WO2020173960A1 - Capteur magnétique de vitesse à résolution augmentée - Google Patents

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slots
voltage
sensor
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Denis BOUSCAREN
Thierry CHAUCHARD
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Continental Automotive Technologies GmbH
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    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101—Engine speed

Definitions

  • TITLE Magnetic speed sensor with increased resolution [Technical field]
  • the present invention relates to a magnetic sensor for detecting the speed of an element driven by a heat engine with increased resolution as well as a method of increasing the resolution of a magnetic sensor and a method of controlling a function associated with a heat engine requiring controls or activations of the function to be implemented at angles of rotation of the driven element.
  • such a magnetic field sensor can be a camshaft or crankshaft magnetic field sensor as a driven element associated with the heat engine.
  • Camshaft sensors are used in a motor vehicle to determine the position of the different cylinders in the combustion cycle of the heat engine, that is to say if each cylinder is in intake mode, in compression mode, explosion mode or escape mode.
  • crankshaft sensors are used to monitor the rotation of the crankshaft, the combination of these two sensors allowing the synchronization of the heat engine.
  • Magnetic field sensors objects of the present invention can also fulfill other functions, such as, for example, as a knock sensor.
  • the synchronization of a heat engine consists in accurately identifying the position of the moving parts of the engine assembly and associated elements that are each piston housed in an engine cylinder, the crankshaft and the camshaft under load intake and exhaust in the combustion chamber taking into account the type of two-stroke or four-stroke engine in order to allow the engine control electronics, integrated in an electronic control unit, to manage engine with the correctness and precision required for optimal operation.
  • a heat engine must be "phased” in order to determine and optimize the best time to burn the fuel in the cylinder, hence, among other things, an optimization of emissions and of fuel consumption. .
  • the phasing is generally carried out by combining two pieces of information coming from sensors associated respectively with a crankshaft and with a camshaft.
  • sensors include a magnetic field generator (for example: a permanent magnet), a means for detecting the magnetic field (for example, Hall effect cell, MR magneto resistive cell, GMR giant magneto resistive cell, etc. .) and an electronic circuit for processing the signal received by the magnetic field detection means.
  • sensors called active sensors, deliver a digital signal to a central computer for processing, the computer forming part of an electronic control unit.
  • the magnetic field detection means present in the sensor, detects the passage of the teeth of the target in front of it and the resulting signal makes it possible to determine the position of each cylinder relative to the combustion cycle of the engine, to manner known per se.
  • the electrical signal generated by the sensor changes state (high or low) when the magnetic signal crosses a predetermined switching threshold proportional to its amplitude.
  • this switching threshold preferably at 75% of the amplitude, which corresponds to an optimum with respect to the precision between electrical and mechanical edges for most of the existing targets.
  • This threshold can, however, for example, vary between 70% and 80% depending on the desired precision, to determine the instant of passage of each edge defining a tooth.
  • this figure shows the profile of a DC tooth of a mechanical target superimposed on two amplitude signals as a function of time.
  • the configuration of the tooth of the mechanical target is rectangular in shape by providing a detection bearing, such a bearing being presented for each tooth of the target, the target being able to be circular and the DC teeth being able to be distributed circumferentially around a periphery of the target.
  • the first signal from the detection of the tooth is the magnetic detection signal Smag performed by the magnetic field sensor.
  • This Smag magnetic detection signal substantially follows the profile of the DC tooth, varying from 0 to 100% when a tooth is detected, with the difference that the rise in detection is less abrupt than the profile of the DC tooth. and the detection bearing Smag magnetic detection signal does not remain constant during detection, as is the bearing of the DC tooth.
  • a switching threshold SC which may be equal between 70 and 80% of the maximum detection amplitude, 0% corresponding at no detection and 100% corresponding to a complete detection.
  • the second signal is an electrical output signal Ss sent by the magnetic field sensor to an electronic control unit corresponding to the attainment of the switching threshold SC with a plateau representing the duration of the magnetic signal Smag being held au- above this switching threshold SC.
  • a heat engine capable of implementing a VVT function comprises for each of these cylinders at least one intake valve and at least one exhaust valve with the possibility of crossing the opening of the intake and exhaust valves.
  • a VVT function can thus act on the timing of the valves, their opening time as a function of the speed, the load and the acceleration request of the vehicle transmitted from the driver to the electronic control unit via the depressing the accelerator pedal.
  • Such a VVT mechanism makes it possible to obtain a control of the timing of the valves which depends on certain operating conditions of the engine, these conditions possibly being very different when the vehicle is moving with such a heat engine. Thus, it is possible to improve the fuel consumption of the vehicle as well as the exhaust emissions of the vehicle.
  • the variation of the distribution is effected by the action of phase shifters both at the intake and at the exhaust of the engine.
  • the control of the phase shifters is determined via the application of position instructions defined according to the different combustion modes and then adapted according to several parameters.
  • Such variation in distribution allows for control of gas exchange and provides an opportunity for combustion optimization.
  • the rotation angle indications provided by a magnetic sensor are sometimes not sufficient to implement such a function associated with the heat engine. This mainly applies to low engine speeds, the value of which depends on the engine used, for example being less than 3,000 revolutions per minute. For these low revs, there are not enough read angles available.
  • the problem at the basis of the present invention is, for a magnetic field sensor associated with a toothed target carried by an element driven by a heat engine for the synchronization of this heat engine by an electronic control unit in a vehicle automobile, to ensure that this sensor also delivers identifications of positions of angle of rotation additional to those detected by the passage of the target in front of the sensor.
  • the present invention relates to a method of increasing a resolution of a magnetic sensor for a heat engine of a motor vehicle, a target comprising an alternating series of teeth and recesses being associated with an element driven by the heat engine and the magnetic field sensor detecting variations in the magnetic field induced by a passage of the teeth of the target near the sensor by developing a magnetic signal and then periodically delivering an electrical output signal called synchronization in a voltage range of synchronization to an electronic control unit with a view to synchronizing the heat engine, the electrical synchronization signal having successive and spaced square waves of which one of the rising or falling edges corresponds to a start or a respective end of passage of a tooth of the target occurring at a respective angle of rotation of the element of the motor, remarkable in that the synchronization voltage range is interposed between an upper voltage modulation range and a lower voltage modulation range respectively at the upper and lower voltage of the synchronization range, the electrical signal in each of the lower and upper modulation ranges being modulated to present additional slots to the synchronization
  • the technical effect is to obtain an increased resolution for a magnetic sensor associated with a toothed target carried by the element whose rotation is to be detected and driven by the heat engine, this sensor being said to be incremental. This is achieved without modifying the engine synchronization software housed in the electronic control unit and therefore usable on existing electronic control units without specific adaptation.
  • the signal modulation produced in the synchronization range remains identical to that used today in an incremental magnetic sensor of the state of the art, which makes it possible to maintain compatibility with existing architectures and with the electronic control unit.
  • a voltage in the middle of the synchronization range is equal to half of the maximum voltage and a voltage in the middle of the modulation range lower is equal to one third of the maximum voltage while a voltage in the middle of the upper modulation range is equal to two thirds of the maximum voltage.
