FR3088718A1 - Cible reversible pour moteur a 3, 4 ou 6 cylindres - Google Patents

Cible reversible pour moteur a 3, 4 ou 6 cylindres Download PDF

Info

Publication number
FR3088718A1
FR3088718A1 FR1871563A FR1871563A FR3088718A1 FR 3088718 A1 FR3088718 A1 FR 3088718A1 FR 1871563 A FR1871563 A FR 1871563A FR 1871563 A FR1871563 A FR 1871563A FR 3088718 A1 FR3088718 A1 FR 3088718A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
toothed wheel
fronts
spaced
sensor
camshaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1871563A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3088718B1 (fr
Inventor
Fabien JOSEPH
Stephane Eloy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Continental Automotive France SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH, Continental Automotive France SAS filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to FR1871563A priority Critical patent/FR3088718B1/fr
Priority to CN201980089176.XA priority patent/CN113424024A/zh
Priority to JP2021526637A priority patent/JP2022507572A/ja
Priority to PCT/EP2019/081460 priority patent/WO2020099625A1/fr
Priority to US17/294,234 priority patent/US11976602B2/en
Publication of FR3088718A1 publication Critical patent/FR3088718A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3088718B1 publication Critical patent/FR3088718B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/246—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains by varying the duration of individual pulses
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/247—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using time shifts of pulses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/04—Sensors
    • F01L2820/041—Camshafts position or phase sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D2205/00—Indexing scheme relating to details of means for transferring or converting the output of a sensing member
    • G01D2205/70—Position sensors comprising a moving target with particular shapes, e.g. of soft magnetic targets
    • G01D2205/77—Specific profiles
    • G01D2205/771—Toothed profiles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/06—Testing internal-combustion engines by monitoring positions of pistons or cranks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

L'invention concerne une roue dentée (1) d'arbre à cames, formant une cible pour un capteur de position d'arbre à cames, la roue dentée comprenant un corps circulaire comprenant deux faces principales opposées, et au moins six dents réparties sur la circonférence du corps circulaire, chaque dent comprenant deux bords correspondant l'un à un front montant et l'autre à un front descendant, en fonction d'un sens de rotation de la roue, la roue dentée présentant une asymétrie de révolution, caractérisée en ce que les six dents sont conformées de sorte que la roue dentée comprenne, en considérant la même face principale (11 A) et un même sens de rotation de la roue : - quatre fronts (14) d'un même premier type montant ou descendant espacés respectivement de 90°, et - six fronts (15) d'un même deuxième type respectivement descendant ou montant, espacés respectivement de 60°.

