CN113424024A - 三缸、四缸或六缸发动机的可反向靶标 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于凸轮轴的带齿的轮（1），其形成用于凸轮轴位置传感器的靶标，带齿的轮包括具有两个相对的主面的圆形主体，以及分布在圆形主体的圆周上的至少六个齿，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，而另一个边缘对应于下降沿，所述带齿的轮具有旋转不对称性，其特征在于，通过考虑轮的同一主面和同一旋转方向，六个齿被成形为使得带齿的轮包括：‑分别间隔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60°的相应地下降或上升的相同的第二类型的六个沿（15）。

Description

三缸、四缸或六缸发动机的可反向靶标
技术领域
本发明涉及一种凸轮轴的带齿的轮，其形成用于凸轮轴的位置传感器的靶标，其适用于三缸、四缸或六缸发动机。该轮特别地适用于与如下类型的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以及能够基于水平的变化检测轮齿的上升或下降沿的类型。
背景技术
在内燃发动机的运行循环中，需要精确地知晓曲轴的位置，以便能够同步各种动作，例如燃料喷射、火花塞的控制、气门正时构件的管理等。这允许优化燃烧效率且减少燃料的消耗和有害的排放。
为此，曲轴通常包括带齿的轮，由传感器检测该带齿的轮的齿。带齿的轮通常包括一组围绕其圆周均匀分布的齿，例外是不设有齿的基准部分（也称为间隙）。通过检测齿在传感器前面的经过，并计算从间隙开始经过的齿的数量，可以知晓曲轴在360°的一圈旋转中的位置。
现在，一个发动机循环对应于曲轴的完整的两圈旋转，因此仅仅基于曲轴的轮来确定发动机的位置是不充分的。
因此，该信息与凸轮轴的角位置信息相结合，该凸轮轴是由曲轴驱动旋转的并且也包括带齿的轮，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旋转不对称性，其与关于曲轴位置的信息相互参照，使得可以准确推断发动机循环的状态。
因此，在发动机的每次起动期间，当检测到曲轴间隙时，结合对凸轮轴轮状态的检测，发动机得以同步。
参考图1，在具有可变气门正时（也称为Variable Valve Timing，VVT）的发动机的情况下，可以采取措施来偏置进气凸轮轴和/或排气凸轮轴相对于曲轴的角位置，以引起气缸中的废气再循环，从而减少燃料消耗并且减少排放。
在图1中，在横坐标上以度为单位示出曲轴的角位置（曲轴的旋转角度对应于凸轮轴相应旋转的两倍），并且在纵坐标上以毫米为单位示出进气阀或排气阀的移位。以实线示出了默认情况下分别由进气凸轮轴和排气凸轮轴控制的进气阀（曲线A）和排气阀（曲线B）的移位，且以虚线示出了凸轮轴角位置的偏置（对于进气阀为曲线A'，且对于排气阀为曲线B'），其用于允许在进气阀和排气阀的打开阶段之间存在重叠范围。
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置，使得尽管有这种潜在的偏置，与来自曲轴的带齿的轮的信息的良好同步也是可能的。
为了改善同步和可变气门正时的控制性能，已知的做法是将形成特定于每个气缸的基准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具有各自间隔90°的四个沿，由每个沿穿过传感器的这种穿过对应于每个相应气缸中活塞的相同位置。
现在，由同一家制造商在其系列内的各种车辆上使用了具有不同数量气缸的若干发动机。这导致需要管理的凸轮轴带齿的轮的多种多样，其增加了这些轮的生产成本。
另外，需要注意的是存在两种凸轮轴位置传感器，且存在两种对应的带齿的轮。
称为差动传感器的第一种类型并不总是能够检测到第一高水平（对应于轮的一个齿）或第一低水平（对应于两个齿之间的间隔）。取决于传感器的初始化水平，其仅在已经看到使其改变状态的第一沿时才能够检测到水平。
在这种情况下，所使用的靶标包括可选地大数量的若干齿，以便包括至少与待检测的相关沿同样多的齿，所有齿具有相同的减小的尺寸（靶标也称为销靶标），以便能够在每个齿上总是检测上升或下降沿（所采用的沿将是使得离开传感器的初始化水平的沿）。在这种情况下，连接到传感器的计算机每个齿检测到单个沿（总是相同的上升或下降类型）。齿的数量和齿的间距允许使带齿的轮成为特定于三缸或四缸发动机的带齿的轮。
