FR2877432A1 - Dispositif de detection de rotation - Google Patents

Abstract

Ce dispositif comprend un boîtier (10) comportant un palier (11) et une surface de montage (10a), un rotor (20) ayant une partie périphérique magnétique et un arbre rotatif (21) supporté par le palier, un aimant permanent de polarisation (40) appliquant un champ magnétique autour de la surface de montage et de la partie périphérique magnétique, une puce à semiconducteurs (30) comprenant des capteurs magnétiques situés sur la surface de montage et des moyens fournissant un signal de détection associé à une variation du champ magnétique autour de la puce, ces moyens, le palier et la surface de montage étant formés d'un seul tenant dans le boîtier.Application notamment à la détection de la rotation d'un moteur de véhicule automobile et de la vitesse de roue d'un véhicule.

Description

DISPOSITIF DE DETECTION DE ROTATION

La présente invention concerne un dispositif de détection de rotation pour détecter la rotation d'un moteur d'un véhicule, la vitesse de rotation de roues ou analogue et en particulier un dispositif de détection de rotation qui utilise des éléments à magnétorésistance ou des éléments à effet Hall.

US 6 366 079 B1 ou JP-A-2001-153683, qui est une publication de la demande de brevet japonais qui est son pendant, décrit un dispositif usuel de détection de rotation. Un tel dispositif de détection de rotation envoie des données de rotation d'un vilebrequin d'un moteur en détectant des variations d'un champ magnétique provoquées par la rotation d'un élément magnétique rotatif, qui est entraîné en rotation par le vilebrequin du moteur. Comme cela est représenté sur la figure 6 annexée à la présente demande, un tel dispositif de détection de rotation inclut un circuit en pont 3 formé de quatre capteurs à magnétorésistance MRE 1, MRE 2, MRE 3, MRE 4 et un circuit de traitement de signaux, qui sont formés dans une puce à circuits intégrés. La puce à circuits intégrés est disposée sur une surface d'un élément formé à une distance L de l'élément magnétique rotatif. Le circuit de traitement de signaux inclut un amplificateur différentiel 4 et un comparateur 5. La puce à circuit intégré est recouverte par un élément de recouvrement formé d'un matériau résineux, à partir desquels s'étendent des bornes électriques incluant une borne d'alimentation pour l'application d'une tension (+V), une borne de sortie T2 et une borne de masse. Dans ce dispositif usuel de détection de rotation, une variation de la distance entre les capteurs à magnétorésistance et l'élément formant rotor provoque l'une des erreurs majeures dans les données de rotation.

US 6 812 694 B2 ou la demande de brevet japonais JP-A-2004-301645, qui en est le dépend, décrit un autre dispositif usuel de détection de rotation. Dans ce dispositif de détection de rotation, un problème similaire est dû à une variation de la distance entre les capteurs à magnétorésistance et l'élément formant rotor.

C'est pourquoi un but de l'invention est de fournir un dispositif perfectionné de détection de rotation comportant des capteurs magnétiques, qui peuvent être disposés à une distance plus précise d'un élément magnétique rotatif.

Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif de détection qui permette une correction facile 15 d'erreurs de détection.

Conformément à une caractéristique principe de l'invention, il est prévu un dispositif de détection de rotation pour détecter un objet rotatif, caractérisé en ce qu'il comporte: un boîtier possédant un palier et une surface de montage, un élément formant rotor comportant une partie périphérique magnétique et un arbre rotatif qui peut être raccordé à l'objet rotatif et est supporté par le palier, un aimant permanent de polarisation pour produire un champ magnétique autour de ladite surface de montage et de la partie périphérique magnétique, une puce à semiconducteurs incluant une pluralité d'éléments formant capteurs magnétiques disposée sur ladite surface de montage pour fournir un signal de détection associé à une modification du champ magnétique autour de la puce, et des moyens pour produire un signal de rotation conformément au signal de détection, et le palier et la surface de montage étant formés d'un seul tenant avec ledit boîtier, à une distance prescrite.

De plus, la puce à semiconducteurs comprend en 35 outre un circuit de traitement de signaux qui inclut une mémoire non volatile pour mémoriser des données d'ajustement pour ajuster une variation du signal de détection provoquée par la distance prescrite.

