FR3102220A1 - Magnetic target for top dead center detection - Google Patents
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Abstract
Cible magnétique de détection du point mort haut Cible (4) magnétique apte à coopérer avec un capteur magnétique (5) pour détecter un point mort haut d'un piston dans un cylindre de moteur à combustion (2), caractérisée en ce qu'elle comprend : - un support (20) apte à être fixé à un arbre tournant, notamment un vilebrequin (3), d'un moteur à combustion (2), le support (20) comprenant un contour extérieur annulaire pourvu d'un ensemble de créneaux (22), et - un ensemble d'éléments d’insertion (21) fixés audit support (20) et agencés dans lesdits créneaux (22), la cible (4) comprenant un contour extérieur globalement de révolution, l'un parmi le support ou l’ensemble des éléments d’insertion étant magnétique, l'autre parmi le support ou l’ensemble des éléments d’insertion étant non magnétique. Figure pour l’abrégé : figure 5Magnetic target for detecting the top dead center Magnetic target (4) able to cooperate with a magnetic sensor (5) for detecting a top dead center of a piston in a cylinder of a combustion engine (2), characterized in that it comprises: - a support (20) capable of being fixed to a rotating shaft, in particular a crankshaft (3), of a combustion engine (2), the support (20) comprising an annular outer contour provided with a set of crenellations (22), and - a set of insertion elements (21) fixed to said support (20) and arranged in said crenellations (22), the target (4) comprising an exterior contour generally of revolution, one of the support or all of the insertion elements being magnetic, the other of the support or the assembly of the insertion elements being non-magnetic. Figure for the abstract: figure 5
Description
L’invention concerne une cible magnétique apte à coopérer avec un capteur magnétique pour détecter un point mort haut d'un moteur à combustion. Notamment, l'invention concerne une cible magnétique fixée ou destinée à être fixée à un vilebrequin d'un moteur à combustion. L’invention porte aussi sur un dispositif de vilebrequin comprenant une telle cible. L’invention porte encore sur un système de détection d'un point mort haut d'un moteur à combustion. L’invention porte également sur un moteur à combustion comprenant une telle cible. L’invention porte enfin sur un véhicule automobile comprenant une telle cible ou un tel moteur à combustion.The invention relates to a magnetic target capable of cooperating with a magnetic sensor to detect a top dead center of a combustion engine. In particular, the invention relates to a magnetic target fixed or intended to be fixed to a crankshaft of a combustion engine. The invention also relates to a crankshaft device comprising such a target. The invention also relates to a system for detecting a top dead center of a combustion engine. The invention also relates to a combustion engine comprising such a target. The invention finally relates to a motor vehicle comprising such a target or such a combustion engine.
Etat de la technique antérieureState of the prior art
Les moteurs à combustion comprennent des pistons aptes à suivre un mouvement de va-et-vient suivant un cycle de combustion. Les pistons oscillent donc entre un point mort bas et un point mort haut. Pour optimiser le fonctionnement du moteur à combustion et notamment l'injection de carburant dans les chambres de combustion, il est nécessaire de connaitre précisément la position des pistons. En particulier, il est nécessaire de détecter le moment où un des pistons atteint un point mort haut. Pour détecter un point mort haut, les vilebrequins des moteurs à combustion sont généralement équipés d'un système de détection composé d'une cible magnétique et d'un capteur magnétique coopérant avec la cible magnétique.Combustion engines include pistons able to follow a reciprocating movement following a combustion cycle. The pistons therefore oscillate between a bottom dead center and a top dead center. To optimize the operation of the combustion engine and in particular the injection of fuel into the combustion chambers, it is necessary to know precisely the position of the pistons. In particular, it is necessary to detect the moment when one of the pistons reaches a top dead center. To detect a top dead center, the crankshafts of combustion engines are generally equipped with a detection system consisting of a magnetic target and a magnetic sensor cooperating with the magnetic target.
La cible magnétique est généralement constituée d'une couronne dentée et est fixée fermement au vilebrequin. Le capteur est positionné en vis de la couronne dentée. Le passage des dents devant le capteur magnétique stimule le capteur qui est ainsi capable de produire un signal électrique à destination d'un calculateur. Les dents sont réparties uniformément sur le pourtour extérieur de la cible magnétique, sauf au niveau d'une discontinuité permettant d'indexer la position angulaire du vilebrequin.The magnetic target usually consists of a ring gear and is firmly attached to the crankshaft. The sensor is positioned opposite the toothed crown. The passage of the teeth in front of the magnetic sensor stimulates the sensor which is thus capable of producing an electrical signal intended for a computer. The teeth are distributed uniformly over the outer periphery of the magnetic target, except at the level of a discontinuity making it possible to index the angular position of the crankshaft.
