FR3101375A1 - REVERSIBLE CAMSHAFT TARGET - Google Patents

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Abstract

La présente demande concerne une roue dentée d’arbre à cames (2, 2a, 2b), formant une cible pour un capteur (1) de position d’arbre à cames, comprenant un corps circulaire pourvu deux faces principales opposées et étant munie sur sa circonférence d’une série de 6 dents minimum et 7 dents maximum, pour laquelle la série de dents comprend, dans un premier sens de rotation (3) donné de la roue, quatre dents (4, 5, 7, 9) dont les fronts montants espacés de 180°CRK constituent des fronts de référence pour déterminer la position en rotation d’un moteur 4 cylindre, pour laquelle le front descendant d’une première de ces dents constitue, avec deux fronts descendants de deux dents supplémentaires (6, 8), les fronts de référence espacés de 240°CRK pour déterminer la position en rotation d’un moteur 3 cylindres et pour laquelle la distance angulaire entre deux dents est supérieure ou égale à Arctan(4/(R+h)) °CAM et la largeur angulaire d’une dent est supérieure ou égale à Arctan(2,5/(R+h)) °CAM où R est le rayon de la roue hors dents et h est la hauteur de la dent exprimés en mm. L’invention s’applique à un système de commande moteur comportant un calculateur une cible vilebrequin et une cible arbre à cames. Figure 1The present application relates to a camshaft toothed wheel (2, 2a, 2b), forming a target for a camshaft position sensor (1), comprising a circular body provided with two opposite main faces and being provided on its circumference of a series of 6 teeth minimum and 7 teeth maximum, for which the series of teeth comprises, in a first direction of rotation (3) given of the wheel, four teeth (4, 5, 7, 9) of which the Rising edges spaced 180 ° apart CRK constitute reference edges for determining the rotational position of a 4 cylinder engine, for which the falling edge of a first of these teeth constitutes, with two falling edges of two additional teeth (6, 8), the reference edges spaced at 240 ° CRK to determine the rotational position of a 3-cylinder engine and for which the angular distance between two teeth is greater than or equal to Arctan (4 / (R + h)) ° CAM and the angular width of a tooth is greater than or equal to Arctan (2,5 / (R + h)) ° CAM o ù R is the radius of the wheel excluding teeth and h is the height of the tooth expressed in mm. The invention applies to an engine control system comprising a computer, a crankshaft target and a camshaft target. Figure 1

Description

CIBLE D’ARBRE A CAMES REVERSIBLEREVERSIBLE CAMSHAFT TARGET

La présente demande concerne une cible d’arbre à cames réversible destinée à être compatible avec des moteurs 3 ou 4 cylindres quatre temps de faible encombrement tels que des moteurs de véhicules deux ou trois roues par exemple des moteurs de motocyclettes ou scooters.The present application relates to a reversible camshaft target intended to be compatible with 3 or 4 cylinder four-stroke engines of small size such as two or three-wheel vehicle engines, for example motorcycle or scooter engines.

Dans le cycle de fonction d’un moteur à combustion interne à quatre temps, il est nécessaire de connaitre 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. En d’autres termes, un moteur à combustion interne doit être synchronisé (phasé) afin de déterminer et d'optimiser le meilleur moment pour brûler le carburant dans le cylindre en vue de l’optimisation des émissions, de la consommation, etc… .In the operating cycle of a four-stroke internal combustion engine, it is necessary to know precisely the position of the crankshaft in order to be able to synchronize different actions such as fuel injection, spark plug control, distribution bodies, etc. This optimizes combustion efficiency and reduces fuel consumption and harmful emissions. In other words, an internal combustion engine must be synchronized (phased) in order to determine and optimize the best moment to burn the fuel in the cylinder with a view to optimizing emissions, consumption, etc….

La synchronisation ou phasage se réalise généralement en combinant des informations venant d’un capteur de position vilebrequin et d’un capteur de position arbre à cames qui détectent des cibles telles que des dents sur des roues dentées.Synchronization or phasing is generally achieved by combining information from a crankshaft position sensor and a camshaft position sensor which detect targets such as teeth on sprockets.

Pour ce faire, un vilebrequin comporte classiquement une roue dentée, ou cible vilebrequin, qui comprend typiquement un ensemble de dents réparties régulièrement le long de sa circonférence (par exemple de 36 à 120 dents), et dont les dents sont détectées par un capteur appelé capteur CRK. La roue dentée solidaire du vilebrequin comporte une portion de référence dépourvue de dents sous forme d’un creux ou d’une dent longue, également appelée GAP terme utilisé ci-après. En détectant le passage des dents devant le capteur et en comptant le nombre de dents comptées depuis le gap lors de la rotation du moteur, il est possible de connaître la position du vilebrequin sur un tour de 360° vilebrequin autrement dit 360°CRK l’angle de rotation du vilebrequin étant exprimé en °CRK.To do this, a crankshaft conventionally comprises a toothed wheel, or crankshaft target, which typically comprises a set of teeth regularly distributed along its circumference (for example from 36 to 120 teeth), and whose teeth are detected by a sensor called CRK sensor. The toothed wheel integral with the crankshaft comprises a reference portion devoid of teeth in the form of a hollow or a long tooth, also called GAP term used below. By detecting the passage of the teeth in front of the sensor and counting the number of teeth counted from the gap during engine rotation, it is possible to know the position of the crankshaft over a 360° crankshaft revolution, in other words 360°CRK angle of rotation of the crankshaft being expressed in °CRK.

La cible vilebrequin munie de dents, présente ainsi une asymétrie généralement appelée signature produite par le repère qui permet de connaitre la position moteur à 360° près.The crankshaft target provided with teeth, thus presents an asymmetry generally called signature produced by the mark which makes it possible to know the engine position to within 360°.

Or un cycle moteur correspond à deux rotations complètes du vilebrequin, et la connaissance de la position angulaire du vilebrequin est par conséquent insuffisante pour déterminer la position du moteur.However, one engine cycle corresponds to two complete rotations of the crankshaft, and knowledge of the angular position of the crankshaft is therefore insufficient to determine the position of the engine.

Cette information est donc combinée à une information de position angulaire de l’arbre à cames, qui est entrainé en rotation par le vilebrequin, et qui comporte également une roue dentée dont les dents sont détectées par un capteur correspondant.This information is therefore combined with information on the angular position of the camshaft, which is rotated by the crankshaft, and which also includes a toothed wheel whose teeth are detected by a corresponding sensor.

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 ou 360°CAM, l’angle de rotation de l’arbre à cames étant exprimé en °CAM. 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. L'information supplémentaire de l'arbre à cames (avec sa révolution de 360°CAM égale à 720°CRK), permet de déterminer un phasage correct, c'est-à-dire, permet de connaître de manière certaine où se place chaque cylindre dans le cycle de combustion.While one engine cycle corresponds to two 360° rotations of the crankshaft, it only corresponds to one 360° rotation of the camshaft or 360°CAM, the angle of rotation of the camshaft being expressed in °CAM. Consequently, the gear wheel of the camshaft has a rotational asymmetry which, combined with the information on the position of the crankshaft, makes it possible to accurately deduce the state of the engine cycle. The additional information from the camshaft (with its revolution of 360°CAM equal to 720°CRK), makes it possible to determine correct phasing, that is to say, makes it possible to know with certainty where each cylinder in the combustion cycle.

La succession de signaux reçus par le capteur d'arbre à cames appelé CAM n'est pas régulière, mais suit un profil connu qui permet une connaissance plus précise de la position des cylindres dans le moteur.The succession of signals received by the camshaft sensor called CAM is not regular, but follows a known profile which allows more precise knowledge of the position of the cylinders in the engine.

La méthode de synchronisation consiste, à chaque gap, de comparer les informations reçues par le capteur d'arbre à cames avec des informations théoriques, mémorisées dans le calculateur. Si ces informations sont semblables, le gap est reconnu, et la position moteur également.The synchronization method consists, at each gap, in comparing the information received by the camshaft sensor with theoretical information stored in the computer. If this information is similar, the gap is recognized, and the engine position as well.