  • the solution of the present invention consists in the realization of an output protocol in three ranges, that is to say an unchanged synchronization range and two ranges modulation. It might be possible to provide only a single lower or upper modulation range, but this is not preferred.
  • the lower and upper modulation ranges are defined by the voltage levels used for the modulation of the output signal in these ranges. There is therefore no interference between a synchronization range and the modulation ranges.
  • the maximum voltage is the bias voltage of the output of the magnetic sensor supplied by the electronic control unit.
  • the lower and upper phases of the signal are removed and the synchronization range occupies the entire voltage range.
  • the benefit of the present invention is obtained essentially by low engine speed, such a speed involving a small number of identifications of angles of rotation of the element followed and driven by the heat engine, especially when the target is not understands that a tooth. Operation of the present invention at a relatively high engine speed, for example above 3,000 rpm may not be necessary.
  • the rising or falling edges of the additional square waves of each of the lower and upper modulation ranges are determined by linear interpolation based on a period between two rising edges or two falling edges of two successive square waves in the synchronization voltage range. .
  • the signal modulation carried out in the modulation zones will, for an incremental target magnetic sensor, be carried out either via linear interpolation at constant speed or carried out using specific coding of the target.
  • obtaining the rising or falling edges of the additional slots is a function of a rotational speed of the mechanical target calculated between two falling or rising mechanical edges equidistant from two successive slots in the synchronization voltage range it !! .!!
  • the invention relates to a method for controlling a function connected to the heat engine, the method requiring checks or activations of the function to be set. implemented at angles of rotation of the motor driven element, remarkable in that the angles of rotation are identified by the slots of the synchronization range and the additional slots of the lower and upper modulation ranges when switching implementing such a method of increasing a resolution of a sensor.
  • the object of the present invention is to identify a greater number of angles of rotation by the presence of additional clock signals to the electrical synchronization signal. This allows for improved control and activation of the function to be implemented.
  • the function is a variable valve timing function with regulation of an intake air flow rate at an angle of rotation of at least one camshaft as an element driven by the engine.
  • the invention relates to an assembly of at least one magnetic field sensor for a heat engine of a motor vehicle and of an electronic control unit, said at least one sensor cooperating with a target comprising an alternating series of teeth and of hollow associated with an element of the heat engine and said at least one magnetic field sensor comprising means for detecting variations in the magnetic field induced by the passage of the teeth of the target close to said at least one sensor comprising means for generating d 'a magnetic signal of said variations and means of periodically transmitting an electrical output signal to the electronic control unit with a view to synchronizing the heat engine, the assembly implementing such a method of increasing d 'a resolution of a magnetic sensor or such a control method, remarkable in that said at least one sensor comprises means for creating two lower modulation ranges and upper limit a synchronization range for its output electrical signal and means for creating in the electrical signal each of the lower and upper modulation ranges additional slots to the slots of the synchronization signal, the additional slots being clock slots periodic with a period depending on the engine speed, as well as means for
  • the electronic control unit comprises means for controlling or activating a function implemented at the identified angles of rotation.
  • the present invention relates to a motor vehicle, remarkable in that it comprises such an assembly of at least one magnetic field sensor and an electronic control unit.
  • FIG. 1 is made up of a group of three curves respectively of configuration of a tooth of a mechanical target for a magnetic field sensor, of the target detection magnetic signal emitted by the magnetic field sensor and the electrical output signal emitted by the magnetic field sensor for an external entity, in particular for an electronic control unit, the magnetic field sensor possibly being intended for a heat engine and being common to the state of the art and to the present invention, ....
  • FIG. 2 shows a voltage range with a synchronization range interposed between an upper modulation range and a lower modulation range to increase the resolution of the sensor with respect to the identification of rotation angles of the element followed and driven by a heat engine in accordance with the method for increasing the resolution according to the present invention
  • FIG. 3 shows a comparison between the slots of a synchronization range and the additional slots of a lower or higher modulation range in the implementation of a method according to the present invention
  • FIG. 4 shows a diagram for regulating the mass air flow in each cylinder for a function of activating and controlling a variable valve timing distribution according to a method for controlling the function in accordance with the present invention.
  • the present invention relates to a method of increasing a resolution of a magnetic sensor for a heat engine of a motor vehicle
  • the sensor may be a sensor of camshaft or crankshaft sensor.
  • a target comprising an alternating series of DC teeth and hollows is associated with an element driven by the heat engine, for example the camshaft or the crankshaft.
  • the magnetic field sensor detects variations in the magnetic field induced by a passage of the DC teeth of the target near the sensor by developing a magnetic signal Smag then periodically delivering an electrical output signal Ss said synchronization in a range of synchronization voltage 10 to an electronic control unit with a view to synchronizing the heat engine.
  • the electrical synchronization signal has successive and spaced square waves 13 corresponding to a respective passage of a tooth of the target.
  • the successive slots 13 and spaced from the synchronization range 10 have rising or falling edges corresponding to a start or end of respective passage of a tooth of the target occurring at a respective angle of rotation of the element of the motor.
  • the synchronization voltage range 10 is interposed between an upper voltage modulation range 11 and a lower voltage modulation range 12, taken respectively relative to the upper voltage Vsup and to the lower voltage Vinf of synchronization range 10.
  • FIG. 2 shows a voltage range according to the present invention comprising a synchronization voltage range 10 interposed between an upper voltage modulation range 11 and a lower voltage modulation range 12.
  • the electrical signal in each of the lower 12 and upper modulation ranges 1 1 is modulated to present additional slots 14 to the slots 13 of the synchronization signal corresponding to a defined angle of rotation of the element driven by the heat engine.
  • the voltage in the middle of the range of synchronization 10 may be equal to half of the maximum voltage Vt, ie 2.5 volts for a non-limiting maximum voltage Vt of 5 volts.
  • the voltage in the middle of the lower modulation range 12 may be equal to one third of the maximum voltage Vt, ie for example 1.25 volts.
  • the voltage in the middle of the upper modulation range 11 can be equal to two thirds of the maximum voltage Vt, ie 3.75 volts for a maximum voltage of 5 volts.
  • the synchronization range 10 includes, without limitation, four slots A, B, C, D, the level of which reaches the maximum voltage value of the synchronization range 10 and four slots (interposed between the slots A, B, C , D) whose step reaches the minimum voltage value of the synchronization range.
  • the lower modulation range 12 may have seven slots referenced 14, respectively a, b, c, d, e, f, g and the upper modulation range 11 may have five slots referenced 15, respectively I, II, III, IV, V, as an extension of the slots A, B, C, D of the synchronization range 10 with a slot of the synchronization range split into two additional slots in the upper modulation range, referenced II and III in the middle of this figure.
  • there are three slots in the synchronization range 10 which are each split into two additional slots in the lower modulation range, referenced a, b, d, e, f, and g.
  • the angles of rotation of the element carrying the target are annotated in this FIG. 2 being for example 0, 90, 180 and 270 °.
  • the presence of the additional slots 14 of the lower modulation range 12 and additional slots 15 of the upper modulation range 11 in addition to the slots 13 of the synchronization range 10 make it possible to increase the resolution of the magnetic sensor.