Toutefois, cette solution présente des inconvénients. En particulier, les cibles magnétiques sont lourdes. Elles contribuent donc à alourdir les moteurs à combustion et les véhicules automobiles. De plus, le poids élevé des cibles magnétiques impose qu'elles soient fixées au vilebrequin par des moyens de fixation particulièrement robustes, généralement par vissage. Ces moyens de fixation peuvent être eux même lourds et/ou nécessiter un temps de mise en œuvre important en usine.However, this solution has drawbacks. In particular, magnetic targets are heavy. They therefore contribute to making combustion engines and motor vehicles heavier. In addition, the high weight of the magnetic targets requires them to be fixed to the crankshaft by particularly robust fixing means, generally by screwing. These fixing means can themselves be heavy and/or require a significant time for implementation in the factory.
De plus, la cible magnétique est en contact avec l'huile de lubrification du moteur. Elle peut même être en contact avec un bain d'huile reposant dans un carter d'huile en partie inférieure du moteur. Lorsque la cible magnétique tourne, elle agite l'huile de lubrification et peut provoquer la formation d'une émulsion ou un cisaillement de l'huile de lubrification. Ces phénomènes peuvent conduire à une usure prématurée de l'huile et donc à une moins bonne lubrification des organes du moteur à combustion ou à un raccourcissement des intervalles de vidange.In addition, the magnetic target is in contact with the engine lubricating oil. It may even be in contact with an oil bath resting in an oil sump in the lower part of the engine. As the magnetic target rotates, it agitates the lubricating oil and may cause emulsion formation or shearing of the lubricating oil. These phenomena can lead to premature wear of the oil and therefore to less good lubrication of the components of the combustion engine or to a shortening of the oil change intervals.
Présentation de l'inventionPresentation of the invention
Le but de l’invention est de fournir une cible magnétique apte à coopérer avec un capteur magnétique pour détecter un point mort haut d'un moteur à combustion remédiant aux inconvénients ci-dessus et améliorant les cibles magnétiques connues de l’art antérieur.The object of the invention is to provide a magnetic target capable of cooperating with a magnetic sensor to detect a top dead center of a combustion engine, remedying the above drawbacks and improving the magnetic targets known from the prior art.
Plus précisément, un premier objet de l’invention est une cible magnétique qui soit légère.More precisely, a first object of the invention is a magnetic target which is light.
Un second objet de l’invention est une cible magnétique qui ne détériore pas l'huile de lubrification.A second object of the invention is a magnetic target which does not deteriorate the lubricating oil.
Un troisième objet de l'invention est une cible magnétique qui soit facile à assembler à un arbre tournant, notamment à un vilebrequin.A third object of the invention is a magnetic target which is easy to assemble to a rotating shaft, in particular to a crankshaft.
L'invention se rapporte à une cible magnétique apte à coopérer avec un capteur magnétique pour détecter un point mort haut d'un piston dans un cylindre de moteur à combustion, la cible comprenant :
- un support apte à être fixé à un arbre tournant, notamment un vilebrequin, d'un moteur à combustion, le support comprenant un contour extérieur annulaire pourvu d'un ensemble de créneaux, et
- un ensemble d'éléments d’insertion fixés audit support et agencés dans lesdits créneaux,
la cible comprenant un contour extérieur globalement de révolution, l'un parmi le support ou l’ensemble des éléments d’insertion étant magnétique, l'autre parmi le support ou l’ensemble des éléments d’insertion étant non magnétique.
The invention relates to a magnetic target capable of cooperating with a magnetic sensor to detect a top dead center of a piston in a combustion engine cylinder, the target comprising:
- a support adapted to be fixed to a rotating shaft, in particular a crankshaft, of a combustion engine, the support comprising an annular outer contour provided with a set of slots, and
- a set of insertion elements fixed to said support and arranged in said slots,
the target comprising an outer contour globally of revolution, one of the support or all of the insertion elements being magnetic, the other of the support or all of the insertion elements being non-magnetic.
L'ensemble des éléments d'insertion peut être magnétique et le support peut être non magnétique.
The set of insert elements can be magnetic and the support can be non-magnetic.
La cible peut comprendre une discontinuité d'agencement des éléments d’insertion.
The target may include an arrangement discontinuity of the insertion elements.
Les éléments d’insertion peuvent être répartis uniformément le long d'une partie du contour extérieur de la cible.
The insertion elements can be evenly distributed along part of the outer contour of the target.
Le support peut comprendre un disque annulaire en matériau plastique, et/ou d'aluminium, et/ou de matériau composite.
The support may comprise an annular disc made of plastic material, and/or aluminum, and/or composite material.