文献US2014/360254公开了一种凸轮轴的带齿的轮，其适于与差动传感器联合地使用，并且在其圆周的以下位置中的每个位置处包括至少一个齿：0°、60°、90°、120°、180°、240°、270°和300°。每个齿都有可以被传感器检测到的沿。
这使得可以获得同时兼容四缸发动机（因为对应于每个气缸的信息由0°、90°、180°和270°齿提供）以及三缸发动机和六缸发动机（由0°CAM、60°CAM、120°CAM、180°CAM、240°CAM和300°CAM齿提供的信息）的单个轮。
第二种类型的传感器称为TPO（英文的“True Power On”（上电检测）的首字母缩写）传感器，其适用于在其初始化后立即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）时具有很高的精度，但在检测另一种类型的沿时精度较低。
针对该类型的传感器所使用的靶标通常比针对差动传感器所使用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，且此外，上升沿和下降沿可以被传感器检测到。另一方面，齿具有可变的长度，且该长度通常大于针对差动传感器的靶标的齿的长度。这些靶标也被称为“水平靶标”。
上述的文献不适于与TPO传感器一起使用。
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，其与包括三个、四个或六个气缸的发动机兼容，并且可以与能够检测带齿的轮的高或低水平的TPO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，该带齿的轮使得无论发动机包括三个、四个或六个气缸，同步性能都一样好。
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。
就这一点而言，本发明的一个主题是一种凸轮轴的带齿的轮，其形成用于凸轮轴的位置传感器的靶标，该带齿的轮包括具有两个相对的主面的圆形主体以及分布在圆形主体的圆周上的至少六个齿，每个齿包括两个边缘，取决于轮的旋转方向，一个边缘对应于上升沿，而另一个边缘对应于下降沿，带齿的轮具有旋转不对称性，
其特征在于，通过考虑轮的同一主面和同一旋转方向，六个齿被成形为使得带齿的轮包括：
-分别间隔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60°的相应地下降或上升的相同的第二类型的六个沿。
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。
有利地，但可选地，带齿的轮在其圆周上包括在至少35°的角度上不设有沿的至少两个区域，这两个区域间隔180°。例如，带齿的轮可以在其圆周上包括既不设有间隔90°的四个沿中的一个、也不设有间隔60°的六个沿中的一个的四个区域，这四个区域间隔90°。
在一个实施例中，带齿的轮具有六个齿，其中两个齿各自包括间隔60°的六个沿中的一个以及与间隔90°的四个沿同一类型、但与之不同的沿，分别称为第一未分配沿和第二未分配沿，并且通过：
- 将间隔90°的四个沿中的一个和间隔60°的六个沿中的一个之间的最小角度差记为A，以及
- 将间隔60°的六个沿中的一个与第一未分配沿之间的最小角度差记为B，以及
- 将间隔60°的六个沿中的一个与第二未分配沿之间的最小角度差记为C，带齿的轮的齿的边缘的角位置为[0，A，60，90+A，120，180-C，180，180+A，240，270+A，300，360-B]。
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隙对应于带齿的轮的低水平，并且带齿的轮适于形成用于凸轮轴的位置传感器的靶标，所述位置传感器是能够检测齿的高水平或低水平的类型的传感器，并且用于从水平的变化推断齿的沿的存在，并且在一种情况下，最小角度差A对应于带齿的轮的高水平，并且由以下关系限定：
[数学式1]
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
。
其中，R是带齿的轮的半径，其包括齿相对于圆形主体的高度，且r是圆形主体的半径，L高是允许由传感器检测到两个边缘之间的高水平的齿的边缘之间的最小距离，而L低是允许由传感器检测到接连两个齿的界定间隙的边缘之间的低水平的这些边缘之间的最小距离。