Description

Description
Titre : Cible réversible pour moteur à 3, 4 ou 6 cylindres
Domaine technique [0001] L’invention concerne une roue dentée d’arbres à cames formant une cible pour un capteur de position d’arbre à cames, adaptée pour des moteurs à trois, quatre ou six cylindres. La roue est particulièrement adaptée pour être utilisée avec un capteur de position du type apte à détecter un niveau haut ou bas de la roue dentée et à détecter, à partir d’une variation de niveau, un type de front montant ou descendant d’une dent de la roue.
Etat de la technique [0002] Dans le cycle de fonction d’un moteur à combustion interne, il est nécessaire de connaître avec précision la position du vilebrequin pour pouvoir synchroniser différentes actions telles que l’injection du carburant, le pilotage des bougies d’allumage, la gestion des organes de distribution, etc. Ceci permet d’optimiser l’efficacité de la combustion et de réduire la consommation de carburant et les émissions nocives.
[0003] Pour ce faire, un vilebrequin comporte classiquement une roue dentée dont les dents sont détectées par un capteur. La roue dentée comprend typiquement un ensemble de dents réparties régulièrement le long de sa circonférence, à l’exception d’une portion de référence dépourvue de dents, également appelée gap. En détectant le passage des dents devant le capteur et en comptant le nombre de dents écoulé depuis le gap, il est possible de connaître la position du vilebrequin sur un tour de 360°.
[0004] Or un cycle moteur correspond à deux rotations complètes du vilebrequin, et il est par conséquent insuffisant de déterminer la position du moteur uniquement à partir de la roue du vilebrequin.
[0005] Cette information est donc combinée à une information de position angulaire de l’arbre à cames, qui est entraîné en rotation par le vilebrequin et comporte également une roue dentée dont les dents sont détectées par un capteur correspondant.
[0006] Alors qu’un cycle moteur correspond à deux rotations de 360° du vilebrequin, il ne correspond qu’à une rotation de 360° de l’arbre à cames. Par conséquent, la roue dentée de l’arbre à cames présente une asymétrie de rotation qui, croisée avec l’information sur la position du vilebrequin, permet de déduire avec précision l’état du cycle moteur.
[0007] Ainsi, lors de chaque démarrage du moteur, le moteur est synchronisé lorsque le gap du vilebrequin est détecté, combiné à la détection de l’état de la roue de l’arbre à cames.
[0008] En référence à la [Fig. 1], dans le cas d’un moteur à distribution variable (également dénommée Variable Valve Timing ou VVT), on peut prévoir de décaler la position angulaire de l’arbre à cames d’admission et/ou de l’arbre à cames d’échappement relativement au vilebrequin pour provoquer dans les cylindres une recirculation des gaz d’échappement, afin de réduire la consommation de carburant ainsi que les émissions.
[0009] Sur la [Fig. 1], on a représenté en abscisses la position angulaire du vilebrequin en degrés (un angle de rotation du vilebrequin correspondant au double de la rotation correspondante de l’arbre à cames), et en ordonnée le déplacement des valves d’admission ou d’échappement en millimètres. On a représenté en traits pleins les déplacements des valves d’admission (courbe A) et d’échappement (courbe B) contrôlées respectivement par les arbres à cames d’admission et d’échappement par défaut, et en traits pointillés le décalage de la position angulaire des arbres à cames (courbe A’ pour les valves d’admission et B’ pour les valves d’échappement) pour permettre l’existence d’une plage de recouvrement entre les phases d’ouvertures des valves d’admission et d’échappement.
[0010] Il est important que la conception d’une roue dentée d’arbre à cames tienne compte de ce décalage possible pour qu’une bonne synchronisation avec les informations provenant de la roue dentée du vilebrequin soit possible malgré cet éventuel décalage.
[0011] Pour améliorer les performances de synchronisation et du contrôle de la distribution variable il est connu de positionner sur la roue dentée de l’arbre à cames des dents formant des repères propres à chaque cylindre. Par exemple, une roue dentée d’arbre à cames d’un moteur à quatre cylindres peut comporter quatre fronts espacés chacun de 90°, le franchissement du capteur par chaque front correspondant à la même position du piston dans chaque cylindre respectif.
[0012] Or, plusieurs moteurs, ayant un nombre de cylindres différents, sont utilisés par un même constructeur sur les différents véhicules de sa gamme. Il en résulte une grande diversité de roues dentées d’arbres à cames à gérer, ce qui augmente le coût de production de ces roues.
[0013] De plus, il convient de noter qu’il existe deux types de capteurs de position d’arbres à cames, et deux types de roues dentées correspondantes.
[0014] Un premier type, appelé capteur différentiel, ne permet pas toujours de détecter le premier niveau haut (correspondant à une dent de la roue) ou le premier niveau bas (correspondant à un intervalle entre deux dents). En fonction du niveau d’initialisation du capteur. Il ne pourra détecter les niveaux que lorsque le premier front le faisant changer d’état aura été vu.
[0015] Dans ce cas, les cibles utilisées comportent un nombre de dents éventuellement important pour comprendre au moins autant de dents qu’il y a de fronts pertinents à détecter, toutes les dents présentant une même taille réduite (les cibles sont également appelées cibles à pions), afin de pouvoir, sur chaque dent, toujours détecter un front montant ou descendant (le front retenu sera celui qui fait quitter le niveau d’initialisation du capteur). Dans ce cas le calculateur relié au capteur détecte un seul front par dent, toujours du même type montant ou descendant. C’est le nombre et l’espacement des dents qui permet de rendre une roue dentée spécifique à un moteur à trois ou à quatre cylindres.
[0016] On connaît du document US2014/360254 une roue dentée d’arbre à cames qui est adaptée pour être utilisée conjointement avec un capteur différentiel, et comprend au moins une dent à chacune des positions suivantes de sa circonférence : 0°, 60°, 90°, 120°, 180°, 240°, 270° et 300°. Chaque dent comprend un front détectable par un capteur.
[0017] Ceci permet d’obtenir une roue unique qui est compatible à la fois avec des moteurs quatre cylindres (puisque les informations correspondant à chaque cylindre sont fournies par les dents 0°, 90°, 180° et 270°) et avec des moteurs à trois et six cylindres (informations fournies par les dents 0°CAM, 60°CAM,
120°CAM, 180°CAM, 240°CAM, 300°CAM).
[0018] Un deuxième type de capteur, appelé capteur TPO, de l’acronyme anglais de « True Power On », est adapté pour détecter un niveau haut ou bas d’une roue dentée dès son initialisation, ce qui permet de déduire le franchissement d’un front. Ces capteurs présentent une précision supérieure pour la détection d’un type de front, généralement les fronts descendants, mais une précision plus faible pour la détection de l’autre type de front.
[0019] Les cibles utilisées pour ce type de capteur comportent généralement moins de dents que les cibles utilisées pour les capteurs différentiels puisque les niveaux hauts et bas de la roue dentée doivent être suffisamment longs pour pouvoir être détectés par le capteur, et de plus les fronts montants et descendants peuvent être détectés par le capteur. En revanche, les dents sont de longueurs variables et généralement plus importantes que la longueur d’une dent d’une cible pour un capteur différentiel. On appelle également ces cibles, « cibles à niveaux ».
[0020] Le document décrit ci-avant n’est pas adapté à l’utilisation avec un capteur de type TPO.
Exposé de l’invention [0021] Compte-tenu de ce qui précède, un but de l’invention est de proposer une roue dentée d’arbres à cames qui soit compatible avec des moteurs comprenant trois, quatre ou six cylindres, et qui puisse être utilisée avec un capteur de type TPO apte à détecter un niveau haut ou bas d’une roue dentée.