Ainsi, lors de chaque démarrage du moteur, le moteur est synchronisé lorsque le gap du vilebrequin combiné à la détection de l’état de la roue de l’arbre à cames est détecté.Thus, each time the engine is started, the engine is synchronized when the crankshaft gap combined with the detection of the condition of the camshaft wheel is detected.

Afin de réduire la consommation de carburant ainsi que les émissions, la technologie de moteurs à distribution variable (connue sous l’acronyme VVT pour la dénomination « Variable Valve Timing » en anglais) selon laquelle on fait varier la position angulaire de l’arbre à cames d’admission et/ou de l’arbre à cames d’échappement pour provoquer dans les cylindres une recirculation des gaz d’échappement est de plus en plus employée.In order to reduce fuel consumption as well as emissions, Variable Valve Timing (VVT) technology in which the angular position of the shaft is varied at intake cams and/or the exhaust camshaft to cause recirculation of the exhaust gases in the cylinders is increasingly employed.

Pour piloter ces systèmes on utilise une cible de type roue dentée en bout d’arbre à cames (appelée cible CAM) qui comporte un arrangement de dents permettant de connaître l’angle du vilebrequin, et donc la position des pistons dans les cylindres dans le cycle moteur.To control these systems, a gear-type target at the end of the camshaft is used (called the CAM target) which comprises an arrangement of teeth making it possible to know the angle of the crankshaft, and therefore the position of the pistons in the cylinders in the engine cycle.

Pour les capteurs CAM associés aux cibles CAM, deux technologies existent, à savoir :For CAM sensors associated with CAM targets, two technologies exist, namely:

1. Les capteurs TPO « True Power On en anglais» qui sont des capteurs adaptés pour détecter des niveaux haut ou bas correspondant respectivement à des creux et des dents sur la roue dentée. Ces capteurs présentent une précision moyenne au niveau de la détection d’un passage entre un creux et une dent ou un passage entre une dent et un creux mais permettent une synchronisation plus rapide du moteur du fait qu’ils peuvent être utilisés avec des cibles munies de dents de largeurs différentes (on appelle largeur la distance entre un front montant et un front descendant d’une dent) et permettent de reconnaitre ces dents ce qui permet une distance de synchronisation moyenne de 230°CRK.1. TPO “True Power On” sensors which are sensors suitable for detecting high or low levels corresponding respectively to dips and teeth on the gear wheel. These sensors have an average precision in the detection of a passage between a hollow and a tooth or a passage between a tooth and a hollow but allow a faster synchronization of the motor because they can be used with targets equipped with teeth of different widths (width is the distance between a rising edge and a falling edge of a tooth) and allow these teeth to be recognized, which allows an average synchronization distance of 230°CRK.

2. Les capteurs Différentiels. Ces capteurs ne sont pas capables de lire le niveau des dents ou des creux d’une cible CAM mais détectent les fronts montants entre un creux et une dent ou les fronts descendants entre une dent et un creux. Ces capteurs possèdent une plus grande précision temporelle (détection sur front) mais possèdent une rapidité de synchronisation moyenne inférieure aux capteurs TPO avec les designs de cible actuelles en moyenne 280°CRK du fait qu’ils ne permettent pas de connaitre la largeur des dents ainsi que leurs niveaux haut ou bas.2. Differential sensors. These sensors are not able to read the level of the teeth or valleys of a CAM target but detect the rising edges between a valley and a tooth or the falling edges between a tooth and a valley. These sensors have greater temporal precision (detection on edge) but have a lower average synchronization speed than TPO sensors with current target designs on average 280°CRK because they do not allow to know the width of the teeth as well as their high or low levels.

La demande FR18 55382 déposée le 19/06/2018 décrit une roue dentée d’arbre à cames, comprenant une pluralité de dents réparties sur sa circonférence, la roue dentée comprenant quatre groupes de dents tels que :

  1. un premier groupe comporte une dent,
  2. un deuxième groupe comporte deux dents,
  3. un troisième groupe comporte trois dents, et
  4. un quatrième groupe comporte quatre dents,
les groupes de dents étant agencés de sorte que :Application FR18 55382 filed on 06/19/2018 describes a camshaft toothed wheel, comprising a plurality of teeth distributed over its circumference, the toothed wheel comprising four groups of teeth such as:
  1. a first group comprises a tooth,
  2. a second group has two teeth,
  3. a third group has three teeth, and
  4. a fourth group has four teeth,
the groups of teeth being arranged so that:

les dents consécutives de chaque groupe comprenant au moins deux dents sont toutes espacées d’un même écart angulaire,the consecutive teeth of each group comprising at least two teeth are all spaced apart by the same angular distance,

la roue dentée comprend, entre deux groupes de dents consécutifs, une portion dépourvue de dents s’étendant sur au moins 35°CAM,the toothed wheel comprises, between two consecutive groups of teeth, a toothless portion extending over at least 35°CAM,

il y ait quatre dents espacées de 90°CAM sur la circonférence de la roue dentée, et trois dents espacées de 120°CAM sur la circonférence de la roue dentée.there are four teeth spaced 90°CAM on the circumference of the sprocket, and three teeth spaced 120°CAM on the circumference of the sprocket.

Une telle roue dentée pour moteur de véhicule automobile traditionnel mesure de l’ordre de 50mm de diamètre et est bien adaptée à des moteurs de véhicules automobiles de 3 ou 4 cylindres. Toutefois elle n’est pas adaptée pour les moteurs de dimensions réduites tels que les moteurs de véhicules deux ou trois roues dont le diamètre des cibles CAM ne dépasse généralement pas 40mm du fait que le ou les caches culbuteurs sont de dimensions réduites.Such a toothed wheel for a traditional motor vehicle engine measures around 50 mm in diameter and is well suited to motor vehicle engines with 3 or 4 cylinders. However, it is not suitable for small-sized engines such as two- or three-wheel vehicle engines whose diameter of the CAM targets generally does not exceed 40mm because the rocker cover(s) are of small size.

Problème techniqueTechnical problem

Une telle cible n’est pas adaptée à une roue de diamètre plus réduit car la distance entre les fronts ne serait plus assez grande pour discriminer ces fronts.Such a target is not suitable for a wheel with a smaller diameter because the distance between the fronts would no longer be large enough to discriminate between these fronts.

Par ailleurs, il est souhaitable pour les constructeurs de moteurs de deux roues de diminuer le nombre de références de cibles dans leur gamme de moteurs et notamment pouvoir utiliser une même cible pour des moteurs à trois ou quatre cylindres serait un avantage économique important.Furthermore, it is desirable for manufacturers of two-wheel engines to reduce the number of target references in their range of engines and in particular to be able to use the same target for three- or four-cylinder engines would be a significant economic advantage.

Dans ce contexte la présente demande propose une cible d’arbre à cames de diamètre réduit réversible compatible avec des moteurs de 3 ou 4 cylindres de faibles dimensions notamment des moteurs de motocyclettes.In this context, the present application proposes a reversible reduced-diameter camshaft target compatible with 3 or 4-cylinder engines of small dimensions, in particular motorcycle engines.

