CN112888846B - 可反向的凸轮轴靶标 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种凸轮轴的带齿的轮（1），其形成用于凸轮轴位置传感器的靶标，该带齿的轮包括圆形主体，该圆形主体包括两个相对的主面，以及在圆形主体的圆周上分布的至少四个齿，每个齿包括两个边缘，根据轮的旋转方向，一个边缘对应于上升沿，另一个边缘对应于下降沿，其特征在于，四个齿被设定形状为使得：考虑轮的同一个主面和同一个旋转方向，带齿的轮包括：‑分别间隔开90°的上升或下降的相同的第一类型的四个沿（14），以及‑分别间隔开120°的下降或上升的第二类型的三个沿（15）。

Description

可反向的凸轮轴靶标
技术领域
本发明涉及凸轮轴的带齿的轮，该带齿的轮形成用于凸轮轴位置传感器的靶标，其适用于三缸或四缸发动机。该轮特别适用于与位置传感器一起使用，该位置传感器能够检测带齿的轮的高水平或低水平并且基于水平的变化检测该轮的齿的上升沿或下降沿类型。
背景技术
在内燃发动机的工作循环中，需要准确地知晓曲轴的位置，以便能够同步不同的动作，例如燃料喷射、火花塞控制、分配构件管理等。这使得可以优化燃烧效率并且减少燃料消耗和有毒排放。
为此，曲轴通常包括带齿的轮，由传感器检测其齿。除了不设有齿的参考部分（也称为间隙）之外，带齿的轮通常包括围绕其圆周均匀分布的一组齿。通过检测到齿在传感器前面的经过，并计算从间隙开始走过的齿的数量，可以知晓曲轴在一个360度的圈中的位置。
一个发动机循环对应于曲轴的两次完整旋转，因此仅根据曲轴的轮来确定发动机的位置是不够的。
因此，该信息与凸轮轴的角度位置信息相结合，凸轮轴由曲轴驱动旋转，并且还包括带齿的轮，由相应的传感器检测该带齿的轮的齿。
一个发动机循环对应于曲轴的两次360°旋转，而它只对应于凸轮轴的一次360°旋转。因此，凸轮轴的带齿的轮具有回转不对称性，通过与曲轴位置相关的信息相互参照，其允许准确推断发动机循环的状态。
因此，在每次发动机起动期间，当检测到曲轴间隙时，结合凸轮轴的轮状态的检测，则发动机同步。
参考图1，在具有可变气门正时（VVT）的发动机的情况中，可以考虑使进气凸轮轴和/或排气凸轮轴相对于曲轴的角度位置偏移，以在气缸中引起排气再循环，从而减少燃料消耗并减少排放。
在图1中，横坐标以度为单位显示曲轴的角度位置（曲轴的旋转角度相当于凸轮轴的相应旋转的两倍），且纵坐标以毫米为单位显示进气门或排气门的位移。实线表示默认情况下分别由进气凸轮轴和排气凸轮轴控制的进气门（曲线A）和排气门（曲线B）的位移，而虚线表示凸轮轴角度位置的偏移（曲线A'用于进气门且曲线B'用于排气门），以允许进气门和排气门的打开相位之间存在重叠范围。
重要的是，凸轮轴的带齿的轮的设计要考虑到这种可能的偏移，这样，尽管存在这种潜在的偏移，仍有可能与来自曲轴的带齿的轮的信息实现良好的同步。
为了改善可变气门正时的同步和控制性能，已知将形成特定于每个气缸的标记的齿定位在凸轮轴的带齿的轮上。例如，四缸发动机的凸轮轴的带齿的轮可以包括四个沿，每个沿间隔开90°，每个沿通过传感器，这对应于每个相应气缸中活塞的相同位置。
由同一个制造商在其系列内的不同车辆上使用具有不同气缸数量的多种发动机。这导致待管理的凸轮轴的带齿的轮种类繁多，从而增加了这些轮的生产成本。
另外需要注意的是，存在两种类型的凸轮轴位置传感器，以及对应的两种类型的带齿的轮。
第一种类型称为差动传感器，它不能检测高水平（对应于轮的齿）或低水平（对应于两个齿之间的间隔），而只能检测从一个水平到另一个水平的变化，即轮的上升沿或下降沿。
在这种情况下，所使用的靶标包括可选地大数量的齿，以便包括至少与要检测的相关沿一样多的齿，所有齿都具有相同的小尺寸（靶标也称为针靶标）。在这种情况下，传感器对于每个齿检测单个沿，总是相同的上升类型或下降类型。是齿的数量和间距使得可以制造专用于三缸或四缸发动机的带齿的轮。