[0022] Un but de l’invention est également de proposer une roue dentée permettant des performances de synchronisation aussi bonnes, que le moteur comprenne trois, quatre, ou six cylindres.
[0023] Un autre but de l’invention est de proposer une roue dentée d’arbre à cames qui soit compatible avec un moteur à distribution variable.
[0024] A cet égard, l’invention a pour objet une roue dentée d’arbre à cames, formant une cible pour un capteur de position d’arbre à cames, la roue dentée comprenant un corps circulaire comprenant deux faces principales opposées, et au moins six dents réparties sur la circonférence du corps circulaire, chaque dent comprenant deux bords correspondant l’un à un front montant et l’autre à un front descendant, en fonction d’un sens de rotation de la roue, la roue dentée présentant une asymétrie de révolution, caractérisée en ce que les six dents sont conformées de sorte que la roue dentée comprenne, en considérant la même face principale et un même sens de rotation de la roue :
- quatre fronts d’un même premier type montant ou descendant espacés respectivement de 90°, et
- six fronts d’un même deuxième type respectivement descendant ou montant, espacés respectivement de 60°.
[0025] Avantageusement, mais facultativement, la roue dentée comprend un élément de marquage sur l’une des deux faces principales opposées.
[0026] Avantageusement, mais facultativement, la roue dentée comporte sur sa circonférence au moins deux zones dépourvues de fronts sur un angle d’au moins 35°, les deux zones étant espacées de 180°. Par exemple, la roue dentée peut comportant sur sa circonférence quatre zones dépourvues de l’un des quatre fronts espacés de 90° et dépourvues de l’un des six fronts espacés de 60°, les quatre zones étant espacées de 90°.
[0027] Dans un mode de réalisation, la roue dentée comporte six dents, dont deux dents comprennent chacune l’un des six fronts espacés de 60° et un front du même type que les quatre fronts espacés de 90°, mais distinct de ceux-ci, dits respectivement premier et deuxième fronts non attribués, et, en notant :
- A l’écart angulaire minimal entre l’un des quatre fronts espacés de 90° et l’un des six fronts espacés de 60°,
- B l’écart angulaire minimal entre l’un des six fronts espacés de 60° et le premier front non attribué, et
- C l’écart angulaire minimal entre l’un des six fronts espacés de 60° et le deuxième front non attribué, les positions angulaires des bords des dents de la roue dentée sont [0, A, 60, 90+A, 120, 180-C, 180, 180+A, 240, 270+A, 300, 360B], [0028] Chaque dent correspond à un niveau haut de la roue dentée et chaque intervalle entre deux dents correspond à un niveau bas de la roue dentée, et la roue dentée étant adaptée pour former une cible pour un capteur de position d’arbre à cames du type apte à détecter un niveau haut ou bas de la dent et pour déduire d’une variation de niveau la présence d’un front de dent, et, dans un cas, l’écart angulaire minimal A correspond à un niveau haut de la roue dentée, et est défini par les relations suivantes :
[Math. 1]
A > tan-1 ('Asüi.'j et 30 _ A > tan1 où R est le rayon de la roue dentée incluant une hauteur des dents par rapport au corps circulaire, r est le rayon du corps circulaire, Lhaut est la distance minimale entre les bords d’une dent permettant une détection du niveau haut entre les deux bords par le capteur, et Lbas est la distance minimale entre les bords de deux dents consécutives délimitant un intervalle permettant une détection du niveau bas entre ces bords par le capteur.
[0029] Dans ce cas, les écarts angulaires B et C correspondent à un niveau bas de la roue dentée, et sont définis par les relations suivantes :
[Math. 2] r> . rr. „ t -i i^haut\
B > tan (—^—) et 60 - B > tan 11^1 et [Math. 3] v r J \ R J avec C et B présentant des valeurs différentes.
[0030] Chaque dent correspond à un niveau haut de la roue dentée et chaque intervalle entre deux dents correspond à un niveau bas de la roue dentée, la roue dentée étant adaptée pour former une cible pour un capteur de position d’arbre à cames du type apte à détecter un niveau haut ou bas de la dent et pour déduire d’une variation de niveau la présence d’un front de dent, et, dans un autre cas, l’écart angulaire minimal A correspond à un niveau bas de la roue dentée, et est défini par les relations suivantes :
[Math. 4]
A > et 30 - A >
v r 7 R 7 [0031] où R est le rayon de la roue dentée incluant une hauteur des dents par rapport au corps circulaire, r est le rayon du corps circulaire, Lhaut est la distance minimale entre les bords d’une dent permettant une détection du niveau haut entre les deux bords par le capteur, et Lbas est la distance minimale entre les bords de deux dents consécutives délimitant un intervalle permettant une détection du niveau bas entre ces bords par le capteur.
[0032] Dans ce cas, les écarts angulaires B et C correspondent à un niveau haut de la roue dentée, et sont définis par les relations suivantes :
[Math. 5] n , rr, r, . _1 fbbas\
B > tan 1(—-—) et 60 — B > tan 1 --k 7? 7 \ v ) et [Math. 6] ~ . . _ι,Λ&αΐίί\ . ,n fbbas\
C > tan i(----) et 60 — C > tan 1 --R \ r / avec C et B présentant des valeurs différentes.
[0033] L’invention a également pour objet un moteur à combustion interne comprenant trois, quatre ou six cylindres, comprenant un arbre à cames, une roue dentée selon la description qui précède, montée solidaire de l’arbre à cames, dans laquelle chaque dent correspond à un niveau haut de la roue dentée et chaque intervalle entre deux dents correspond à un niveau bas de la roue dentée, et le moteur à combustion interne comprend en outre un capteur de position de l’arbre à cames apte à détecter un niveau haut ou bas de la dent et à détecter, à partir d’une variation de niveau, un front de dent, le capteur présentant une performance de détection plus grande pour un type de front que pour l’autre type de front, la roue dentée étant montée sur l’arbre à cames de sorte qu’une face principale soit orientée vers le capteur de position de l’arbre à cames, la face principale orientée vers le capteur de position étant choisie de sorte que :
- si le moteur comporte trois ou six cylindres, les six fronts espacés de 60° sont des fronts du type pour lequel la performance de détection par le capteur est supérieure, et si le moteur comporte quatre cylindres, les quatre fronts espacés de 90° sont des fronts du type pour lequel la performance de détection par le capteur est supérieure.
[0034] L’invention a également pour objet un procédé d’assemblage d’un moteur à combustion interne, comprenant un arbre à cames, une roue dentée selon la description qui précède, et un capteur de position d’arbre à cames du type apte à détecter un niveau haut ou bas de la roue dentée et à détecter, à partir d’une variation de niveau, un front de dent, le capteur présentant une performance de détection supérieure pour un type de front que pour l’autre type de front, le procédé d’assemblage comprenant le montage de la roue dentée sur l’arbre à cames de sorte qu’une face principale de la roue dentée soit orientée vers le capteur de position de l’arbre à cames, dans lequel, si le moteur comporte trois ou six cylindres, la face principale orientée vers le capteur de position est choisie de sorte que les six fronts espacés de 60° soient du type pour lequel le capteur présente la meilleure performance de détection, et si le moteur comporte quatre cylindres, la face principale orientée vers le capteur de position est la face opposée, de sorte que les quatre fronts espacés de 90° soient du type pour lequel le capteur présente la meilleure performance de détection.
[0035] La roue dentée selon l’invention est compatible avec des moteurs à six cylindres, car elle comprend six fronts régulièrement espacés de 60°. De ce fait elle est également compatible avec des moteurs à trois cylindres puisque parmi ces six fronts elle comprend trois fronts régulièrement espacés de 120°. Enfin, elle est compatible avec des moteurs à quatre cylindres car elle comprend quatre fronts régulièrement espacés de 90°.