Plus précisément, la présente demande concerne une roue dentée d’arbre à cames, formant une cible pour un capteur de position d’arbre à cames, comprenant un corps circulaire pourvu deux faces principales opposées et étant munie sur sa circonférence d’une série de dents, pour laquelle ladite série de dents comprend six dents minimum et sept dents maximum réparties en trois groupes, pour laquelle dans un premier sens de rotation donné de la roue, quatre dents de ladite série dont les fronts montants espacés de 90°CAM soit 180°CRK constituent des fronts de référence pour déterminer la position en rotation d’un moteur 4 cylindres, pour laquelle le front descendant d’une première de ces quatre dents constitue, avec deux fronts descendants de deux dents supplémentaires de ladite série, les fronts de référence espacés de 120°CAM soit 240°CRK pour déterminer la position en rotation d’un moteur 3 cylindres et pour laquelle la distance angulaire entre deux dents est supérieure ou égale à Arctan(4/(R+h)) °CAM et la largeur angulaire d’une dent est supérieure ou égale à Arctan(2,5/(R+h)) °CAM où R est le rayon de la roue hors dents et h est la hauteur de la dent exprimés en mm.More specifically, the present application relates to a camshaft toothed wheel, forming a target for a camshaft position sensor, comprising a circular body provided with two opposite main faces and being provided on its circumference with a series of teeth, for which said series of teeth comprises a minimum of six teeth and a maximum of seven teeth divided into three groups, for which in a given first direction of rotation of the wheel, four teeth of said series, the rising edges of which are spaced apart by 90°CAM, i.e. 180 °CRK constitute reference edges for determining the rotational position of a 4-cylinder engine, for which the falling edge of a first of these four teeth constitutes, with two falling edges of two additional teeth of the said series, the edges of reference spaced 120°CAM or 240°CRK to determine the rotational position of a 3-cylinder engine and for which the angular distance between two teeth is greater than or equal to Arctan(4/(R+h))°CAM and the angular width of a tooth is greater than or equal to Arctan(2.5/(R+h))°CAM where R is the radius of the wheel excluding teeth and h is the height of the tooth expressed in mm.

Outre le fait qu’elle est adaptée aux petits diamètres de roues dentées, la cible de la présente demande a l’avantage d’être réversible c’est-à-dire que dans un second sens de rotation inverse, les fronts montants deviennent les fronts utilisés pour déterminer la position en rotation d’un moteur 3 cylindres et les fronts descendants constituent des fronts de référence pour déterminer la position en rotation d’un moteur 4 cylindresIn addition to the fact that it is suitable for small diameters of toothed wheels, the target of the present application has the advantage of being reversible, that is to say that in a second direction of reverse rotation, the rising edges become the edges used to determine the rotational position of a 3-cylinder engine and the falling edges constitute reference edges to determine the rotational position of a 4-cylinder engine

Avec des capteurs traditionnels de type différentiel, une largeur de 4 mm entre les dents est la distance minimum pour discriminer l’existence de deux fronts successifs et une largeur de la partie haute des dents de 2,5 mm étant la distance minimum pour former une dent qui porte un front, tandis que la hauteur des dents est de l’ordre de 4 mm à 5 mm.With traditional sensors of the differential type, a width of 4 mm between the teeth is the minimum distance to discriminate the existence of two successive fronts and a width of the upper part of the teeth of 2.5 mm being the minimum distance to form a tooth which carries a front, while the height of the teeth is of the order of 4 mm to 5 mm.

De cette façon, les dents possèdent une hauteur et une largeur suffisantes pour détecter leurs fronts montants ou leurs fronts descendants selon le capteur.In this way, the teeth have sufficient height and width to detect their rising edges or their falling edges depending on the sensor.

Préférablement, les dents de la série de dents sont regroupées selon trois groupes de dents pourvus successivement de une, deux et quatre dents ou de une, quatre et deux dents.Preferably, the teeth of the series of teeth are grouped together according to three groups of teeth successively provided with one, two and four teeth or with one, four and two teeth.

Cette configuration permet d’avoir un nombre de dents réduit tout en simplifiant la détection de la séquence de dents de la roue.This configuration makes it possible to have a reduced number of teeth while simplifying the detection of the sequence of teeth of the wheel.

Avantageusement, pour une roue de diamètre extérieur 40mm avec les tolérances standards de l’automobile, la distance angulaire minimale entre deux fronts identiques est supérieure ou égale à Arctan(4/(R+h)) + Arctan(2,5/(R+h)) soit en arrondissant : 18,5°CAM ou 37°CRK avec R rayon de la roue hors dents de 15 mm et h hauteur de la dent de 5 mm.Advantageously, for a wheel with an outside diameter of 40mm with standard automotive tolerances, the minimum angular distance between two identical fronts is greater than or equal to Arctan(4/(R+h)) + Arctan(2.5/(R +h)) or rounding up: 18.5°CAM or 37°CRK with R radius of the wheel excluding teeth of 15 mm and h height of the tooth of 5 mm.

Ceci, permet une détection des intervalles entre les dents.This allows detection of gaps between teeth.

Selon un mode avantageux de l’invention, les dents sont de largeur angulaire identique.According to an advantageous embodiment of the invention, the teeth are of identical angular width.

De la sorte le calcul de synchronisation est simplifié.In this way the synchronization calculation is simplified.

Selon un premier mode de réalisation pour lequel une dent de synchronisation est présente, dans ledit premier sens de rotation :

  1. le premier groupe de dents comporte une dent isolée dont le front montant correspond à un angle 0° moteur quatre cylindres et le front descendant correspond à un angle 0° moteur trois cylindres ;
  2. le deuxième groupe de dents comporte deux dents telles que le front montant de la première desdites deux dents correspond à un angle de 180° CRK moteur quatre cylindres et le front descendant de la seconde desdites deux dents correspond à un angle de 240° CRK moteur trois cylindres ;
  3. le troisième groupe de dents comporte quatre dents à égale distance angulaire les unes des autres telles que le front montant de la première desdites quatre dents correspond à un angle de 360° CRK moteur quatre cylindres, la deuxième desdites quatre dents est une dent de synchronisation pourvue d’un front montant à 420°CRK et un front descendant à 440°CRK, le front descendant de la troisième desdites quatre dents correspond à un angle de 480° CRK moteur trois cylindres et le front montant de la dernière desdites quatre dents correspond à un angle de 540° CRK moteur quatre cylindres.
According to a first embodiment for which a synchronization tooth is present, in said first direction of rotation:
  1. the first group of teeth comprises an isolated tooth whose rising edge corresponds to a 0° angle with a four-cylinder engine and the falling edge corresponds to a 0° angle with a three-cylinder engine;
  2. the second group of teeth comprises two teeth such that the rising edge of the first of said two teeth corresponds to an angle of 180° CRK with a four-cylinder engine and the falling edge of the second of said two teeth corresponds to an angle of 240° CRK with a three-cylinder engine cylinders;
  3. the third group of teeth comprises four teeth at equal angular distance from each other such that the rising edge of the first of said four teeth corresponds to an angle of 360° CRK four-cylinder engine, the second of said four teeth is a synchronization tooth provided of a rising edge at 420°CRK and a falling edge at 440°CRK, the falling edge of the third of said four teeth corresponds to an angle of 480° CRK with a three-cylinder engine and the rising edge of the last of said four teeth corresponds to a 540° angle CRK four-cylinder engine.

Selon un second mode de réalisation pour lequel une dent de synchronisation est présente, la roue dentée est telle que dans ledit premier sens de rotation :

  1. le premier groupe de dents comporte une dent isolée dont le front montant correspond à un angle 0° moteur quatre cylindres et le front descendant correspond à un angle 0° moteur trois cylindres ;
  2. le deuxième groupe de dents comporte quatre dents à égale distance angulaire les unes des autres telles que le front montant de la première desdites quatre dents correspond à un angle de 180° CRK moteur quatre cylindres, le front descendant de la deuxième desdites quatre dents correspond à un angle de 240° CRK moteur trois cylindres la troisième desdites quatre dents est une dent de synchronisation pourvue d’un front montant à 300°CRK et un front descendant à 320°CRK et le front montant de la quatrième desdites quatre dents correspond à un angle de 360° CRK moteur quatre cylindres ;
  3. le troisième groupe de dents comporte deux dents telles que le front descendant de la première desdites deux dents correspond à un angle de 480° CRK moteur trois cylindres et le front montant de la seconde desdites deux dents correspond à un angle de 540° CRK moteur quatre cylindres.
According to a second embodiment for which a synchronization tooth is present, the toothed wheel is such that in said first direction of rotation:
  1. the first group of teeth comprises an isolated tooth whose rising edge corresponds to a 0° angle with a four-cylinder engine and the falling edge corresponds to a 0° angle with a three-cylinder engine;
  2. the second group of teeth comprises four teeth at equal angular distance from each other such that the rising edge of the first of said four teeth corresponds to an angle of 180° CRK four-cylinder engine, the falling edge of the second of said four teeth corresponds to an angle of 240° CRK three-cylinder engine the third of said four teeth is a synchronization tooth provided with a rising edge at 300°CRK and a falling edge at 320°CRK and the rising edge of the fourth of said four teeth corresponds to a 360° angle CRK four-cylinder engine;
  3. the third group of teeth comprises two teeth such that the falling edge of the first of said two teeth corresponds to an angle of 480° CRK with a three-cylinder engine and the rising edge of the second of said two teeth corresponds to an angle of 540° CRK with a four-cylinder engine cylinders.

