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火器，而仍采用白金凸輪有觸點(diǎn)點(diǎn)火器，其中一個(gè)重要的方面是傳感器裝置在制作及安裝上仍有技術(shù)及工藝上問(wèn)題未及克服。現(xiàn)有無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火的傳感器裝置可分為磁脈沖傳感方法及霍爾傳感方法及其裝置。這兩種傳感器均裝置于分電器內(nèi)，磁脈沖(亦稱電磁式)傳感器的缺點(diǎn)是輸出信號(hào)的幅度隨汽車速度變化而變化，是一種正弦信號(hào)，在汽車低速時(shí)甚至無(wú)信號(hào)輸出，頻率響應(yīng)特性(尤其是高頻特性)稍差；霍爾傳感器克服了電磁式的若干弱點(diǎn)，但現(xiàn)有的霍爾傳感器在裝置結(jié)構(gòu)上存在以下不足其中CN89211205.0是本申請(qǐng)人的專利，在分火頭上安裝與汽缸數(shù)對(duì)應(yīng)的永磁材料塊用以觸發(fā)霍爾傳感器及點(diǎn)火電路，但由于分火頭本身就是易損件，用這種專用的分火頭就成本過(guò)高。國(guó)內(nèi)外更常用的霍爾傳感器裝置采用如下方式，即在霍爾元件與永磁材料間置有帶缺口的磁分割板(鐵質(zhì))，板連動(dòng)裝于分電器軸上，用以觸發(fā)霍爾信號(hào)，這種裝置的不足在于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，無(wú)法在不更換分電器的條件下使用，而且本身的可靠性和耐久性仍未得到最后解決。為了解決凸輪白金觸點(diǎn)火器的缺點(diǎn)，還有從凸輪白金觸點(diǎn)引出信號(hào)再經(jīng)過(guò)放大電路驅(qū)動(dòng)的點(diǎn)火器，這還是有觸點(diǎn)的點(diǎn)火器，還不能根本淘汰白金。而且?guī)О捉鹩|點(diǎn)的分電器是最常用的和大量使用的產(chǎn)品。目前的年產(chǎn)量仍達(dá)二百萬(wàn)臺(tái)(包括汽車配件市場(chǎng))。
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有霍爾傳感器裝置的不足，提出一種可以利用現(xiàn)有分電器結(jié)構(gòu)的無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火器的傳感方法，又可以對(duì)現(xiàn)有無(wú)觸點(diǎn)分電器作重大改進(jìn)，并制成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低、可靠性好的汽車點(diǎn)火霍爾傳感器裝置。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是其特征是采用霍爾傳感器與分電器軸連動(dòng)的觸發(fā)凸輪構(gòu)成傳感器裝置，霍爾傳感器平面與分電器軸連動(dòng)的觸發(fā)凸輪表面貼近，與分電器軸連動(dòng)的觸發(fā)凸輪上制有與汽缸數(shù)對(duì)應(yīng)的凸臺(tái)。與上述方法相對(duì)應(yīng)的裝置是霍爾齒輪傳感器裝于分電器內(nèi)，傳感器平面與凸輪的間隔為0.2-3mm。
本發(fā)明所述的霍爾傳感器可以是霍爾齒輪傳感器，與分電器軸連動(dòng)的觸發(fā)凸輪為白金觸發(fā)凸輪本身或者為具有與汽缸數(shù)對(duì)應(yīng)的齒數(shù)的齒輪。
本發(fā)明的特點(diǎn)是由于采用霍爾齒輪傳感器及分電器軸相連的觸發(fā)輪構(gòu)成傳感器裝置，可以通過(guò)齒輪的凸面寬度或通過(guò)霍爾傳感器平面偏角的調(diào)整來(lái)決定閉合角或點(diǎn)火時(shí)間，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，制作成本低，不但可供主機(jī)廠和維修市場(chǎng)，而且還能方便改裝已有汽車，排污減少(尤其在怠速時(shí))。另一方面的優(yōu)點(diǎn)在于傳感器裝置在分電器內(nèi)所占的體積大大小于隔磁板式無(wú)觸點(diǎn)分電器，有利于點(diǎn)火器的一體化安裝。本裝置經(jīng)點(diǎn)火臺(tái)架試驗(yàn)表明完全等同現(xiàn)有無(wú)觸點(diǎn)的傳感器，在高速8000轉(zhuǎn)/分鐘(3缸車)時(shí)點(diǎn)火正常、不斷火。而汽車實(shí)車運(yùn)行實(shí)驗(yàn)更表明其點(diǎn)火工作的一直維持在理想狀態(tài)，從而保證本發(fā)明的可靠性和耐久性?？傊景l(fā)明可望使整個(gè)汽車點(diǎn)火傳感器裝置及其點(diǎn)火器帶來(lái)巨大的影響。即使以齒輪替換凸輪也可以不更換分電器。本發(fā)明可望從根本上淘汰白金。同理，本裝置用于其它汽油發(fā)動(dòng)機(jī)也沒(méi)有超出本發(fā)明的范圍。