L'élément formant capteur magnétique peut comporter un élément formant magnétorésistance. De préférence, la partie périphérique magnétique comprend un élément du type roue dentée, et la surface de montage est formée perpendiculairement à l'arbre rotatif dans un plan imaginaire passant par la partie axialement médiane de l'élément formant rotor.

Dans cette forme de réalisation, l'aimant permanent de polarisation posséder une forme cylindrique entourant la puce à semiconducteurs.

Dans le dispositif détection de rotation tel que décrit précédemment, la puce à semiconducteurs peut comprendre en outre une borne d'entrée de données qui s'étend à partir de la mémoire non volatile pour l'introduction de données à partir de l'extérieur après que ladite puce à semiconducteurs est montée sur la surface de montage.

Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif de détection de rotation qui permette de détecter un état de rotation précis même s'il existe une variation de la distance entre l'élément formant rotor et la puce à semiconducteurs.

Selon une variante de réalisation de l'invention, le boîtier est formé d'un matériau résineux.

Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu un dispositif de détection de rotation pour détecter un objet rotatif, caractérisé en ce qu'il comprend: une paire d'unités formant capteurs magnétiques disposées en étant réciproquement espacées selon un premier pas pour produire des signaux de détection de vecteur magnétique, un aimant permanent de polarisation, un élément formant rotor comportant des premiers moyens pour modifier le champ magnétique autour de ladite paire d'unités formant capteurs magnétiques, lesdits moyens possédant une pluralité d'éléments situés sur la périphérie dudit élément formant rotor et qui sont disposés l'un par rapport à l'autre en étant séparés par un second pas de manière à faire face auxdites unités formant capteurs magnétiques, à une faible distance, et des seconds moyens pour comparer les signaux de détection à un niveau de seuil pour produire un signal binaire, le premier pas étant égal au second pas.

Ce dispositif de détection de rotation peut en outre comporter un circuit d'ajustement de décalage pour retirer une composante de décalage contenue dans les signaux de détection de vecteur magnétique. Le circuit d'ajustement de décalage peut comporter un condensateur de couplage et des résistances de division de tension.

Ce dispositif de détection de rotation peut comporter un amplificateur différentiel connecté à la paire de capteurs de couplage. Les premiers moyens peut comporter un rotor magnétique du type à pignon comportant une pluralité de dents sur sa périphérie ou des pôles magnétiques d'un aimant permanent. L'unité formant capteur magnétique peut être un élément à magnétorésistance ou un élément à effet Hall.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective schématique d'un dispositif de détection de rotation conformément à la première forme de réalisation de l'invention, dont le capot est retiré; la figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif de détection de rotation représenté sur la figure 1; - la figure 3 est une vue en élévation latérale du dispositif de détection de rotation représenté sur la figure 1; - la figure 4 est un schéma de circuit équivalent d'une puce à semiconducteurs d'un dispositif de détection de rotation selon la première forme de réalisation; - les figures 5A - 5F illustrent des étapes de fabrication du dispositif de détection de rotation conformément à la première forme de réalisation; - la figure 6 est un schéma de circuit équivalent 10 d'une puce à semiconducteur d'un dispositif de détection de rotation de l'art antérieur; - la figure 7 est une représentation schématique d'un dispositif de détection de rotation conformément à la seconde forme de réalisation de l'invention; - la figure 8 est une vue à plus grande échelle montrant des détails concernant des éléments formant capteurs magnétiques et un élément formant rotor; - la figure 9 est un schéma de circuit équivalent d'une puce à semiconducteurs du dispositif de détection de rotation conformément à la seconde forme de réalisation de l'invention; - les figures 10A, 10B et 10C forment un chronogramme illustrant des ondes de signaux dans le circuit équivalent représenté sur la figure 9; - les figures 11A et 11B sont des graphiques représentant respectivement une relation entre des angles de rotation de l'élément formant rotor et des angles de déviation d'un vecteur magnétique; - la figure 12 est un schéma de circuit équivalent d'une puce à semiconducteurs du dispositif de détection de rotation conformément à la troisième forme de réalisation de l'invention; - la figure 13 est une illustration schématique d'une variation des éléments formant capteurs magnétiques 35 du dispositif de détection de rotation conformément à l'invention; et - la figure 14 est une illustration schématique montrant une variation d'un élément formant rotor et des éléments formant capteurs magnétiques du dispositif de détection de rotation selon l'invention.