[0036] De plus, les fronts espacés de 60° sont tous d’un même type, par exemple front montant, et les fronts espacés de 90° sont tous d’un même autre type, par exemple front descendant, ce qui permet à la roue dentée de présenter des performances de synchronisation aussi bonnes pour les trois types de moteurs, même avec un capteur de position de l’arbre à cames présentant une meilleure détection pour un type de front en particulier, car on peut alors positionner la roue dentée relativement au capteur de sorte que les fronts à détecter par le capteur (fronts espacés de 60° ou de 90° selon le type de moteur) correspondent au type de front les mieux détectés par le capteur.
[0037] La contrainte sur les types de fronts offre l’avantage d’avoir un nombre de dents limité (six dents), ce qui présente l’avantage d’avoir une taille de cible réduite (chaque dent ou creux entre les dents devant avoir une taille minimale pour être correctement détectée par le capteur).
[0038] Il n’est ainsi pas nécessaire de concevoir et de produire des cibles différentes pour des moteurs à trois cylindres, des moteurs à quatre cylindres et des moteurs à six cylindres.
[0039] De plus, la présence de deux portions symétriques dépourvues de dents et d’au moins 35° de plage angulaire permet d’assurer que même en cas de déphasage de l’arbre à came pour un moteur à distribution variable, le front utilisé pour le contrôle de la VVT ne se situe pas dans une zone de gap de la roue du vilebrequin. En effet, la roue dentée selon l’invention peut être utilisée dans un moteur à distribution variable en positionnant la portion dépourvue de dents relativement au gap de la roue du vilebrequin pour que, même en cas de décalage de l’arbre à cames, le gap de la roue du vilebrequin coïncide toujours avec la portion dépourvue de dents. La position moteur étant basée sur l’analyse des fronts vilebrequins ; la zone de gap génère une imprécision plus importante.
Brève description des dessins [0040] D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
[0041] [Fig. 1], déjà décrite, représente le déplacement des valves d’admission et d’échappement en fonction de la position angulaire de l’arbre à cames auquel elles sont liées.
[0042] [Fig. 2a] représente une face d’un exemple d’une roue dentée d’arbre à cames selon un mode de réalisation de l’invention.
[0043] [Fig. 2b] représente la face opposée à celle de [Fig. 2a] du même exemple de roue dentée.
[0044] [Fig. 3a] représente une face d’une autre géométrie de roue dentée présentant les mêmes positions angulaires de fronts que la roue dentée des [Fig. 2a] et [Fig. 2b], en inversant les types de fronts.
[0045] [Fig. 3b] représente la face opposée à celle de [Fig. 3a] du même exemple de roue dentée.
[0046] [Fig. 4] représente un exemple de synchronisation d’une roue dentée selon [Fig. 2a] et [Fig. 2b] avec une roue dentée de vilebrequin.
[0047] [Fig. 5] représente un exemple de moteur quatre-cylindres comprenant une roue dentée d’arbres à cames selon un mode de réalisation de l’invention.
Description des modes de réalisation [0048] Dans toute la suite, on notera des angles mesurés en degrés sur, ou concernant une position angulaire d’une roue dentée d’arbres à cames en « °CAM », et des angles mesurés en degrés sur, ou concernant une position angulaire d’une roue dentée de vilebrequin en « °CRK». Une rotation d’1°CAM correspond à une rotation de 2°CRK.
[0049] En référence aux figures [Fig. 2a] et [Fig. 2b], on va maintenant décrire une roue dentée 1 d’arbres à cames, formant une cible pour un capteur 2 de position angulaire d’arbres à cames.
[0050] La roue dentée 1 présente la forme générale d’un disque, c’est-à-dire qu’elle comprend un corps circulaire 10 ayant deux faces principales opposées 11A et 11 B, ces faces étant circulaires, et la roue comprend à la périphérie du corps circulaire 10 une pluralité de dents 12. Chaque dent est délimitée par deux bords 13 s’étendant sensiblement radialement et qui forment successivement, lorsque la roue 1 défile devant un capteur 2, un front montant et un front descendant.
[0051] Le fait qu’un bord constitue un front montant ou un front descendant dépend du côté duquel on se place pour observer la roue dentée, c’est-à-dire de la face principale que l’on observe, ainsi que du sens de rotation de la roue.
[0052] On a représenté sur les figures [Fig. 2a] et [Fig. 2b] un exemple de roue dentée 1 selon un mode de réalisation de l’invention, vue respectivement d’un côté et du côté opposé, c’est-à-dire en considérant l’une et l’autre des faces principales 11A et 11 B, et on a également représenté par une flèche le sens de rotation de la roue qui permet de définir un bord de dent comme étant un front montant ou un front descendant.
[0053] La roue dentée 1 présente des niveaux alternativement haut et bas, un niveau haut correspondant à une dent, et un niveau bas correspondant à un intervalle entre deux dents consécutives.
[0054] La roue dentée est destinée à être montée solidaire en rotation d’un arbre à cames d’un moteur à combustion interne. Pour son montage sur l’arbre à cames, un évidement traversant circulaire et centré peut éventuellement être pratiqué dans la roue dentée.
[0055] La roue dentée 1 est adaptée pour être utilisée avec un capteur 2 de type TPO (True Power On), ou capteur de niveau, c’est-à-dire un capteur adapté pour toujours pouvoir détecter les niveaux haut et bas de la roue dentée, et pour détecter à partir d’une variation de niveau un front de dent montant ou descendant.
[0056] Par exemple, le capteur 2 peut comprendre une cellule de détection (par exemple de type cellule à effet Hall, cellule magnéto-résistive, etc.) adaptée pour détecter un niveau haut ou bas de la roue dentée, et un calculateur intégré adapté pour détecter un front à partir d’une variation de niveau haut ou bas de la roue dentée.
[0057] Un tel capteur présente le plus souvent des performances de détection c’est-à-dire typiquement une précision de détection d’un front - meilleures pour un type de front, souvent les fronts descendants, que pour l’autre type de front. Un exemple de capteur de niveau peut présenter une précision de 0,5°CAM sur la détection d’un front descendant et une précision d’1°CAM sur la détection d’un front montant.
[0058] La roue dentée 1 comprend avantageusement au moins six dents, par exemple exactement six dents 12, espacées d’intervalles dépourvus de dents.
[0059] Pour pouvoir être utilisée conjointement avec des données obtenues à partir d’une roue dentée de vilebrequin, la roue dentée 1 d’arbres à cames présente avantageusement une asymétrie de révolution, telle que le profil des dents de toute moitié de roue dentée est différent de celui de l’autre moitié. Ainsi on peut identifier une dent détectée par le capteur et en déduire, conjointement avec des données de position angulaire du vilebrequin, l’état du cycle moteur.
[0060] De plus, la roue dentée 1 est adaptée pour pouvoir être utilisée dans des moteurs à trois cylindres, des moteurs à quatre cylindres, et des moteurs à six cylindres, en présentant d’aussi bonnes performances de synchronisation pour les trois types de moteurs.
[0061] Pour ce faire, les six dents de la roue dentée 1 sont conformées de sorte que, en se plaçant d’un même côté de la roue - c’est-à-dire en considérant la même face principale 11A ou 11B - et pour un même sens de rotation de la roue, la roue dentée 1 présente :
- Quatre fronts 14 d’un même premier type, montant ou descendant, espacés de 90°CAM, et
- Six fronts 15 du même deuxième type, respectivement descendant ou montant, espacés de 60°CAM.
[0062] Les fronts 14 espacés de 90°CAM forment des repères associés à des cylindres respectifs d’un moteur à quatre cylindres pour favoriser le pilotage de la distribution variable (VVT) dans ce type de moteur, et les fronts 15 espacés de 60°CAM forment des repères associés aux cylindres respectifs d’un moteur à six cylindres. De plus, ces fronts espacés de 60° comprennent trois fronts espacés de 120° formant des repères associés aux cylindres respectifs d’un moteur à trois cylindres.