从US2014/360254中已知一种凸轮轴的带齿的轮，其适于与差动传感器结合使用，并且在其圆周上的以下位置的每一个处包括至少一个齿：0°、60°、90°、120°、180v、240°、270°和300°。每个齿包括可以被传感器检测到的一个沿。
这使得有可能获得同时兼容四缸发动机（因为对应于每个气缸的信息由齿0°、90°、180°和270°提供）和三缸和六缸发动机（由0°CAM、60°CAM、120°CAM、180°CAM、240°CAM、300°CAM的那些齿提供信息）的单个轮。
第二种类型的传感器，称为TPO（英文中的“True Power On”的首字母缩写）传感器，适用于检测带齿的轮的高水平或低水平，这使得可以推断沿的通过。这些传感器在检测一种类型的沿（通常是下降沿）时具有较高的精度，但在检测另一种类型的沿时精度较低。
用于这种类型传感器的靶标通常比用于差动传感器的靶标包括更少的齿，因为带齿的轮的高水平和低水平必须足够长以便能够被传感器检测到，并且此外，上升沿和下降沿可以被传感器检测到。然而，齿的长度是变化的，并且通常大于差动传感器的靶标的齿的长度。这些靶标也称为“具有水平的靶标”。
上述文献不适用于TPO型传感器。
发明内容
鉴于以上所述，本发明的一个目的是提出一种凸轮轴的带齿的轮，该带齿的轮与包括三个或四个气缸的发动机兼容，并且其可以与能够检测带齿的轮的高水平或低水平的TPO型传感器一起使用。
本发明的一个目的还在于提出一种带齿的轮，其允许对于三缸发动机以及对于四缸发动机具有同样良好的同步性能。
本发明的另一个目的是提出一种与可变气门正时发动机兼容的凸轮轴的带齿的轮。
为此，本发明涉及一种凸轮轴的带齿的轮，其形成用于凸轮轴位置传感器的靶标，该带齿的轮包括圆形主体，该圆形主体包括两个相对的主面，以及在圆形主体的圆周上分布的至少四个齿，每个齿包括两个边缘，根据轮的旋转方向，一个边缘对应于上升沿，另一个边缘对应于下降沿，
该带齿的轮的特征在于，所述至少四个齿被设定形状为使得：考虑轮的同一个主面和同一个旋转方向，带齿的轮包括：
分别间隔开90°的上升或下降的相同的第一类型的四个沿，以及
分别间隔开120°的相应地下降或上升的第二类型的三个沿，
并且在于，带齿的轮在其圆周上包括至少两个区域，这两个区域分别在至少35°的角度上不设有任何上升或下降的齿沿，这两个区域间隔开180°，这两个区域中的一个区域位于两个齿之间的间隔中，而另一个区域位于一个齿上。
有利地，但可选地，每个齿的边缘之间的角度间距对于每个齿是不同的。
有利地，但可选地，带齿的轮在两个相对的主面中的一个上包括标记元件。
在一个实施例中，通过将间隔开90°的四个沿中的一个和间隔开120°的三个沿中的一个之间的最小角度间距表示为B，将间隔开90°的四个沿中的一个和与间隔开120°的这些沿类型相同的第四个沿之间的最小角度间距表示为C，带齿的轮的齿的边缘的角度位置是：
[B，90，B+120，180，B+240，270，360-C，360]。
在一个实施例中，每个齿对应于带齿的轮的高水平，两个齿之间的每个间隔对应于带齿的轮的低水平，
该带齿的轮适于形成能够检测齿的高水平或低水平的类型并且从水平的变化推断齿沿的存在的用于凸轮轴位置传感器的靶标，
最小角度间距B对应于带齿的轮的高水平，并由以下关系限定：
在一个实施例中，通过将间隔开90°的四个沿中的一个和间隔开120°的三个沿中的一个之间的最小角度间距表示为B，将间隔开90°的四个沿中的一个和与间隔开120°的这些沿类型相同的第四个沿之间的最小角度间距表示为C，带齿的轮的齿的边缘的角度位置是：
[B，90，B+120，180，B+240，270，360-C，360]。
在一个实施例中，每个齿对应于带齿的轮的高水平，两个齿之间的每个间隔对应于带齿的轮的低水平，
该带齿的轮适于形成能够检测齿的高水平或低水平的类型并且从水平的变化推断齿沿的存在的用于凸轮轴位置传感器的靶标，