  • FIG. 3 shows slots 13 of the synchronization range 10 and additional slots 14 of a lower modulation range 12.
  • the additional slots 14 of the lower modulation range 12 make it possible to identify more angles of rotation of the element followed while being driven by the heat engine as the slots 13 of the synchronization range 10.
  • the falling edges of the additional slots 14 are for example at 0, 90, 180 and 270 °.
  • the lower 12 and upper 11 ranges of the signal can be suppressed.
  • the synchronization range 10 then occupies the entire voltage range, which can illustrate the default mode of the present invention.
  • the rising or falling edges of the additional slots 14 of each of the lower 12 and upper 11 modulation ranges can be determined by linear interpolation based on a period between two rising edges or two falling edges of two successive slots 13 in the range of synchronization voltage 10.
  • Obtaining the rising or falling edges of the additional square waves is a function of a rotational speed of the mechanical target calculated between two falling or rising mechanical fronts of two successive square waves 13 located in the synchronization voltage range 10.
  • the speed measurement to carry out the linear interpolation can be carried out from equidistant edges in the synchronization range 10, that is to say during a phase of stable motor speed .
  • Parameterization of equidistant edges can be achieved using an electrically erasable programmable read only memory parameter known by the acronym EEPROM.
  • This EEPROM memory can be programmable in order to be able to correspond to the various specifications of a motor vehicle manufacturer. Falling edges or rising edges can be taken for linear interpolation on equidistant edges, respectively.
  • the aim of better resolution of the magnetic sensor is to obtain better monitoring of the angles of rotation of the monitored element while being driven by the heat engine, this for the purpose of controlling or activating a function depending on the angle of rotation of the element.
  • the invention therefore also relates to a method for controlling a function connected to the heat engine, the method requiring checks or activations of the function to be implemented at angles of rotation of the element driven by the engine. .
  • angles of rotation are identified by the slots 13 of the synchronization range 10, by the additional slots 14 of the lower modulation range 12 and by the additional slots 15 of the upper modulation range 1 1 when setting implementing a method of increasing a resolution of a sensor, this method being as described above.
  • the function may be a variable valve timing function with regulation of an intake air flow rate according to an angle of rotation of at least one camshaft as a part driven by the motor.
  • Reference 1 is the phase angle parameter of an exhaust valve on the exhaust camshaft associated with a heat engine.
  • Reference 2 is the phase angle parameter of an intake valve on the intake camshaft associated with a heat engine.
  • Reference 3 indicates the temperature and the inlet pressure in a cylinder of the heat engine.
  • the parameters 2, 3 make it possible to calculate the density per unit of ideal volume in a theoretical calculation module 4.
  • the engine speed referenced 5 is taken into account for the comparison of the ideal density with the corrected density.
  • Engine speed 5 is also taken into account for the calculation and regulation of the mass air flow in each cylinder in a regulation module 8.
  • this regulation module 8 it is also taken into account, on the one hand, the control of the phase angle of an exhaust valve on the exhaust camshaft, this angle having been previously referenced 1 and, on the other hand, the comparison of the ideal and corrected densities. It is obvious that this check must be done as frequently as possible for various angles of rotation and not only for angles of rotation recorded by the passage of the teeth of the target carried by the camshaft in front of the magnetic sensor .
  • the invention relates to an assembly of at least one magnetic field sensor for a thermal engine of a motor vehicle and an electronic control unit.
  • the sensor (s) cooperate with a target comprising an alternating series of DC teeth and hollows associated with an element of the heat engine, for example a camshaft or specific camshafts for the intake and exhaust and in the engine.
  • the or each magnetic field sensor comprises means for detecting variations in the magnetic field induced by the passage of the DC teeth of the target close to the sensor.
  • Each magnetic sensor comprises means for producing a magnetic signal Smag of said variations and means for periodically transmitting an electrical output signal Ss to the electronic control unit with a view to synchronizing the motor. thermal.
  • the assembly implements a method of increasing the resolution of a magnetic sensor or a control method as described above.
  • the or each sensor comprises means for creating two lower modulation ranges 12 and upper 1 1 limiting a synchronization range 10 for its electrical output signal Ss.
  • each sensor comprises means for creating in the electrical signal of each of the lower 12 and upper 11 modulation ranges additional slots 14 and 15 to the slots 13 of the synchronization signal with correspondence of a rising or falling edge. with a defined angle of rotation of the element driven by the heat engine.
  • Each sensor thus includes means for identifying the angles of rotation of the element corresponding to these slots.
  • the electronic control unit comprises means for receiving the electrical signal from each of the lower 12 and upper 11 modulation ranges and the angles of rotation identified by the sensor.
  • the electronic control unit may comprise means for controlling or activating a function implemented at the identified angles of rotation, the implementation of this function being the main object of the methods described above.
  • This function can be a VVT function of variable valve timing of the heat engine of a motor vehicle.
  • the present invention relates to a motor vehicle comprising such an assembly of at least one magnetic field sensor and an electronic control unit.

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Abstract

L'invention concerne un procédé d'augmentation d'une résolution d'un capteur magnétique pour moteur thermique de véhicule automobile. Le capteur délivre un signal électrique de synchronisation présentant des créneaux (13) successifs et espacés dont un des fronts ascendants ou descendants correspond à un angle de rotation respectif de l'élément du moteur. Une plage de tension de synchronisation (10) est intercalée entre une plage de modulation de tension supérieure (11) et une plage de modulation de tension inférieure (12) respectivement à la tension supérieure et inférieure de la plage de synchronisation (10), le signal électrique dans chacune des plages de modulation inférieure (12) et supérieure (11) étant modulé pour présenter des créneaux supplémentaires (14) aux créneaux (13) du signal de synchronisation correspondant à des créneaux d'horloge périodiques avec une période dépendant du régime moteur, un angle de rotation étant identifié par un des fronts ascendants ou descendants de chaque créneau supplémentaire (14).

Description

DESCRIPTION
TITRE : : Capteur magnétique de vitesse à résolution augmentée [Domaine technique]
[0001] La présente invention concerne un capteur magnétique de détection de vitesse d’un élément entraîné par un moteur thermique à résolution augmentée ainsi qu’un procédé d’augmentation de la résolution d’un capteur magnétique et un procédé de pilotage d’une fonction associée à un moteur thermique nécessitant des contrôles ou des activations de la fonction à mettre en œuvre à des angles de rotation de l’élément entraîné.
[0002] Sans que cela soit limitatif, un tel capteur de champ magnétique peut être un capteur de champ magnétique d’arbre à cames ou de vilebrequin en tant qu’élément entraîné associé au moteur thermique.
[Etat de la technique antérieure]
[0003] Des capteurs d’arbre à cames sont utilisés dans un véhicule automobile pour déterminer la position des différents cylindres dans le cycle de combustion du moteur thermique, c’est-à-dire si chaque cylindre est en mode d’admission, en mode de compression, en mode d’explosion ou en mode d’échappement.