Les éléments d'insertion peuvent être fixés au support par collage, et/ou par emmanchement, et/ou par une interface en queue d'aronde et /ou par insertion au moulage.
The insertion elements can be fixed to the support by gluing, and/or by fitting, and/or by a dovetail interface and/or by insertion during molding.
Le support peut comprendre un flanc, le flanc étant équipé d'une ouverture centrale pour le passage d'un arbre tournant, et/ou le flanc étant équipé d'ouvertures secondaires aptes à coopérer avec des moyens de fixation pour fixer la cible à un arbre tournant, notamment un vilebrequin.
The support may comprise a flank, the flank being equipped with a central opening for the passage of a rotating shaft, and/or the flank being equipped with secondary openings capable of cooperating with fixing means for fixing the target to a rotating shaft, in particular a crankshaft.
L'invention se rapporte également à un dispositif d'arbre pour moteur, notamment un dispositif de vilebrequin, le dispositif d'arbre comprenant un arbre tournant, notamment un vilebrequin, une cible telle que définie précédemment, et un moyen de fixation, la cible étant fixée au vilebrequin par le moyen de fixation.
The invention also relates to a shaft device for an engine, in particular a crankshaft device, the shaft device comprising a rotating shaft, in particular a crankshaft, a target as defined above, and a fixing means, the target being fixed to the crankshaft by the fixing means.
Le moyen de fixation peut comprendre:
- un axe et une rondelle à griffe, l'axe coopérant avec la rondelle à griffes, et/ou
- un rivet, et/ou
- de la colle.
The means of attachment may include:
- a shaft and a claw washer, the shaft cooperating with the claw washer, and/or
- a rivet, and/or
- glue.
L'invention se rapporte également à un système de détection d'un point mort haut d'un moteur à combustion, le système de détection comprenant une cible telle que définie précédemment et un capteur magnétique apte à coopérer avec la cible.
The invention also relates to a system for detecting top dead center of a combustion engine, the detection system comprising a target as defined above and a magnetic sensor capable of cooperating with the target.
L'invention se rapporte également à un moteur à combustion comprenant une cible telle que définie précédemment, et/ou un dispositif de vilebrequin tel que défini précédemment, et/ou un système de détection tel que défini précédemment.
The invention also relates to a combustion engine comprising a target as defined above, and/or a crankshaft device as defined above, and/or a detection system as defined above.
L'invention se rapporte également à un véhicule automobile comprenant une cible telle que définie précédemment, et/ou un dispositif de vilebrequin tel que défini précédemment, et/ou un système de détection tel que défini précédemment, et/ou un moteur à combustion tel que défini précédemment.The invention also relates to a motor vehicle comprising a target as defined above, and/or a crankshaft device as defined above, and/or a detection system as defined above, and/or a combustion engine such than previously defined.
Présentation des figuresPresentation of figures
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d’un mode de réalisation particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :These objects, characteristics and advantages of the present invention will be explained in detail in the following description of a particular embodiment given on a non-limiting basis in relation to the attached figures, among which:
Description détailléedetailed description
La figure 1 illustre schématiquement un véhicule 1 automobile équipé d’un moteur à combustion 2 selon un mode de réalisation de l'invention. Le véhicule 1 peut être de toute nature. Notamment, il peut être par exemple un véhicule particulier, un véhicule utilitaire, un camion ou un bus. Le moteur à combustion 2 comprend des pistons mobiles en translation, selon un mouvement de va-et-vient, à l'intérieur de cylindres. Le nombre de cylindres du moteur peut être quelconque, par exemple trois, quatre, six ou huit cylindres. Les pistons oscillent donc entre un point mort bas et un point mort haut. Les pistons sont reliés à un vilebrequin 3 par l'intermédiaire de bielles. Le vilebrequin 3 est un arbre tournant à la vitesse du régime moteur. Il est fixé à un volant moteur et est relié aux roues motrices du véhicule 1.Figure 1 schematically illustrates a motor vehicle 1 equipped with a combustion engine 2 according to one embodiment of the invention. The vehicle 1 can be of any kind. In particular, it may for example be a private vehicle, a utility vehicle, a truck or a bus. The combustion engine 2 comprises pistons movable in translation, according to a reciprocating movement, inside cylinders. The number of engine cylinders can be any, for example three, four, six or eight cylinders. The pistons therefore oscillate between a bottom dead center and a top dead center. The pistons are connected to a crankshaft 3 via connecting rods. The crankshaft 3 is a shaft rotating at the speed of the engine speed. It is attached to a flywheel and is connected to the drive wheels of vehicle 1.
