WO2021004904A1 - Roue dentee d'arbre a cames pour moteur a distribution variable a 3, 4, ou 6 cylindres - Google Patents

Roue dentee d'arbre a cames pour moteur a distribution variable a 3, 4, ou 6 cylindres Download PDF

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WO2021004904A1
WO2021004904A1 PCT/EP2020/068736 EP2020068736W WO2021004904A1 WO 2021004904 A1 WO2021004904 A1 WO 2021004904A1 EP 2020068736 W EP2020068736 W EP 2020068736W WO 2021004904 A1 WO2021004904 A1 WO 2021004904A1
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WO
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teeth
camshaft
toothed wheel
crankshaft
tooth
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PCT/EP2020/068736
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Fabien JOSEPH
Stéphane Eloy
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Vitesco Technologies GmbH
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
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    • F02D13/0215—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • TITLE TOOTHED WHEEL OF CAMSHAFT FOR TIMING MOTOR
  • the invention relates to a camshaft toothed wheel forming a target for a camshaft angular position sensor, for three, four or six cylinder engines.
  • the invention applies in particular to motors of the variable-valve type.
  • a crankshaft conventionally comprises a toothed wheel whose teeth are detected by a sensor.
  • the toothed wheel typically comprises a set of teeth distributed regularly along its circumference, with the exception of a reference portion devoid of teeth, also called a "gap".
  • This information is therefore combined with information on the angular position of the camshaft, which is rotated by the crankshaft and also comprises a toothed wheel whose teeth are detected by a corresponding sensor.
  • VVT Variable Valve Timing
  • FIG 1 there is shown on the abscissa the angular position of the crankshaft in degrees (an angle of rotation of the crankshaft corresponding to double the corresponding rotation of the camshaft), and on the ordinate the displacement of the intake valves or exhaust in millimeters.
  • the movements of the intake (curve A) and exhaust (curve B) valves controlled respectively by the default intake and exhaust camshafts are shown in solid lines, and in dotted lines the offset of the valve.
  • angular position of the camshafts (curve A 'for the intake valves and B' for the exhaust valves) to allow the existence of a range of overlap between the opening phases of the intake valves and d 'exhaust.
  • a camshaft gear of a four-cylinder engine may have four active edges each spaced 90 ° apart, the sensor crossing by each active edge corresponding to the same piston position in each respective cylinder.
  • Document US2014 / 360254 discloses a camshaft toothed wheel which comprises at least one tooth at each of the following positions of its circumference: 0 °, 60 °, 90 °, 120 °, 180 °, 240 ° , 270 ° and 300 °.
  • an object of the invention is to provide a camshaft toothed wheel which is compatible with variable-timing engines comprising three, four or six cylinders.
  • Another object of the invention is to provide improved synchronization performance.
  • Another object of the invention is to reduce the amount of processing required on the signals emitted by a position sensor of the toothed wheel for achieving synchronization.
  • the invention relates to a camshaft toothed wheel, forming a target for a camshaft rotation sensor, comprising a plurality of teeth distributed over its circumference, the toothed wheel comprising a first set of four teeth each 90 ° apart, and a second set of six teeth each 60 ° apart, the teeth of each set being distributed so that the wheel comprises at least two portions of its circumference without an active front of teeth at an angle of at least 35 ° and spaced 180 °, characterized in that the teeth of the first set of teeth and of the second set of teeth are arranged so that no tooth is common to the first set of teeth and to the second set of teeth.
  • each tooth of the first set of teeth is offset from a tooth of the second set by an angle of between 10 and 20 °.
  • the toothed wheel comprises two first said portions devoid of active front teeth over an angle of at least 35 °, and spaced from one another by 180 °.
  • the toothed wheel further comprises two second said portions devoid of active front teeth on an angle of at least 35 °, and spaced from each other by 180 °, and alternated with the two said first portions.
