DE3920150A1

DE3920150A1 - Winkelstellungsgeber

Info

Publication number: DE3920150A1
Application number: DE3920150A
Authority: DE
Inventors: Masayuki Ikeuchi; Toshiaki Hata
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-06-22
Filing date: 1989-06-20
Publication date: 1989-12-28
Also published as: JPH024975U; DE3920150C2; US5076249A; KR930003454Y1; KR900000878U

Description

Die Erfindung betrifft einen Winkelstellungsgeber einer Welle, der insbesondere in einem Zündverteiler einer Ma schine zur Aufnahme der Winkelstellung der Welle angeordnet ist.

Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch Hauptabschnitte eines Beispiels eines Winkelstellungsgebers, der in einem Zünd verteiler eines Motors angeordnet ist, bei dem die vorlie gende Erfindung Anwendung finden kann. Es ist ersichtlich, daß eine Welle 2, die synchron mit einer nicht gezeigten Brennkraftmaschine umläuft, in der Mitte eines Gehäuses 1 angeordnet ist. Auf der Welle 2 ist damit einstückig eine Scheibe 3 (Fig. 2) angeordnet, die zwei Sätze einer jeweils vorbestimmten Anzahl Durchgangslöcher oder Öffnungen 31 und 32 aufweist, die in zwei räumlichen Anordnungen in Umfangs richtung angeordnet sind. Im Gehäuse 1 und auf einer Seite der Scheibe 3 sind zwei lichtaussendende Elemente (nicht gezeigt), die den jeweiligen Anordnungen der Öffnungen 31 und 32 entsprechen, vorgesehen, und auf der anderen Seite der Scheibe 3 sind Lichtempfangs- bzw. Meßelemente 41 und 42, z. B. Fotodioden, vorgesehen, die ein Meßsignal ent sprechend der Winkelstellung der Welle 2 aufgrund des die Öffnungen 31 und 32 durchsetzenden Lichts erzeugen. Das Lichtempfangselement 41 hat einen Ausgangsanschluß, der über einen elektrischen Leiter 5 an eine Verarbeitungs schaltung 6 angeschlossen ist, die z. B. aus IS-Chips auf gebaut ist.

Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Winkelstellungsgeber die Scheibe 3 von der mit der Maschine verbundenen Welle 2 gedreht wird, empfangen die Lichtempfangselemente 41 und 42 intermittierend Licht von den nicht gezeigten lichtaussen denden Elementen, wobei dieses Licht die Öffnungen in der Scheibe 3 durchsetzt. Dann kann die Winkelstellung der Welle 2 dadurch bestimmt werden, daß die Ausgangssignale der Lichtempfangselemente 41 und 42 in der Verarbeitungs schaltung 6 verarbeitet werden. Die so erhaltene Winkel stellung kann als Referenzwinkelstellung zur Regelung des Zündzeitpunkts der Maschine genützt werden.

Bei dem so aufgebauten Winkelstellungsgeber befindet sich der elektrische Leiter 5, der in das gegossene Kunstharz eingebettet ist, nahe demjenigen Innenumfangsteil des Gehäuses 1, der nahe bei der Welle 2 liegt. In der Welle 2 und der Scheibe 3 kann jedoch aufgrund der Zündung eine Hochspannung induziert werden. Daher kann der Winkelstel lungsgeber der vorgenannten Art, bei dem der Eingangssi gnalleiter 5 hoher Impedanz und hoher Empfindlichkeit nahe der Welle 2 angeordnet ist, möglicherweise durch die ge nannte Hochspannung nachteilig beeinflußt werden, was einen fehlerhaften Betrieb des Winkelstellungsgebers zur Folge hat.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Winkelstellungsgebers, der die vorgenannten Probleme nicht aufweist, der ferner zuverlässig und präzise arbeitet und der gegenüber der in der Welle induzierten Hochspannung unempfindlicher ist.

Der Winkelstellungsgeber nach der Erfindung, der im Zünd verteiler einer Maschine angeordnet ist und eine Winkel stellung einer Welle (2) aufnimmt, mit einem Meßelement, das die Welle umgebend angeordnet ist und ein einer Winkel stellung der Welle entsprechendes Meßsignal erzeugt, mit einer die Welle umgebenden Verarbeitungsschaltung, die das Meßsignal vom Meßelement verarbeitet, und mit einem elek trischen Leiter, der das Meßelement und die Verarbeitungs schaltung elektrisch verbindet, ist dadurch gekennzeich net, daß der elektrische Leiter in einer von der Welle aus reichend weit entfernten Lage angeordnet ist, so daß eine unerwünschte Auswirkung einer in der Welle eventuell auf tretenden Hochspannung auf das Meßsignal verringert ist.

Da gemäß der Erfindung der Leiter hinreichend weit von der Welle entfernt angeordnet ist, wird die Koppelkapazität zwischen dem Leiter und der Welle verringert, und Überla gerungsstörsignale werden verringert, wodurch ein fehler hafter Betrieb des Winkelstellungsgebers minimiert wird.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Winkel stellungsgeber, bei dem die Erfindung anwend bar ist, wobei die umlaufende Scheibe entfernt ist;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die umlaufende Scheibe des Winkelstellungsgebers von Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer Ausfüh rungsform des Winkelstellungsgebers nach der Erfindung; und

Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf den Winkel stellungsgeber nach der Erfindung, wobei die umlaufende Scheibe entfernt ist.