Le moteur à combustion 2 comprend également une cible magnétique 4 et un capteur magnétique 5. La cible magnétique 4, plus simplement dénommée cible 4 par la suite, est fixée solidaire en rotation au vilebrequin 3. Le capteur magnétique 5 est positionné en vis-à-vis de la cible 4. Il peut être positionné de sorte à former un faible jeu radial avec la cible 4. Le capteur magnétique 5 peut être stimulé par la rotation de la cible magnétique 4 et peut produire un signal électrique à destination d'un calculateur 6 auquel il est relié. Le capteur magnétique 5 permet ainsi de détecter le point mort haut atteint par un des pistons. De manière plus générale, il permet de détecter une position angulaire donnée atteinte par le vilebrequin.The combustion engine 2 also comprises a magnetic target 4 and a magnetic sensor 5. The magnetic target 4, more simply called target 4 hereafter, is fixed fixed in rotation to the crankshaft 3. The magnetic sensor 5 is positioned opposite -vis the target 4. It can be positioned so as to form a small radial play with the target 4. The magnetic sensor 5 can be stimulated by the rotation of the magnetic target 4 and can produce an electrical signal intended for a computer 6 to which it is connected. The magnetic sensor 5 thus makes it possible to detect the top dead center reached by one of the pistons. More generally, it makes it possible to detect a given angular position reached by the crankshaft.
Enfin, le moteur à combustion 2 comprend également un carter d'huile 7 ou réserve d'huile dans lequel repose de l'huile de lubrification. Une pompe à huile est apte à prélever l'huile du carter d'huile pour lubrifier différents organes du moteur à combustion. L'huile retombe ensuite par gravité dans le carter d'huile 7. Le niveau d'huile dans le carter d'huile peut varier en fonction des conditions d'utilisation du moteur à combustion. Selon certaines conditions de fonctionnement, une partie inférieure de la cible 4 peut être en contact avec un bain d'huile reposant dans le carter d'huile 7.Finally, the combustion engine 2 also comprises an oil sump 7 or oil reserve in which rests the lubricating oil. An oil pump is capable of taking oil from the oil sump to lubricate various components of the combustion engine. The oil then falls back by gravity into the oil sump 7. The oil level in the oil sump can vary depending on the conditions of use of the combustion engine. According to certain operating conditions, a lower part of the target 4 may be in contact with an oil bath resting in the oil sump 7.
Dans ce document, on considère que le véhicule 1 repose sur un sol horizontal. L’axe X désigne l’axe de rotation du vilebrequin. L'axe Z désigne l'axe vertical. L'axe Y est un axe perpendiculaire à l'axe X et à l'axe Y. Les axes X, Y et Z forment un repère orthogonal.In this document, it is considered that the vehicle 1 rests on horizontal ground. The X axis designates the axis of rotation of the crankshaft. The Z axis designates the vertical axis. The Y axis is an axis perpendicular to the X axis and the Y axis. The X, Y and Z axes form an orthogonal frame.
On dénomme "dispositif de vilebrequin 8" un ensemble comprenant le vilebrequin 3, la cible 4 et un moyen de fixation 9, la cible étant fixée au vilebrequin par le moyen de fixation 9. Par ailleurs, on dénomme "système de détection 10" un ensemble comprenant la cible 4 et le capteur magnétique 5.The term "crankshaft device 8" refers to an assembly comprising the crankshaft 3, the target 4 and a fixing means 9, the target being fixed to the crankshaft by the fixing means 9. Furthermore, the term "detection system 10" refers to a assembly comprising the target 4 and the magnetic sensor 5.
Les figures 2 et 3 représentent le dispositif de vilebrequin 8. De manière classique, le vilebrequin 3 peut être une pièce monobloc métallique, et être issu d'un procédé de fabrication par fonderie et par usinage. Le vilebrequin 3 comprend des tourillons 11, des manetons 12, et des masses d'équilibrage 13. A une première extrémité 14 selon l'axe X, le vilebrequin 3 peut comprendre un plateau 15 contre lequel peut être fixé un volant moteur. A une deuxième extrémité 16 selon l'axe X, le vilebrequin peut comprend une interface de fixation 17 pour un pignon et/ou pour une poulie. Le vilebrequin comprend également un épaulement 18 contre lequel est fixé la cible 4. Cet épaulement 18 est notamment bien visible sur la figure 4 dans laquelle la cible 4 est masquée. L'épaulement est positionné du côté de la première extrémité 14 du vilebrequin 3. En variante, il pourrait être positionné à tout autre endroit du vilebrequin, notamment du côté de sa deuxième extrémité. L'épaulement 18 comprend des excroissances radiales 19 réparties sur le pourtour de l'épaulement 18. Les moyens de fixation 9 sont en prises avec ces excroissances radiales 19.FIGS. 2 and 3 represent the crankshaft device 8. Conventionally, the crankshaft 3 can be a one-piece metal part, and result from a manufacturing process by foundry and by machining. The crankshaft 3 comprises journals 11, crankpins 12, and balancing weights 13. At a first end 14 along the axis X, the crankshaft 3 can comprise a plate 15 against which a flywheel can be fixed. At a second end 16 along the X axis, the crankshaft may comprise a fixing interface 17 for a pinion and/or for a pulley. The crankshaft also comprises a shoulder 18 against which the target 4 is fixed. This shoulder 18 is particularly clearly visible in FIG. 4 in which the target 4 is hidden. The shoulder is positioned on the side of the first end 14 of the crankshaft 3. Alternatively, it could be positioned at any other location of the crankshaft, in particular on the side of its second end. The shoulder 18 comprises radial protrusions 19 distributed over the periphery of the shoulder 18. The fixing means 9 engage with these radial protrusions 19.