[0063] De plus, le fait que les fronts 15 espacés de 60°CAM ne soient pas du même type que les fronts 14 espacés de 90°CAM permet d’obtenir les mêmes performances de synchronisation pour un moteur de quatre cylindres et un moteur de trois ou six cylindres.
[0064] En effet, si le capteur de position 2 du moteur présente de meilleures performances de détection pour un type de front en particulier, par exemple les fronts descendants, on peut positionner la cible en mettant une face principale 11 ou l’autre en regard du capteur, de sorte que les fronts du type le mieux détecté par le capteur correspondent aux fronts formant repère des cylindres pour le type de moteur considéré.
[0065] En d’autres termes, la cible est montée dans un sens sur un moteur à trois ou six cylindres (par exemple face 11B sur les figures [Fig. 2b] et [Fig. 3b]), et dans l’autre sens (par exemple face 11A sur les figures [Fig. 2a] et [Fig. 3a]) sur un moteur à 4 cylindres, si l’on suppose que le capteur est configuré de la même manière.
[0066] Sur les figures [Fig. 2a] et [Fig. 2b], on a ainsi représenté un exemple de roue dentée 1 vue respectivement d’un côté et de l’autre, pour un même sens de rotation de la roue.
[0067] Sur la [Fig. 2a], les quatre fronts 14 espacés de 90° CAM sont des fronts montants. En retournant la roue, sur la [Fig. 2b], les six fronts 15 espacés de 60° CAM sont des fronts montants également. On a ainsi une roue réversible.
[0068] En effet, si le capteur de position 2 présente une meilleure précision de détection pour les fronts descendants, on positionne la cible de sorte que la face principale 11B représentée sur la [Fig. 2b] soit en regard du capteur de position 2 pour un moteur à quatre cylindres (car les quatre fronts 14 espacés de 90°CAM sont alors descendants), et on positionne la cible de sorte que la face principale 111 représentée sur la [Fig. 2a] soit en regard du capteur de position 2 pour un moteur à trois ou six cylindres (car les six fronts 15 espacés de 120°CAM sont alors descendants).
[0069] Pour faciliter l’identification de la face à mettre en regard du capteur en fonction du nombre de cylindres du moteur, on peut mettre sur au moins l’une des faces 11A et 11B un détrompeur, c’est-à-dire un marquage permettant d’identifier la face en relation avec le nombre de cylindres du moteur (en effet le sens de rotation est toujours le même et le type de front le mieux détecté par un capteur de type TPO également).
[0070] Dans un mode de réalisation, la roue dentée 1 ne comporte que six dents.
Dans ce cas un bord de chaque dent forme l’un des fronts 15 espacés de 60°, et le bord opposé de quatre dents parmi les six forme l’un des fronts 14 espacés de
90°.
[0071] Il existe deux bords de dents non attribués, formant un premier front non attribué 16 et un deuxième front non attribué 16’, ces fronts étant du même type (montant ou descendant) que les quatre fronts espacés de 90°, et qui ne font ni partie de ces fronts, ni partie des fronts espacés de 60°. Avantageusement, les positions angulaires de ces deux fronts non attribués sont adaptées pour optimiser les performances de synchronisation de la roue dentée, comme décrit plus en détails ci-après.
[0072] On peut noter que deux géométries de roue existent pour une même disposition des fronts, en inversant le type de front. Ainsi sur la [Fig. 2a] on a représenté un exemple dans lequel les fronts 14 espacés de 90° sont des fronts montants, et sur la [Fig. 3a] on a représenté un exemple dans lequel les fronts 14 espacés de 90° sont des fronts descendants. En revanche tous les intervalles angulaires entre les fronts sont identiques.
[0073] On note A l’écart angulaire minimal entre l’un des fronts espacés de 90° et l’un des fronts espacés de 60°. Compte tenu du fait que deux géométries existent pour chaque disposition de fronts, A peut correspondre :
- à l’écart angulaire entre les bords de la plus petite dent de la roue dentée dont les deux bords opposés comprennent l’un des fronts espacés de 90° et l’un des fronts espacés de 60°, s’il correspond à un niveau haut de la roue (voir [Fig. 2a]), ou
- à l’écart angulaire entre les bords délimitant le plus petit intervalle entre deux dents consécutives délimités par des bords de dents comprenant l’un des fronts espacés de 90° et l’un des fronts espacés de 60°, s’il correspond à un niveau bas de la roue (voir [Fig. 3a]).
[0074] Par ailleurs, on note B l’écart angulaire minimal entre le premier front non attribué 16 et le front parmi les fronts espacés de 60° le plus proche. B traduit la position angulaire de ce front non attribué 16.
[0075] On note également C l’écart angulaire minimal entre le deuxième front non attribué 16’ et le front parmi les fronts espacés de 60° le plus proche. C traduit la position angulaire de ce deuxième bord non attribué 16’.
[0076] Comme pour A, les écarts angulaires B et C peuvent correspondre à deux écarts angulaires différents, selon qu’ils correspondent à un niveau haut ou bas de la roue, c’est-à-dire :
- à l’écart angulaire d’un intervalle entre deux dents formé entre le front non attribué respectif et le front parmi les fronts espacés de 60° le plus proche, s’ils correspondent à un niveau bas de la roue (voir [Fig. 2a]), et
- à l’écart angulaire entre les bords d’une dent comprenant le front non attribué respectif et le front le plus proche parmi les fronts espacés de 60°, s’ils correspondent à un niveau haut de la roue (voir [Fig. 3a]).
[0077] Si A correspond à un niveau haut de la roue, alors B et C correspondent tous les deux à un niveau bas de la roue, et inversement.
[0078] Avec les notations A, B et C décrites ci-avant, les positions angulaires des bords des dents permettant d’obtenir quatre fronts d’un premier type espacés de 90°CAM et six fronts de l’autre type espacés de 60°CAM respectent la règle suivante (en °CAM): [0, A, 60, 90+A, 120, 180-C, 180, 180+A, 240, 270+A, 300, 360-B] [0079] A, B et C sont strictement positifs et sont contraints par les performances de détection du capteur.
[0080] En effet, le capteur ne peut détecter un niveau haut de la roue que lorsque ce niveau haut présente une longueur supérieure à un seuil, noté Lhaut. Lhaut est donc la distance minimale entre les bords d’une dent permettant une détection du niveau haut entre les bords de la dent par le capteur.
[0081] Par ailleurs, le capteur ne peut détecter un niveau bas de la roue que lorsque ce niveau bas présente une longueur supérieure à un seuil, noté Lbas. Lbas est donc la distance minimale entre les bords de deux dents consécutives délimitant un intervalle permettant une détection du niveau bas entre ces bords par le capteur.
[0082] Par approximation, les longueurs considérées sont celles de segments reliant les points hauts des bords d’une dent pour Lhaut, et celles reliant les points à la base des bords d’un intervalle pour Lbas. On considère également que ces segments sont sensiblement tangentiels par rapport au corps circulaire.
[0083] Par conséquent, quand A correspond à un niveau haut, A doit respecter les relations suivantes :
[0084] [Math. 1]
A > et 30 - A > tan’1^)
R r
Où R est le rayon de la roue incluant la hauteur de la dent par rapport au corps circulaire 10, et r est le rayon du corps circulaire de la roue (voir [Fig. 2b]).
[0085] 30-A correspond à l’intervalle angulaire entre les bords délimitant le plus petit intervalle entre deux dents consécutives délimités par des bords de dents comprenant l’un des fronts espacés de 90° et l’un des fronts espacés de 60°. Cet intervalle doit être suffisant pour permettre la détection d’un niveau bas, et donc des fronts le délimitant.
[0086] Dans ce cas, B et C correspondent à un niveau bas, et plus précisément à l’ouverture angulaire de l’intervalle entre deux dents comprenant respectivement le premier ou le deuxième front non attribué, et le front le plus proche parmi les fronts espacés de 60°. B et C doivent respecter les relations suivantes :
[Math. 2]
B > tan-1^) et 60 - B >
[0087] 60-B correspond à l’angle couvert par la dent comprenant le premier front non attribué 16.
[Math. 3]