在这种情况下，角度差B和C对应于带齿的轮的低水平，并且由以下关系限定：
[数学式2]
Figure 979029DEST_PATH_IMAGE002
和
[数学式3]
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE003
。
其中C和B具有不同的值。
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隙对应于带齿的轮的低水平，带齿的轮适于形成用于凸轮轴的位置传感器的靶标，所述位置传感器是能够检测齿的高水平或低水平的类型的传感器，并且用于从水平的变化推断齿的沿的存在，并且在另一种情况下，最小角度差A对应于带齿的轮的低水平，并且由以下关系限定：
[数学式4]
Figure 177929DEST_PATH_IMAGE004
其中，R是带齿的轮的半径，其包括齿相对于圆形主体的高度，且r是圆形主体的半径，L高是允许由传感器检测到两个边缘之间的高水平的齿的边缘之间的最小距离，而L低是允许由传感器检测到接连两个齿的界定间隙的边缘之间的低水平的这些边缘之间的最小距离。
在这种情况下，角度差B和C对应于带齿的轮的高水平，并由以下关系限定：
[数学式5]
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE005
和
[数学式6]
Figure 410590DEST_PATH_IMAGE006
。
其中C和B具有不同的值。
本发明的另一个主题是一种包括三个、四个或六个气缸的内燃发动机，该内燃发动机包括凸轮轴、根据上述描述的带齿的轮，该带齿的轮固连地安装到凸轮轴上，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隙对应于带齿的轮的低水平，并且内燃发动机还包括凸轮轴的位置传感器，该位置传感器能够检测齿的高或低水平并且能够基于水平的变化检测齿的沿，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高的检测性能，
带齿的轮安装在凸轮轴上，使得主面朝向凸轮轴的位置传感器，
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或六个气缸，则间隔60°的六个沿是传感器对其的检测性能更高的类型的沿，以及
- 如果发动机包括四个气缸，则间隔90°的四个沿是传感器对其的检测性能更高的类型的沿。
本发明的另一个主题是一种内燃发动机的组装方法，该内燃发动机包括凸轮轴、根据上述描述的带齿的轮、以及能够检测带齿的轮的高或低水平以及能够基于水平的变化检测齿的沿的用于凸轮轴的位置传感器，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高的检测性能，
该组装方法包括将带齿的轮安装在凸轮轴上，使得带齿的轮的主面朝向凸轮轴的位置传感器，其中，
如果发动机包括三个或六个气缸，则朝向位置传感器的主面被选择成使得间隔60°的六个沿是传感器对其具有更好的检测性能的类型，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90°的四个沿是传感器对其具有更好的检测性能的类型。
根据本发明的带齿的轮与六缸发动机兼容，因为它包括规则地间隔60°的六个沿。因此，它也与三缸发动机兼容，因为在这六个沿中，它包括规则地间隔120°的三个沿。最后，它与四缸发动机兼容，因为它包括规则地间隔90°的四个沿。
此外，间隔60°的沿都是同一种类型，例如上升沿，而间隔90°的沿都是同一种另外的类型，例如下降沿，这允许带齿的轮对于三种类型的发动机表现出同样好的同步性能（即使凸轮轴的位置传感器对于一种特定类型的沿表现出更好的检测），因为带齿的轮则可以相对于传感器定位成使得由传感器检测的沿（根据发动机的类型间隔60°或90°的沿）对应于由传感器最佳检测的沿的类型。
对沿的类型的限制提供了具有有限数量的齿（六个齿）的优点，这具有的优点是靶标尺寸得以减小（每个齿或齿之间的空腔必须具有最小尺寸以便被传感器正确地检测到）。
因此，不需要为三缸发动机、四缸发动机和六缸发动机设计和生产不同的靶标。