Les trois groupes de dents de ces deux modes de réalisation sont aisément différentiés et la synchronisation du moteur est facilitée par la dent de synchronisation ajoutée.The three groups of teeth of these two embodiments are easily differentiated and the synchronization of the motor is facilitated by the added synchronization tooth.

La largeur angulaire des dents est avantageusement de 10°CAM soit 20° CRK et les fronts descendants de référence à 120°CAM soit 240° CRK de position moteur trois cylindres selon le premier sens de rotation sont décalés de au moins Arctan(2,5/(R+h))°CAM et préférablement de +10°CAM soit +20° CRK par rapport aux fronts montants des dents correspondantes.The angular width of the teeth is advantageously 10°CAM or 20°CRK and the reference falling edges at 120°CAM or 240°CRK of the three-cylinder engine position in the first direction of rotation are offset by at least Arctan(2.5 /(R+h))°CAM and preferably +10°CAM or +20°CRK with respect to the rising edges of the corresponding teeth.

L’invention traite en outre d’un système de commande moteur comportant un calculateur, une roue dentée vilebrequin et un capteur vilebrequin, une roue dentée d’arbre à cames selon l’invention et un capteur d’arbre à cames de type différentiel, pour lequel la roue dentée vilebrequin et la roue dentée arbre à cames sont calées angulairement de sorte que la roue dentée vilebrequin possède un repère (gap) calé dans un espace dénué de dents de la roue dentée arbre à cames et pour lequel le calculateur comporte un algorithme de synchronisation moteur adapté à reconnaître les séquences formées par les groupes de dents de la roue dentée arbre à cames et à en déduire la position moteur en temps réel.The invention further relates to an engine control system comprising a computer, a crankshaft toothed wheel and a crankshaft sensor, a camshaft toothed wheel according to the invention and a differential type camshaft sensor, for which the crankshaft sprocket and the camshaft sprocket are angularly keyed so that the crankshaft sprocket has a mark (gap) wedged in a toothless space of the camshaft sprocket and for which the computer includes a engine synchronization algorithm adapted to recognize the sequences formed by the groups of teeth of the camshaft toothed wheel and to deduce the engine position in real time.

Le capteur d’arbre à cames différentiel du système étant choisi pour détecter les fronts montants, la roue dentée est, selon un premier mode de réalisation, montée dans ledit premier sens pour détecter les fronts à 180° CRK pour un moteur quatre cylindres et est montée dans le sens inverse du premier sens pour détecter les fronts à 240° CRK pour un moteur trois cylindres.The differential camshaft sensor of the system being chosen to detect the rising edges, the toothed wheel is, according to a first embodiment, mounted in said first direction to detect the edges at 180° CRK for a four-cylinder engine and is mounted in the opposite direction to the first direction to detect fronts at 240° CRK for a three-cylinder engine.

Le capteur d’arbre à cames différentiel du système étant choisi pour détecter les fronts descendants, la roue dentée est, selon un second mode de réalisation, montée dans ledit premier sens pour détecter les fronts à 240° CRK pour un moteur trois cylindres et est montée dans le sens inverse du premier sens pour détecter les fronts à 180° CRK pour un moteur quatre cylindres.The differential camshaft sensor of the system being chosen to detect the falling edges, the toothed wheel is, according to a second embodiment, mounted in said first direction to detect the edges at 240° CRK for a three-cylinder engine and is mounted in the opposite direction to the first direction to detect edges at 180° CRK for a four-cylinder engine.

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 qui décrivent des exemples de réalisation non limitatifs utiles à la compréhension de l’invention et sur lesquels :Other characteristics, details and advantages of the invention will appear on reading the detailed description below, and on analyzing the appended drawings which describe non-limiting embodiment examples useful for understanding the invention and on which :

montre une vue schématique d’une roue dentée d’arbre à cames selon un premier mode de réalisation de l’invention ; shows a schematic view of a camshaft sprocket according to a first embodiment of the invention;

montre une vue schématique d’une roue dentée d’arbre à cames selon un deuxième mode de réalisation ; shows a schematic view of a camshaft sprocket according to a second embodiment;

montre un diagramme temporel de la roue dentée de la figure 2 ; shows a timing diagram of the toothed wheel of Figure 2;

montre un diagramme temporel illustrant une synchronisation roue dentée d’arbre à cames/roue dentée vilebrequin selon le mode de réalisation de la figure 2 ; shows a timing diagram illustrating a camshaft sprocket/crankshaft sprocket synchronization according to the embodiment of FIG. 2;

montre une vue schématique d’une roue dentée d’arbre à cames selon un troisième mode de réalisation ; shows a schematic view of a camshaft sprocket according to a third embodiment;

montre un diagramme temporel de la roue dentée de la figure 5 ; shows a timing diagram of the toothed wheel of Figure 5;

montre une vue schématique d’un système de la demande. shows a schematic view of a demand system.

Dans toute la suite, on notera préférablement les angles mesurés en degrés CRK par rapport à une position angulaire sur une roue dentée de vilebrequin puisque le contrôle moteur se cale au départ sur le vilebrequin. La position angulaire de la roue dentée d’arbres à cames en « °CAM » sera la moitié de la position angulaire exprimée en °CRK du fait qu’une rotation de un degré CAM correspond à une rotation de deux degrés CRK.Hereinafter, it is preferable to note the angles measured in degrees CRK with respect to an angular position on a crankshaft toothed wheel since the engine control initially locks onto the crankshaft. The angular position of the camshaft sprocket in "°CAM" will be half of the angular position expressed in °CRK since a rotation of one degree CAM corresponds to a rotation of two degrees CRK.

La présente invention permet en particulier de réaliser des roues de diamètre réduit de 30 mm hors dents avec des dents d’une hauteur de 4 mm à 5 mm mais aussi des roues classiques de 40 mm de diamètre et 5mm de hauteur de dents.The present invention makes it possible in particular to produce wheels with a reduced diameter of 30 mm excluding teeth with teeth of a height of 4 mm to 5 mm but also conventional wheels of 40 mm in diameter and 5 mm in height of teeth.