最小角度间距B对应于带齿的轮的高水平，并由以下关系限定：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
且
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中，R是带齿的轮的半径，包括齿相对于圆形主体的高度，r是圆形主体的半径，Lhaut是齿的边缘之间的最小距离，其允许由传感器检测两个边缘之间的高水平，而Lbas是两个接连齿的边缘之间的最小距离，所述边缘界定允许由传感器检测这些边缘之间的低水平的间隔。
在这种情况下，角度间距C对应于带齿的轮的低水平，并且C有利地由以下关系限定：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
且
Figure DEST_PATH_IMAGE004
在一个实施例中，每个齿对应于带齿的轮的高水平，且两个齿之间的每个间隔对应于带齿的轮的低水平，
该带齿的轮适于形成能够检测带齿的轮的高水平或低水平的类型并且基于水平的变化推断齿沿的用于凸轮轴位置传感器的靶标，
并且最小角度间距B对应于带齿的轮的低水平，并且由以下关系限定：
Figure DEST_PATH_IMAGE005
且
Figure DEST_PATH_IMAGE006
其中r是圆形主体的半径，R是带齿的轮的半径，包括齿相对于圆形主体的高度，Lhaut是允许由传感器检测两个边缘之间的高水平的齿的边缘之间的最小距离，而Lbas是界定允许由传感器检测边缘之间的低水平的间隔的两个接连齿的边缘之间的最小距离。
在这种情况下，角度间距C对应于带齿的轮的高水平，并且C由以下关系限定：
Figure DEST_PATH_IMAGE007
且
Figure DEST_PATH_IMAGE008
本发明还涉及一种包括三个或四个气缸的内燃发动机，该内燃发动机包括凸轮轴、牢固安装在凸轮轴上的如前所述的带齿的轮，其中每个齿对应于带齿的轮的高水平，两个齿之间的每个间隔对应于带齿的轮的低水平，并且内燃发动机还包括凸轮轴位置传感器，该凸轮轴位置传感器能够检测齿的高水平或低水平，并且能够基于水平的变化来检测齿沿，该传感器对于一种类型的沿比对于另一种类型的沿具有更好的检测性能，
带齿的轮安装在凸轮轴上，使得一个主面朝向凸轮轴位置传感器，
朝向位置传感器的主面被选择成使得：
如果发动机包括三个气缸，则间隔开120°的三个沿是传感器对于其具有最佳检测性能的类型的沿，并且
如果发动机包括四个气缸，则间隔开90°的四个沿是传感器对于其具有最佳检测性能的类型的沿。
本发明还涉及一种用于组装内燃发动机的方法，所述内燃发动机包括凸轮轴、如上所述的带齿的轮和凸轮轴位置传感器，所述类型的凸轮轴位置传感器能够检测带齿的轮的高水平或低水平，并且能够基于水平的变化来检测齿沿，所述传感器对于一种类型的沿比对于另一种类型的沿具有更好的检测性能，
该组装方法包括将带齿的轮安装在凸轮轴上，使得带齿的轮的一个主面朝向凸轮轴位置传感器，
其中，如果发动机包括三个气缸，则朝向位置传感器的主面被选择成使得间隔开120°的三个沿是传感器对于其具有最佳检测性能的类型，并且
如果发动机包括四个气缸，则朝向位置传感器的主面是相对的面，使得间隔开90°的四个沿是传感器对于其具有最佳检测性能的类型。
根据本发明的带齿的轮与三缸发动机兼容，因为它包括间隔开120°的三个沿，并且它与四缸发动机兼容，因为它包括间隔开90°的四个沿。
此外，间隔开120°的沿必须都是相同的类型，例如上升沿，间隔开90°的沿必须都是相同的其他类型，例如下降沿，带齿的轮可以对两种类型的发动机具有同样令人满意的同步性能，即使凸轮轴位置传感器对特定类型的沿具有更好的检测性能，因为能够因此将带齿的轮相对于传感器定位，使得要由传感器检测的沿（根据发动机类型间隔开120°或90°的沿）对应于由传感器更好检测到的沿类型。