此外，不设有齿并且具有至少35°角度范围的对称的两个部分的存在使得即使在可变气门正时发动机的凸轮轴相移的情况下，也能够确保用于VVT控制的沿不位于曲轴轮的间隙区域中。实际上，根据本发明的带齿的轮可用于可变气门正时发动机，这是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置的情况下，曲轴轮的间隙也总是与不设有齿的部分重合。由于发动机位置是基于曲轴的沿来分析的，间隙区域产生更大的不精确性。
附图说明
通过阅读以下详细描述和分析附图，本发明的其他特征、细节和优点将变得显而易见，其中：
已经描述的图1示出了进气阀和排气阀的移位，进气阀和排气阀的移位取决于与其相关联的凸轮轴的角位置。
图2a示出了根据本发明的实施例的凸轮轴的带齿的轮的示例的面。
图2b示出了带齿的轮的同一示例的与图2a的面相反的面。
图3a示出了具有的沿的角位置与图2a和图2b的带齿的轮相同的另一种带齿的轮的几何形状的面，这是通过使沿的类型颠倒。
图3b示出了带齿的轮的同一示例的与图3a的面相反的面。
图4示出了根据图2a和图2b的带齿的轮与曲轴的带齿的轮同步的示例。
图5示出了包括根据本发明的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
在接下来的所有内容中，在凸轮轴的带齿的轮上测量的、或与凸轮轴的带齿的轮的角位置相关的以“度”为单位的角度将以“°CAM”来标注，在曲轴的带齿的轮上测量、或与曲轴的带齿的轮的角位置相关的以“度”为单位的角度将以“°CRK”来标注。1°CAM的旋转对应于2°CRK的旋转。
参考附图中的图2a和图2b，现在将描述凸轮轴的带齿的轮1，其形成用于凸轮轴角位置传感器2的靶标。
带齿的轮1具有盘形的总体形状，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外围的多个齿12。每个齿由两个边缘13限定，这两个边缘13基本上径向延伸并且在轮1在传感器2的前面行进时接连地形成上升沿和下降沿。
一个边缘构成上升沿还是下降沿取决于从哪一侧来观察带齿的轮（即取决于观察的主面）以及轮的旋转方向。
在图2a和图2b中示出了根据本发明的实施例的带齿的轮1的示例，分别从一侧和相对的侧进行观察，也就是说考虑主面11A和11B中的一个和另一个，并且还由箭头示出了带齿的轮的旋转方向，这使得可以将齿的边缘定义为上升沿或下降沿。
带齿的轮1具有交替地高和低的水平，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隙。
带齿的轮旨在安装成被约束成与内燃发动机的凸轮轴一起旋转。为了将其安装在凸轮轴上，可选地能够在带齿的轮上开一个居中的圆形通孔。
带齿的轮1适于与TPO（True Power On，上电检测）型传感器2或水平传感器（即适于总是能够检测带齿的轮的高水平和低水平并基于水平的变化检测上升或下降的齿沿的传感器）一起使用。
例如，传感器2可以包括适于检测带齿的轮的高或低水平的检测单元（例如霍尔效应单元类型、磁阻单元类型等），以及适于基于带齿的轮的高或低水平的变化检测沿的集成计算机。
最通常地，这种传感器对一种类型的沿（通常是下降沿）具有比另一种类型的沿更好的检测性能水平（即典型地沿的检测精度）。水平传感器的一个示例可以在下降沿的检测上具有0.5°CAM的精度，在上升沿的检测上具有1°CAM的精度。
带齿的轮1有利地包括至少六个齿，例如确切地六个齿12，由不设有齿的间隙分隔开。
为了能够与基于曲轴的带齿的轮而获得的数据联合地使用，凸轮轴的带齿的轮1有利地具有旋转不对称性，使得带齿的轮任何半部的齿的轮廓不同于另一半部的齿的轮廓。因此，能够识别由传感器检测到的齿并且与曲轴的角位置数据联合地由此推断发动机循环的状态。
此外，带齿的轮1适于能够在三缸发动机、四缸发动机和六缸发动机中使用，对于三种类型的发动机表现出同样好的同步性能。
为此，带齿的轮1的六个齿被成形为使得：当从带齿的轮的同一侧观察时（也就是说，通过考虑相同的主面11A或11B），并且对于带齿的轮的相同旋转方向，带齿的轮1具有：
- 间隔90°CAM的相同的第一类型（上升或下降）的四个沿14，和
- 间隔60°CAM的相同的第二类型（相应地下降或上升）的六个沿15。
间隔90°CAM的沿14形成与四缸发动机的各个气缸相关联的基准，以便促进在该类型的发动机中的可变气门正时（VVT）的控制，且间隔60°CAM的沿15形成与六缸发动机的各个气缸相关联的基准。此外，间隔60°CAM的这些沿包括间隔120°的三个沿，其形成与三缸发动机的各个气缸相关联的基准。
