[发明专利]用于内燃机的编码器和传感器系统

说明书

本发明总的涉及一个点火定时控制系统，更具体地说，涉及一个具有相对发动机轴位置定时点火的磁传感能力的系统。

事实上现今生产的所有内燃发动机包括一个监视与控制点火定时的电子控制单元。那些曾经通过各种机械联动装置控制的功能愈来愈多地由电子控制单元来控制。利用这种控制装置，发动机的点火定时及每个汽缸阀的燃料喷射功能可以精确地受到控制。这种精确性为发动机提供了较高的效率及应变性以改变工作条件。

现今通常使用的分配器传感器对于每个待点火的火花塞产生出一个脉冲或一个上升沿。

许多当前使用的分配器不能提供出控制燃料喷射系统所需的信息，此外，这样的系统也不能对电子控制单元提供出指示哪个火花塞将要被点火的信息。电子控制部件利用判断传感器信号之间的发动机速度及在接收到一个传感器信号后延迟一个计算的时间点火，由此来控制相对于阀及燃料喷射定时以前的点火。

在美国专利US 4,742,811中，OKada等人公开了一种利用贴在轴上的三个轴向相邻的磁铁柱的点火定时控制系统。每个磁铁柱相对于一个霍耳传感器转动，后者在轴转动的不同角度位置上产生出信号。第一排磁铁是绕柱对称放置的；第二排是非对称放置的；而第三排是对称放置的，但是有一个脉冲与其余的脉冲有区别，其区别在于在该脉冲结束时有一个非常小的反向极点。通过电子控制单元对这三种信号的处理提供出对于系统正确运行所必备的识别能力。

在OKada的专利中，磁铁柱一个高于另一个地排列，对于所述的组装，要有一个大体上最小的高度要求。再者，在第一柱中的二十四个对称的磁极表明：每个极对应于该柱圆周上的15度角度。较宽脉冲对应的角度限制了该装置的功能的精度。这个不精确性可采用三个磁铁柱来克服，而不采用较少数目的磁铁柱。

在Lemen的美国专利US 3,373,729中公开了一种内燃机用的电子点火系统，它应用了一个在其外围上等距离布置了多个磁铁的盘。该盘在垂直于其轴的方向上锯成一个槽，在该槽的两边盘的外围上具有在轴向上极性相反的磁铁。在槽的中间放置了一个霍耳传感器，它根据在盘转动时产生的波动磁场产生出点火信号。这个装置实质上用于取代在标准机械定时点火系统中的分配器的断闭点。该发明因而消除了机械的接触点以及它们的缺点，但是它没有改进点火及燃料喷射定时的精确度。

以上描述了在现有的装置及方法中的公知限制因素。于是，非常明显，需要提供一种用以直接克服一种或多种前述限制因素的具有优越性的变型。因此，本发明在于提出一种合适的变型，它将包含在以下公开的全部技术特征。

本发明的一个方面在于提供一种内燃机用的高分辨率的传感器系统，它包括：第一及第二磁编码环，它们能适当地安装以便与发动机同步地运动；第一及第二信号采集装置，它们位于第一及第二磁编码装置运动路径的附近。本发明的磁编码器是在一个充磁装置上制得的，该充磁装置具有放置在一个支承件上的呈平面盘旋路径形状的电导线，并还具有放置在导线环路中间的磁场调整器，用以改变每个形成的磁极的尺寸、强度及位置。

上述方面及另外方面从以下结合附图对本发明的详细描述中将会变得更加明白。然而显然可以理解，这些附图不是用于限制本发明的，而是纯粹为了解释的目的。其附图为：

图1：该传感器系统的局部剖视图；

图2：磁场传感器的平面图；

图3：二个磁编码器的平面图；

图4：保持架装置的平面图；

图5：从图4中线5-5所视的保持架的截面图；

图6：上方驱动盘，支承板及驱动弹簧片的顶视平面图；

图7：一个磁化装置的放大局部平面图，表示出用于南-北-南循环的单个磁化环路；

图8：与图7中所示相同的磁化装置部分的一个剖视图；

图9：由图7及图8的磁化装置产生的非对称磁化；

图10：磁场传感器从非对称磁编码器检测到的模拟信号及数字信号。

在图1上给出了本发明一个实施例的局部截面图。最好将该高分辨率传感系统设计安装在现有的汽车分配器的底座上，然而，它也可安装在能被发动机的曲轴或凸轮轴同步驱动的发动机上或发动机内的任何地方。