[0004] De même, des capteurs de vilebrequin sont utilisés pour suivre la rotation du vilebrequin, l’association de ces deux capteurs permettant la synchronisation du moteur thermique. Des capteurs de champ magnétique objets de la présente invention peuvent aussi remplir d’autres fonctions, comme par exemple en tant que capteur de cliquetis.
[0005] La synchronisation d’un moteur thermique consiste à identifier avec précision la position des pièces en mouvement de l’ensemble moteur et éléments associés que sont chaque piston logé dans un cylindre du moteur, le vilebrequin et l’arbre à cames en charge de l’admission et de l’échappement dans la chambre de combustion en prenant en compte le type de moteur à deux temps ou quatre temps afin de permettre à l’électronique de commande du moteur, intégrée dans une unité électronique de contrôle, de gérer le moteur avec la justesse et la précision requises pour son fonctionnement optimal.
[0006] De ce fait, un moteur thermique doit être « phasé » afin de déterminer et d'optimiser le meilleur moment pour brûler le carburant dans le cylindre, d’où, entre autres, une optimisation des émissions et de la consommation de carburant.
[0007] Le phasage se réalise généralement en combinant deux informations venant de capteurs associés respectivement à un vilebrequin et à un arbre à cames. [0008] Ces capteurs comportent un générateur de champ magnétique (par exemple : un aimant permanent), un moyen de détection du champ magnétique (par exemple, cellule à effet Hall, cellule magnéto résistive MR, cellule magnéto résistive géante GMR, etc... ) et un circuit électronique de traitement du signal reçu par le moyen de détection du champ magnétique. Ces capteurs, dits capteurs actifs, délivrent un signal digital à un calculateur central pour traitement, le calculateur faisant partie d’une unité électronique de contrôle.
[0009] De manière connue, il existe des capteurs de champ magnétique associés à une cible solidaire d’un arbre à cames. Cette cible se présente sous la forme d’un disque dont la périphérie est dentée. Ces dents ont en général une même hauteur mais des espacements ou creux et des longueurs différentes de manière à réaliser un codage du positionnement des cylindres dans le cycle de combustion d’un moteur thermique pour véhicule automobile.
[0010] Le moyen de détection du champ magnétique, présent dans le capteur, détecte le passage des dents de la cible devant lui et le signal qui en résulte permet de déterminer la position de chaque cylindre par rapport au cycle de combustion du moteur, de manière connue en soi.
[0011] Pour déterminer la position de chaque cylindre dans le cycle du moteur, on observe la courbe des variations du champ magnétique perçue par le capteur de champ magnétique pendant un tour de la cible. Cette courbe présente une suite de créneaux correspondant chacun à une dent de la cible. Par exemple, pour un capteur d’arbre à cames, en mesurant l’espacement entre chaque créneau et la durée de chacun d’eux, il est possible de déterminer la position de chaque cylindre par rapport au cycle de combustion moteur.
[0012] Le signal électrique généré par le capteur change d’état (haut ou bas) quand le signal magnétique croise un seuil de commutation prédéterminé proportionnel à son amplitude. Pour ce faire, on fixe ce seuil de commutation, de préférence à 75 % de l’amplitude, ce qui correspond à un optimum vis-à-vis de la précision entre fronts électriques et fronts mécaniques pour la majeure partie des cibles existantes. Ce seuil peut cependant, par exemple, varier entre 70% et 80% en fonction de la précision souhaitée, pour déterminer l’instant de passage de chaque front définissant une dent.
[0013] En se référant à la figure 1 , cette figure montre le profil d’une dent DC d’une cible mécanique superposé à deux signaux d’amplitude en fonction du temps. La configuration de la dent de la cible mécanique est de forme rectangulaire en réalisant un palier de détection, un tel palier étant présenté pour chaque dent de la cible, la cible pouvant être circulaire et les dents DC pouvant être circonférentiellement réparties à une périphérie de la cible.
[0014] Le premier signal issu de la détection de la dent est le signal de détection magnétique Smag effectué par le capteur de champ magnétique. Ce signal de détection magnétique Smag suit sensiblement le profil de la dent DC en variant de 0 à 100% lors d’une détection d’une dent, avec la différence que la montée de détection se fait moins brutalement que le profil de la dent DC et le palier de détection signal de détection magnétique Smag ne demeure pas constant lors de la détection, comme l’est le palier de la dent DC.
[0015] Pour rendre l’intervalle de détection du signal de détection magnétique Smag équivalent au palier de la dent, il est établi un seuil de commutation SC pouvant être égal entre 70 et 80% de l’amplitude maximale de détection, 0% correspondant à aucune détection et 100% correspondant à une détection complète.
[0016] Le deuxième signal est un signal électrique de sortie Ss envoyé par le capteur de champ magnétique vers une unité électronique de contrôle correspondant à l’atteinte du seuil de commutation SC avec un palier représentant la durée de maintien du signal magnétique Smag au-dessus de ce seuil de commutation SC.
[0017] Il est de plus en plus développé des fonctions de contrôle ou de commande reliées au moteur thermique nécessitant la connaissance de l’angle de rotation en vigueur d’un élément entraîné par le moteur thermique pour la mise en œuvre de contrôles et/ou d’activations spécifiques à la fonction.
[0018] C’est le cas non limitatif pour une fonction VVT ou de distribution à calage variable des soupapes, dénommée en anglais « variable valve timing mechanism ». Un moteur thermique pouvant mettre en œuvre une fonction VVT comporte pour chacun de ces cylindres au moins une soupape d’admission et au moins une soupape d’échappement avec possibilité de croisement de l’ouverture des soupapes d’admission et d’échappement.
[0019] Une fonction VVT peut ainsi agir sur le calage des soupapes, leur durée d’ouverture en fonction du régime, de la charge et de la demande d’accélération du véhicule transmise du conducteur à l’unité électronique de contrôle via l’enfoncement de la pédale d’accélérateur.
[0020] Un tel mécanisme VVT permet d’obtenir une commande de la synchronisation des soupapes qui dépend de certaines conditions de fonctionnement du moteur, ces conditions pouvant être très différentes lors de la circulation du véhicule avec un tel moteur thermique. Ainsi, il est possible d’améliorer la consommation en carburant du véhicule de même que les émissions d’échappement du véhicule.
[0021] Il peut aussi exister des fonctions VVT plus complexes avec, par cylindre, deux soupapes d’admission et deux soupapes d’échappement.
[0022] La variation de la distribution s’effectue par l’action de déphaseurs aussi bien à l’admission qu’à l’échappement du moteur. De façon connue en soi, le pilotage des déphaseurs est déterminé via l’application de consignes de positions définies en fonction des différents modes de combustion puis adaptées en fonction de plusieurs paramètres. Une telle variation de la distribution permet un contrôle de l’échange des gaz et offre une opportunité d’optimisation de la combustion.
[0023] Les indications d’angle de rotation fournies par un capteur magnétique, par exemple associé à un arbre à cames, ne sont parfois pas suffisantes pour mettre en œuvre une telle fonction associée au moteur thermique. Ceci vaut principalement pour des régimes moteur faibles dont la valeur dépend de la motorisation utilisée, en étant par exemple inférieure à 3.000 tours par minute. Pour ces régimes faibles, il n’y a pas suffisamment d’angles de rotation relevés disponibles.