对沿类型的限制提供了具有有限数量的齿（四个齿）的优点，这提供了具有减小的靶标尺寸的优点（因为每个齿或齿之间的凹陷部分必须具有最小尺寸以便被传感器正确检测到）。
因此，没有必要为三缸发动机和四缸发动机设计和生产不同的靶标。
此外，两个不设有齿沿且角度范围至少为35°的对称部分的存在使得能够确保即使在用于可变气门正时发动机的凸轮轴偏移的情况下，用于控制VVT的沿也不会位于间隙区域中。根据本发明的带齿的轮可用于可变气门正时发动机，通过相对于曲轴轮的间隙定位不设有齿的部分，使得即使在凸轮轴偏移的情况下，曲轴轮间隙也总是与不设有齿沿的部分重合。由于发动机位置基于曲轴沿的分析，间隙区域产生更大的误差。
附图说明
通过阅读以下描述，本发明的其它特征和优点将更加显现出来。该描述纯粹是说明性的，并且应该参考附图来阅读，其中：
[图1]：已经描述的图1示出了取决于其所连接的凸轮轴的角度位置的进气门和排气门的位移，
[图2a]：图2a和2b示出了根据本发明一个实施例的凸轮轴的带齿的轮的示例的两个相对面，
[图2b]：图2a和2b示出了根据本发明一个实施例的凸轮轴的带齿的轮的示例的两个相对面，
[图3a]：图3a和3b示出了另一种几何形状的带齿的轮的两个相对侧面，该带齿的轮具有与图2a和2b中的带齿的轮相同的沿的角度位置，沿的类型相反，
[图3b]：图3a和3b示出了另一种几何形状的带齿的轮的两个相对侧面，该带齿的轮具有与图2a和2b中的带齿的轮相同的沿的角度位置，沿的类型相反，
[图4]：图4示出了根据图2a和2b的带齿的轮与曲轴的带齿的轮同步的示例，
[图5]：图5示出了包括根据本发明的一个实施例的凸轮轴的带齿的轮的四缸发动机的示例。
具体实施方式
在整个下文中，在凸轮轴的带齿的轮上或与凸轮轴的带齿的轮的角度位置相关的角度将被表示为“°CAM”，在曲轴的带齿的轮上或与曲轴的带齿的轮的角度位置相关的角度将被表示为“°CRK”。1°CAM的旋转对应于2°CRK的旋转。
参考图2a和2b，现在将描述形成用于凸轮轴角度位置传感器2的靶标的凸轮轴的带齿的轮1。
带齿的轮1通常是盘形的，也就是说，它包括具有两个相对的主面11A和11B的圆形主体10，这些面是圆形的，并且该轮包括位于圆形主体10外围处的多个齿12。每个齿由基本上径向延伸的两个边缘13界定，并且当轮1在传感器2的前面经过时，这两个边缘相继形成上升沿和下降沿。
边缘构成上升沿还是下降沿取决于处于哪一侧来观察带齿的轮，即观察哪个主面，并且取决于轮的旋转方向。
图2a和2b示出了根据本发明一个实施例的带齿的轮1的示例，分别从一侧和相对侧观察，即考虑主面11A和11B中的一个和另一个，并且通过箭头还示出了带齿的轮的旋转方向，这使得可以将齿的边缘限定为上升沿或下降沿。
带齿的轮1具有交替的高水平和低水平，高水平对应于一个齿，低水平对应于接连的两个齿之间的间隔。
带齿的轮适于刚性安装在内燃发动机的凸轮轴上，以便随其旋转。为了将其安装在凸轮轴上，可选地可以在带齿的轮中制成一个居中的圆形通孔。
带齿的轮1适于与TPO型传感器2或水平传感器一起使用，水平传感器也就是适于检测带齿的轮的高水平和低水平以及基于水平的变化检测上升或下降的齿沿的传感器。
例如，传感器2可以包括适于检测带齿的轮的高水平或低水平的检测单元（例如霍尔效应单元、磁阻单元等类型），以及适于基于带齿的轮的高水平或低水平的变化来检测沿的集成计算机。
这种传感器通常对于一种类型的沿（通常是下降沿）具有比另一种类型的沿更好的检测性能（也就是说典型地沿的检测精度）。水平传感器的一个示例在检测下降沿时可以具有0.5°CAM的精度，而在检测上升沿时可以具有1°CAM的精度。
带齿的轮1有利地包括至少四个齿，例如正好四个齿12，由不设有齿的间隔来间隔开。
为了能够与来自曲轴的带齿的轮的数据结合使用，凸轮轴的带齿的轮1有利地具有回转不对称性，使得带齿的轮的任何半部的齿的轮廓不同于另一半部的齿的轮廓。因此，可以识别由传感器检测到的齿，并且结合来自曲轴的角度位置数据而由此推断发动机循环的状态。为了获得这种回转不对称性，带齿的轮1的齿12有利地都具有不同的尺寸。