Pour ce faire, au moins certaines des contraintes suivantes doivent être prises en compte pour la position des fronts CAM :

  1. - Respecter l'espacement des fronts CAM de 90°CAM soit 180°CRK pour le contrôle de la VVT de moteurs à 4 cylindres et des fronts CAM de 120°CAM soit 240°CRK pour le contrôle de la VVT de moteurs à 3 cylindres ;
  2. - Pouvoir détecter tous les fronts : pour ce faire, avec des capteurs usuels, le creux entre deux dents doit mesurer au moins 4mm et l'angle du creux pour une roue ou cible de 30mm de diamètre hors dents doit donc être supérieur à Arctan(4/(R+h)) en degrés CAM où R est le rayon de la roue hors dents exprimé en mm, de l’ordre de 15 mm, et h est la hauteur d’une dent de l’ordre de 4 mm à 5 mm ;
  3. - Pouvoir détecter tous les niveaux hauts avec des capteurs usuels : la dent doit mesurer 2.5mm de large et l'angle de la dent pour une cible de diamètre extérieur 40mm doit donc être supérieur à Arctan(2,5/(R+h)) en degrés CAM où h est la hauteur d’une dent de l’ordre de 4 mm à 5 mm et R est le rayon de la roue hors dents exprimé en mm, de l’ordre de 15 mm ;
  4. - Créer une asymétrie de dents la plus franche possible ;
  5. - Positionner l'asymétrie du CAM en face d'un GAP.
To do this, at least some of the following constraints must be taken into account for the position of the CAM edges:
  1. - Respect the spacing of the CAM fronts of 90°CAM or 180°CRK for the control of the VVT of 4-cylinder engines and the CAM fronts of 120°CAM or 240°CRK for the control of the VVT of 3-cylinder engines ;
  2. - To be able to detect all the edges: to do this, with usual sensors, the hollow between two teeth must measure at least 4mm and the angle of the hollow for a wheel or target of 30mm in diameter excluding teeth must therefore be greater than Arctan( 4/(R+h)) in degrees CAM where R is the radius of the wheel excluding teeth expressed in mm, of the order of 15 mm, and h is the height of a tooth of the order of 4 mm at 5mm;
  3. - Be able to detect all high levels with usual sensors: the tooth must be 2.5mm wide and the angle of the tooth for a target with an external diameter of 40mm must therefore be greater than Arctan (2.5/(R+h) ) in degrees CAM where h is the height of a tooth of the order of 4 mm to 5 mm and R is the radius of the wheel excluding teeth expressed in mm, of the order of 15 mm;
  4. - Create the clearest possible tooth asymmetry;
  5. - Position the asymmetry of the CAM in front of a GAP.

Pour respecter l'espacement des fronts montants CAM de 90° CAM ce qui correspond à 180°CRK pour le contrôle de la VVT de moteurs à 4 cylindres, les fronts correspondants sur la roue d’arbre à cames doivent donc au minimum être positionnés selon la position angulaire [0 ; 90 ; 180 ; 270] en degrés CAM soit [0 ; 180 ; 360 ; 540] en degrés CRK puisque 1° CAM=2°CRK.To respect the spacing of the rising edges CAM of 90° CAM which corresponds to 180°CRK for the control of the VVT of 4-cylinder engines, the corresponding edges on the camshaft wheel must therefore at least be positioned according to the angular position [0; 90; 180; 270] in degrees CAM i.e. [0; 180; 360; 540] in degrees CRK since 1° CAM=2°CRK.

En considérant que ces premiers fronts sont des fronts montants, si A représente l'angle entre la référence et le premier front descendant, afin de pouvoir être vu comme fronts montants si la cible est montée à l'envers, les fronts descendants pour le contrôle de la VVT d’un moteur trois cylindres doivent être positionnés selon la position angulaire [A ; 240+A ; 480+A] en degrés CRK lorsque la roue est dans la même orientation sur l’arbre à cames.Considering these first edges to be rising edges, if A represents the angle between the reference and the first falling edge, so that they can be seen as rising edges if the target is mounted upside down, the falling edges for control of the VVT of a three-cylinder engine must be positioned according to the angular position [A; 240+A; 480+A] in degrees CRK when the wheel is in the same orientation on the camshaft.

Selon un mode de réalisation représenté à la figure 1, qui représente schématiquement une roue dentée CAM 2 selon un mode simplifié de réalisation de l’invention où les angles sont exprimés en °CRK, soit de 0°CRK à 720°CRK sur la circonférence de 360° CAM de la roue, on choisit A = 20° CRK pour que la première dent coïncide avec les deux critères précédents, puis on complète les fronts montants et descendants pour matérialiser des dents de 20°CRK.According to an embodiment represented in FIG. 1, which schematically represents a toothed wheel CAM 2 according to a simplified embodiment of the invention where the angles are expressed in °CRK, i.e. from 0°CRK to 720°CRK on the circumference of 360° CAM of the wheel, we choose A = 20° CRK so that the first tooth coincides with the two previous criteria, then we complete the rising and falling edges to materialize teeth of 20° CRK.

Les fronts additionnels montants sont placés 20°CRK avant les fronts descendants et les fronts additionnels descendants sont placés 20°CRK après les fronts montants.The additional rising edges are placed 20°CRK before the falling edges and the additional falling edges are placed 20°CRK after the rising edges.

Cette roue dentée comporte six dents 4, 5, 6, 7, 8, 9 qui définissent quatre fronts à 180°CRK pour un moteur quatre cylindres et trois fronts à 240°CRK pour un moteur trois cylindres.This toothed wheel has six teeth 4, 5, 6, 7, 8, 9 which define four fronts at 180°CRK for a four-cylinder engine and three fronts at 240°CRK for a three-cylinder engine.

Selon cet exemple dans un premier sens de rotation donné de la roue, les fronts montants espacés de 180°CRK des quatre dents 4, 5, 7 et 9 constituent les fronts de référence pour déterminer la position en rotation d’un moteur 4 cylindres. Les fronts descendants des trois dents 4, 6 et 8 constituent les fronts de référence espacés de 240°CRK pour déterminer la position en rotation d’un moteur 3 cylindres. Selon cette configuration, la distance angulaire entre deux dents est supérieure ou égale à Arctan(4/(R+h)) °CAM et la largeur angulaire d’une dent est supérieure ou égale à Arctan(2,5/(R+h)) °CAM où R est le rayon de la roue hors dents et h est la hauteur de la dent exprimés en mm.According to this example, in a first given direction of rotation of the wheel, the rising edges spaced 180°CRK from the four teeth 4, 5, 7 and 9 constitute the reference edges to determine the rotational position of a 4-cylinder engine. The falling edges of the three teeth 4, 6 and 8 constitute the reference edges spaced 240°CRK to determine the rotational position of a 3-cylinder engine. According to this configuration, the angular distance between two teeth is greater than or equal to Arctan(4/(R+h))°CAM and the angular width of a tooth is greater than or equal to Arctan(2.5/(R+h) )) °CAM where R is the radius of the wheel excluding teeth and h is the height of the tooth expressed in mm.

Les fronts montants et descendants correspondant aux dents définissant les angles représentatifs de moteurs 3 ou 4 cylindres déterminés sur un échantillon de temps sont alors les suivants exprimés en °CAM :The rising and falling edges corresponding to the teeth defining the representative angles of 3 or 4 cylinder engines determined over a sample of time are then the following expressed in °CAM:

[0 ; 10 ; 90 ; 100 ; 120 ; 130 ; 180 ; 190 ; 240 ; 250 ; 270 ; 280][0; 10; 90; 100; 120; 130; 180; 190; 240; 250; 270; 280]

Ce qui donne en °CRK :Which gives in °CRK:

[0 ; 20 ; 180 ; 200 ; 240 ; 260 ; 360 ; 380 ; 480 ; 500 ; 540 ; 560].[0; 20; 180; 200; 240; 260; 360; 380; 480; 500; 540; 560].

Pour pouvoir réaliser une synchronisation du moteur, Il faut permettre de distinguer les fronts les uns des autres et la solution est d’ajouter au moins une dent. Cette dent doit se situer dans un espace libre d'au moins 100°CRK car il faut pouvoir placer deux creux de 40°CRK et une dent de 20°CRK. La dent peut alors être placée arbitrairement dans tous les creux disponibles [20/180], [260/360], [380/480] ou [560/720] exprimés en °CRK.To be able to synchronize the motor, it is necessary to make it possible to distinguish the edges from each other and the solution is to add at least one tooth. This tooth must be located in a free space of at least 100°CRK because it is necessary to be able to place two hollows of 40°CRK and a tooth of 20°CRK. The tooth can then be placed arbitrarily in all available recesses [20/180], [260/360], [380/480] or [560/720] expressed in °CRK.