La cible 4 est notamment bien visible sur les figures 5 et 6. Sur la figure 5, la cible 4 est représentée avec les moyens de fixation 9. Sur la figure 6, la cible 4 est représentée sans les moyens de fixation 9. La cible 4 comprend un contour extérieur globalement de révolution. Autrement dit le contour extérieur de la cible est sensiblement invariant par rotation autour de l'axe X. Le contour extérieur de la cible n'est donc pas crénelé comme les cibles magnétiques connues de l'état de la technique. Au contraire le contour extérieur de la cible 4 est sensiblement uniforme et/ou lisse. Selon le mode de réalisation présenté, le contour extérieur de la cible 4 présente une surface globalement cylindrique. Selon une variante de réalisation, le contour extérieur de la cible pourrait avoir une forme torique ou encore toute autre forme de révolution.The target 4 is particularly clearly visible in Figures 5 and 6. In Figure 5, the target 4 is shown with the fixing means 9. In Figure 6, the target 4 is shown without the fixing means 9. The target 4 comprises an outer contour that is generally of revolution. In other words, the outer contour of the target is substantially invariant by rotation around the axis X. The outer contour of the target is therefore not crenellated like the magnetic targets known from the state of the art. On the contrary, the outer contour of the target 4 is substantially uniform and/or smooth. According to the embodiment presented, the outer contour of the target 4 has a generally cylindrical surface. According to a variant embodiment, the outer contour of the target could have a toroidal shape or any other shape of revolution.
Selon un mode de réalisation, la cible 4 comprend un support 20 et un ensemble d'éléments d’insertion 21 fixés au support 20. Le support 20 et l'ensemble des éléments d’insertion 21 ont une nature magnétique différente l’un de l’autre. Notamment, l'un parmi le support ou l’ensemble des éléments d’insertion étant magnétique, l'autre parmi le support ou l’ensemble des éléments d’insertion étant non magnétique. Avantageusement, le support 20 est de nature non magnétique et les éléments d’insertion 21 de nature magnétique, mais en variante cela pourrait être l’inverse sans changer la portée de l’invention. Dans la suite de la description, les éléments d’insertion 21 sont donc des éléments magnétiques.According to one embodiment, the target 4 comprises a support 20 and a set of insertion elements 21 fixed to the support 20. The support 20 and the set of insertion elements 21 have a different magnetic nature from one of the other. In particular, one of the support or all of the insertion elements being magnetic, the other of the support or all of the insertion elements being non-magnetic. Advantageously, the support 20 is of a non-magnetic nature and the insertion elements 21 of a magnetic nature, but as a variant it could be the reverse without changing the scope of the invention. In the remainder of the description, the insertion elements 21 are therefore magnetic elements.
La cible 4 est fixée au vilebrequin 3, solidaire en rotation avec le vilebrequin, par l'intermédiaire du support 20. Le support 20 porte une dentelure et présente un contour extérieur pourvu d'un ensemble de créneaux 22. Les éléments d'insertion 21 sont fixés au support 20 et sont agencés dans lesdits créneaux 22. Les créneaux forment donc des logements pour les éléments d'insertion. Les éléments d'insertion 21 ont avantageusement une forme complémentaire à la forme des créneaux 22 de sorte que l'ensemble formé par le support 20 et les éléments d'insertion présente un contour de révolution comme expliqué plus haut. De manière préférentielle, le support 20 comprend un contour annulaire présentant des créneaux.The target 4 is fixed to the crankshaft 3, integral in rotation with the crankshaft, by means of the support 20. The support 20 bears a serration and has an outer contour provided with a set of slots 22. The insertion elements 21 are fixed to the support 20 and are arranged in said slots 22. The slots therefore form housings for the insertion elements. The insertion elements 21 advantageously have a shape complementary to the shape of the slots 22 so that the assembly formed by the support 20 and the insertion elements has a contour of revolution as explained above. Preferably, the support 20 comprises an annular contour having slots.