  • the toothed wheel further comprises at least one additional tooth forming a mark for synchronizing the angular position of the camshaft with an angular position of the crankshaft.
  • each tooth forms a rising edge and a falling edge, and two falling active edges or two consecutive rising active edges of teeth are spaced at least 10 ° apart.
  • a first tooth of the second set is spaced from a first tooth of the first set by 15 °, and the wheel further comprises at least two additional synchronization teeth respectively spaced from the first tooth of the first set of 120 and 240 °.
  • the invention also relates to a camshaft, comprising a toothed wheel according to the above description.
  • the invention also relates to an internal combustion engine with three, four or six cylinders, comprising at least one camshaft comprising a toothed wheel according to the above description.
  • the internal combustion engine has variable distribution and further comprises:
  • crankshaft comprising a toothed wheel comprising a set of teeth regularly distributed over the circumference of the wheel and a reference space devoid of teeth
  • crankshaft angular position sensor suitable for detecting the presence of a tooth of the crankshaft toothed wheel
  • an angular position sensor of the camshaft adapted to detect the presence of a tooth of the toothed wheel of the camshaft
  • a processing unit adapted to receive the position signals from the angular position sensor of the camshaft and from the angular position sensor of the crankshaft, and to deduce therefrom a state of the engine cycle
  • camshaft toothed wheel is positioned such that the range of crankshaft angular positions in which the toothless reference space of the crankshaft toothed wheel is opposite the crankshaft angular position sensor is included in the range of angular positions of the crankshaft in which a portion of at least 35 ° devoid of an active front of teeth of the toothed wheel of the camshafts is opposite the angular position sensor of the camshaft.
  • the engine comprises an intake camshaft and an exhaust camshaft, each comprising a toothed wheel according to the above description, the engine further comprising an angular position sensor of each of the intake camshaft and the exhaust camshaft, and the gear of the intake camshaft and the gear of the exhaust camshaft are positioned to so that the range of angular positions of the crankshaft during which the reference space devoid of teeth of the crankshaft toothed wheel is opposite the crankshaft angular position sensor is:
  • the camshaft toothed wheel according to the invention comprises a first set of teeth spaced 90 ° which makes it compatible with four-cylinder engines.
  • the second set of teeth spaced 60 ° apart also makes it compatible with six-cylinder engines.
  • the presence of two symmetrical portions devoid of an active front of teeth and of at least 35 ° of angular range makes it possible to ensure that, even in the event of a phase shift of the camshaft for a variable-timing motor, the active front used for VVT control is not located in a “gap” zone.
  • the toothed wheel according to the invention can be used in a variable distribution engine by positioning the portion devoid of teeth relative to the "gap" of the crankshaft wheel so that, even in the event of an offset of the camshaft, the "gap” of the crankshaft wheel always coincides with the portion without teeth.
  • the engine position being based on the analysis of the crankshaft fronts; the “gap” zone generates greater imprecision.
  • the offset between the teeth of the first set and the teeth of the second set ensures the rotational asymmetry of the wheel without adding additional teeth, and therefore allows the determination of the state of the engine cycle by combining the angular position information of this wheel with that of the crankshaft.
  • FIG. 1 Figure 1, already described, shows the displacement of the intake and exhaust valves according to the angular position of the camshaft to which they are linked,
  • FIG. 2 shows an example of a toothed wheel of camshafts according to an embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows an example of synchronization of a toothed wheel according to Figure 2 with a camshaft toothed wheel according to an embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows an example of an engine comprising a camshaft toothed wheel according to an embodiment of the invention
  • Figure 5 shows an example of the positioning of an intake camshaft gear and an exhaust camshaft gear relative to a crankshaft gear.
  • angles measured in degrees on, or relating to an angular position of a camshaft toothed wheel in “° CAM”, and angles will be noted. measured in degrees on or relating to an angular position of a crankshaft toothed wheel in “° CRK”.
  • a rotation of 1 ° CAM corresponds to a rotation of 2 ° CRK.