[0024] Le problème à la base de la présente invention est, pour un capteur de champ magnétique associé à une cible dentée portée par un élément entraîné par un moteur thermique pour la synchronisation de ce moteur thermique par une unité électronique de contrôle dans un véhicule automobile, d’assurer que ce capteur délivre aussi des identifications de positions d’angle de rotation supplémentaires à celles détectées par le passage de la cible devant le capteur.
[Exposé de l’invention]
[0025] A cet effet, la présente invention concerne un procédé d’augmentation d’une résolution d’un capteur magnétique pour moteur thermique de véhicule automobile, une cible comportant une suite alternée de dents et de creux étant associée à un élément entraîné par le moteur thermique et le capteur de champ magnétique détectant des variations de champ magnétique induites par un passage des dents de la cible à proximité du capteur en élaborant un signal magnétique puis délivrant périodiquement un signal électrique de sortie dit de synchronisation dans une plage de tension de synchronisation vers une unité électronique de contrôle en vue d’une synchronisation du moteur thermique, le signal électrique de synchronisation présentant des créneaux successifs et espacés dont un des fronts ascendants ou descendants correspond à un début ou une fin de passage respectif d’une dent de la cible se produisant à un angle de rotation respectif de l’élément du moteur, remarquable en ce que la plage de tension de synchronisation est intercalée entre une plage de modulation de tension supérieure et une plage de modulation de tension inférieure respectivement à la tension supérieure et inférieure de la plage de synchronisation, le signal électrique dans chacune des plages de modulation inférieure et supérieure étant modulé pour présenter des créneaux supplémentaires aux créneaux du signal de synchronisation correspondant à des créneaux d’horloge périodiques avec une période dépendant du régime moteur, un angle de rotation étant identifié par un des fronts ascendants ou descendants de chaque créneau supplémentaire.
[0026] L’effet technique est d’obtenir une résolution augmentée pour un capteur magnétique associé à une cible dentée portée par l’élément dont la rotation est à détecter et entraîné par le moteur thermique, ce capteur étant dit incrémental. Ceci est obtenu sans modification du logiciel de synchronisation du moteur logé dans l’unité électronique de contrôle et donc utilisable sur les unités électroniques de contrôle existantes sans adaptation spécifique.
[0027] Les paramètres de la phase de synchronisation restent inchangés et le traitement desdits paramètres reste le même dans l’unité de contrôle électronique.
[0028] Pour un capteur selon l’état de la technique, à faible régime moteur, il n’était pas identifié suffisamment d’angles de rotation de l’élément suivi pour qu’une mise en œuvre d’une fonction annexe associée au moteur thermique soit garantie, le nombre d’angles de rotation identifiés dans la plage de synchronisation n’étant pas suffisant pour activer ou contrôler cette fonction. Les créneaux d’horloge des phases de modulation inférieure et supérieure permettent d’augmenter le nombre identifié d’angles de rotation de l’élément suivi.
[0029] Il en résulte que la modulation de signal réalisée dans la plage de synchronisation reste identique à celle utilisée aujourd’hui dans un capteur magnétique incrémental de l’état de la technique, ce qui permet de conserver une compatibilité avec les architectures existantes et avec l’unité électronique de contrôle.
[0030] Avantageusement, pour une plage totale de tension du signal électrique variant de 0 à une tension maximale, une tension au milieu de la plage de synchronisation est égale à la moitié de la tension maximale et une tension au milieu de la plage de modulation inférieure est égale au tiers de la tension maximale tandis qu’une tension au milieu de la plage de modulation supérieure est égale au deux tiers de la tension maximale.
[0031] La solution de la présente invention consiste en la réalisation d’un protocole de sortie en trois plages, c’est-à-dire une plage de synchronisation inchangée et deux plages de modulation. Il pourrait être possible de ne prévoir qu’une unique plage de modulation inférieure ou supérieure mais ceci n’est pas préféré.
[0032] Les plages de modulation inférieure et supérieure sont définies par les niveaux de tension utilisés pour la modulation du signal de sortie dans ces plages. Il n’y a donc pas d’interférence entre une plage de synchronisation et les plages de modulation. La tension maximale est la tension de polarisation de la sortie du capteur magnétique fournie par l’unité électronique de contrôle.
[0033] Avantageusement, au-dessus d’une vitesse de rotation prédéterminée de l’élément entraîné par le moteur, les phases inférieure et supérieure du signal sont supprimées et la plage de synchronisation occupe toute la plage de tension.
[0034] Le bénéfice de la présente invention est obtenu essentiellement par régime moteur faible, un tel régime impliquant un nombre peu élevé d’identifications d’angles de rotation de l’élément suivi et entraîné par le moteur thermique, surtout quand la cible ne comprend qu’une dent. La mise en œuvre de la présente invention par régime moteur relativement élevé, par exemple au-dessus de 3.000 tours par minute peut ne pas être nécessaire.
[0035] De plus, cela permet de renforcer la compatibilité du capteur avec les systèmes d’interprétation existants notamment logés dans l’unité électronique de contrôle. Ceci peut être réalisée en utilisant une mémoire morte programmable formant un registre dans l’unité électronique de contrôle.
[0036] Avantageusement, les fronts ascendants ou descendants des créneaux supplémentaires de chacune des plages de modulation inférieure et supérieure sont déterminés par interpolation linéaire basée sur une période entre deux fronts montants ou deux fronts descendants de deux créneaux successifs dans la plage de tension de synchronisation.
[0037] La modulation de signal réalisée dans les zones de modulation sera, pour un capteur magnétique à cible incrémental, réalisée soit via une interpolation linéaire à vitesse constante soit réalisée à l’aide d’un codage spécifique de la cible.
[0038] Avantageusement, une obtention des fronts ascendants ou descendants des créneaux supplémentaires est fonction d’une vitesse de rotation de la cible mécanique calculée entre deux fronts mécaniques descendants ou ascendants équidistants de deux créneaux successifs dans la plage de tension de synchronisation il!!!!!!!!!
[0039] L’invention concerne un procédé de pilotage d’une fonction reliée au moteur thermique, le procédé nécessitant des contrôles ou des activations de la fonction à mettre en œuvre à des angles de rotation de l’élément entraîné par le moteur, remarquable en ce que les angles de rotation sont identifiés par les créneaux de la plage de synchronisation et les créneaux supplémentaires des plages de modulation inférieure et supérieure lors d’une mise en œuvre d’un tel procédé d’augmentation d’une résolution d’un capteur.
[0040] Comme précédemment mentionné, le but de la présente invention est l’identification d’un nombre plus élevé d’angles de rotation par présence de signaux d’horloge supplémentaires au signal électrique de synchronisation. Ceci permet un contrôle et une activation améliorés de la fonction à mettre en œuvre.
[0041] Avantageusement, la fonction est une fonction de distribution à calage variable des soupapes avec régulation d’un débit d’air d’admission selon un angle de rotation d’au moins un arbre à cames en tant qu’élément entraîné par le moteur.