C > tan V---) et 60 - C > tan V——) r R [0088] 60-C correspond à l’angle couvert par la dent comprenant le deuxième front non attribué 16’.
[0089] De plus, pour assurer que la roue dentée soit asymétrique de révolution, c’est-à-dire telle que le profil des dents de toute moitié de la roue est différent de celui de l’autre moitié, B et C doivent être de valeurs différentes. De préférence, la différence entre les valeurs de B et C inclue une tolérance, supérieure ou égale à 5°CAM, par exemple égale à 10°CAM, cette tolérance étant liée aux performances de détection du capteur et permettant de discriminer les tolérances mécaniques de positionnement et de fabrication de la cible.
[0090] Quand A correspond à un niveau bas ([Fig. 3a] et [Fig. 3b]), A doit vérifier les relations suivantes :
[Math. 4]
A > tan-'C^) et 30 - A > tan-'C^) [0091] 30-A correspond alors à l’angle couvert par la plus petite dent comprenant l’un des fronts espacés de 90° et l’un des fronts espacés de 60°.
[0092] B et C correspondent alors à un niveau haut, et en particulier ils correspondent à l’angle couvert par la dent comprenant respectivement chaque front non attribué respectif et le front le plus proche parmi les fronts espacés de 60°. B et C et doivent vérifier les relations suivantes :
[Math. 5]
B > tan-1^) at 60 - B >
r R [0093] 60-B correspond alors à l’écart angulaire entre les bords d’un intervalle entre deux dents consécutives comprenant le premier front non attribué et le front le plus proche parmi les fronts espacés de 60°.
[Math. 6]
C > tan X---) et 60 - C > tan V——) r R [0094] 60-C correspond alors à l’écart angulaire entre les bords d’un intervalle entre deux dents consécutives comprenant le deuxième front non attribué 16’ et le front le plus proche parmi les fronts espacés de 60°.
[0095] De plus, dans cette configuration également les valeurs de B et C doivent être différentes pour assurer l’asymétrie de rotation de la roue, et avantageusement différentes moyennant une tolérance d’au moins 5°CAM, par exemple de 10°CAM et permettant de discriminer les tolérances mécaniques de positionnement et de fabrication de la cible.
[0096] Pour que la roue dentée 1 soit compatible avec un moteur à distribution variable (VVT), elle peut avantageusement comporter sur la circonférence du corps circulaire 10 au moins deux zones 17 dépourvues de fronts sur un angle d’au moins 35°CAM, par exemple d’au moins 37,5° CAM (correspondant à 75°CRK pour le vilebrequin) les deux zones 17 étant espacées de 180°CAM. Cet espacement de 180°CAM est compté entre les positions angulaires médianes des deux zones 17. Ces deux zones ne sont par contre pas forcément de même taille.
[0097] En effet, lors de l’installation de la roue dentée sur l’arbre à cames, chaque portion dépourvue de front est positionnée à une position angulaire ou elle est détectée simultanément à la détection du gap d’une roue de vilebrequin par le capteur correspondant.
[0098] Sur la [Fig. 4], on a mis en regard les dents d’une roue de vilebrequin (ligne du haut - CRK) comportant deux zones de gap G (dépourvues de dents) et celles d’une roue dentée d’arbres à cames (ligne du bas - CAM, chaque chiffre indiqué sous une flèche représente une valeur d’angle de rotation du vilebrequin en °CRK, la valeur d’angle de rotation de l’arbre à cames en °CAM étant égale à la moitié de la valeur indiquée). La roue dentée de l’arbre à cames est donc positionnée de sorte qu’au moins une zone de gap G du vilebrequin corresponde à une portion dépourvue de fronts de la roue dentée de l’arbre à cames.
[0099] L’amplitude de 35°CAM ou plus de cette portion permet, même en cas de décalage angulaire de l’arbre à cames pour modifier les zones angulaires d’ouverture des vannes d’admission ou d’échappement, que la zone de la roue dentée 1 détectée par le capteur 2 simultanément à la détection du gap du vilebrequin soit toujours dépourvue de front. Ainsi le risque d’imprécision de repère lié à la détection d’un front simultanément à la présence du gap du vilebrequin est évité.
[0100] La présence des deux portions espacées de 180°CAM découle du fait qu’une rotation de l’arbre à cames correspond à deux rotations du vilebrequin et donc que le gap du vilebrequin correspond à deux portions de la roue dentée espacées de 180°CAM.
[0101] Dans le cas où la roue du vilebrequin comporte deux zones de gap espacées de 180° CRK, la roue dentée de l’arbre à cames présente avantageusement quatre zones ne comprenant aucun des fronts 14 espacés de 90° ni aucun des fronts 15 espacés de 60°, sur un angle d’au moins 35°CAM, espacées de 90°CAM, ces quatre zones incluant avantageusement les deux zones complètement dépourvues de front décrites ci-avant.
[0102] Sur la [Fig. 4], on a également identifié les six fronts 15 espacés de 60°CAM, qui sont en l’occurrence des fronts descendants, et les quatre fronts 14 espacés de 90°CAM qui sont des fronts montants.
[0103] En référence à la [Fig. 5], on a représenté schématiquement un exemple de moteur à combustion interne comprenant une roue dentée selon la description qui précède.
[0104] Le moteur M comprend trois, quatre ou six cylindres 82, dans lesquels coulissent des pistons 80 respectifs par l’intermédiaire de bielles 84 entraînées par un vilebrequin 9. Le vilebrequin 9 entraîne aussi en rotation par une courroie de distribution 90 au moins un arbre à cames 91, dont la rotation entraîne successivement l’ouverture et la fermeture de soupapes d’admission et d’échappement 92.
[0105] Le moteur peut être à distribution variable : il comprend alors des moyens de décalage angulaire (non représentés) de l’arbre à cames pour modifier les temps d’ouverture des soupapes par rapport à une position identique du vilebrequin. L’angle de décalage maximal est de l’ordre de 25° CAM (soir 50°CRK).
[0106] Le vilebrequin 9 comporte une roue dentée 93 comprenant un ensemble de dents régulièrement réparties à sa circonférence, typiquement 36 ou 60 dents, à l’exception d’une ou deux zones de gap, typiquement avec une ou deux dents manquantes.
[0107] Un capteur 94 de position angulaire du vilebrequin est positionné en regard de la roue dentée 93 et est adapté pour détecter le passage de chaque dent de la roue.
[0108] Sur l’arbre à cames 91 ou sur chaque arbre à cames est montée une roue dentée 1 selon la description qui précède. Un capteur 2 de type TPO ou de niveau est positionné devant la roue dentée et est adapté pour détecter les niveaux de la roue dentée et pour déduire d’un changement de niveau un front montant ou descendant.
[0109] Comme évoqué ci avant, le capteur 2 peut présenter des performances de détection supérieure pour un type de front que pour l’autre type de front.
[0110] La roue dentée réversible est alors avantageusement positionnée, sur l’arbre à cames, lors de l’assemblage du moteur, en orientant l’une de ses faces principales vers le capteur 2 de sorte que :
- si le moteur comporte trois ou six cylindres, les six fronts espacés de 60° correspondent au type de front pour lequel le capteur 2 présente des performances supérieures, et
- si le moteur comporte quatre cylindres, les quatre fronts espacés de 90° correspondent au type de front pour lequel le capteur 2 présente des performances supérieures.
[0111] Le moteur comprend également une unité centrale de traitement 95 adaptée pour recevoir les signaux de détection des capteurs de position angulaire du vilebrequin et de l’arbre à cames, et pour en déduire un état du cycle moteur à chaque instant.
[0112] Comme indiqué ci-avant en référence à la [Fig. 4], dans le cas où le moteur est du type à distribution variable, la roue dentée de l’arbre à cames est avantageusement positionnée, lors de l’assemblage du moteur, de sorte que la plage du cycle moteur lors de laquelle l’espace de référence dépourvu de dents de la roue dentée du vilebrequin est en regard du capteur de position angulaire du vilebrequin 94 est incluse dans la plage du cycle moteur lors de laquelle une portion d’au moins 30°CAM dépourvue de fronts de la roue dentée d’arbres à cames est en regard du capteur de position angulaire 2 de l’arbre à cames.