On va décrire un dispositif de détection de rotation selon la première forme de réalisation de l'invention en référence aux figures 1 à 4 et aux figures 5A à 5F.

Comme cela est représenté sur la figure 1, le dispositif de détection de rotation est constitué par un boîtier 10, un élément formant rotor magnétique du type roue dentée 20, une puce à semiconducteurs de détection magnétique 30, un aimant permanent de polarisation 40 et un capot 50.

Comme cela est représenté sur les figures 2 et 3, le boîtier 10 est formé d'un élément résineux isolant qui possède une partie formant palier 11 servant à supporter une extrémité d'un arbre rotatif 21 du rotor 20 et une surface l0a de montage de la puce, qui est formée perpendiculairement à l'arbre rotatif 21 dans un plan imaginaire x passant par la partie axialement médiane de l'élément formant rotor 20. La puce à semiconducteurs 30, qui inclut une puce 31 à capteurs magnétiques et une puce 32 de traitement de signaux, est fixée directement sur la surface l0a de montage de la puce. Etant donné que la partie formant palier 11 et la surface l0a de montage de la puce sont formées d'un seul tenant avec le boîtier 10, il est facile de prévoir une distance précise entre l'élément formant rotor 20 et la puce 31 à capteurs magnétiques ou les éléments formant capteurs magnétiques. Il est également facile de régler la forme d'onde du signal de sortie de la puce à semiconducteurs 30 même s'il existe une erreur dans la distance entre l'élément formant rotor 20 et la puce à semiconducteurs 30.

L'élément formant rotor 20, qui est supporté par l'arbre rotatif 21, est raccordé à un vilebrequin du moteur par un mécanisme de liaison 22, qui inclut des pignons et analogues. Dans ce cas, le dispositif de détection de rotation détecte des données de rotation du vilebrequin à partir du signal de sortie de la puce à semiconducteurs 30.

L'aimant permanent de polarisation 40 possède une forme cylindrique qui entoure la puce à semiconducteurs 30 de manière à former un champ magnétique autour d'elle. Un capuchon cylindrique 41 est monté sur une partie saillante du boîtier de manière à recouvrir la puce à semiconducteurs 30 et l'aimant permanent de polarisation 40. Le capot 50 est monté sur le boîtier 10 de manière à recouvrir l'ensemble des éléments du dispositif de détection de rotation. Le capot 50 possède une partie formant palier 51, tel que représenté sur la figure 1, qui supporte l'autre extrémité de l'arbre rotatif 21. Le boîtier 10 et le capot 50 peuvent comporter des trous d'aération pour refroidir le dispositif de détection de rotation.

Comme représenté sur la figure 4, la puce 31 à capteurs comporte quatre éléments à magnétorésistance, et la puce 32 de traitement des signaux délivre, en tant que signal de sortie, un signal binaire obtenu à partir du signal de sortie de la puce 31 à capteurs. La valeur résistive de l'élément à magnétorésistance varie lorsque l'élément formant rotor 20 tourne, ce qui modifie le champ magnétique provoqué par l'aimant permanent de polarisation. La puce 32 de traitement des signaux inclut une mémoire non volatile qui mémorise des données d'ajustement de manière à ajuster ou corriger la forme d'onde du signal de sortie. La puce 31 à capteurs et la puce 32 de traitement des signaux sont connectées respectivement à une borne de source d'alimentation électrique Tll, à une borne de sortie T12 et à une borne de masse T13. Une extrémité des bornes T11, T12 et T13 est moulée selon un moulage par insertion dans une partie périphérique du boîtier 10 et l'autre extrémité de celui-ci s'étend vers l'extérieur, comme représenté sur la figure 2. La borne de sortie T12 est connectée à un dispositif de commande de déclenchement de l'allumage par exemple pour l'envoi du signal de sortie de la puce 32 de traitement des signaux.