Die folgende Beschreibung nimmt nunmehr auf die Fig. 3 und 4 Bezug. Es ist ersichtlich, daß die Welle 2, die synchron mit einer (nicht gezeigten) Brennkraftmaschine umläuft, in der Mitte eines Gehäuses 1 angeordnet ist. Auf der Welle 2 ist einstückig damit eine Scheibe 3 entsprechend den Fig. 2 und 3 angeordnet, die zwei Sätze einer jeweils vorbestimm ten Anzahl Durchgangslöcher oder Öffnungen 31 und 32 auf weist, die in zwei räumlichen Anordnungen in Umfangsrich tung vorgesehen sind. Im Gehäuse 1 und auf einer Seite der Scheibe 3 sind zwei lichtemittierende Elemente (nicht ge zeigt) entsprechend den jeweiligen Anordnungen der Öffnun gen 31 und 32 vorgesehen, und auf der anderen Seite der Scheibe 3 sind Lichtempfangselemente 41 und 42, z. B. Foto dioden, angeordnet, die aufgrund des die Öffnungen 31 und 32 durchsetzenden Lichts ein Meßsignal erzeugen, das der Winkelstellung der Welle 2 entspricht. Gemäß der Erfindung ist ein Ausgangsanschluß 41 a des Lichtempfangselements 41 über einen elektrischen Leiter 50 an die IC-Verarbeitungs schaltung 6 angeschlossen. Fig. 4 zeigt, daß der Leiter 50 dieses Ausführungsbeispiels von dem Ausgangsanschluß 41 a des Lichtempfangselements 41 zuerst im wesentlichen nach radial außen zum Außenrand des Gehäuses 1 verläuft, wo er umgebogen ist, so daß er über eine vorbestimmte Strecke in Umfangsrichtung verläuft. Dann ist der Leiter 50 nach radial innen zur Verarbeitungsschaltung 6 hin umgebogen, wo er an einen Eingangsanschluß 6 a geführt ist. Man kann also sagen, daß der Leiter 50 eine Lage einnimmt, die von der Welle 2 ausreichend weit entfernt ist, bzw. daß der Leiter so verläuft, daß er nicht in die Nähe der Welle 2 gelangt.

Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Winkelstellungsgeber die Scheibe 3 von der mit der Maschine verbundenen Welle 2 gedreht wird, empfangen die Lichtempfangselemente 41 und 42 intermitierend Licht von den lichtemittierenden Elementen (nicht gezeigt), wobei dieses Licht die Öffnungen 31 und 32 in der Scheibe durchsetzt. Dann kann die Winkelstellung der Welle 2 bestimmt werden durch Verarbeitung der Ausgangs signale der Lichtempfangselemente 41 und 42, die über den Leiter 50 der Verarbeitungsschaltung 6 zugeführt werden. Die so erhaltene Winkelstellung kann als Referenzwinkel stellung für die Regelung des Zündzeitpunkts der Maschine genützt werden.

Der Aufbau des Winkelstellungsgebers nach der Erfindung unterscheidet sich also von demjenigen nach Fig. 1 dadurch, daß der elektrische Leiter 50 an einer von der Welle 2 hinreichend weit entfernten Stelle angeordnet ist, so daß die unerwünschte Auswirkung einer Hochspannung, die in der Welle 2 auftreten kann, erheblich verringert wird.

Da nach der Erfindung der Leiter 50, der das Lichtempfangs element 41 mit der Verarbeitungsschaltung 6 verbindet, im Gehäuse 1 hinreichend weit von der Welle 2 entfernt liegt, ist die Koppelkapazität zwischen dem Leiter 50 und der Wel le 2 gering, und Überlappungsstörsignale werden verringert, wodurch die Gefahr eines fehlerhaften Betriebs des Winkel stellungsgebers minimiert und seine Zuverlässigkeit ver bessert wird.

Bei der vorstehenden Ausführungsform werden zwar als Meß elemente die lichtaussendenden Elemente 7 und die Licht empfangselemente 41 und 42 eingesetzt; es können aber auch andere Meßelemente eingesetzt werden. Im übrigen braucht der Leiter 50 nicht unbedingt in das Gießharz eingebettet zu sein.

Wie vorstehend erläutert wurde, ist bei der Erfindung der das Lichtempfangselement und die Verarbeitungsschaltung elektrisch verbindende elektrische Leiter in einer Lage angeordnet, die von der Welle ausreichend weit entfernt ist, um eine unerwünschte Auswirkung einer in der Welle möglicherweise auftretenden Hochspannung auf das Meßsignal zu verringern. Daher ist der Winkelstellungsgeber gegenüber der in der Welle induzierten Hochspannung weniger empfind lich und arbeitet zuverlässig und präzise.

Claims

1. Winkelstellungsgeber, der im Zündverteiler einer Ma schine angeordnet ist und eine Winkelstellung einer Welle (2) aufnimmt, mit
einem Meßelement (41, 42), das die Welle (2) umgebend angeordnet ist und ein einer Winkelstellung der Welle (2) entsprechendes Meßsignal erzeugt;
einer die Welle (2) umgebenden Verarbeitungsschaltung (6), die das Meßsignal vom Meßelement (41, 42) verarbeitet; und
einem elektrischen Leiter (50), der das Meßelement (41, 42) und die Verarbeitungsschaltung (6) elektrisch verbin det,
dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter (50) in einer von der Welle (2) ausreichend weit entfernten Lage angeordnet ist, so daß eine unerwünschte Auswirkung einer in der Welle (2) even tuell auftretenden Hochspannung auf das Meßsignal ver ringert ist.

2. Winkelstellungsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter (50) vom Meßelement (41) im wesentlichen nach radial außen zum Außenrand des Gehäuses (1) verläuft, wo er umgebogen ist und im wesentlichen in Umfangsrichtung verläuft und dann im wesentlichen nach radial innen zur Verarbeitungsschaltung (6) hin umgebogen und an diese angeschlossen ist.