Cependant, la détermination du numéro de dents par le calculateur d’injection et/ou d’allumage utilise la méthode des ratios, c'est-à-dire que les temps entre les dents sont mémorisés puis utilisés pour calculer un ratio de durée de dent comparé à un ratio théorique de distance de dent. Ainsi, pour avoir les ratios les plus différents possibles, et ainsi accroître la robustesse de l'algorithme de détermination des numéros de fronts, il faut que l’asymétrie de la cible soit la plus franche possible et il vaut donc par conséquent mieux grouper les dents par paquets.However, the determination of the number of teeth by the injection and/or ignition computer uses the method of ratios, i.e. the times between the teeth are memorized then used to calculate a ratio of duration of tooth compared to a theoretical tooth distance ratio. Thus, to have the most different possible ratios, and thus increase the robustness of the algorithm for determining the numbers of edges, the asymmetry of the target must be as clear as possible and it is therefore better to group the teeth in bundles.

La dent additionnelle sera donc avantageusement placée dans l'intervalle [260/360] ou [380/480] exprimés en °CRK afin de faire des paquets 1/4/2 ou 1/2/4.The additional tooth will therefore advantageously be placed in the interval [260/360] or [380/480] expressed in °CRK in order to make 1/4/2 or 1/2/4 packages.

Selon le mode de réalisation de la figure 2, la roue dentée 2a, qui tourne devant un capteur 1, par exemple dans un premier sens de rotation 3, comporte ainsi trois groupes de dents 10, 20, 30. Le premier groupe comporte une unique dent 11, le deuxième groupe comporte deux dents 21, 22 et le troisième groupe comporte quatre dents 31, 32, 33, 34.According to the embodiment of Figure 2, the toothed wheel 2a, which rotates in front of a sensor 1, for example in a first direction of rotation 3, thus comprises three groups of teeth 10, 20, 30. The first group comprises a single tooth 11, the second group has two teeth 21, 22 and the third group has four teeth 31, 32, 33, 34.

Les fronts montants des dents 11, 21, 31, 34 constituent des repères espacés de 180°CRK (soit 90°CAM) et les fronts descendants des dents 11, 22, 33 constituent des repères espacés de 240°CRK (soit 120°CAM).The rising edges of teeth 11, 21, 31, 34 constitute marks spaced 180° CRK (i.e. 90° CAM) and the falling edges of teeth 11, 22, 33 constitute marks spaced 240° CRK (i.e. 120° CAM ).

L'exemple de figures 2 et 3 montre la dent 32 placée dans l’intervalle [380/480] ce qui fait des paquets (intervalles courts par rapports à des intervalles longs) de type 1/2/4.The example of figures 2 and 3 shows tooth 32 placed in the interval [380/480] which makes packets (short intervals compared to long intervals) of type 1/2/4.

Les fronts déterminés sur l’échantillon temporel 40 représenté à la figure 3 sont alors les suivants exprimés en °CRK :The edges determined on the time sample 40 shown in Figure 3 are then the following expressed in °CRK:

[0 ; 20 ; 180 ; 200 ; 240 ; 260 ; 360 ; 380 ; 420 ; 440 ; 480 ; 500 ; 540 ; 560][0; 20; 180; 200; 240; 260; 360; 380; 420; 440; 480; 500; 540; 560]

Cette cible est toujours symétrique et permet d'avoir 40°CRK minimum entre les fronts descendants 61, 62, 63 et fronts montants 51, 52, 53, 54.This target is always symmetrical and makes it possible to have a minimum of 40°CRK between the falling edges 61, 62, 63 and rising edges 51, 52, 53, 54.

Pour synchroniser le moteur, il faut utiliser la roue vilebrequin 70 et la roue arbre à cames et connaître leur déphasage.To synchronize the engine, it is necessary to use the crankshaft wheel 70 and the camshaft wheel and know their phase shift.

La figure 7 représente schématiquement un système de l’invention avec une roue vilebrequin 70 face à un capteur vilebrequin 71, une roue arbre à cames 2 face à son capteur 1, les deux capteurs étant reliés à un calculateur 100 moteur comportant un algorithme 110 de synchronisation moteur adapté à déterminer le phasage moteur à partir des signaux des capteurs vilebrequin et arbre à cames.FIG. 7 schematically represents a system of the invention with a crankshaft wheel 70 facing a crankshaft sensor 71, a camshaft wheel 2 facing its sensor 1, the two sensors being connected to an engine computer 100 comprising an algorithm 110 of engine synchronization adapted to determine the engine phasing from the signals from the crankshaft and camshaft sensors.

La séquence de la roue vilebrequin est schématisée sur le diagramme temporel 80 de la figure 4 qui représente deux tours de vilebrequin avec les points morts hauts (TDC) d’un moteur quatre cylindres.The crankshaft wheel sequence is shown schematically on the timing diagram 80 in Figure 4 which shows two crankshaft revolutions with the top dead centers (TDC) of a four-cylinder engine.

Un point important est d’avoir deux zones opposées de 35°CAM, soit 70°CRK, dépourvue de dents pour pouvoir y placer les GAP du vilebrequin.An important point is to have two opposite zones of 35°CAM, i.e. 70°CRK, devoid of teeth in order to be able to place the crankshaft GAPs there.

En calant la roue arbre à cames par rapport au gap 81 entre les séries de dents 82 pour le placer dans les espaces dénués de dents, on obtient en ligne 91 les fronts montants de la roue d’arbre à cames positionnée dans un premier sens de rotation sur son axe pour fournir le phasage d’un moteur quatre cylindres calé à 180°CRK et en ligne 92 les fronts montants de la roue d’arbre à cames retournée sur son axe, la roue tournant alors dans un second sens de rotation inverse du premier (ou en retournant le capteur) pour fournir le phasage d’un moteur trois cylindres calés à 240°CRK.By wedging the camshaft wheel with respect to the gap 81 between the series of teeth 82 to place it in the spaces devoid of teeth, one obtains in line 91 the rising edges of the camshaft wheel positioned in a first direction of rotation on its axis to provide the phasing of a four-cylinder engine set at 180°CRK and in line 92 the rising edges of the camshaft wheel turned over on its axis, the wheel then rotating in a second direction of reverse rotation from the first (or by flipping the sensor) to provide the phasing of a three-cylinder engine stalled at 240°CRK.

Une telle solution permet de résoudre les problèmes posés par les solutions connues et de réaliser une cible de diamètre plus petit, jusqu’à au moins 40mm, compatible avec des moteurs 3 ou 4 cylindres et supportant les contraintes liées à un capteur différentiel.Such a solution makes it possible to solve the problems posed by the known solutions and to produce a target of smaller diameter, up to at least 40mm, compatible with 3 or 4 cylinder engines and supporting the constraints linked to a differential sensor.

La présente invention contredit notamment un a priori selon lequel retourner une cible pour capteur différentiel n’est pas utile du fait que le capteur détecte uniquement un type de front, en utilisant le séquençage des groupes de dents (1, 2, 4) dans un sens et le séquençage inverse (1, 4, 2) pour permettre au calculateur de déterminer le type de moteur quatre ou trois cylindres.The present invention notably contradicts an a priori according to which turning over a target for a differential sensor is not useful because the sensor detects only one type of front, using the sequencing of the groups of teeth (1, 2, 4) in a direction and reverse sequencing (1, 4, 2) to allow the ECU to determine the type of four or three cylinder engine.