  • the toothed wheel 1 has the general shape of a disc having on its circumference a plurality of teeth 10, each tooth having a generally rectangular shape and successively forming, when it passes in front of a sensor 2, a rising front 1 1 and a falling edge 12.
  • two rising edges or two consecutive falling edges are advantageously at least 10 ° CAM apart, and a high or low level must have an angular opening of at least 5 ° CAM.
  • high level is meant the upper part of a tooth which separates its rising edge from its falling edge
  • by low level is meant the part of the toothed wheel 1 which separates a falling edge from a rising edge of two successive teeth.
  • the sensor 2 comprises a detection cell (for example of the Hall effect cell type, magneto-resistive cell, etc.) which is adapted to precisely detect either the rising edge or the falling edge of a tooth.
  • the edge detected among the rising edge and the falling edge is called the active edge.
  • the toothed wheel comprises a first set of teeth 13, comprising four teeth each spaced 90 ° CAM.
  • the angular difference between two rising edges or two falling edges of this set is 90 ° CAM.
  • the teeth of this first set 13 form references for four cylinders of a four cylinder engine.
  • the toothed wheel 1 can be advantageously positioned on the camshaft of an engine so that the detection of a tooth of this assembly corresponds to the top dead center of a piston of a respective cylinder of the engine.
  • the toothed wheel further comprises a second set of teeth 14, comprising six teeth each spaced at 60 ° CAM. Likewise, this angular deviation of 60 ° CAM applies between two rising edges or two falling edges of this set 14 of teeth. Due to this 60 ° CAM interval between the teeth of this assembly 14, each tooth of this assembly forms a reference for a respective cylinder of a six-cylinder engine. Simultaneously, this set 14 comprises a sub-set 15 of three teeth which are spaced 120 ° CAM, and which therefore form references for the cylinders of a three-cylinder engine.
  • the toothed wheel 1 also has two first portions 16 devoid of active front teeth over an angular range of at least 35 ° CAM, for example equal to 45 ° CAM (which corresponds to an angle of 90 ° CRK for the crankshaft), the first two portions 16 being spaced 180 ° CAM.
  • the first portions 16 may respectively cover an angular opening larger than 35 ° CAM, and in this case they must at least comprise portions of 35 ° CAM spaced 180 ° CAM.
  • each first portion 16 devoid of active front teeth is positioned at a angular position where it is detected simultaneously with the detection of a “gap” of a crankshaft wheel by the corresponding sensor.
  • the amplitude of 35 ° CAM or more of a first portion 16 allows, even in the event of angular offset of the camshaft, to modify the angular zones of opening of the intake or exhaust valves, that the zone of toothed wheel 1 detected by sensor 2 simultaneously with the detection of the crankshaft “gap” is always devoid of an active tooth front. Thus, the risk of imprecision of the mark associated with the detection of a tooth simultaneously with the presence of the crankshaft "gap" is avoided.
  • the toothed wheel 1 can comprise, in addition to the two first portions 16, two second portions 20 devoid of active front of teeth on at least 35 ° CAM and spaced from one another by 180 °, and alternated with the first two portions 16.
  • the first 16 and second 20 portions are thus each spaced 90 ° CAM. This allows the toothed wheel 1 to be used with a crankshaft wheel comprising two “gap” zones, for better synchronization.
  • each tooth of the first set 13 and of the second set 14 are positioned so that there is always a gap of at least 10 ° CAM between a tooth of the first set and a tooth of the second set, so that no tooth is common between the two sets.
  • each tooth of the first set is offset from one tooth of the second set by an angle of between 10 and 20 ° CAM.
  • the rising edges of the teeth of the first set 13 are positioned at the following angles (in ° CAM): 0 °, 90 °, 180 °, 270 °.
  • the rising faces of the teeth of the second set 14 are positioned at the following angles: 45 °, 105 °, 165 °, 225 °, 285 ° and 345 °. This configuration is also visible in Figure 3, where each arrow represents a tooth.