此外，间隔60°CAM的沿15与间隔90°CAM的沿14不是同一类型的事实允许对于四缸发动机和三缸或六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对于一种特定类型的沿（例如下降沿）具有更好的检测性能，则可以通过将一个主面11或另一个主面面对传感器来定位靶标，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的基准的沿。
换言之，假设传感器以相同的方式进行配置，靶标沿着一个方向（例如图2b和图3b中的面11B）安装在三缸或六缸发动机上，而沿着另一个方向（例如图2a和图3a中的面11A）安装在四缸发动机上。
在图2a和图2b上，针对带齿的轮的相同旋转方向，因此示出了分别从一侧和另一侧观察的带齿的轮1的示例。
在图2a上，间隔90°CAM的四个沿14是上升沿。通过翻转轮，在图2b上，间隔60°CAM的六个沿15也是上升沿。因此，轮是可反向的。
实际上，如果位置传感器2对于下降沿具有更好的检测精度，则对于四缸发动机，将靶标定位成使得图2b上所示出的主面11B面向位置传感器2（因为间隔90°CAM的四个沿14因此是下降沿），并且对于三缸或六缸发动机，将靶标定位成使得图2a上所示出的主面11A面向位置传感器2（因为间隔120°CAM的六个沿15因此是下降沿）。
为了便于根据发动机的气缸数量来识别面对传感器放置的面，可以在面11A和11B中的至少一个面上放置防错件，即可以识别与发动机气缸数量相关的面的标记（这是因为旋转方向仍然是相同的，并且由TPO型传感器最佳检测的沿的类型也仍然是相同的）。
在一个实施例中，带齿的轮1仅包括六个齿。在这种情况下，每个齿的边缘形成间隔60°的沿15中的一个，且六个齿中的四个齿的相对的边缘形成间隔90°的沿14中的一个。
存在齿的两个未分配的边缘，形成第一未分配沿16和第二未分配沿16'，这些沿与间隔90°的四个沿属于同一类型（上升或下降），并且它们既不形成这些沿的一部分，也不形成间隔60°的沿的一部分。有利地，这两个未分配沿的角位置适于优化带齿的轮的同步性能，如下面更详细描述的。
可以注意到，通过颠倒沿的类型，对于相同的沿的布置则存在两种轮的几何形状。因此在图2a上已经示出了一个示例，其中间隔90°的沿14是上升沿，并且在图3a上已经示出了一个示例，其中间隔90°的沿14是下降沿。另一方面，沿之间的所有角度间隙都是相同的。
将间隔90°的沿中的一个和间隔60°的沿中的一个之间的最小角度差记为A。考虑到对于每种沿的布置存在两种几何形状，那么：
- 如果A对应于轮的高水平（见图2a），则A可以对应于带齿的轮的最小齿的边缘之间的角度差，最小齿的两个相对的边缘包括间隔90°的沿中的一个和间隔60°的沿中的一个，或者
- 如果A对应于轮的低水平（见图3a），则A可以对应于界定接连的两个齿之间的最小间隙的边缘之间的角度差，该间隙由齿的边缘界定，所述齿的边缘包括间隔90°的沿中的一个和间隔60°的沿中的一个。
此外，将第一未分配沿16和间隔60°的沿中最近的沿之间的最小角度差记为B。B反映了该未分配沿16的角位置。
还将第二未分配沿16'和间隔60°的沿中最近的沿之间的最小角度差记为C。C反映了该第二未分配沿16'的角位置。
就像对于A一样，角度差B和C可以对应于两个不同的角度差，这取决于它们对应于轮的高水平还是低水平，也就是说：
- 如果它们对应于轮的低水平（见图2a），则B和C可以对应于两个齿之间的间隙的角度差，该间隙形成在相应的未分配沿和间隔60°的沿中最近的沿之间，以及
- 如果它们对应于轮的高水平（见图3a），则B和C可以对应于包括相应的未分配沿和间隔60°的沿中最近的沿的齿的边缘之间的角度差。
如果A对应于轮的高水平，那么B和C两者均对应于轮的低水平，反之亦然。
利用上述标记A、B和C，允许获得间隔90°CAM的第一类型的四个沿和间隔60°CAM的另一类型的六个沿的齿的边缘的角位置符合以下规则（以°CAM为单位）：[0，A，60，90+A，120，180-C，180，180+A，240，270+A，300，360-B]。
A、B和C严格为正，并且受传感器检测性能的约束。
实际上，只有当轮的高水平具有大于阈值（记为L高）的长度时，传感器才能检测到该高水平。因此，L高是允许由传感器检测到齿的边缘之间的高水平的该齿的边缘之间的最小距离。