Le nombre d'éléments d'insertion peut être quelconque et peut être déterminé selon la précision du système de détection recherché. Il peut par exemple être compris entre cinquante et soixante. En référence à la figure 6, on peut partager la cible 4 en deux secteurs angulaires S1, S2 complémentaires. Le premier secteur angulaire S1 englobe la majeure partie du contour extérieur de la cible. Le deuxième secteur angulaire S2 est un secteur angulaire de l'ordre de quelques degrés, voire dizaines de degrés. Les éléments d'insertion 21 sont répartis uniformément le long d'une partie du contour extérieur de la cible, délimitée par le premier secteur angulaire S1. Les éléments d'insertion sont donc espacés par un même intervalle au niveau du premier secteur angulaire S1. Par ailleurs, la cible comprend une discontinuité D1 d'agencement des éléments d'insertion. En l'espèce aucun élément d'insertion n'est agencé dans la partie du contour extérieur de la cible délimitée par le deuxième secteur angulaire S2.The number of insertion elements can be arbitrary and can be determined according to the precision of the detection system sought. It can for example be between fifty and sixty. With reference to FIG. 6, the target 4 can be divided into two complementary angular sectors S1, S2. The first angular sector S1 encompasses the major part of the outer contour of the target. The second angular sector S2 is an angular sector of the order of a few degrees, or even tens of degrees. The insertion elements 21 are distributed uniformly along a part of the outer contour of the target, delimited by the first angular sector S1. The insertion elements are therefore spaced apart by the same interval at the level of the first angular sector S1. Furthermore, the target comprises a discontinuity D1 in the arrangement of the insertion elements. In this case, no insertion element is arranged in the part of the outer contour of the target delimited by the second angular sector S2.
La figure 7 illustre plus en détail deux éléments d'insertion 21 particuliers. Tous les éléments d'insertion de la cible 4 peuvent être identiques. Ils peuvent avoir une forme grossièrement parallélépipédique. Ils peuvent comprendre une face extérieure 23 plane ou arrondie. En remarque, lorsque cette surface est plane, un léger angle peut exister entre une surface extérieure 24 du support 20 et la surface extérieure 23 des éléments magnétique 21 adjacente à la surface extérieure 24. Ainsi, la cible 4 peut avoir sensiblement la forme d'un polygone dont le nombre de côtés est égal au nombre d'éléments d'insertion multipliés par deux. Un tel polygone a une forme très proche de celle d'un cercle. De manière préférentielle, la cible 4 avec le support 20 avec les éléments d'insertion 21 assemblés peut être usinée pour présenter une surface périphérique continue afin de générer moins d’agitation de la nappe d’huile.Figure 7 illustrates two particular insert elements 21 in more detail. All target 4 insert elements can be identical. They can have a roughly parallelepipedal shape. They may include a flat or rounded outer face 23 . As a side note, when this surface is flat, a slight angle may exist between an outer surface 24 of the support 20 and the outer surface 23 of the magnetic elements 21 adjacent to the outer surface 24. Thus, the target 4 may have substantially the shape of a a polygon whose number of sides is equal to the number of insert elements multiplied by two. Such a polygon has a shape very close to that of a circle. Preferably, the target 4 with the support 20 with the insertion elements 21 assembled can be machined to present a continuous peripheral surface in order to generate less agitation of the oil layer.
Les éléments d'insertion peuvent comprendre une section perpendiculaire à l'axe X de forme sensiblement trapézoïdale. Ainsi, les éléments d'insertion peuvent être assemblés au support 20 par une interface de type queue d'aronde comme cela est bien visible sur la figure 7. De tels éléments d'insertion peuvent alors être insérés axialement dans le support 20 et sont bloqués radialement. En remarque, une fois assemblés au support 20, une bride peut éventuellement être utilisée pour empêcher tout déplacement axial des éléments d'insertion 21 par rapport au support 20. En variante ou en complément, les éléments d'insertion 21 peuvent être fixés au support 20 par collage, et/ou par emmanchement serré. De manière préférentielle, les éléments d’insertion 21 sont fixés au support 20 par moulage, notamment par surmoulage.The insertion elements may comprise a section perpendicular to the axis X of substantially trapezoidal shape. Thus, the insertion elements can be assembled to the support 20 by a dovetail type interface as is clearly visible in FIG. 7. Such insertion elements can then be inserted axially into the support 20 and are blocked radially. As a side note, once assembled to the support 20, a flange may optionally be used to prevent any axial movement of the insert elements 21 with respect to the support 20. Alternatively or in addition, the insert elements 21 may be fixed to the support 20 by gluing, and / or by tight fitting. Preferably, the insertion elements 21 are fixed to the support 20 by molding, in particular by overmoulding.