Les figures 5 et 6 correspondent à une roue dentée d’arbre à cames 2’ pour laquelle :Figures 5 and 6 correspond to a 2' camshaft sprocket where:

- le premier groupe de dents 10’ comporte une dent 11’ fournissant le premier repère front montant moteur quatre cylindres et le premier repère front descendant moteur trois cylindres qui, à titre d’exemple a été positionné à +20°CRK,- the first group of teeth 10' includes a tooth 11' providing the first four-cylinder engine rising edge mark and the first three-cylinder engine falling edge mark which, by way of example, has been positioned at +20°CRK,

- le deuxième groupe de dents 20’ comporte quatre dents 21’, 22’, 23’ et 24’, la dent 21’ fournissant le premier repère front montant à 180°CRK, la dent 22’ fournissant le deuxième repère front descendant à 240°CRK+20°CRK, la dent 23’ constituant une dent de synchronisation et la dent 24’ fournissant le deuxième repère front montant à 360°CRK,- the second group of teeth 20' comprises four teeth 21', 22', 23' and 24', tooth 21' providing the first rising edge mark at 180°CRK, tooth 22' providing the second falling edge mark at 240 °CRK+20°CRK, tooth 23' constituting a synchronization tooth and tooth 24' providing the second rising edge marker at 360°CRK,

- le troisième groupe de dents 30’ comporte deux dents 31’, 32’, la dent 31’ fournissant le troisième repère front descendant à 480°CRK+20°CRK alors que la dent 32 fournit le quatrième repère front montant à 540°CRK.- the third group of teeth 30' comprises two teeth 31', 32', tooth 31' providing the third falling edge marker at 480°CRK+20°CRK while tooth 32 provides the fourth rising edge marker at 540°CRK .

Il est à noter que la valeur de 20°CRK pour les décalages des fronts descendant moteur trois cylindres est une valeur simplifiant les calculs, la valeur minimale à choisir devant être supérieur à Arctan(2,5/(R+h)) = 18,5°CRK ou 9,25°CAM. L’invention n’impose par contre pas de distance maximale pour le décalage des fronts descendants par rapport aux fronts montants en dehors de la faisabilité de la roue en nombre de dents.It should be noted that the value of 20°CRK for the offsets of the falling edges of the three-cylinder engine is a value that simplifies the calculations, the minimum value to be chosen must be greater than Arctan(2.5/(R+h)) = 18 .5°CRK or 9.25°CAM. On the other hand, the invention does not impose a maximum distance for the offset of the falling edges with respect to the rising edges apart from the feasibility of the wheel in terms of the number of teeth.

Il est à noter toutefois que pour des questions de coût et de poids on cherche plutôt à avoir la plus petite distance possible.It should be noted, however, that for reasons of cost and weight, we rather seek to have the smallest distance possible.

La séquence dans le premier sens de rotation selon la flèche 3 est alors représentée en figure 5 avec les fronts montants 51’, 52’, 53’, 54’ de phasage moteur quatre cylindres, les fronts descendants 61’, 62’, 63’ de phasage moteur trois cylindres et le créneau 23’ de synchronisation dans le deuxième groupe de dents.The sequence in the first direction of rotation according to arrow 3 is then represented in FIG. 5 with the rising edges 51', 52', 53', 54' of four-cylinder engine phasing, the falling edges 61', 62', 63' of the three-cylinder engine phasing and the synchronization slot 23' in the second group of teeth.

Dans la présente invention on met à profit soit l’existence de capteurs détectant des impulsions sur fronts montants ou des capteurs détectant des impulsions sur fronts descendants, soit le sens de la cible sur son axe pour différentier les moteurs trois ou quatre cylindres.In the present invention, use is made of either the existence of sensors detecting pulses on rising edges or sensors detecting pulses on falling edges, or the direction of the target on its axis to differentiate three or four cylinder engines.

L’invention qui permet de réaliser une cible standardisée pour moteurs compacts 3 ou 4 cylindres quatre temps tels que des moteurs de deux roues n’est pas limitée aux exemples représentés et notamment comme indiqué plus haut il est possible selon le principe proposé de positionner la dent de synchronisation dans l’intervalle 20°CRK - 180°CRK quitte dans ce cas à ajouter deux dents dans l’intervalle 380°CRK - 480°CRK pour conserver trois groupes de dents.The invention, which makes it possible to produce a standardized target for compact 3 or 4 cylinder four-stroke engines such as two-wheel engines, is not limited to the examples shown and in particular, as indicated above, it is possible according to the proposed principle to position the synchronization tooth in the interval 20°CRK - 180°CRK even if this means adding two teeth in the interval 380°CRK - 480°CRK to keep three groups of teeth.

Claims (10)