[0042] L’invention concerne un ensemble d’au moins un capteur de champ magnétique pour moteur thermique de véhicule automobile et d’une unité électronique de contrôle, ledit au moins un capteur coopérant avec une cible comportant une suite alternée de dents et de creux associée à un élément du moteur thermique et ledit au moins un capteur de champ magnétique comprenant des moyens de détection de variations de champ magnétique induites par le passage des dents de la cible à proximité dudit au moins un capteur comprenant des moyens d’élaboration d’un signal magnétique desdites variations et des moyens d’émission périodique d’un signal électrique de sortie vers l’unité électronique de contrôle en vue d’une synchronisation du moteur thermique, l’ensemble mettant en œuvre un tel procédé d’augmentation d’une résolution d’un capteur magnétique ou un tel procédé de pilotage, remarquable en ce que ledit au moins un capteur comprend des moyens de création de deux plages de modulation inférieure et supérieure limitant une plage de synchronisation pour son signal électrique de sortie et des moyens de création dans le signal électrique de chacune des plages de modulation inférieure et supérieure de créneaux supplémentaires aux créneaux du signal de synchronisation, les créneaux supplémentaires étant des créneaux d’horloge périodiques avec une période dépendant du régime moteur, ainsi que des moyens d’identification des angles de rotation de l’élément correspondant à un front ascendant ou descendant de chacun des créneaux du signal de synchronisation et des créneaux supplémentaires, l’unité électronique de contrôle comprenant des moyens de réception du signal électrique de chacune des plages de modulation inférieure et supérieure et des angles de rotation identifiés par le capteur.
[0043] Avantageusement, l’unité électronique de contrôle comprend des moyens de contrôle ou d’activation d’une fonction mise en œuvre aux angles de rotation identifiés. [0044] La présente invention concerne enfin un véhicule automobile, remarquable en ce qu’il comprend un tel ensemble d’au moins un capteur de champ magnétique et d’une unité électronique de contrôle.
[Description des dessins]
[0045] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
[Fig. 1] : la figure 1 , est constituée d’un groupe de trois courbes respectivement de configuration d’une dent d’une cible mécanique pour un capteur de champ magnétique, du signal magnétique de détection de la cible émis par le capteur de champ magnétique et du signal électrique de sortie émis par le capteur de champ magnétique pour une entité extérieure, notamment pour une unité électronique de contrôle, le capteur de champ magnétique pouvant être destiné à un moteur thermique et étant commun à l’état de la technique et à la présente invention, ... .
[Fig. 2] : la figure 2 montre une plage de tension avec une plage de synchronisation intercalée entre une plage de modulation supérieure et une plage de modulation inférieure pour accroître la résolution du capteur vis-à-vis de l’indentification d’angles de rotation de l’élément suivi et entraîné par un moteur thermique conformément au procédé d’augmentation de la résolution selon la présente invention,
[Fig. 3] - la figure 3 montre une comparaison entre les créneaux d’une plage de synchronisation et les créneaux supplémentaires d’une plage de modulation inférieure ou supérieure dans la mise en œuvre d’un procédé selon la présente invention,
[Fig. 4] - la figure 4 montre un diagramme de régulation du débit d’air massique dans chaque cylindre pour une fonction d’activation et de contrôle d’une distribution à calage variable des soupapes selon un procédé de pilotage de la fonction conforme à la présente invention. Il est à garder à l’esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l’invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité.
[Description des modes de réalisation]
[0046] Dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées.
[0047] En se référant à toutes les figures et notamment aux figures 1 et 2, la présente invention concerne un procédé d’augmentation d’une résolution d’un capteur magnétique pour moteur thermique de véhicule automobile, le capteur pouvant être un capteur d’arbre à cames ou un capteur de vilebrequin.
[0048] Pour un tel capteur magnétique, une cible comportant une suite alternée de dents DC et de creux est associée à un élément entraîné par le moteur thermique, par exemple l’arbre à cames ou le vilebrequin.
[0049] Le capteur de champ magnétique détecte des variations de champ magnétique induites par un passage des dents DC de la cible à proximité du capteur en élaborant un signal magnétique Smag puis délivrant périodiquement un signal électrique de sortie Ss dit de synchronisation dans une plage de tension de synchronisation 10 vers une unité électronique de contrôle en vue d’une synchronisation du moteur thermique.
[0050] Comme il est visible à la figure 2, le signal électrique de synchronisation présente des créneaux 13 successifs et espacés correspondant à un passage respectif d’une dent de la cible.
[0051] Les créneaux 13 successifs et espacés de la plage de synchronisation 10 présentent des fronts ascendants ou descendants correspondant à un début ou une fin de passage respectif d’une dent de la cible se produisant à un angle de rotation respectif de l’élément du moteur.
[0052] Selon l’invention, la plage de tension de synchronisation 10 est intercalée entre une plage de modulation de tension supérieure 11 et une plage de modulation de tension inférieure 12, prise respectivement par rapport à la tension supérieure Vsup et à la tension inférieure Vinf de la plage de synchronisation 10.
[0053] Le signal électrique dans chacune des plages de modulation inférieure 12 et supérieure 11 est modulé pour présenter des créneaux supplémentaires 14 aux créneaux 13 du signal de la plage de synchronisation 10 correspondant à des créneaux d’horloge périodiques avec une période dépendant du régime moteur. Il est alors possible d’identifier un angle de rotation pour chacun des fronts ascendants ou descendants de chaque créneau supplémentaire 14. [0054] La figure 2 montre une plage de tension selon la présente invention comportant une plage de tension de synchronisation 10 intercalée entre une plage de modulation de tension supérieure 11 et une plage de modulation de tension inférieure 12.
[0055] Le signal électrique dans chacune des plages de modulation inférieure 12 et supérieure 1 1 est modulé pour présenter des créneaux supplémentaires 14 aux créneaux 13 du signal de synchronisation correspondant à un angle de rotation défini de l’élément entraîné par le moteur thermique.
[0056] Soit la tension maximale Vt pour le signal électrique dans toutes les plages, égale par exemple à 5 Volts, pour une plage totale de tension du signal électrique variant de 0 à la tension maximale Vt, la tension au milieu de la plage de synchronisation 10 peut être égale à la moitié de la tension maximale Vt, soit 2,5 volts pour une tension maximale Vt non limitative de 5 Volts.
[0057] Selon l’invention, la tension au milieu de la plage de modulation inférieure 12 peut être égale au tiers de la tension maximale Vt, soit par exemple de 1 ,25 Volts. La tension au milieu de la plage de modulation supérieure 11 peut être égale au deux tiers de la tension maximale Vt, soit 3,75 Volts pour une tension maximale de 5 Volts.