Une borne d'entrée de données T14 ressort du boîtier à travers une rainure ouverte 12, qui est représentée sur la figure 3 et sur les figures 5A à 5F, de manière à introduire les données d'ajustement dans la mémoire non volatile. En d'autres termes, le boîtier possède une rainure 12 servant à exposer les bornes T11, T12, T13 et T14 à l'extérieur. Lorsque les données d'ajustement sont introduites, la partie d'ouverture de la rainure 12 est recouverte par un matériau isolant. La borne T14, comme les bornes T11, T12 et T13, peut s'étendre vers l'extérieur.

La puce à semiconducteurs 30 inclut la puce 31 à capteurs et la puce 32 de traitement de signaux, qui peuvent être séparées ou intégrées dans une seule puce. La puce 31 à capteurs inclut un circuit en pont formé de quatre éléments à magnétorésistance MRE 11 - MRE 14. Les éléments MRE 11 et MRE 12 sont connectés en série de manière à former un circuit en demi-pont, et les éléments MRE 13 et MRE 14 sont également connectés en série pour former un autre circuit en demi-pont. Les éléments MRE 11 et MRE 13 et les éléments MRE 12 et MRE 14 sont connectées respectivement de telle sorte que les deux circuits série sont connectés en parallèle pour former un circuit en pont complet. La jonction des éléments MRE 11 et MRE 13 est connectée à la borne T11, à partir de laquelle une tension constante +V (par exemple 5V) est appliquée au circuit en pont. La jonction des éléments MRE 12 et MRE 14 est connectée à la masse par l'intermédiaire de la borne T13.

La jonction des éléments MRE 11 et MRE 12 et la jonction des éléments MRE 13 et MRE 14 sont connectées respectivement à un amplificateur différentiel 32a de la puce 32 de traitement de signaux pour l'envoi de signaux de tension Va et Vb.

La puce 32 de traitement des signaux inclut l'amplificateur différentiel 32a et un comparateur 32b et un circuit de mémoire 32c, qui inclut une mémoire non volatile. L'amplificateur différentiel 32a amplifie la différence entre les signaux de tension Va et Vb et envoie le signal amplifié au comparateur 32b, qui convertit le signal amplifié en un signal binaire ou en un signal impulsionnel. Le comparateur 32b délivre le signal binaire avec un niveau de seuil Vth qui est une fraction de la tension constante +Vc délivré par un circuit série de division de tension formé par des résistances R1 et R2. Le circuit de mémoire 32c est alimenté par l'intermédiaire de la borne T11 et envoie à l'amplificateur différentiel 32a un signal de tension (signal analogique) qui est basé sur les données d'ajustement mémorisées dans la mémoire non volatile par l'intermédiaire de la borne d'entrée de données T14. Le circuit de mémoire 32c agit de manière à ajuster une valeur de décalage du signal amplifié de l'amplificateur différentiel 32a et sa variation due à une variation de la température.

Lorsque les données d'ajustement sont mémorisées, un signal de modulation de tension en série est envoyé dans la mémoire non volatile par l'intermédiaire de la borne d'entrée de données T14. Le signal de modulation de tension inclut un signal d'horloge et des données d'ajustement, comme représenté sur la figure 4. Le circuit de mémoire 32c démodule le signal de modulation de tension en le signal d'horloge et les données d'ajustement pour écrire les données d'ajustement à des adresses prescrites de la mémoire non volatile. De façon plus détaillée, une partie des données d'ajustement, qui correspond à chaque signal d'horloge, est verrouillée à une adresse prescrite de la mémoire non volatile. Par ailleurs le signal de tension d'écriture (par exemple 12,6 V) est appliqué à la mémoire non volatile au moyen de la borne d'entrée de donnée T14.

Par conséquent, les données d'ajustement sont mémorisées dans la mémoire non volatile. La mémoire non volatile a pour rôle de lire les données d'ajustement, de sorte que la relation entre les données d'ajustement mémorisées et une amplitude d'ajustement ou un décalage du signal de sortie de l'amplificateur différentiel 32a peut être détectée.