此外，带齿的轮1适配成能够在三缸发动机和四缸发动机中使用，对于两种类型的发动机具有同样令人满意的同步性能。
为此，带齿的轮1的四个齿被成形为使得：从轮的同一侧观察，即考虑同一个主面11A或11B，并且针对轮的同一个旋转方向，带齿的轮1具有：
间隔开90°CAM的上升或下降的相同的第一类型的四个沿14，以及
间隔开120°CAM的相应地下降或上升的相同的第二类型的三个沿15。
间隔开90°CAM的沿14形成与四缸发动机的各个气缸相关联的标记，以便促进这种类型的发动机中的可变气门正时（VVT）的控制，并且间隔开120°CAM的沿15形成与三缸发动机的各个气缸相关联的标记。
此外，间隔开120°CAM的沿15与间隔开90°CAM的沿14不是同一类型的事实使得可以对于四缸发动机和三缸发动机获得相同的同步性能。
实际上，如果发动机的位置传感器2对于特定类型的沿（例如下降沿）具有更好的检测性能，则可以将靶标定位成将一个主面11或另一个主面11面向传感器，使得由传感器最佳检测的类型的沿对应于形成用于所讨论的发动机类型的气缸标记的沿。
换句话说，如果假设以相同的方式配置传感器，靶标沿一个方向安装在三缸发动机上（例如图2b和3b中的面11B），沿另一个方向安装在四缸发动机上（例如图2a和3a中的面11A）。
因此，图2a和2b示出了针对轮的同一个旋转方向分别从一侧和另一侧观察的带齿的轮1的示例。
在图2a中，间隔开90°CAM的四个沿14是下降沿。通过使轮翻转，在图2b中，间隔开120°CAM的三个沿15也是下降沿。轮因此是可反向的。
如果位置传感器2对于下降沿具有更好的检测精度，则靶标被定位成使得图2a所示的主面11A面向四缸发动机的位置传感器2，并且靶标被定位成使得图2b所示的主面11B面向三缸发动机的位置传感器2。
为了便于根据发动机的气缸数量识别待被置于面向传感器的面，可以在面11A和11B中的至少一个面上放置放错标记，也就是说允许识别与发动机气缸数量相关的面的标记（实际上，旋转方向仍然相同，且由TPO型传感器最佳检测的沿的类型也仍然相同）。
在一个实施例中，带齿的轮1仅包括四个齿。在这种情况下，每个齿的一个边缘形成间隔开90°的沿14中的一个，且四个齿中的三个齿的相对边缘形成间隔开120°的沿15中的一个。
既不属于间隔开90°的沿也不属于间隔开120°的沿的剩余沿16具有有利地适合于优化带齿的轮的同步性能的角度位置。
可以注意到，通过颠倒沿的类型，对于相同的沿布置，存在两种轮几何形状。因此，图2a示出了间隔开90°的沿14是下降沿的示例，而图3a示出了间隔开90°的沿14是上升沿的示例。然而，沿之间的所有角度间隔都是相同的。
将间隔开90°的沿中的一个和间隔开120°的沿中的一个之间的最小角度间距表示为B。考虑到对于每种沿布置存在两种几何形状，B可以对应：
如果B对应于轮的高水平（见图2a），则指带齿的轮的最小齿的边缘之间的角度间距，带齿的轮的最小齿的两个相对的边缘包括间隔开90°的沿中的一个和间隔开120°的沿中的一个，或者
如果B对应于轮的低水平（见图3a），则指界定由齿边缘界定的两个接连齿之间的最小间隔的边缘之间的角度间距，所述边缘包括间隔开90°的沿中的一个和间隔开120°的沿中的一个。
此外，将齿的既不对应于间隔开120°的沿中的一个，也不对应于间隔开90°的沿中的一个的“未分配”边缘和间隔开90°的沿中的最近的沿之间的最小角度间距表示为C。C反映了齿的这个“未分配”边缘的角度位置。
和B一样，角度间距C可以对应：
如果C对应于轮的低水平（见图2a），则指在未分配边缘和间隔开90°的沿中的最近的沿之间形成的两个齿之间的间隔的角度间距，并且
如果C对应于轮的高水平（见图3a），则指包括未分配边缘和间隔开90°的沿中的最近的沿的齿的边缘之间的角度间距。
如果B对应于轮的高水平，那么C对应于轮的低水平，反之亦然。