Avantageusement, il n'y a pas de jeu entre les éléments d'insertion et le support 20. Les éléments d'insertion sont donc fermement maintenus et il n'y a pas d'aspérité à l'interface entre le support et les éléments d'insertion.Advantageously, there is no play between the insertion elements and the support 20. The insertion elements are therefore firmly held and there is no roughness at the interface between the support and the elements. insert.
Le support 20 peut être une pièce monolithique. Il peut être par exemple constitué de matériau plastique, et/ou d'aluminium, et/ou de matériau composite. En variante, tout matériau non magnétique peut être envisagé. Le support comprend un flanc 25 s'étendant radialement. Le flanc 25 est équipé d'une ouverture centrale 26 pour le passage du vilebrequin 3. Il est également équipé d'ouvertures secondaires 27 aptes à coopérer avec les moyens de fixation 9 pour fixer la cible 4 au vilebrequin.The support 20 can be a monolithic part. It may for example be made of plastic material, and/or aluminum, and/or composite material. As a variant, any non-magnetic material can be envisaged. The support comprises a flank 25 extending radially. The flank 25 is equipped with a central opening 26 for the passage of the crankshaft 3. It is also equipped with secondary openings 27 able to cooperate with the fixing means 9 to fix the target 4 to the crankshaft.
La cible 4 est plus légère que les cibles connues de l'état de la technique. Par exemple une cible métallique de l'état de la technique pesant 228g peut être remplacée par une cible selon l'invention pesant 116g. Le gain de masse permet d'envisager l'utilisation de moyens de fixation rapide de la cible au vilebrequin, plus simples et plus légers que les moyens de fixation connus de l'état de la technique.Target 4 is lighter than the targets known from the state of the art. For example, a metal target of the state of the art weighing 228 g can be replaced by a target according to the invention weighing 116 g. The saving in mass makes it possible to envisage the use of means for rapidly fixing the target to the crankshaft, which are simpler and lighter than the fixing means known from the state of the art.
Selon le mode de réalisation présenté, le moyen de fixation 9 pour fixer la cible 4 au vilebrequin comprend trois axes 28 et trois rondelles à griffe 29. Les axes 28 s'étendent parallèlement à l'axe X depuis les trois excroissances radiales 19 et passent au travers de trois des ouvertures secondaires 27. Les trois rondelles à griffe 29 coopèrent avec les trois axes 28 pour bloquer la cible 4 contre l'épaulement 18. En variante ou en complément, le moyen de fixation 9 pourrait comprendre un rivet, et/ou de la colle. La mise en place de rondelle à griffes, de rivets ou de colle est plus rapide qu'une opération de vissage et permet donc d'obtenir des temps d'assemblage de la cible 4 au vilebrequin plus courts. Un quatrième axe 30 peut coopérer avec une quatrième ouverture secondaire 27 du support 20 pour indexer la position de la cible 4 par rapport au vilebrequin.According to the embodiment presented, the fixing means 9 for fixing the target 4 to the crankshaft comprises three pins 28 and three claw washers 29. The pins 28 extend parallel to the axis X from the three radial protrusions 19 and pass through three of the secondary openings 27. The three claw washers 29 cooperate with the three axes 28 to block the target 4 against the shoulder 18. As a variant or in addition, the fixing means 9 could comprise a rivet, and/ or glue. The installation of claw washers, rivets or glue is faster than a screwing operation and therefore makes it possible to obtain shorter assembly times from the target 4 to the crankshaft. A fourth axis 30 can cooperate with a fourth secondary opening 27 of the support 20 to index the position of the target 4 relative to the crankshaft.
Lorsque le moteur à combustion fonctionne, le mouvement des pistons entraîne le vilebrequin en rotation. La cible 4, fermement fixée au vilebrequin, tourne également. Les éléments d'insertion défilent devant le capteur magnétique 5. Celui-ci produit un signal électrique qui peut être interprété par le calculateur 6 afin de déterminer un point mort haut d'un des pistons et ainsi réguler les injections de carburant dans les cylindres. La discontinuité D1 d'agencement des éléments magnétique présente dans le secteur angulaire S2 permet au calculateur d'indexer la position du vilebrequin. Lorsque la cible 4 passe dans le bain d'huile, son contour extérieur de révolution génère peu ou pas de perturbation du bain d'huile comparativement à une cible crénelée selon l'état de la technique. On évite ainsi la dégradation de l'huile de lubrification ou la formation d'une émulsion. De plus, le moteur à combustion ainsi fabriqué est plus léger que les moteurs à combustion embarquant une cible selon l'état de la technique.When the combustion engine is running, the movement of the pistons drives the crankshaft into rotation. Target 4, firmly attached to the crankshaft, also rotates. The insertion elements pass in front of the magnetic sensor 5. This produces an electrical signal which can be interpreted by the computer 6 in order to determine a top dead center of one of the pistons and thus regulate the injections of fuel into the cylinders. The discontinuity D1 in the arrangement of the magnetic elements present in the angular sector S2 enables the computer to index the position of the crankshaft. When the target 4 passes through the oil bath, its outer contour of revolution generates little or no disturbance of the oil bath compared to a crenellated target according to the state of the art. This prevents the degradation of the lubricating oil or the formation of an emulsion. In addition, the combustion engine thus manufactured is lighter than the combustion engines carrying a target according to the state of the art.