Lorsque l'élément formant rotor 20 tourne, la puce de traitement 32 délivre un signal binaire qui correspond à une position du vilebrequin du moteur, sur la borne de sortie T2. La forme d'onde du signal de sortie délivré sur la borne de sortie T12 est ajustée ou corrigée de sorte qu'une erreur due à la variation de la distance entre les éléments à magnétorésistance MRE 11 - MRE 14 et l'élément formant rotor 20 peut être réduite ou éliminée.

Le dispositif de détection de rotation est assemblé comme représenté sur les figures 5A à 5F. Comme cela est représenté de façon préalable sur la figure 5A, on forme au préalable, dans le boîtier 10, la surface de montage l0a formée au préalable, conjointement avec la partie formant palier 11, la borne de source d'alimentation T11, la borne de sortie 12, la borne de masse T13, la borne T14 d'entrée de données d'ajustement et les rainures 12. Ensuite, on fixe la puce 31 à capteurs et la puce 32 de traitement de signaux sur la surface de montage 10a à l'aide d'un agent adhésif tel qu'une pâte à base de Ag, comme représenté sur la figure 5B. Puis on connecte respectivement la borne de source d'alimentation T11, la borne de sortie T12, la borne de masse T13 et la borne T14 d'entrée de données d'ajustement, par des fils de liaison, à la puce 31 à capteurs, et à la puce 32 de traitement des signaux, comme représenté sur la figure 5C. Ensuite, on place un capot de protection ou un film de protection de manière à recouvrir ces éléments sur la surface de montage 10a. Par conséquent la puce 31 à capteurs et la puce 32 de traitement de signaux sont fixées d'un seul tenant au boîtier 10. Lors de l'étape suivante illustrée sur la figure 5D, l'aimant permanent de polarisation 40 est fixé au boîtier 10 pour entourer la puce 31 à capteurs. Ensuite, on place un capuchon cylindrique 41 et on le colle sur une partie saillante du boîtier 10 de manière à recouvrir la puce à semiconducteurs 30 et l'aimant permanent de polarisation 40, comme cela est représenté sur la figure 5E. Ensuite on insère l'arbre rotatif 21 dans la partie formant palier 11 du boîtier 10, de manière à installer l'élément formant rotor 20 sur le boîtier 10 de sorte que la distance entre les éléments à magnétorésistance MRE 11 - MRE 14 et l'élément formant rotor 20 peut être réglée d'une manière très précise. Ensuite, les données d'ajustement sont envoyées par l'intermédiaire de la borne d'entrée de données T14 à l'élément non volatile de la puce 32 de traitement des signaux et sont écrites dans la mémoire non volatile. De ce fait, même si la distance entre les éléments à magnétorésistance MRE 11 - MRE 14 et l'élément formant rotor 20 n'est pas très précise, la forme d'onde du signal de sortie délivré sur la borne de sortie T12 peut être ajustée conformément aux données d'ajustement mémorisées dans la mémoire non volatile. Enfin, la partie d'ouverture de la rainure 12 est recouverte par un élément 12a formé d'un matériau isolant, comme cela est représenté sur la figure 5F.

On peut supprimer la rainure 12 si les données d'ajustement peuvent être envoyés à la mémoire non volatile d'une certaine autre manière par l'intermédiaire de la borne T14 d'ajustement de données. L'aimant permanent de polarisation 40 peut être conformé différemment ou être disposé différemment autour de la puce à semiconducteurs, si elle peut délivrer essentiellement le même champ magnétique. La position de la puce à semiconducteurs 30 peut être également modifiée si elle assume essentiellement la même fonction. Les éléments à magnétorésistance peuvent être remplacés par d'autres capteurs qui détectent un champ magnétique, comme par exemple des bobines de captage, si les capteurs fonctionnent essentiellement de la même manière. Le boîtier 10 peut être formé par un matériau autre qu'un matériau résineux si les paliers et la surface de montage de la puce à semiconducteurs sont formés d'un seul tenant avec le boîtier 10.

On va décrire un dispositif de détection de rotation conformément à la seconde forme de réalisation de l'invention en référence aux figures 7 à 11. Par ailleurs les mêmes références dans les dessins indiqués ci-après, que celles utilisées dans la première forme de réalisation, désignent les mêmes parties ou essentiellement les mêmes parties ou compositions que dans la première forme de réalisation de l'invention.