借助于上述符号B和C，使得可以获得间隔开90°的第一种类型的四个沿和间隔开120°的另一种类型的三个沿的齿的边缘的角度位置遵循以下规则（以°CAM为单位）：
[B，90，B+120，180，B+240，270，360-C，360]。
B和C严格为正，并且受传感器检测性能的约束。
传感器只能在轮的高水平具有的长度大于阈值（表示为Lhaut）时检测到轮的高水平。因此，Lhaut是允许由传感器检测齿的边缘之间的高水平的齿的边缘之间的最小距离。
此外，传感器只能在轮的低水平具有的长度大于阈值（表示为Lbas）时检测到轮的低水平。因此，Lbas是界定允许由传感器检测边缘之间的低水平的间隔的两个接连齿的边缘之间的最小距离。
通过近似，对于Lhaut，所考虑的长度是连接齿边缘的高点的线段的长度，对于Lbas，所考虑的长度是连接间隔边缘的底部处的点的线段的长度。这些线段也被认为是相对于圆形主体基本相切的。
因此，当B对应于高水平时，B必须遵循以下关系：
Figure 191021DEST_PATH_IMAGE001
且
Figure 108162DEST_PATH_IMAGE002
其中，R是轮的半径，包括齿相对于圆形主体10的高度，并且r是轮的圆形主体的半径（参见图2b）。
30-B对应于界定由齿边缘界定的两个接连齿之间的最小间隔的边缘之间的角度间隔，所述边缘包括间隔开90°的沿中的一个和间隔开120°的沿中的一个。该间隔必须足以允许检测到低水平，且因此允许检测到界定它的沿。
在这种情况下，C对应于低水平，并且必须遵循以下关系：
Figure 950216DEST_PATH_IMAGE003
且
Figure 345425DEST_PATH_IMAGE004
90-C对应于由包含未分配边缘的齿覆盖的角度。
当B对应于低水平时，B必须验证以下关系：
Figure 159797DEST_PATH_IMAGE005
且
Figure 644628DEST_PATH_IMAGE006
C则对应于高水平，且必须验证以下关系：
Figure 911662DEST_PATH_IMAGE003
且
Figure 110562DEST_PATH_IMAGE004
90-C因此对应于包括未分配边缘和间隔开90°的沿中的最近的沿的齿的边缘之间的角度间距。
为了使带齿的轮1与可变气门正时（VVT）发动机兼容，带齿的轮1在圆形主体10的圆周上包括至少两个区域17，这两个区域17分别在至少35°CAM的角度上（例如至少37.5°CAM（对应于曲轴的75°CRK））不设有任何上升或下降的齿沿，这两个区域17间隔开180°CAM，并且这两个区域中的一个区域位于两个齿之间的间隔中，另一个区域位于一个齿上。然而，这两个区域17不一定是相同的尺寸。
实际上，当带齿的轮安装在凸轮轴上时，每个不设有齿沿的区域被定位在一个角度位置处，在该角度位置处，其在由相应的传感器检测到曲轴轮的间隙的同时被检测。
在图4上，将包括两个间隙区域G（不设有齿）的曲轴轮的齿（顶部线-CRK）和凸轮轴的带齿的轮的齿（底部线-CAM，用箭形符号指出的每个数字表示以°CRK为单位的曲轴旋转角度值，以°CAM为单位的凸轮轴旋转角度值等于所指出的值的一半）相对放置。因此，凸轮轴的带齿的轮定位成使得曲轴的至少一个间隙区域G对应于凸轮轴的带齿的轮的不设有齿沿的部分17，并且优选地使得曲轴的两个间隙区域G分别对应于凸轮轴的带齿的轮的不设有齿沿的两个区域17，两个区域17中的一个区域位于两个齿之间的间隔中，另一个区域17位于一个齿上。
区域17的35°CAM或更大的幅度使得，即使在凸轮轴角度偏移以改变进气门或排气门的角度开启区域的情况下，由传感器2在检测到曲轴间隙的同时检测到的带齿的轮1的区域也可以总是不设有沿。因此，避免了与在存在曲轴间隙的同时检测到沿相关的不准确标记的风险。
存在间隔开180°CAM的两个区域17是由于以下事实：凸轮轴的一次旋转对应于曲轴的两次旋转，且因此曲轴间隙对应于带齿的轮的间隔开180°CAM的两个区域。