[0058] La plage de synchronisation 10 comporte de manière non limitative quatre créneaux A, B, C, D dont le palier atteint la valeur maximale de tension de la plage de synchronisation 10 et quatre créneaux (intercalés entre les créneaux A, B, C, D) dont le palier atteint la valeur minimale de tension de la plage de synchronisation. La plage de modulation inférieure 12 peut comporter sept créneaux référencés 14, respectivement a, b, c, d, e, f, g et la plage de modulation supérieure 11 peut comporter cinq créneaux référencés 15, respectivement I, II, III, IV, V , en prolongement des créneaux A, B, C, D de la plage de synchronisation 10 avec un créneau de la plage de synchronisation scindé en deux créneaux supplémentaires dans la plage de modulation supérieure, référencés II et III au milieu de cette figure. De manière similaire, il y a trois créneaux de la plage de synchronisation 10 qui sont scindés chacun en deux créneaux supplémentaires dans la plage de modulation inférieure, référencés a, b, d, e, f, et g.
[0059] Des angles de rotation de l’élément portant la cible sont annotés à cette figure 2 en étant par exemple de 0, 90, 180 et 270°. La présence des créneaux supplémentaires 14 de la plage de modulation inférieure 12 et de créneaux supplémentaires 15 de la plage de modulation supérieure 11 en plus des créneaux 13 de la plage de synchronisation 10 permettent d’augmenter la résolution du capteur magnétique. [0060] La figure 3 montre des créneaux 13 de la plage de synchronisation 10 et des créneaux supplémentaires 14 d’une plage de modulation inférieure 12. Les créneaux supplémentaires 14 de la plage de modulation inférieure 12 permettent d’identifier plus d’angles de rotation de l’élément suivi en étant entraîné par le moteur thermique que les créneaux 13 de la plage de synchronisation 10. Les fronts descendants des créneaux supplémentaires 14 se trouvent par exemple à 0, 90, 180 et 270°.
[0061] Une meilleure résolution du capteur par la présence de créneaux supplémentaires 14 est particulièrement avantageux à régime moteur faible mais peut devenir inutile à haut régime moteur, pouvant varier selon le type de motorisation mais étant par exemple supérieur à 3.000 tours par minute.
[0062] Au-dessus d’une vitesse de rotation prédéterminée de l’élément entraîné par le moteur, les plages inférieure 12 et supérieure 11 du signal peuvent être supprimées. La plage de synchronisation 10 occupe alors toute la plage de tension, ce qui peut illustrer le mode par défaut de la présente invention.
[0063] Les fronts ascendants ou descendants des créneaux supplémentaires 14 de chacune des plages de modulation inférieure 12 et supérieure 11 peuvent être déterminés par interpolation linéaire basée sur une période entre deux fronts montants ou deux fronts descendants de deux créneaux successifs 13 dans la plage de tension de synchronisation 10.
[0064] Une obtention des fronts ascendants ou descendants des créneaux supplémentaires est fonction d’une vitesse de rotation de la cible mécanique calculée entre deux fronts mécaniques descendants ou ascendants de deux créneaux successifs 13 situés dans la plage de tension de synchronisation 10.
[0065] Préférentiellement, mais de manière nullement limitative, la mesure de vitesse pour réaliser l’interpolation linéaire peut être réalisée à partir de fronts équidistants dans la plage de synchronisation 10, c'est-à-dire durant une phase de vitesse moteur stable. Le paramétrage des fronts équidistants peut être réalisé à l’aide d’un paramètre d’une mémoire morte effaçable électriquement et programmable connue sous l’acronyme EEPROM.
[0066] Cette mémoire EEPROM peut être programmable afin de pouvoir correspondre aux différentes spécifications d’un constructeur de véhicule automobile. Des fronts descendants ou des fronts montants peuvent être respectivement pris pour l’interpolation linéaire sur les fronts équidistants.
[0067] Le but d’une meilleure résolution du capteur magnétique est d’obtenir un meilleur suivi des angles de rotation de l’élément suivi en étant entraîné par le moteur thermique, ceci dans un but de contrôle ou d’activation d’une fonction dépendant de l’angle de rotation de l’élément.
[0068] L’invention concerne donc aussi un procédé de pilotage d’une fonction reliée au moteur thermique, le procédé nécessitant des contrôles ou des activations de la fonction à mettre en œuvre à des angles de rotation de l’élément entraîné par le moteur.
[0069] Les angles de rotation sont identifiés par les créneaux 13 de la plage de synchronisation 10, par les créneaux supplémentaires 14 de la plage de modulation inférieure 12 et par les créneaux supplémentaires 15 de la plage de modulation supérieure 1 1 lors de la mise en œuvre d’un procédé d’augmentation d’une résolution d’un capteur, ce procédé étant tel que décrit précédemment.
[0070] En se référant principalement à la figure 4, la fonction peut être une fonction de distribution à calage variable des soupapes avec régulation d’un débit d’air d’admission selon un angle de rotation d’au moins un arbre à cames en tant qu’élément entraîné par le moteur.
[0071] La référence 1 est le paramètre angle de phase d’une soupape d’échappement sur l’arbre à cames d’échappement associé à un moteur thermique.
[0072] La référence 2 est le paramètre d’angle de phase d’une soupape d’admission sur l’arbre à cames d’admission associé à un moteur thermique.
[0073] La référence 3 indique la température et la pression d’admission dans un cylindre du moteur thermique.
[0074] Les paramètres 2, 3 permettent de calculer la densité par unité de volume idéale dans un module de calcul théorique 4.
[0075] De plus, il est pris en compte la pression et la température extérieures référencées 6. Ces pression et température extérieures 6 permettent de calculer une densité par unité de volume corrigée dans un module de calcul 7.
[0076] Enfin, il est pris en compte le régime moteur référencé 5. Le régime moteur 5 est pris en compte pour la comparaison de la densité idéale avec la densité corrigée. Le régime moteur 5 est pris aussi en compte pour le calcul et la régulation du débit d’air massique dans chaque cylindre dans un module de régulation 8.
[0077] En entrée de ce module de régulation 8, il est aussi pris en compte, d’une part, le contrôle de l’angle de phase d’une soupape d’échappement sur l’arbre à cames d’échappement, cet angle ayant été précédemment référencé 1 et, d’autre part, la comparaison des densités idéale et corrigée. [0078] Il est évident que ce contrôle doit se faire le plus fréquemment possible pour divers angles de rotation et non pas seulement pour des angles de rotation relevés par le passage des dents de la cible portée par l’arbre à cames devant le capteur magnétique.
[0079] En se référant à toutes les figures, l’invention concerne un ensemble d’au moins un capteur de champ magnétique pour moteur thermique de véhicule automobile et d’une unité électronique de contrôle.
[0080] Le ou les capteurs coopèrent avec une cible comportant une suite alternée de dents DC et de creux associée à un élément du moteur thermique, par exemple un arbre à cames ou des arbres à cames spécifiques pour l’admission et l’échappement et dans le moteur.
[0081] Le ou chaque capteur de champ magnétique comprend des moyens de détection de variations de champ magnétique induites par le passage des dents DC de la cible à proximité du capteur.
[0082] Chaque capteur magnétique comprend des moyens d’élaboration d’un signal magnétique Smag desdites variations et des moyens d’émission périodique d’un signal électrique de sortie Ss vers l’unité électronique de contrôle en vue d’une synchronisation du moteur thermique.
[0083] L’ensemble met en œuvre un procédé d’augmentation d’une résolution d’un capteur magnétique ou un procédé de pilotage tels que précédemment décrits.