Roue dentée d’arbre à cames (2, 2a, 2b), formant une cible pour un capteur (1) de position d’arbre à cames, comprenant un corps circulaire pourvu deux faces principales opposées et étant munie sur sa circonférence d’une série de dents, caractérisée en ce que ladite série de dents comprend six dents minimum et sept dents maximum réparties en trois groupes, pour laquelle dans un premier sens de rotation (3) donné de la roue, quatre dents (4, 5, 7, 9) de ladite série dont les fronts montants espacés de 90°CAM soit 180°CRK constituent des fronts de référence pour déterminer la position en rotation d’un moteur 4 cylindres, pour laquelle le front descendant d’une première de ces quatre dents constitue, avec deux fronts descendants de deux dents supplémentaires (6, 8) de ladite série, les fronts de référence espacés de 120°CAM soit 240°CRK pour déterminer la position en rotation d’un moteur 3 cylindres et pour laquelle la distance angulaire entre deux dents est supérieure ou égale à Arctan(4/(R+h)) °CAM et la largeur angulaire d’une dent est supérieure ou égale à Arctan(2,5/(R+h)) °CAM où R est le rayon de la roue hors dents et h est la hauteur de la dent exprimés en mm.Camshaft toothed wheel (2, 2a, 2b), forming a target for a camshaft position sensor (1), comprising a circular body provided with two opposite main faces and being provided on its circumference with a series of teeth, characterized in that said series of teeth comprises a minimum of six teeth and a maximum of seven teeth divided into three groups, for which in a given first direction of rotation (3) of the wheel, four teeth (4, 5, 7, 9) of said series whose rising edges spaced 90°CAM or 180°CRK constitute reference edges for determining the rotational position of a 4-cylinder engine, for which the falling edge of a first of these four teeth constitutes , with two descending edges of two additional teeth (6, 8) of said series, the reference edges spaced apart by 120°CAM or 240°CRK to determine the rotational position of a 3-cylinder engine and for which the angular distance between two teeth is greater than or equal to Arctan(4/(R+h))°CAM and the angular width of one tooth is greater than or equal to Arctan(2.5/(R+h))°CAM where R is the radius of the wheel excluding teeth and h is the height of the tooth expressed in mm. Roue dentée d’arbre à cames selon la revendication 1, pour laquelle les dents de la série de dents sont regroupées selon trois groupes de dents (10, 20, 30, 10’, 20’, 30’) pourvus successivement de une (11), deux (21, 22) et quatre (31, 32, 33, 34) dents ou de une (11’), quatre (21’, 22’, 23’, 24’) et deux (31’, 32’) dents.Camshaft toothed wheel according to Claim 1, in which the teeth of the series of teeth are grouped together in three groups of teeth (10, 20, 30, 10', 20', 30') successively provided with one (11 ), two (21, 22) and four (31, 32, 33, 34) teeth or one (11'), four (21', 22', 23', 24') and two (31', 32' ) teeth. Roue dentée d’arbre à cames selon la revendication 1 ou 2, pour laquelle pour une roue de rayon de 15mm hors dents avec les tolérances standard automobiles, la distance angulaire minimale entre deux fronts identiques est supérieure ou égale à Arctan(4/(R+h)) + Arctan(2,5/(R+h))°CAM.Camshaft sprocket according to Claim 1 or 2, in which for a wheel with a radius of 15 mm excluding the teeth with the standard automotive tolerances, the minimum angular distance between two identical fronts is greater than or equal to Arctan(4/(R +h)) + Arctan(2.5/(R+h))°CAM. Roue dentée d’arbre à cames selon la revendication 1, 2 ou 3, pour laquelle les dents sont de largeur angulaire identique.Camshaft sprocket according to Claim 1, 2 or 3, in which the teeth have the same angular width. Roue dentée d’arbre à cames selon la revendication 4, pour laquelle dans ledit premier sens de rotation (3) :
  1. le premier groupe de dents comporte une dent isolée (11) dont le front montant correspond à un angle 0° moteur quatre cylindres et le front descendant correspond à un angle 0° moteur trois cylindres ;
  2. le deuxième groupe de dents comporte deux dents (21, 22) telles que le front montant de la première desdites deux dents correspond à un angle de 180° CRK moteur quatre cylindres et le front descendant de la seconde desdites deux dents correspond à un angle de 240° CRK moteur trois cylindres ;
  3. le troisième groupe de dents comporte quatre dents (31, 32, 33, 34) à égale distance angulaire les unes des autres telles que le front montant de la première desdites quatre dents correspond à un angle de 360° CRK moteur quatre cylindres, la deuxième (32) desdites quatre dents est une dent de synchronisation pourvue d’un front montant à 420°CRK et un front descendant à 440°CRK, le front descendant de la troisième (33) desdites quatre dents correspond à un angle de 480° CRK moteur trois cylindre et le front montant de la dernière (34) desdites quatre dents correspond à un angle de 540° CRK moteur quatre cylindres.
Camshaft sprocket according to claim 4, wherein in said first direction of rotation (3):
  1. the first group of teeth comprises an isolated tooth (11) whose rising edge corresponds to a 0° angle with a four-cylinder engine and the falling edge corresponds to a 0° angle with a three-cylinder engine;
  2. the second group of teeth comprises two teeth (21, 22) such that the rising edge of the first of said two teeth corresponds to an angle of 180° CRK four-cylinder engine and the falling edge of the second of said two teeth corresponds to an angle of 240° CRK three-cylinder engine;
  3. the third group of teeth comprises four teeth (31, 32, 33, 34) at equal angular distance from each other such that the rising edge of the first of said four teeth corresponds to an angle of 360° CRK four-cylinder engine, the second (32) of said four teeth is a synchronization tooth provided with a rising edge at 420°CRK and a falling edge at 440°CRK, the falling edge of the third (33) of said four teeth corresponds to an angle of 480°CRK three-cylinder engine and the rising edge of the last (34) of said four teeth corresponds to an angle of 540° CRK four-cylinder engine.
Roue dentée d’arbre à cames selon la revendication 4, pour laquelle dans ledit premier sens de rotation (3) :
  1. le premier groupe de dents (10’) comporte une dent isolée (11’) dont le front montant correspond à un angle 0° moteur quatre cylindres et le front descendant correspond à un angle 0° moteur trois cylindres ;
  2. le deuxième groupe de dents comporte quatre dents (21’, 22’, 23’, 24’) à égale distance angulaire les unes des autres telles que le front montant de la première (21’) desdites quatre dents correspond à un angle de 180° CRK moteur quatre cylindres, le front descendant de la deuxième (22’) desdites quatre dents correspond à un angle de 240° CRK moteur trois cylindres la troisième (23’) desdites quatre dents est une dent de synchronisation pourvue d’un front montant à 300°CRK et un front descendant à 320°CRK et le front montant de la quatrième (24’) desdites quatre dents correspond à un angle de 360° CRK moteur quatre cylindres ;
  3. le troisième groupe de dents comporte deux dents telles que le front descendant de la première (31’) desdites deux dents correspond à un angle de 480° CRK moteur trois cylindres et le front montant de la seconde (32’) desdites deux dents correspond à un angle de 540° CRK moteur quatre cylindres.
Camshaft sprocket according to claim 4, wherein in said first direction of rotation (3):
  1. the first group of teeth (10') comprises an isolated tooth (11') whose rising edge corresponds to a 0° angle with a four-cylinder engine and the falling edge corresponds to a 0° angle with a three-cylinder engine;
  2. the second group of teeth comprises four teeth (21', 22', 23', 24') at equal angular distance from each other such that the rising edge of the first (21') of said four teeth corresponds to an angle of 180 ° CRK four-cylinder engine, the falling edge of the second (22') of said four teeth corresponds to an angle of 240° CRK three-cylinder engine the third (23') of said four teeth is a synchronization tooth provided with a rising edge at 300°CRK and a falling edge at 320°CRK and the rising edge of the fourth (24') of said four teeth corresponds to an angle of 360° CRK four-cylinder engine;
  3. the third group of teeth comprises two teeth such that the falling edge of the first (31') of said two teeth corresponds to an angle of 480° CRK three-cylinder engine and the rising edge of the second (32') of said two teeth corresponds to a 540° angle CRK four-cylinder engine.
Roue dentée d’arbre à cames selon l’une quelconque des revendications précédentes, pour laquelle la largeur angulaire des dents est de 10°CAM soit 20° CRK et pour laquelle les fronts descendants de référence à 120°CAM soit 240° CRK de position moteur trois cylindres selon le premier sens de rotation sont décalés de au moins Arctan(2,5/(R+h))°CAM et préférablement de +10°CAM soit +20° CRK par rapport aux fronts montants des dents correspondantes.Camshaft toothed wheel according to any one of the preceding claims, for which the angular width of the teeth is 10°CAM or 20°CRK and for which the reference falling edges at 120°CAM or 240°CRK of position three-cylinder engine in the first direction of rotation are offset by at least Arctan(2.5/(R+h))°CAM and preferably by +10°CAM or +20°CRK relative to the rising edges of the corresponding teeth. Système de commande moteur comportant un calculateur (100) une roue dentée vilebrequin (70) et un capteur vilebrequin (71), une roue dentée (2) d’arbre à cames selon l’une quelconque des revendications précédentes et un capteur d’arbre à cames (1) de type différentiel, caractérisé en ce que la roue dentée vilebrequin et la roue dentée arbre à cames sont calées angulairement pour que la roue dentée vilebrequin possède un repère (gap) (81) calé dans un espace dénué de dents de la roue dentée arbre à cames et pour lequel le calculateur comporte un algorithme (110) de synchronisation moteur adapté à reconnaître les séquences formées par les groupes de dents de la roue dentée arbre à cames et à en déduire la position moteur en temps réel.Engine control system comprising a computer (100) a crankshaft gear (70) and a crankshaft sensor (71), a camshaft gear (2) according to any one of the preceding claims and a crankshaft sensor gear (1) of the differential type, characterized in that the crankshaft toothed wheel and the camshaft toothed wheel are angularly keyed so that the crankshaft toothed wheel has a mark (gap) (81) keyed in a space devoid of the camshaft toothed wheel and for which the computer includes an engine synchronization algorithm (110) adapted to recognize the sequences formed by the groups of teeth of the camshaft toothed wheel and to deduce the engine position in real time. Système de commande moteur selon la revendication 8, pour lequel, le capteur d’arbre à cames différentiel étant choisi pour détecter les fronts montants, la roue dentée est montée dans ledit premier sens pour détecter les fronts à 180° CRK pour un moteur quatre cylindres ou est montée dans le sens inverse du premier sens pour détecter les fronts à 240° CRK pour un moteur trois cylindres.An engine control system according to claim 8, wherein, the differential camshaft sensor being selected to sense rising edges, the gear wheel is mounted in said first direction to sense 180° CRK edges for a four cylinder engine or is mounted in the opposite direction to the first direction to detect fronts at 240° CRK for a three-cylinder engine. Système de commande moteur selon la revendication 8, pour lequel, le capteur d’arbre à cames différentiel étant choisi pour détecter les fronts descendants, la roue dentée est montée dans ledit premier sens pour détecter les fronts à 240° CRK pour un moteur trois cylindres ou est montée dans le sens inverse du premier sens pour détecter les fronts à 180° CRK pour un moteur quatre cylindres.An engine control system according to claim 8, wherein, the differential camshaft sensor being selected to sense falling edges, the gear wheel is mounted in said first direction to sense edges at 240° CRK for a three cylinder engine or is mounted in the opposite direction to the first direction to detect edges at 180° CRK for a four-cylinder engine.
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