在曲轴轮包括间隔开180°CRK的两个间隙区域的情况下，凸轮轴的带齿的轮有利地具有间隔开90°CAM、在至少35°CAM的角度上不设有齿沿的四个区域。
在图4上，还识别出了间隔开120°CAM的三个沿15，在这种情况下它们是下降沿，以及间隔开90°CAM的四个沿14，它们是上升沿。
参考图5，其示意性地示出了包括根据以上描述的带齿的轮的内燃发动机的示例。
发动机M包括三个或四个气缸82，其中相应的活塞80借助于由曲轴9驱动的连杆84滑动。曲轴9还通过正时皮带90驱动至少一个凸轮轴91旋转，凸轮轴91的旋转连续地驱动进气阀和排气阀92的打开和关闭。
发动机可以具有可变气门正时：因此，它包括用于使凸轮轴角度偏移的装置（未示出），以便相对于曲轴的相同位置改变气门的打开时间。最大偏移角在25°CAM（或50°CRK）的范围内。
曲轴9包括带齿的轮93，带齿的轮93包括围绕其圆周均匀分布的一组齿，通常为36或60个齿，除了通常缺少一个或两个齿的一个或两个间隙区域之外。
曲轴角度位置传感器94面向带齿的轮93定位，并适于检测轮的每个齿的通过。
如上所述的带齿的轮1安装在凸轮轴91上或每个凸轮轴上。TPO型传感器或水平传感器2位于带齿的轮的前面，并适于检测带齿的轮的水平，以及从水平的变化推断上升沿或下降沿。
如上所述，传感器2对于一种类型的沿比对于另一种类型的沿具有更好的检测性能。
因此，在发动机组装期间，可反向的带齿的轮有利地定位在凸轮轴上，使其一个主面朝向传感器2，从而：
如果发动机包括三个气缸，则间隔开120°的三个沿对应于传感器2具有优越性能的沿的类型，并且
如果发动机包括四个气缸，则间隔开90°的四个沿对应于传感器2具有优越性能的沿的类型。
发动机还包括中央处理单元，其适于接收来自曲轴角度位置传感器和凸轮轴的角度位置传感器的检测信号，并用于在每个时刻从中推断发动机循环的状态。
如上参考图4所述，如果发动机是可变气门正时类型的发动机，则在发动机组装期间，凸轮轴的带齿的轮有利地定位成使得：在其期间曲轴的带齿的轮的不设有齿的基准空间面对曲轴角度位置传感器94的发动机循环范围被包括在在其期间凸轮轴的带齿的轮的不设有齿的至少30°CAM的部分面对凸轮轴角度位置传感器2的发动机循环范围内。

Claims (10)

1.一种凸轮轴的带齿的轮（1），其形成用于凸轮轴位置传感器（2）的靶标，所述带齿的轮包括圆形主体（10），所述圆形主体包括两个相对的主面（11A，11B），以及在圆形主体的圆周上分布的至少四个齿（12），每个齿包括两个边缘（13），根据轮的旋转方向，一个边缘对应于上升沿，另一个边缘对应于下降沿，所述带齿的轮（1）的特征在于，所述至少四个齿被设定形状为使得：考虑轮的同一个主面（11A，11B）和同一个旋转方向，所述带齿的轮包括：
-分别间隔开90°的上升或下降的相同的第一类型的四个沿（14），以及
-分别间隔开120°的下降或上升的第二类型的三个沿（15），
并且在于，所述带齿的轮在其圆周上包括至少两个区域，这两个区域分别在至少35°的角度上不设有任何上升或下降的齿沿，这两个区域间隔开180°，这两个区域中的一个区域位于两个齿之间的间隔中，而另一个区域位于一个齿上。
2.根据权利要求1所述的带齿的轮，其中，每个齿（12）的边缘（13）之间的角度间距对于每个齿是不同的。
3.根据权利要求1或2所述的带齿的轮，包括在两个相对的主面（11A，11B）中的一个上的标记元件。
4.根据权利要求1或2所述的带齿的轮（1），其中，通过将间隔开90°的四个沿（14）中的一个和间隔开120°的三个沿（15）中的一个之间的最小角度间距表示为B，将间隔开90°的四个沿（14）中的一个和与间隔开120°的这些沿（15）类型相同的第四个沿（16）之间的最小角度间距表示为C，带齿的轮的齿的边缘的角度位置为：
[B，90，B+120，180，B+240，270，360-C，360]。