Selon le mode de réalisation qui a été présenté, la cible est fixée au vilebrequin. En variante, elle pourrait être fixée à un autre arbre tournant du moteur à combustion, par exemple un arbre à cames ou un arbre d'équilibrage.According to the embodiment which has been presented, the target is fixed to the crankshaft. As a variant, it could be fixed to another rotating shaft of the combustion engine, for example a camshaft or a balance shaft.
Claims (12)
- un support (20) apte à être fixé à un arbre tournant, notamment un vilebrequin (3), d'un moteur à combustion (2), le support (20) comprenant un contour extérieur annulaire pourvu d'un ensemble de créneaux (22), et
- un ensemble d'éléments d’insertion (21) fixés audit support (20) et agencés dans lesdits créneaux (22),
la cible (4) comprenant un contour extérieur globalement de révolution, l'un parmi le support ou l’ensemble des éléments d’insertion étant magnétique, l'autre parmi le support ou l’ensemble des éléments d’insertion étant non magnétique.
Magnetic target (4) able to cooperate with a magnetic sensor (5) to detect a top dead center of a piston in a cylinder of a combustion engine (2), characterized in that it comprises:
- a support (20) adapted to be fixed to a rotating shaft, in particular a crankshaft (3), of a combustion engine (2), the support (20) comprising an annular outer contour provided with a set of slots ( 22), and
- a set of insertion elements (21) fixed to said support (20) and arranged in said slots (22),
the target (4) comprising an outer contour globally of revolution, one of the support or all of the insertion elements being magnetic, the other of the support or all of the insertion elements being non-magnetic.
Target (4) according to the preceding claim, characterized in that the set of insertion elements (21) is magnetic and in that the support is non-magnetic.
Target (4) according to the preceding claim, characterized in that it comprises a discontinuity (D1) in the arrangement of the insertion elements (21).
Target (4) according to one of the preceding claims, characterized in that the insert elements (21) are uniformly distributed along part of the outer contour of the target (4).
Target (4) according to one of the preceding claims, characterized in that the support (20) comprises an annular disc made of plastic material, and/or aluminum, and/or composite material.
Target (4) according to one of the preceding claims, characterized in that the insertion elements (21) are fixed to the support (4) by gluing, and/or by fitting, and/or by an interface in the tail of dovetail and/or by insertion in the moulding.
Target (4) according to one of the preceding claims, characterized in that the support (20) comprises a flank (25), the flank (25) being equipped with a central opening (26) for the passage of a tree rotating, and/or the flank (25) being equipped with secondary openings (27) capable of cooperating with fixing means (9) to fix the target to a rotating shaft, in particular a crankshaft.
Engine shaft device, in particular crankshaft device (8), characterized in that it comprises a rotating shaft, in particular a crankshaft (3), a target (4) according to one of the preceding claims, and a means of fixing (9), the target (4) being fixed to the crankshaft (3) by the fixing means (9).
- un axe (28) et une rondelle à griffe (29), l'axe (28) coopérant avec la rondelle à griffes (29), et/ou
- un rivet, et/ou
- de la colle.
Engine shaft device, in particular crankshaft device (8), according to the preceding claim, characterized in that the fixing means (9) comprises:
- a shaft (28) and a claw washer (29), the shaft (28) cooperating with the claw washer (29), and/or
- a rivet, and/or
- glue.
System (10) for detecting a top dead center of a combustion engine (2), characterized in that it comprises a target (4) according to one of Claims 1 to 7 and a magnetic sensor (5) capable of cooperating with the target (4).
Combustion engine (2), characterized in that it comprises a target (4) according to one of Claims 1 to 7, and/or a crankshaft device (8) according to one of Claims 8 to 9, and /or a detection system (10) according to the preceding claim.
Motor vehicle (1), characterized in that it comprises a target (4) according to one of Claims 1 to 7, and/or a crankshaft device (8) according to one of Claims 8 to 9, and/ or a detection system (10) according to claim 10, and/or a combustion engine (2) according to the preceding claim.
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