此外，只有当轮的低水平具有大于阈值（记为L低）的长度时，传感器才能检测到该低水平。因此，L低是允许由传感器检测到接连两个齿的界定间隙的边缘之间的低水平的这些边缘之间的最小距离。
通过近似，对于L高，所考虑的长度是连接齿边缘的高点的线段的长度，并且对于L低，所考虑的长度是连接间隙边缘的基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A对应于高水平时，A必须符合以下关系：
[数学式1]
Figure DEST_PATH_IMAGE007
。
其中R是轮的半径，其包括齿相对于圆形主体10的高度，且r是轮的圆形主体的半径（见图2b）。
30-A对应于界定接连的两个齿之间的最小间隙的边缘之间的角度间隙，该间隙由包括间隔90°的沿中的一个和间隔60°的沿中的一个的齿的边缘界定。该间隙必须足以允许检测到低水平，并因此允许检测到界定该低水平的沿。
在这种情况下，B和C对应于低水平，且更准确地对应于两个齿之间的间隙的角开口，其分别包括第一或第二未分配沿，以及间隔60°的沿中最近的沿。B和C必须遵守以下关系：
[数学式2]
Figure 403954DEST_PATH_IMAGE002
。
60-B对应于由包括第一未分配沿16的齿所覆盖的角度。
[数学式3]
Figure 158283DEST_PATH_IMAGE008
。
60-C对应于由包括第二未分配沿16'的齿所覆盖的角度。
此外，为了确保带齿的轮是旋转不对称的（也就是说，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），B和C必须具有不同的值。优选地，B和C的值之间的差包括大于或等于5°CAM的公差（例如等于10°CAM），该公差与传感器的检测性能相关联，并且允许辨别靶标的机械定位和制造公差。
当A对应于低水平时（图3a和图3b），A必须验证以下关系：
[数学式4]
Figure DEST_PATH_IMAGE009
。
30-A则对应于包括间隔90°的沿中的一个和间隔60°的沿中的一个的最小的齿所覆盖的角度。
B和C则对应于高水平，并且特别地，它们对应于由分别包括相应的每个未分配沿和间隔60°的沿中最近的沿的齿所覆盖的角度。B和C必须验证以下关系：
[数学式5]
Figure 957612DEST_PATH_IMAGE005
。
60-B则对应于接连的两个齿之间的间隙的边缘之间的角度差，该间隙包括第一未分配沿和间隔60°的沿中最近的沿。
[数学式6]
Figure 480997DEST_PATH_IMAGE006
。
60-C则对应于接连的两个齿之间的间隙的边缘之间的角度差，该间隙包括第二未分配沿16'和间隔60°的沿中最近的沿。
此外，在这种配置中，B和C的值也必须是不同的，以便确保轮的旋转不对称性，并且有利地是不同的且具有至少5°CAM的公差（例如等于10°CAM），并且使得能够辨别靶标的机械定位和制造公差。
为了使带齿的轮1与可变气门正时（VVT）发动机兼容，它可以有利地在圆形主体10的圆周上包括至少两个区域17，这两个区域17在至少35°CAM的角度（例如至少37.5°CAM，针对曲轴而言则对应于75°CRK）上不设有沿，这两个区域17间隔180°CAM。该180°CAM的间距是在两个区域17的中间角位置之间计数的。然而，这两个区域的大小并非必须相同。
实际上，在将带齿的轮安装在凸轮轴上的过程中，每个不设有沿的部分被定位在一个角位置处，在该角位置处，该部分被检测且与此同时曲轴的轮的间隙被相应的传感器检测。
在图4上，比较包括两个间隙区域G（不设有齿）的曲轴轮的齿（上部线-CRK）和凸轮轴的带齿的轮的齿（下部线-CAM，箭头下方指示的每个数字代表以°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示的值的一半）。因此，凸轮轴的带齿的轮被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沿的部分。
该部分的35°CAM或更大的幅度允许即使在用于改变进气阀或排气阀的打开角度区域的凸轮轴的角度偏置的情况下，在检测到曲轴间隙的同时由传感器2检测到的带齿的轮1的区域也总是不设有沿。因此，避免了与存在曲轴间隙的同时检测到沿相关的不准确参照的风险。