Comme cela est représenté la figure 7, l'unité S à capteurs est constituée par une puce 32 à capteurs et un aimant permanent de polarisation 40. La puce 32 à capteurs est disposée dans une position située en vis-à-vis d'un élément formant rotor 20 de manière à être entourée par l'aimant permanent de polarisation 40. L'élément formant rotor 20 comporte sur sa périphérie des dents définissant un pignon.

Comme cela est représenté sur la figure 8, la puce 32 à capteurs comporte un circuit en demi-pont d'éléments à magnétorésistance MRE 11 et MRE 12 et un second circuit en demi-pont d'éléments à magnétorésistance MRE 13 et MRE 14.

Les deux circuits en demi-pont forment un circuit en pont B. Les éléments MRE 11 et MRE 12 sont disposés en étant inclinés par rapport à une première droite qui est parallèle à l'axe de l'aimant permanent de polarisation 40 de manière à définir une forme en V retourné, et les éléments MRE 13 et MRE 14 sont également disposés en étant inclinés par rapport à une seconde droite qui est parallèle à l'axe de l'aimant permanent de polarisation 40 de manière à définir la même forme en V retourné. La distance ou pas PT entre la première droite et la seconde droite est égale à la moitié du pas entre deux dents (ou un pas entre le centre des dents et le centre du fond formé entre les deux dents). Il est préférable que le pas PT (par exemple 2,5 mm) soit égal à la largeur PT des dents ainsi qu'à la largeur BT du fond entre deux dents.

Comme cela est représenté sur la figure 9, le circuit en pont B est connecté à une source de tension constante PS au niveau de la jonction des éléments MRE 11 et MRE 13. La jonction des éléments MRE 12 et MRE 14 est connectée à la masse. La jonction des éléments MRE 11 et MRE 12 et la jonction des éléments MRE 13 et MRE 14 sont connectées respectivement à un amplificateur opérationnel OP1 et à un amplificateur opérationnel OP2. Les amplificateurs opérationnels OP1, OP2 possèdent des gains respectifs qui sont réglés au moyen de résistances r2, r3 et r4. L'onde de tension de sortie de l'amplificateur opérationnel OP2 est envoyée à la borne d'entrée inverseuse d'un comparateur 32b par l'intermédiaire d'un circuit de couplage AC. Le circuit de couplage AC comprend un condensateur de couplage C2 et un circuit série formé de résistances R11, R12. Par conséquent, une tension de décalage ou une composante continue de la tension de sortie de l'amplificateur opérationnel OP2 est supprimée par le condensateur de couplage C2, une tension de décalage ou une composante continue est fournie par le circuit série des résistances R11, R12. Cette onde de tension de sortie est comparée à une tension de seuil délivrée sur la borne non inverseuse du comparateur CP par un circuit de résistances R1, R21 et R22, de sorte qu'un signal binaire pour détecter la rotation de l'élément formant rotor 20 est prévu. Dans cette forme de réalisation, la tension divisée fournie par les résistances R11, R12 est réglée de manière à correspondre à la tension divisée fournie par les valeurs résistives des résistances R1, R21, R22, de sorte qu'une composante de décalage, qui correspond à la tension de seuil, est ajoutée à l'onde de tension d'entrée du comparateur CP. Un résistance R8 est connectée entre la jonction des résistances R21 et R22 et le comparateur CP de manière à empêcher un basculement inattendu du comparateur CP. Un circuit de décalage OS est connecté entre les résistances R9 et R10 de manière à former un circuit série qui est en parallèle avec la source de tension constante PS. Le circuit de décalage OS commande la tension de décalage. Un condensateur Cl est connecté en parallèle avec la résistance R10 de manière à éliminer des bruits, en conservant de ce fait la précision de la détection de rotation.