以下結(jié)合附圖和通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為本發(fā)明的霍爾齒輪傳感器裝置置于現(xiàn)有分電器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的與分電器連動(dòng)的觸發(fā)凸輪替換成與汽缸數(shù)對(duì)應(yīng)的齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是另一種齒輪構(gòu)成霍爾傳感器的實(shí)施例圖。
圖4為霍爾傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為四缸發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪觸發(fā)的霍爾傳感器裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為另一種觸發(fā)齒輪的外形圖。
如圖2所示，典型的霍爾齒輪傳感器(亦稱輪速傳感器)1如A3046，3056，3058，系用于工業(yè)齒輪計(jì)數(shù)及控制方面使用的器件，在汽車上僅見(jiàn)報(bào)道用于轉(zhuǎn)速測(cè)量和剎車控制，貼裝有永磁體(N或S極與霍爾平面相貼均可，但點(diǎn)火觸發(fā)信號(hào)輸出不同)，永磁體2一般以稀土永磁體和金屬永磁體，也可選用Y30以上具有較大磁能積的鐵氧體，輸出信號(hào)是根據(jù)前面被測(cè)鐵質(zhì)物質(zhì)(凸輪)的運(yùn)動(dòng)而感應(yīng)出磁通量的變化而變化，所以在齒輪的齒經(jīng)過(guò)霍爾傳感器而且貼近時(shí)，霍爾輸出信號(hào)，霍爾傳感器為有源元件。本實(shí)施例中其信號(hào)輸出主要由于凸輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)相鄰的凸輪面與霍爾接近時(shí)，霍爾傳感器中并列的雙霍爾感應(yīng)的信號(hào)已有變化，經(jīng)運(yùn)算后其輸出已是高低電平的數(shù)字控制信號(hào)，因此與點(diǎn)火器組件即由開(kāi)關(guān)管構(gòu)成的電子開(kāi)關(guān)十分容易組合，霍爾輸出驅(qū)動(dòng)點(diǎn)火系。圖2中，霍爾傳感器中的兩個(gè)霍爾E1，E2，其輸出狀態(tài)為E1＞E2時(shí)為高電位，E1≤E2時(shí)為低電位，在一般點(diǎn)火電路中，霍爾輸出控制點(diǎn)火開(kāi)關(guān)使工作電流在次級(jí)線圈中感應(yīng)高壓。在凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，三角凸輪面的兩種狀態(tài)，使E1，E2磁通量產(chǎn)生相反變化。E1＞E2點(diǎn)火器電流通，E1＝E2時(shí)點(diǎn)火器斷開(kāi)點(diǎn)火電流，分電器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，點(diǎn)火器就周而復(fù)始地形成點(diǎn)火過(guò)程。圖2中三面凸輪8對(duì)應(yīng)三缸汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，為了保證在高速時(shí)穩(wěn)定觸發(fā)和調(diào)節(jié)點(diǎn)火正時(shí)，本實(shí)施例中霍爾平面與凸輪軸外圓的平面成一偏角，一般1-30度角，并且可以通過(guò)調(diào)節(jié)偏角用以調(diào)節(jié)點(diǎn)火的閉合角及其點(diǎn)火正時(shí)(閉合角在無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火電路中系指充放電時(shí)間之比，點(diǎn)火正時(shí)調(diào)節(jié)亦可用原有分電器內(nèi)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu))。對(duì)于用原來(lái)的三面凸輪而言，在偏角小于4度時(shí)點(diǎn)火閉合角基本上與白金觸點(diǎn)的相同，均為55度左右。視不同面數(shù)的凸輪偏角亦略有不同(四面、六面凸輪軸偏角可以更小)，這樣可以保證凸輪凸部接近時(shí)觸發(fā)，其余均同圖2例，凸輪凸部接近時(shí)的前平面平行于霍耳平面時(shí)觸發(fā)霍爾，這樣每個(gè)凸輪面只給出一次精確的點(diǎn)火信號(hào)，而不會(huì)誤動(dòng)作或給出多次信號(hào)。
圖2中為3個(gè)齒輪對(duì)應(yīng)3缸，霍爾1及磁體2裝在一支架3上，支架上固定孔6及安裝簧片與分電器上的柱等結(jié)構(gòu)件配合，用以固定支架，也可以螺釘并在分電器板上打相應(yīng)孔來(lái)安裝支架，同時(shí)有引線5連出至點(diǎn)火器組件。霍爾、磁體、引線及支架一體化制成為好，如以熱固性或熱塑性塑料在模具中成型。為了調(diào)整霍爾平面與外緣形成的切平面偏角，可將支架上固定孔6制成槽狀孔，在分電器底板平面上制成與槽相匹配的柱7，也可以在支架上制有與分電器上結(jié)構(gòu)件的相匹配的柱、孔等其它調(diào)節(jié)裝置。