[0084] Le ou chaque capteur comprend des moyens de création de deux plages de modulation inférieure 12 et supérieure 1 1 limitant une plage de synchronisation 10 pour son signal électrique de sortie Ss.
[0085] De plus, chaque capteur comprend des moyens de création dans le signal électrique de chacune des plages de modulation inférieure 12 et supérieure 11 de créneaux supplémentaires 14 et 15 aux créneaux 13 du signal de synchronisation avec correspondance d’un front montant ou descendant avec un angle de rotation défini de l’élément entraîné par le moteur thermique. Chaque capteur comprend ainsi des moyens d’identification des angles de rotation de l’élément correspondant à ces créneaux.
[0086] L’unité électronique de contrôle comprend des moyens de réception du signal électrique de chacune des plages de modulation inférieure 12 et supérieure 11 et des angles de rotation identifiés par le capteur. [0087] L’unité électronique de contrôle peut comprendre des moyens de contrôle ou d’activation d’une fonction mise en œuvre aux angles de rotation identifiés, la mise en œuvre de cette fonction étant le principal objet des procédés précédemment décrits.
[0088] Cette fonction peut être une fonction VVT de distribution à calage variable des soupapes du moteur thermique d’un véhicule automobile.
[0089] La présente invention concerne enfin un véhicule automobile comprenant un tel ensemble d’au moins un capteur de champ magnétique et d’une unité électronique de contrôle.
[0090] L’invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n’ont été donnés qu’à titre d’exemples.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Procédé d’augmentation d’une résolution d’un capteur magnétique pour moteur thermique de véhicule automobile, une cible comportant une suite alternée de dents (DC) et de creux étant associée à un élément entraîné par le moteur thermique et le capteur de champ magnétique détectant des variations de champ magnétique induites par un passage des dents (DC) de la cible à proximité du capteur en élaborant un signal magnétique (Smag) puis délivrant périodiquement un signal électrique de sortie (Ss) dit de synchronisation dans une plage de tension de synchronisation (10) vers une unité électronique de contrôle en vue d’une synchronisation du moteur thermique, le signal électrique de synchronisation présentant des créneaux (13) successifs et espacés dont un des fronts ascendants ou descendants correspond à un début ou une fin de passage respectif d’une dent de la cible se produisant à un angle de rotation respectif de l’élément du moteur, caractérisé en ce que la plage de tension de synchronisation (10) est intercalée entre une plage de modulation de tension supérieure (1 1) et une plage de modulation de tension inférieure (12) respectivement à la tension supérieure et inférieure de la plage de synchronisation (10), le signal électrique dans chacune des plages de modulation inférieure (12) et supérieure (1 1) étant modulé pour présenter des créneaux supplémentaires (14, 15) aux créneaux (13) du signal de synchronisation correspondant à des créneaux d’horloge périodiques avec une période dépendant du régime moteur, un angle de rotation étant identifié par un des fronts ascendants ou descendants de chaque créneau supplémentaire (14, 15).
[Revendication 2] Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, pour une plage totale de tension du signal électrique variant de 0 à une tension maximale (Vt), une tension au milieu de la plage de synchronisation (10) est égale à la moitié de la tension maximale (Vt) et une tension au milieu de la plage de modulation inférieure est égale au tiers de la tension maximale (Vt) tandis qu’une tension au milieu de la plage de modulation supérieure est égale au deux tiers de la tension maximale (Vt).
[Revendication 3] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, au-dessus d’une vitesse de rotation prédéterminée de l’élément entraîné par le moteur, les plages inférieure (12) et supérieure (1 1) du signal sont supprimées et la plage de synchronisation (10) occupe toute la plage de tension.
[Revendication 4] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fronts ascendants ou descendants des créneaux supplémentaires (14, 15) de chacune des plages de modulation inférieure (12) et supérieure (11) sont déterminés par interpolation linéaire basée sur une période entre deux fronts montants ou deux fronts descendants de deux créneaux successifs (13) dans la plage de tension de synchronisation (10).
[Revendication 5] Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’une obtention des fronts ascendants ou descendants des créneaux supplémentaires (14) est fonction d’une vitesse de rotation de la cible mécanique calculée entre des fronts mécaniques descendants ou ascendants de deux créneaux successifs (13) dans la plage de tension de synchronisation (10)
[Revendication 6] Procédé de pilotage d’une fonction reliée au moteur thermique, le procédé nécessitant des contrôles ou des activations de la fonction à mettre en œuvre à des angles de rotation de l’élément entraîné par le moteur, caractérisé en ce que les angles de rotation sont identifiés par les créneaux (13) de la plage de synchronisation (10) et les créneaux supplémentaires (14, 15) des plages de modulation inférieure (12) et supérieure (11) lors d’une mise en œuvre d’un procédé d’augmentation d’une résolution d’un capteur selon l’une quelconque des revendications précédentes.
[Revendication 7] Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la fonction est une fonction de distribution à calage variable des soupapes avec régulation d’un débit d’air d’admission selon un angle de rotation d’au moins un arbre à cames en tant qu’élément entraîné par le moteur.
[Revendication 8] Ensemble d’au moins un capteur de champ magnétique pour moteur thermique de véhicule automobile et d’une unité électronique de contrôle, ledit au moins un capteur coopérant avec une cible comportant une suite alternée de dents (DC) et de creux associée à un élément du moteur thermique et ledit au moins un capteur de champ magnétique comprenant des moyens de détection de variations de champ magnétique induites par le passage des dents (DC) de la cible à proximité dudit au moins un capteur comprenant des moyens d’élaboration d’un signal magnétique (Smag) desdites variations et des moyens d’émission périodique d’un signal électrique de sortie (Ss) vers l’unité électronique de contrôle en vue d’une synchronisation du moteur thermique, l’ensemble mettant en œuvre un procédé d’augmentation d’une résolution d’un capteur magnétique selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 ou un procédé de pilotage selon l’une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit au moins un capteur comprend des moyens de création de deux plages de modulation inférieure (12) et supérieure (1 1) limitant une plage de synchronisation (10) pour son signal électrique de sortie (Ss) et des moyens de création dans le signal électrique de chacune des plages de modulation inférieure (12) et supérieure (11) de créneaux supplémentaires (14, 15) aux créneaux (13) du signal de synchronisation, les créneaux supplémentaires (14, 15) étant des créneaux d’horloge périodiques avec une période dépendant du régime moteur, ainsi que des moyens d’identification des angles de rotation de l’élément correspondant à un front ascendant ou descendant de chacun des créneaux du signal de synchronisation (13) et des créneaux supplémentaires (14, 15), l’unité électronique de contrôle comprenant des moyens de réception du signal électrique de chacune des plages de modulation inférieure (12) et supérieure (11) et des angles de rotation identifiés par le capteur.
[Revendication 9] Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’unité électronique de contrôle comprend des moyens de contrôle ou d’activation d’une fonction mise en œuvre aux angles de rotation identifiés.
[Revendication 10] Véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend un ensemble d’au moins un capteur de champ magnétique et d’une unité électronique de contrôle selon l’une quelconque des deux revendications précédentes.
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