5.根据权利要求4所述的带齿的轮（1），其中，每个齿（12）对应于带齿的轮的高水平，并且两个齿之间的每个间隔对应于带齿的轮的低水平，
-所述带齿的轮适于形成能够检测齿的高水平或低水平的类型并且从水平的变化推断齿沿的存在的用于凸轮轴位置传感器（2）的靶标，
-并且最小角度间距B对应于带齿的轮的高水平，并由以下关系限定：
Figure 140769DEST_PATH_IMAGE001
且
Figure 134133DEST_PATH_IMAGE002
-其中，R是带齿的轮的半径，包括齿相对于圆形主体的高度，r是圆形主体的半径，Lhaut是允许由传感器检测两个边缘之间的高水平的齿的边缘之间的最小距离，而Lbas是界定允许由传感器检测边缘之间的低水平的间隔的两个接连齿的边缘之间的最小距离。
6.根据权利要求5所述的带齿的轮（1），其中，角度间距C对应于带齿的轮的低水平，并且C由以下关系限定：
Figure 950779DEST_PATH_IMAGE003
且
Figure 687791DEST_PATH_IMAGE004
。
7.根据权利要求4所述的带齿的轮，其中，每个齿对应于所述带齿的轮的高水平，并且两个齿之间的每个间隔对应于所述带齿的轮的低水平，
-所述带齿的轮适于形成能够检测带齿的轮的高水平或低水平的类型并且基于水平的变化推断齿沿的用于凸轮轴位置传感器的靶标，
-并且最小角度间距B对应于带齿的轮的低水平，并且由以下关系限定：
Figure 211176DEST_PATH_IMAGE005
且
Figure 641020DEST_PATH_IMAGE006
-其中r是圆形主体的半径，R是带齿的轮的半径，包括齿相对于圆形主体的高度，Lhaut是允许由传感器检测两个边缘之间的高水平的齿的边缘之间的最小距离，而Lbas是界定允许由传感器检测边缘之间的低水平的间隔的两个接连齿的边缘之间的最小距离。
8.根据权利要求7所述的带齿的轮，其中，角度间距C对应于带齿的轮的高水平，并且C由以下关系限定：
Figure 944963DEST_PATH_IMAGE007
且
Figure 220086DEST_PATH_IMAGE008
。
9.一种包括三个或四个气缸的内燃发动机（M），其包括凸轮轴、牢固安装在凸轮轴上的根据权利要求1至8中的任一项所述的带齿的轮，其中每个齿对应于带齿的轮的高水平，并且两个齿之间的每个间隔对应于带齿的轮的低水平， 并且内燃发动机还包括凸轮轴位置传感器，所述凸轮轴位置传感器能够检测齿的高水平或低水平，并且能够基于水平的变化来检测齿沿，所述传感器对于一种类型的沿比对于另一种类型的沿具有更好的检测性能，
-所述带齿的轮（1）安装在凸轮轴上，使得一个主面朝向凸轮轴位置传感器（2），
-朝向位置传感器（2）的所述主面（11A，11B）被选择成使得：
·如果发动机包括三个气缸，则间隔开120°的三个沿（15）是传感器对于其具有最佳检测性能的类型的沿，并且
·如果发动机包括四个气缸，则间隔开90°的四个沿（14）是传感器对于其具有最佳检测性能的类型的沿。
10.一种用于组装内燃发动机的方法，所述内燃发动机包括凸轮轴、根据权利要求1至8中任一项所述的带齿的轮（1）和凸轮轴位置传感器（2），该类型的凸轮轴位置传感器能够检测带齿的轮的高水平或低水平并且能够基于水平的变化来检测齿沿，所述传感器对于一种类型的沿比对于另一种类型的沿具有更好的检测性能，
-该组装方法包括将带齿的轮安装在凸轮轴上，使得带齿的轮的一个主面（11A，11B）朝向所述凸轮轴位置传感器（2），
-其中，如果发动机包括三个气缸，则朝向位置传感器的主面（11A，11B）被选择成使得间隔开120°的三个沿（15）是传感器对于其具有最佳检测性能的类型，并且
-如果发动机包括四个气缸，则朝向位置传感器的主面是相反的面，因此间隔开90°的四个沿（14）是传感器对于其具有最佳检测性能的类型。
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