Claims (2)

  1. [Revendication 1] Roue dentée (1) d’arbre à cames, formant une cible pour un capteur de position (2) d’arbre à cames, la roue dentée comprenant un corps circulaire (10) comprenant deux faces principales opposées (11 A, 11 B), et au moins six dents (12) réparties sur la circonférence du corps circulaire, chaque dent comprenant deux bords (13) correspondant l’un à un front montant et l’autre à un front descendant, en fonction d’un sens de rotation de la roue, la roue dentée présentant une asymétrie de révolution, caractérisée en ce que les six dents (12) sont conformées de sorte que la roue dentée (1) comprenne, en considérant la même face principale et un même sens de rotation de la roue :
    - quatre fronts (14) d’un même premier type montant ou descendant espacés respectivement de 90°, et
    - six fronts (15) d’un même deuxième type respectivement descendant ou montant, espacés respectivement de 60°.
    [Revendication 2] Roue dentée (1) d’arbre à cames selon la revendication 1, comprenant un élément de marquage sur l’une des deux faces principales opposées.
    [Revendication 3] Roue dentée (1) selon l’une des revendications 1 ou 2, comportant sur sa circonférence au moins deux zones (17) dépourvues de fronts sur un angle d’au moins 35°, les deux zones étant espacées de 180°.
    [Revendication 4] Roue dentée (1) selon la revendication 3, comportant sur sa circonférence quatre zones (17) dépourvues de l’un des quatre fronts espacés de 90° et dépourvues de l’un des six fronts espacés de 60°, les quatre zones étant espacées de 90°.
    [Revendication 5] Roue dentée (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle deux dents (12) comprennent chacune l’un des six fronts (15) espacés de 60° et un front (16, 16’) du même type que les quatre fronts espacés de 90°, mais distinct de ceux-ci, dits respectivement premier (16) et deuxième (16’) fronts non attribués, et, en notant :
    - A l’écart angulaire minimal entre l’un des quatre fronts (14) espacés de 90° et l’un des six fronts (15) espacés de 60°,
    - B l’écart angulaire minimal entre l’un des six fronts (15) espacés de 60° et le premier front (16) non attribué, et
    - C l’écart angulaire minimal entre l’un des six fronts (15) espacés de 60° et le deuxième front (16) non attribué, les positions angulaires des bords des dents de la roue dentée sont [0, A, 60, 90+A, 120, 180-C, 180, 180+A, 240, 270+A, 300, 360-B].
    [Revendication 6] Roue dentée selon la revendication précédente, dans laquelle chaque dent (12) correspond à un niveau haut de la roue dentée et chaque intervalle entre deux dents correspond à un niveau bas de la roue dentée, la roue dentée étant adaptée pour former une cible pour un capteur de position d’arbre à cames du type apte à détecter un niveau haut ou bas de la dent et pour déduire d’une variation de niveau la présence d’un front de dent, et l’écart angulaire minimal A correspond à un niveau haut de la roue dentée, et est défini par les relations suivantes :
    [Math. 1]
    A > tan-H^2·) et 30-A > tan’1^)
    R r où R est le rayon de la roue dentée incluant une hauteur des dents par rapport au corps circulaire, r est le rayon du corps circulaire, Lhaut est la distance minimale entre les bords d’une dent permettant une détection du niveau haut entre les deux bords par le capteur, et Lbasest la distance minimale entre les bords de deux dents consécutives délimitant un intervalle permettant une détection du niveau bas entre ces bords par le capteur.
    [Revendication 7] Roue dentée selon la revendication précédente, dans laquelle les écarts angulaires B et C correspondent à un niveau bas de la roue dentée, et sont définis par les relations suivantes :
    [Math.
  2. 2] r> i J^bas. . rr. r, - . i^haut\
    B > tan (—^—) et 60 - B > tan 11^1 et [Math. 3] ~ . . -i^basy . rn „ . . _i
    C > tan 1(---) et 60 — C > tan 1 —-— r \ R ) avec C et B présentant des valeurs différentes.
    [Revendication 8] Roue dentée seion la revendication 5, dans laquelle chaque dent (12) correspond à un niveau haut de la roue dentée et chaque intervalle entre deux dents correspond à un niveau bas de la roue dentée, la roue dentée étant adaptée pour former une cible pour un capteur de position d’arbre à cames du type apte à détecter un niveau haut ou bas de la dent et pour déduire d’une variation de niveau la présence d’un front de dent, et l’écart angulaire minimal A correspond à un niveau bas de la roue dentée, et est défini par les relations suivantes :
    [Math. 4]
    A > tan-i(L£) et 30 - A >
    r Æ où R est le rayon de la roue dentée incluant une hauteur des dents par rapport au corps circulaire, r est le rayon du corps circulaire, Lhaut est la distance minimale entre les bords d’une dent permettant une détection du niveau haut entre les deux bords par le capteur, et Lbas est la distance minimale entre les bords de deux dents consécutives délimitant un intervalle permettant une détection du niveau bas entre ces bords par le capteur.
    [Revendication 9] Roue dentée selon la revendication précédente, dans laquelle les écarts angulaires B et C correspondent à un niveau haut de la roue dentée, et sont définis par les relations suivantes :
    [Math. 5] n . _i e^haut-, , rr, r, . _i f^bas\
    B > tan %—-—) et 60 — B > tan 1 --v R J \ r ) et [Math. 6] ~ (Lbas\
    C > tan i(----) et 60 — C > tan 1 --R \ r / avec C et B présentant des valeurs différentes.
    [Revendication 10] Moteur à combustion interne (M) comprenant trois, quatre ou six cylindres, un arbre à cames, et une roue dentée (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes montée solidaire de l’arbre à cames, dans laquelle chaque dent (12) correspond à un niveau haut de la roue dentée et chaque intervalle entre deux dents correspond à un niveau bas de la roue dentée, et le moteur à combustion interne (M) comprend en outre un capteur de position (2) de l’arbre à cames apte à détecter un niveau haut ou bas de la dent et à détecter, à partir d’une variation de niveau, un front de dent, le capteur présentant une performance de détection plus grande pour un type de front que pour l’autre type de front, la roue dentée (1) étant montée sur l’arbre à cames de sorte qu’une face principale (11 A, 11 B) soit orientée vers le capteur de position (2) de l’arbre à cames, la face principale orientée vers le capteur de position étant choisie de sorte que :
    - si le moteur comporte trois ou six cylindres, les six fronts (15) espacés de 60° sont des fronts du type pour lequel la performance de détection par le capteur est supérieure, et
    - si le moteur comporte quatre cylindres, les quatre fronts (14) espacés de 90° sont des fronts du type pour lequel la performance de détection par le capteur est supérieure.
    [Revendication 11] Procédé d’assemblage d’un moteur à combustion interne (M) comprenant un arbre à cames, une roue dentée selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, et un capteur de position (2) d’arbre à cames du type apte à détecter un niveau haut ou bas de la roue dentée et à détecter, à partir d’une variation de niveau, un front de dent, le capteur présentant une performance de détection supérieure pour un type de front que pour l’autre type de front, le procédé d’assemblage comprenant le montage de la roue dentée (1) sur l’arbre à cames de sorte qu’une face principale (11 A, 11 B) de la roue dentée soit orientée vers le capteur de position de l’arbre à cames, dans lequel, si le moteur comporte trois ou six cylindres, la face principale orientée vers le capteur de position est choisie de sorte que les six fronts (15) espacés de 60° soient du type pour lequel le capteur présente la meilleure performance de détection, et si le moteur comporte quatre cylindres, la face principale orientée vers le capteur de position est la face opposée, de sorte que les quatre fronts (14) espacés de 90° soient du type pour lequel le capteur présente la meilleure performance de 5 détection.
FR1871563A 2018-11-16 2018-11-16 Cible reversible pour moteur a 3, 4 ou 6 cylindres Active FR3088718B1 (fr)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1871563A FR3088718B1 (fr) 2018-11-16 2018-11-16 Cible reversible pour moteur a 3, 4 ou 6 cylindres
CN201980089176.XA CN113424024A (zh) 2018-11-16 2019-11-15 三缸、四缸或六缸发动机的可反向靶标
JP2021526637A JP2022507572A (ja) 2018-11-16 2019-11-15 ３気筒、４気筒または６気筒エンジン用のリバーシブルターゲット
PCT/EP2019/081460 WO2020099625A1 (fr) 2018-11-16 2019-11-15 Cible réversible pour moteur à 3, 4 ou 6 cylindres
US17/294,234 US11976602B2 (en) 2018-11-16 2019-11-15 Reversible target for a 3-, 4- or 6-cylinder engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1871563A FR3088718B1 (fr) 2018-11-16 2018-11-16 Cible reversible pour moteur a 3, 4 ou 6 cylindres