圖1、3、6為本發(fā)明的與分電器連動(dòng)的觸發(fā)凸輪替換成與汽缸數(shù)對(duì)應(yīng)的齒輪的結(jié)構(gòu)，將與分電器連動(dòng)的觸發(fā)凸輪簡(jiǎn)單替換成與汽缸數(shù)對(duì)應(yīng)的齒輪10。圖中為亦與三缸發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的三個(gè)齒輪，齒輪面有一定的長(zhǎng)度和形狀的要求，這是由于齒輪傳感器的應(yīng)用于無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火器必須考慮齒輪與凸輪的很大不同，因?yàn)楸仨毷裹c(diǎn)火閉合角在一定的范圍。因此，齒輪的形狀是這樣的齒輪上與霍爾平面貼近的近似為園弧的外緣平面占整個(gè)園周的1/5-1/2，圖1、3中的最外緣均占整個(gè)園周的1/3。但如圖4所示的與四缸發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的齒輪，其最外緣占整個(gè)園周的1/4-1/2圖3中齒輪上與霍爾平面貼近的近似為園弧的外緣平面一端向園心內(nèi)收，另一端截?cái)嘈纬梢积X。圖6的齒輪外形幾乎接近于現(xiàn)有的白金凸輪，其齒輪外緣的曲面形狀為兩段漸開(kāi)線形并在齒輪的凸端相交，齒輪的齒形狀還有多種類似的選擇，但這些都沒(méi)有超出本發(fā)明的范圍。而且在這個(gè)意義上，本發(fā)明實(shí)際上提供了一種新型無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火汽車分電器。
圖1、3中霍爾傳感器中可以是并列的雙霍爾構(gòu)成的齒輪傳感器，其工作機(jī)制同上述實(shí)施例，亦可以是普通霍爾傳感器，典型的如UGS3020、UGS3120，這是一種開(kāi)關(guān)型霍爾。前者的霍爾平面與齒輪軸外圓的平面可成一偏角，后者的傳感器結(jié)構(gòu)采用圖4的實(shí)施例，將一塊同上述實(shí)施例的永磁體2與霍爾1以上下位置直線排列，二者之間有隔磁片11或者二者之間間隔在2.5mm以上，隔磁片以鐵質(zhì)材料制成。這樣當(dāng)鐵質(zhì)齒輪的外齒面平面與傳感器平面貼近時(shí)，永磁體通過(guò)齒面及霍爾構(gòu)成磁回路，霍爾產(chǎn)生一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)(一般是從高電平轉(zhuǎn)變成低電平)?；魻柵c永磁體在同一平面上，此平面與齒輪的外齒面平面間隔為0.15-2mm，尤其以0.2-0.5mm為佳。霍爾與永磁體亦一體化固定，如以熱固性或熱塑性塑料在模具中成型，在分電器上的安裝可采用柱孔配合插接式等等。此時(shí)并不需要霍爾平面與齒輪軸外圓的平面有意成一偏角。用開(kāi)關(guān)型霍爾制成的傳感器不但遠(yuǎn)遠(yuǎn)比隔磁板傳感器性能好，而且成本更低，傳感可靠，更利于生產(chǎn)廠家采用。
圖1、3中分電器4的主要結(jié)構(gòu)不作任何變化，只是將原先的凸輪軸換成對(duì)應(yīng)缸數(shù)(3、4、6中任選)的軸及齒輪，分電器軸仍用現(xiàn)有廣為使用的用于觸發(fā)白金觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的凸輪軸。
圖5的結(jié)構(gòu)完全同圖3相同，分電器底板上的固定柱7為原來(lái)固定白金觸點(diǎn)所用，在支架上還設(shè)有固定柱9，與分電器底板的孔相配合，此處不多贅述。
改裝現(xiàn)有車輛時(shí)，只要拆除白金，換上裝有本裝置的一體化支架，當(dāng)然連接并裝上成熟的電子點(diǎn)火組件，即成為無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火器，點(diǎn)火正時(shí)調(diào)節(jié)亦可沿用原分電器的結(jié)構(gòu)。電子點(diǎn)火器組件同現(xiàn)有工藝，其輸入連接霍爾傳感器的輸出，其輸出連接點(diǎn)火線圈，當(dāng)霍爾輸出為高電平時(shí)，功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，而當(dāng)霍爾傳感器輸出為低電平時(shí)，點(diǎn)火線圈的次線感應(yīng)出高壓點(diǎn)火信號(hào)，此處不再詳述。綜上所述，本發(fā)明具有廣泛的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1.一種汽車無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火的傳感器設(shè)置方法，其特征是采用霍爾傳感器與分電器軸連動(dòng)的觸發(fā)凸輪構(gòu)成傳感器裝置，霍爾傳感器平面與分電器軸連動(dòng)的觸發(fā)凸輪表面貼近，與分電器軸連動(dòng)的觸發(fā)凸輪上制有與汽缸數(shù)對(duì)應(yīng)的凸臺(tái)。