间隔180°CAM的两个部分的存在是由于凸轮轴的一圈旋转对应于曲轴的两圈旋转，因此是由于曲轴间隙对应于间隔180°CAM的带齿的轮的两个部分。
在曲轴的轮包括间隔°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在至少35°CAM的角度上既不包括任何间隔90°的沿14、也不包括任何间隔60°的沿15的四个区域，这四个区域间隔90°CAM，这四个区域有利地包括上述的完全不设有沿的两个区域。
在图4上，我们还确定了六个间隔60°的沿15，在这种情况下是下降沿，以及四个间隔90°的沿14，它们是上升沿。
参考图5，示意性地示出了包括根据上述描述的带齿的轮的内燃发动机的示例。
发动机M包括三个、四个或六个气缸82，其中相应的活塞80通过由曲轴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的旋转接连地导致进气和排气阀92的打开和关闭。
发动机可以具有可变气门正时：它因此包括凸轮轴角度偏置装置（未示出），以相对于曲轴的相同位置改变阀的打开时间。最大偏置角度约为25°CAM（或50°CRK）。
曲轴9包括带齿的轮93，带齿的轮93包括一组围绕其圆周均匀分布的齿，通常为36或60个齿，例外是通常缺少一个或两个齿的一个或两个间隙区域。
曲轴的角位置传感器94面向带齿的轮93定位，并适于检测轮的每个齿的通过。
根据以上描述的带齿的轮1安装在凸轮轴91上或每个凸轮轴上。TPO型或水平传感器2位于带齿的轮的前面，并且适于检测带齿的轮的水平以及基于水平的变化推断上升或下降沿。
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高的检测性能。
因此，在发动机组装期间，通过将可反向的带齿的轮的主面中的一个朝向传感器2而将可反向的带齿的轮有利地定位在凸轮轴上，使得：
-如果发动机包括三个或六个气缸，则间隔60°的六个沿对应于传感器2对其具有更高性能的沿的类型，以及
-如果发动机包括四个气缸，则间隔90°的四个沿对应于传感器2对其具有更高性能的沿的类型。
发动机还包括中央处理单元95，其适于接收来自曲轴和凸轮轴的角位置传感器的检测信号，并适于从其推断在每个时刻的发动机循环的状态。
如上文参考图4所指出的，在发动机是可变气门正时类型的情况下，在发动机组装期间，凸轮轴的带齿的轮有利地定位成使得：其间曲轴带齿的轮的不设有齿的基准空间面对曲轴角位置传感器94的发动机循环范围包含在其间凸轮轴带齿的轮的不设有齿的至少30°CAM的部分面对凸轮轴角位置传感器2的发动机循环范围内。

Claims (11)

1.一种用于凸轮轴的带齿的轮（1），其形成用于凸轮轴的位置传感器（2）的靶标，所述带齿的轮包括具有两个相对的主面（11A，11B）的圆形主体（10），以及分布在所述圆形主体的圆周上的至少六个齿（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，而另一个边缘对应于下降沿，所述带齿的轮具有旋转不对称性，
其特征在于，通过考虑轮的同一主面和同一旋转方向，六个齿（12）被成形为使得所述带齿的轮（1）包括：
- 分别间隔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60°的相应地下降或上升的相同的第二类型的六个沿（15）。
2.根据权利要求1所述的用于凸轮轴的带齿的轮（1），其在两个相对主面中的一个上包括标记元件。
3.根据权利要求1或2所述的带齿的轮（1），其在其圆周上包括在至少35°的角度上不设有沿的至少两个区域（17），所述两个区域间隔180°。
4.根据权利要求3所述的带齿的轮（1），其在其圆周上包括既不设有间隔90°的四个沿中的一个、也不设有间隔60°的六个沿中的一个的四个区域（17），所述四个区域间隔90°。
5.根据前述权利要求中任一项所述的带齿的轮（1），其中，两个齿（12）各自包括间隔60°的六个沿（15）中的一个以及与间隔90°的四个沿同一类型、但与之不同的沿（16，16'），其分别称为第一未分配沿（16）和第二未分配沿（16'），并且通过：
- 将间隔90°的四个沿（14）中的一个和间隔60°的六个沿（15）中的一个之间的最小角度差记为A，以及
- 将间隔60°的六个沿（15）中的一个与第一未分配沿（16）之间的最小角度差记为B，以及