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3088718A1 true FR3088718A1 (fr) 2020-05-22
FR3088718B1 FR3088718B1 (fr) 2020-11-06

Family

ID=66218179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1871563A Active FR3088718B1 (fr) 2018-11-16 2018-11-16 Cible reversible pour moteur a 3, 4 ou 6 cylindres

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11976602B2 (fr)
JP (1) JP2022507572A (fr)
CN (1) CN113424024A (fr)
FR (1) FR3088718B1 (fr)
WO (1) WO2020099625A1 (fr)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3085422B1 (fr) * 2018-08-29 2020-11-27 Continental Automotive France Cible d'arbre a cames reversible
FR3086387B1 (fr) * 2018-09-24 2020-08-28 Continental Automotive France Procede de determination de la position d'un vilebrequin de vehicule automobile
DE102021100286B3 (de) * 2021-01-11 2022-03-03 Audi Aktiengesellschaft Geberrad für eine Brennkraftmaschine, Brennkraftmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102021205257B3 (de) 2021-05-21 2022-10-27 Audi Aktiengesellschaft Geberrad für eine Brennkraftmaschine, Brennkraftmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
WO2023177992A2 (fr) * 2022-03-15 2023-09-21 Cummins Inc. Roue phonique d'arbre à cames, système et procédé de détermination de vitesse et de position de moteur

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5469823A (en) * 1993-03-31 1995-11-28 Robert Bosch Gmbh Sensor arrangement for rapid cylinder detection in a multi-cylinder internal combustion engine
US6474278B1 (en) * 2000-11-20 2002-11-05 General Motors Corporation Global cam sensing system
US20030000498A1 (en) * 2001-07-02 2003-01-02 Mathews David Stewart Target wheel tooth detection
US20060201238A1 (en) * 2005-03-08 2006-09-14 Trapasso David J Method and apparatus for determining rotary position
US20080210021A1 (en) * 2004-05-27 2008-09-04 Heinrich Steinruecken Method and System for Making Available an Improved Phase Signal of a Phase Sensor on a Camshaft of an Internal Combustion Engine
US20140360254A1 (en) 2013-06-11 2014-12-11 Robert Bosch Gmbh Camshaft position pulse-generating wheel and method and device for ascertaining a camshaft position

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19650250A1 (de) 1996-12-04 1998-06-10 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur Regelung einer Brennkraftmaschine
KR20050069053A (ko) * 2003-12-30 2005-07-05 현대자동차주식회사 시동 꺼짐 방지 캠 타겟 휠
FR2950393B1 (fr) * 2009-09-24 2012-02-24 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de determination du cycle d'un moteur a cylindres impair
FR2991720B1 (fr) * 2012-06-12 2014-07-11 Continental Automotive France Methode d'identification des fronts sur une cible d'arbre a came
JP6071463B2 (ja) 2012-11-21 2017-02-01 ダイハツ工業株式会社 内燃機関
FR3029283B1 (fr) 2014-11-28 2016-12-23 Continental Automotive France Capteur d'arbre a came ou de vilebrequin pour vehicule automobile et procede de diagnostic d'un tel capteur
FR3035157B1 (fr) 2015-04-16 2017-04-21 Continental Automotive France Procede et dispositif de detection de rotation inverse d'un moteur a combustion interne
FR3039215B1 (fr) * 2015-07-21 2019-04-05 Continental Automotive France Procede de determination de l'etat de rotation d'un arbre a cames de moteur de vehicule
KR101806642B1 (ko) * 2015-12-16 2018-01-10 현대자동차주식회사 엔진 동기화 장치 및 그 제어 방법
GB2553561B (en) * 2016-09-08 2020-01-08 Delphi Tech Ip Ltd Engine synchronisation means

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5469823A (en) * 1993-03-31 1995-11-28 Robert Bosch Gmbh Sensor arrangement for rapid cylinder detection in a multi-cylinder internal combustion engine
US6474278B1 (en) * 2000-11-20 2002-11-05 General Motors Corporation Global cam sensing system
US20030000498A1 (en) * 2001-07-02 2003-01-02 Mathews David Stewart Target wheel tooth detection
US20080210021A1 (en) * 2004-05-27 2008-09-04 Heinrich Steinruecken Method and System for Making Available an Improved Phase Signal of a Phase Sensor on a Camshaft of an Internal Combustion Engine
US20060201238A1 (en) * 2005-03-08 2006-09-14 Trapasso David J Method and apparatus for determining rotary position
US20140360254A1 (en) 2013-06-11 2014-12-11 Robert Bosch Gmbh Camshaft position pulse-generating wheel and method and device for ascertaining a camshaft position

Also Published As

Publication number Publication date
US11976602B2 (en) 2024-05-07
JP2022507572A (ja) 2022-01-18
CN113424024A (zh) 2021-09-21
FR3088718B1 (fr) 2020-11-06
WO2020099625A1 (fr) 2020-05-22
US20220003177A1 (en) 2022-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3088718A1 (fr) Cible reversible pour moteur a 3, 4 ou 6 cylindres
FR3004218A1 (fr) Procede d'estimation de la position angulaire d'un vilebrequin pour accelerer le demarrage d'un moteur a combustion interne
FR3035157A1 (fr) Procede et dispositif de detection de rotation inverse d'un moteur a combustion interne
FR2991720A1 (fr) Methode d'identification des fronts sur une cible d'arbre a came
FR3039215A1 (fr) Procede de determination de l'etat de rotation d'un arbre a cames de moteur de vehicule
FR3027388A1 (fr) Procede de communication d'un dysfonctionnement d'un systeme de mesure de vitesse et de sens de rotation d'un arbre rotatif
FR3018856A1 (fr) Procede de determination de la position angulaire instantanee d'une cible vilebrequin optimise pour le demarrage du moteur
EP2232035B1 (fr) Procede pour produire un signal de synchronisation du cycle de fonctionnement d'un moteur a combustion interne
FR2876738A1 (fr) Procede pour determiner le phasage d'un moteur a combustion interne
WO2021004904A1 (fr) Roue dentee d'arbre a cames pour moteur a distribution variable a 3, 4, ou 6 cylindres
WO2021165181A1 (fr) Roue dentee pour arbre a cames et procede de synchronisation mettant en œuvre une telle roue
WO2020043802A1 (fr) Cible d'arbre à cames réversible
WO2019243266A1 (fr) Roue dentée d'arbre à cames pour moteur à trois ou quatre cylindres
WO2020084055A1 (fr) Procédé de synchronisation d'un moteur à combustion
WO2020245080A1 (fr) Validation d'un signal issu d'un capteur de vilebrequin
FR3014139A1 (fr) Procede de determination de la position angulaire instantanee d'une cible vilebrequin
WO2020099471A1 (fr) Procédé de synchronisation d'un moteur à combustion interne
FR3059717A1 (fr) Procede de synchronisation d'un moteur a combustion interne
FR3101375A1 (fr) Cible d’arbre a cames reversible
FR3083572A1 (fr) Cible de vilebrequin avec dent entaillee et procede de synchronisation d'un moteur a combustion interne
WO2020127643A1 (fr) Synchronisation d'un moteur à combustion interne
WO2021191147A1 (fr) Procede et dispositif de controle moteur avec signal vilebrequin reconstitue
FR3090859A1 (fr) Synchronisation d’un moteur à combustion interne
WO2024068451A1 (fr) Calculateur, systeme et procede pour la synchronisation d'un moteur a combustion interne au moyen d'une cible d'arbre a cames
FR3088378A1 (fr) Procede de synchronisation d’un moteur a combustion en v

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20200522

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

TP Transmission of property

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES, DE

Effective date: 20210309

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

CA Change of address

Effective date: 20220103

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6