[实用新型]具有闭合角控制信息的磁感应点火信号发生器

说明书

本实用新型涉及汽油发动机无触点电子点火系统，具有闭合角控制信息的磁感应式点火信号发生器，属汽油发动机点火类。

目前，汽油发动机中气缸内燃料和空气的混合气大多采用高压电火花点火。其中又分有二大类，一类是有触点点火器，它是通过触点的开合，切断或接通点火线圈的初级电流，从而在次级线圈中产生点火所需要的高压，由于触点在机械和电气上都会磨损，高速性能亦差，因此这类正在被淘汰，另一类是无触点电子点火器，它是利用点火信号发生器与一个点模块(电子部件)来代替传统的有触点点火系统中的触点及相应的凸轮机构，实现接通和断开点火线圈的初级电流，从而在点火线圈次级电路产生汽油机点火所需要的电火花。由于取消了触点，也就没有了传统的有触点点火系统的各种故障和维修。而无触点电子点火系统按其点火信号产生的方式，可分为以下几种形式：1、磁感应式；2、霍尔效应式；3、光电式；4、电磁振动式。目前国内外汽车汽油机无触点点火器，以磁感应式和霍尔效应式较为普遍。磁感应式点火器主要由磁脉冲信号发生器、分电器、电子点火控制器和点火线圈等组成，磁脉冲信号发生器，装在分电器内，常见的国外磁脉冲信号发生器的结构形式如图1，图2所示，图1是日本丰田汽车，日本电装公司，美国克来斯勒汽车点火系统中使用了磁脉冲信号发生器，而国内和苏联汽车点火系统大都采用图2结构的磁脉冲传感器。但上述两种目前流行的电磁脉冲传感器输出信号除不能直接实现闭合角调节外，还存在下列几个共同缺陷：1、磁路安排不尽合理，磁路效率低，由于漏磁等原因，磁钢体积大；2、这两种传感器对点火触发信号产生波形延滞，需要在机械上采取措施才能弥补，在某些情况这也很难实现；3、结构上对气隙不能调节。

本实用新型的目的：在于针对上述国内外磁感应点火信号发生器存在缺点，设计一种新型实用的体积小，磁效率高，其输出信号含有闭合角控制信息的磁感应点火信号发生器，使其与配套的电子点火模块组成一个点火系统，实现闭合角调节，所谓闭合角信息即是促使电子开关电路导通角时间信息，并消除由于波形滞后带来的点火延滞。

为了达到上述目的，本实用新型是这样来实现的：将磁钢设计在线圈骨架内，磁通路径为磁钢N极→极头→气隙→转子→气隙→底板→磁轭→S极。由于磁钢置于线圈内，漏磁通成为有效成分参与电磁感应作用，极头和信号轮组合，通过几何拓朴设计，可以控制信号发生器的输出波形，输出讯号含有闭合角控制信息，其输出直接送入电子模块中的电子开关电路，即可实现闭合角自动调节，无需从电路上增加环节，从而提高整个系统的可靠性。

下面结合附图，对本实用新型作进一步说明。

附图1是国内外常用的一种结构形式的磁脉冲传感器。

附图2是另一种常用的磁脉冲传感器组成及安装图。

附图3是本实用新型原理结构图。

附图4是本实用新型4缸实施例参数选择图。

参考附图3，本实用新型由磁轭1，磁钢2，极头3，线圈4，和信号轮5等组成，磁钢2和极头3同装在线圈4骨架内，以取得最有效地利用磁路，这时，磁通路径为磁钢2的N极→极头3→气隙→信号轮5→气隙→底板→磁轭1→磁钢2S极，极头3和信号轮5，通过对信号轮5的几何图形的设计，两者组合后磁脉冲信号发生器输出包含闭合角控制信息，不需要添加任何附加电路，只要与电子开关电路相连接就可实现点火系统的闭合角调节，改变信号轮极头数，可以适用于2缸，3缸，4缸，6缸，8缸等汽油机而通过对信号轮几何图形的设计可以消除波形上的滞后作用。本实用新型实施例以4缸汽油点火讯号发生器为例，根据电磁感应定律，传感器输出信号电压为：

e＝-wdφ/dt.......... (1)

式中W为线圈绕组匝数，φ为线圈磁通。

为简化叙述起见，假设传感器中的磁钢产生一个恒定的磁压为Um，则线圈磁通φ可由下式(2)表示：

φ＝Um/L＝Um/Rm...........(2)

式中Rm＝L/μs为磁阻，L为气隙长度，S为截面积(2)式表明φ值与信号轮几何结构参数SL有关，因此通过信号轮几何尺寸的设计，变化磁阻实现输出信号含有闭合角控制信息的磁感应点火器，图4是一种4缸发动机用的信号轮几何图形，通过控制b1，b2，H1，H2，R等尺寸选择来实现闭合角控制信息，4缸信号轮有4个均匀分布的极头，6缸有6个均匀分布的极头，同样以此类推，其中H1为极头上升面高度，H2为下降面高度；b2为极头上端宽度，b1为H2下端点宽度，R为H2下端点和另一个极点的H1上升段下端点之间的园弧段半径。

本实用新型由于结构简单，降低了制造成本，并具有节油，省维修，排污低等良好性能。