Lorsque l'élément formant rotor tourne, le circuit en pont B délivre ses signaux W1, W2 comme représenté sur la figure 10A. La forme d'onde du signal de sortie de l'amplificateur opérationnel OP2 est symétrique par rapport à la tension de seuil, comme représenté sur la figure 10B. Comme représenté sur la figure 10C, le signal de sortie (signal de sortie du capteur) du comparateur CP est réglé à un niveau approprié, qui fournit un point minimum d'une caractéristique d'entrefer, qui est un point, ou une gamme qui est approximativement commune à l'ensemble des ondes.

Conformément à un résultat de test, le signal de sortie de l'amplificateur opérationnel possède une forme d'onde différente lorsque l'entrefer entre la puce 32 à capteurs et l'élément formant rotor 20 change. De façon plus détaillée, la forme d'onde L1 apparaît lorsque l'entrefer entre la puce 32 à capteurs et l'élément formant rotor 20 est égal à 0,5 mm, la forme d'onde L2 apparaît lorsque l'entrefer est égal à 1,0 mm, la forme d'onde L3 apparaît lorsque l'entrefer est égal à 1,5 mm et la forme d'onde L4 apparaît lorsque l'entrefer est égal à 2,0 mm. Les formes d'ondes sont d'une manière générale symétrique par rapport à la tension de seuil, comme représenté sur la figure 11A. En d'autres termes, la tension de seuil peut être réglée de manière à posséder des points en deçà du point minimum P de la caractéristique d'entrefer qui possède une plage d'environ 0,02 degré, comme cela est représenté sur la figure 11B.

On va décrire en référence à la figure 12 un dispositif de détection de rotation selon la troisième forme de réalisation de l'invention. Le dispositif de détection de rotation conformément à la troisième forme de réalisation utilise des éléments à effet Hall H1, H2 à la place des éléments à magnétorésistance utilisés dans les formes de réalisation indiquées précédemment, comme représenté sur la figure 12. Dans cette forme de réalisation, les éléments à effet Hall Hl et H2 fournissent des signaux de tension variables en réponse à la variation du vecteur magnétique du champ magnétique, et les signaux de tension variables sont amplifiés. Les éléments à effet Hall Hl, H2 sont disposés respectivement dans des positions de la puce 32 à capteurs à une distance ou à un pas quicorrespond au pas entre le centre de l'une des dents et le centre de l'un des fonds entre dents de l'élément formant rotor 40, ou une moitié du pas entre deux dents.

On va décrire ci-après certaines variantes du 30 dispositif de détection de rotation de rotor décrit précédemment.

Chacun des éléments à magnétorésistance MRE 1 - MRE 4 peut être constitué par quatre sous-éléments à magnétorésistance SE branchés en série, comme cela est représenté sur la figure 13. Les éléments à magnétorésistance MRE 1 - MRE 4 sont disposés de telle sorte que la droite centrale entre MRE 11 et MRE 13 et la droite centrale entre MRE 12 et MRE 14 sont séparées par une distance qui est égale à la moitié du pas entre deux dents du rotor 20. Dans ce cas, les signaux de tension V1, V2, V3 et V4 des capteurs sont envoyés à des amplificateurs différentiels pour l'obtention de deux signaux, qui sont également envoyés à un autre amplificateur différentiel comme cela est décrit dans US 6 812 694 B2.

Le rotor 20 peut être pourvu d'une pluralité de pôles magnétiques formés à des intervalles égaux sur la périphérie, à la fois des dents, comme cela est représenté sur la figure 15. Dans ce cas l'aimant permanent de polarisation décrit dans les formes de réalisation précédentes est supprimé.

Le circuit de couplage AC décrit dans les formes de réalisation décrites précédemment peut être supprimé si la forme d'onde de la tension du signal de sortie peut être rendu symétrique par rapport au niveau de la tension de seuil, à l'aide de certains moyens appropriés de traitement de données.