2.由權(quán)利要求1所述的汽車無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火的傳感器設(shè)置方法，其特征是所述的與分電器軸連動(dòng)的觸發(fā)凸輪為白金觸發(fā)凸輪本身或者為具有與汽缸數(shù)對(duì)應(yīng)的齒數(shù)的齒輪。
3.由權(quán)利要求1、2所述的汽車無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火的傳感器設(shè)置方法，其特征是所述的霍爾傳感器平面與凸輪軸外圓的平面成1-30度偏角，并通過(guò)調(diào)節(jié)偏角用以調(diào)節(jié)點(diǎn)火的閉合角及其點(diǎn)火正時(shí)。
4.由權(quán)利要求1、2所述的汽車無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火的傳感器設(shè)置方法，其特征是所述的霍爾傳感器采用普通霍爾傳感器，以永磁體(2)與霍爾(1)以上下位置直線排列，二者之間有隔磁片(11)或者二者之間間隔在2.5mm以上。
5.由權(quán)利要求1、2所述的汽車無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火的傳感器設(shè)置方法，其特征是所述的霍爾傳感器為并列的雙霍爾構(gòu)成的齒輪傳感器。
6.由權(quán)利要求1、2所述的汽車無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火的傳感器設(shè)置方法，其特征是所述的齒輪的形狀是這樣的齒輪上與霍爾平面貼近的近似為園弧的外緣平面占整個(gè)園周的1/5-1/2。
7.一種汽車無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火的傳感器裝置，其特征是采用霍爾傳感器與分電器軸連動(dòng)的觸發(fā)輪構(gòu)成傳感器裝置，與分電器軸連動(dòng)的觸發(fā)輪上制有與汽缸數(shù)對(duì)應(yīng)的齒輪或凸臺(tái)，霍爾齒輪傳感器裝于分電器內(nèi)，傳感器平面與齒輪的間隔為0.2-3mm。
8.由權(quán)利要求7所述汽車無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火的傳感器裝置，其特征是所述霍爾(1)及磁體(2)裝在一支架(3)上，支架上固定孔(6)與分電器上的結(jié)構(gòu)件配合，所述霍爾傳感器為并列的雙霍爾構(gòu)成的齒輪傳感器，所述分電器軸的觸發(fā)輪為用于觸發(fā)白金觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的凸輪。
9.由權(quán)利要求7所述的汽車無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火的傳感器裝置，其特征是所述霍爾傳感器采用普通霍爾傳感器，以永磁體(2)與霍爾(1)以上下位置直線排列，二者之間有隔磁片(11)或者二者之間間隔在2.5mm以上，觸發(fā)輪為齒輪，齒輪的形狀是這樣的齒輪上與霍爾平面貼近的近似為園弧的外緣平面占整個(gè)園周的1/5-1/2。
10.由權(quán)利要求8所述的汽車無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火的傳感器裝置，其特征是霍爾平面與凸輪軸外圓切平面成1-30度角。
全文摘要
一種汽車無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火器的凸輪傳感器設(shè)置方法及其裝置,采用霍爾傳感器與分電器軸連動(dòng)的觸發(fā)凸輪構(gòu)成傳感器裝置,霍爾傳感器平面與分電器軸連動(dòng)的觸發(fā)凸輪表面貼近,與分電器軸連動(dòng)的觸發(fā)凸輪上制有與汽缸數(shù)對(duì)應(yīng)的凸臺(tái)。與分電器軸連動(dòng)的觸發(fā)凸輪為白金觸發(fā)凸輪本身或者為具有與汽缸數(shù)對(duì)應(yīng)的齒數(shù)的齒輪。本發(fā)明可以通過(guò)齒輪的凸面寬度或通過(guò)霍爾平面偏角的調(diào)整來(lái)決定閉合角或點(diǎn)火時(shí)間,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,所占的體積大大減小。
文檔編號(hào)F02P7/00GK1186905SQ97107120
公開(kāi)日1998年7月8日 申請(qǐng)日期1997年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月10日
發(fā)明者孫立生 申請(qǐng)人:孫立生