- 将间隔60°的六个沿（15）中的一个与第二未分配沿（16'）之间的最小角度差记为C，所述带齿的轮的齿的边缘的角位置为[0，A，60，90+A，120，180-C，180，180+A，240，270+A，300，360-B]。
6.根据前一项权利要求所述的带齿的轮，其中，每个齿（12）对应于所述带齿的轮的高水平，并且两个齿之间的每个间隙对应于所述带齿的轮的低水平，所述带齿的轮适于形成用于凸轮轴的位置传感器的靶标，所述位置传感器是能够检测齿的高水平或低水平的类型的传感器，并且用于从水平的变化推断齿的沿的存在，
并且，所述最小角度差A对应于所述带齿的轮的高水平，并且由以下关系限定：
[数学式1]
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中，R是所述带齿的轮的半径，其包括齿相对于所述圆形主体的高度，且r是所述圆形主体的半径，L高是允许由所述传感器检测到两个边缘之间的高水平的齿的边缘之间的最小距离，而L低是允许由所述传感器检测到接连两个齿的界定间隙的边缘之间的低水平的这些边缘之间的最小距离。
7.根据前一项权利要求所述的带齿的轮，其中，所述角度差B和C对应于所述带齿的轮的低水平，并且由以下关系限定：
[数学式2]
Figure 226101DEST_PATH_IMAGE002
和
[数学式3]
Figure DEST_PATH_IMAGE003
其中C和B具有不同的值。
8.根据权利要求5所述的带齿的轮，其中，每个齿（12）对应于所述带齿的轮的高水平，并且两个齿之间的每个间隙对应于所述带齿的轮的低水平，所述带齿的轮适于形成用于凸轮轴的位置传感器的靶标，所述位置传感器是能够检测齿的高水平或低水平的类型的传感器，并且用于从水平的变化推断齿的沿的存在，并且所述最小角度差A对应于带齿的轮的低水平，并且由以下关系限定：
[数学式4]
Figure 707023DEST_PATH_IMAGE004
其中，R是所述带齿的轮的半径，其包括齿相对于所述圆形主体的高度，且r是所述圆形主体的半径，L高是允许由传感器检测到两个边缘之间的高水平的齿的边缘之间的最小距离，而L低是允许由传感器检测到接连两个齿的界定间隙的边缘之间的低水平的这些边缘之间的最小距离。
9.根据前一项权利要求所述的带齿的轮，其中，所述角度差B和C对应于带齿的轮的高水平，并且由以下关系限定：
[数学式5]
Figure DEST_PATH_IMAGE005
和
[数学式6]
Figure 549077DEST_PATH_IMAGE006
其中C和B具有不同的值。
10.一种内燃发动机（M），其包括三个、四个或六个气缸、凸轮轴和固连地安装到所述凸轮轴上的根据前述权利要求中任一项所述的带齿的轮（1），其中每个齿（12）对应于所述带齿的轮的高水平，两个齿之间的每个间隙对应于所述带齿的轮的低水平， 并且所述内燃发动机（M）还包括用于凸轮轴的位置传感器（2），所述位置传感器能够检测齿的高或低水平并且能够基于水平的变化检测齿的沿，所述位置传感器对于一种类型的沿比对于另一种类型的沿具有更高的检测性能，
所述带齿的轮（1）安装在所述凸轮轴上，使得主面（11A，11B）朝向凸轮轴的位置传感器（2），
朝向位置传感器的所述主面被选择成使得：
- 如果所述发动机包括三个或六个气缸，则间隔60°的六个沿（15）是传感器对其的检测性能更高的类型的沿，以及
- 如果所述发动机包括四个气缸，则间隔90°的四个沿（14）是传感器对其的检测性能更高的类型的沿。
11.一种内燃发动机（M）的组装方法，所述内燃发动机包括凸轮轴、根据权利要求1至9中任一项所述的带齿的轮、以及凸轮轴的位置传感器（2），所述位置传感器能够检测所述带齿的轮的高或低水平并且能够基于水平的变化检测齿的沿，所述位置传感器对于一种类型的沿比对于另一种类型的沿具有更高的检测性能，
所述组装方法包括将所述带齿的轮（1）安装在所述凸轮轴上，使得所述带齿的轮的主面（11A，11B）朝向所述凸轮轴的位置传感器，其中，
如果所述发动机包括三个或六个气缸，则朝向所述位置传感器的主面被选择成使得间隔60°的六个沿（15）是传感器对其具有更好的检测性能的类型，并且
如果所述发动机包括四个气缸，则朝向所述位置传感器的主面是相对的面，使得间隔90°的四个沿（14）是传感器对其具有更好的检测性能的类型。
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