Dans la description précédente de la présente invention, on a décrit l'invention en se référant à des formes de réalisation spécifiques. Cependant il est évident que l'on peut apporter différents changements et modifications aux formes de réalisation spécifiques de la présente invention sans sortir du cadre de cette dernière. Ainsi la description de la présente invention peut être considérée comme étant illustrative, et non dans un sens limitatif.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de détection de rotation pour détecter un objet rotatif, caractérisé en ce qu'il comporte: un boîtier (10) possédant un palier (11) et une surface de montage (l0a), un élément formant rotor (20) comportant une partie périphérique magnétique et un arbre rotatif (21) qui peut être raccordé à l'objet rotatif et est supporté par le palier, un aimant permanent de polarisation (40) pour produire un champ magnétique autour de ladite surface de montage et de la partie périphérique magnétique, une puce à semiconducteurs (30) incluant une pluralité d'éléments formant capteurs magnétiques disposée sur ladite surface de montage pour fournir un signal de détection associé à une modification du champ magnétique autour de la puce, et des moyens pour produire un signal de rotation 20 conformément au signal de détection, et le palier et la surface de montage étant formés d'un seul tenant avec ledit boîtier, à une distance prescrite.

2. Dispositif de détection de rotation selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite puce à semiconducteurs comprend en outre un circuit de traitement de signaux qui inclut une mémoire non volatile pour mémoriser des données d'ajustement pour ajuster une variation du signal de détection provoquée par la distance prescrite.

3. Dispositif de détection de rotation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément formant capteur magnétique (MRE 11 - MRE 14) comprend un élément à magnétorésistance.

4. Dispositif de détection de rotation selon la revendication 3, caractérisé en ce que: la partie périphérique magnétique comprend un élément du type roue dentée, et la surface de montage (10a) est formée perpendiculairement à l'arbre rotatif (21) dans un plan imaginaire passant par la partie axialement médiane de l'élément formant rotor.

5. Dispositif de détection de rotation selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit aimant permanent de polarisation (40) possède une forme cylindrique entourant la puce à semiconducteurs (30).

6. Dispositif de détection de rotation selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite puce à semiconducteurs (30) comprend en outre une borne d'entrée de données qui s'étend à partir de la mémoire non volatile pour l'introduction de données à partir de l'extérieur après que ladite puce à semiconducteurs est montée sur la surface de montage (l0a).

7. Dispositif de détection de rotation selon la 20 revendication 1, caractérisé en ce que ledit boîtier (10) est formé d'un matériau résineux.

8. Dispositif de détection de rotation pour détecter un objet rotatif, caractérisé en ce qu'il comprend: une paire d'unités (MRE 11 - MRE 14) formant capteurs magnétiques disposées en étant réciproquement espacées selon un premier pas pour produire des signaux de détection de vecteur magnétique, un aimant permanent de polarisation (40), un élément formant rotor (20) comportant des premiers moyens pour modifier le champ magnétique autour de ladite paire d'unités formant capteurs magnétiques, lesdits moyens possédant une pluralité d'éléments situés sur la périphérie dudit élément formant rotor et qui sont disposés l'un par rapport à l'autre en étant séparés par un second pas de manière à faire face auxdites unités formant capteurs magnétiques, à une faible distance, et des seconds moyens (32b) pour comparer les signaux de détection à un niveau de seuil pour produire un signal binaire, le premier pas étant égal au second pas.

9. Dispositif de détection de rotation pour détecter un objet rotatif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un circuit (32c) d'ajustement de décalage pour retirer une composante de décalage contenue dans les signaux de détection de vecteur magnétique.

10. Dispositif de détection de rotation selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit circuit (32c) d'ajustement de décalage comprend un condensateur de couplage et des résistances de division de tension.

11. Dispositif de détection de rotation selon la revendication 8, caractérisé en outre en ce qu'il comprend un amplificateur différentiel (32a) connecté à ladite paire d'unités formant capteurs magnétiques (MRE 11, MRE 12, MRE 13, MRE 14).

12. Dispositif de détection de rotation selon la revendication 8, caractérisé en ce que les premiers moyens (20) comprennent un rotor magnétique du type à pignon comportant une pluralité de dents sur sa périphérie.

13. Dispositif de détection de rotation selon la revendication 8, caractérisé en ce que les premiers moyens comprennent un élément magnétique comprenant une pluralité de pôles magnétiques d'un aimant permanent (40).

14. Dispositif de détection de rotation selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite unité (S) formant capteur magnétique comprend un élément à magnéto-résistance.

15. Dispositif de détection de rotation selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite unité formant capteur magnétique (S) comprend un élément à effet Hall (Hl, H2).