  • each tooth of the first set is 15 ° apart from a tooth of the second set.
  • first tooth of the second set 14 offset from a first tooth of the first set 13, taken for example as a reference at an angle of 0 °, at an angle between 10 and 20 ° CAM, then position each of the teeth with reference to the first tooth of its respective set.
  • This configuration makes it possible to obtain an asymmetry of rotation at 360 ° CAM of the toothed wheel 1, that is to say that the profile of the teeth of any half of the toothed wheel is different from that of the other half. , and therefore makes it possible to determine, together with data of angular position of the crankshaft, the state of the engine cycle.
  • the toothed wheel 1 can comprise one or more additional teeth 17, forming additional marks to improve the motor synchronization time, that is to say the time elapsed since the initialization of the rotation of the motor. 'motor shaft, and from which the state of the motor cycle is determined.
  • the additional tooth (s) 17 are separate from the teeth of the sets 13, 14, and also positioned outside the portions 16, and 20 where appropriate, devoid of active front teeth.
  • the toothed wheel may include additional teeth 17 whose rising edges are positioned at 150 ° CAM and 240 ° CAM respectively.
  • the positioning of the additional teeth 17 is determined so as to create an asymmetry of rotation at 180 ° CAM and 90 ° CAM: this means that if the target is cut into 2 equal parts, or 4 equal parts, the parts will not be identical.
  • the number of additional teeth 17 advantageously does not exceed five teeth, and more advantageously does not exceed three teeth, so as not to increase too appreciably the processing time associated with the acquisition of signals representative of the passage of teeth through sensor 2.
  • FIG. 4 there is schematically shown an example of a variable-timing internal combustion engine comprising a toothed wheel according to the above description.
  • the engine M comprises a crankshaft 9, driving in rotation by a timing belt 90 at least one camshaft 91, the rotation of which successively causes the opening and closing of the inlet and exhaust valves 92. Since the engine has variable distribution, it can also include means (not shown) for angular shifting of the camshaft in order to modify the opening times of the valves with respect to an identical position of the crankshaft.
  • the maximum offset angle is around 25 ° CAM (or 50 ° CRK).
  • the engine may include an intake camshaft 91, controlling the opening and closing of the intake valves, and an exhaust camshaft 92, controlling the opening and closing the exhaust valves.
  • the crankshaft 9 comprises a toothed wheel 93 comprising a set of teeth regularly distributed around its circumference, typically 36 or 60 teeth, with the exception of one or two "gap” areas, typically with one or two missing teeth. .
  • the example taken in Figures 3 and 5 corresponds to 60 teeth with two “gap” zones of two missing teeth each.
  • a sensor 94 of the angular position of the crankshaft is positioned opposite the toothed wheel 93 and is adapted to detect the passage of each tooth of the wheel.
  • a sensor 2 is positioned in front of the toothed wheel and is adapted to detect the passage of each tooth of the wheel, by detection of the front rising or falling edge.
  • the engine also comprises a central processing unit 95 adapted to receive the detection signals from the angular position sensors of the crankshaft and of the camshaft, and to deduce therefrom a state of the engine cycle at any time.
  • the toothed wheel of the camshaft is positioned so that the range of the engine cycle during which the reference space devoid of teeth of the toothed wheel of the crankshaft is opposite the crankshaft angular position sensor 94 is included in the range of the engine cycle during which a portion of at least 35 ° CAM without an active front of teeth of the camshaft toothed wheel is opposite of the angular position sensor 2 of the camshaft.
  • the offset of the intake camshaft and that of the exhaust camshaft are made in opposite directions to bring the common opening angular ranges of the exhaust valves closer together.
  • the toothed wheels 1 corresponding to each camshaft are then advantageously positioned so that, over the entire angular offset range of each camshaft, the detection of the "gap" by the angular position sensor of the crankshaft corresponds to detection of the portions 16, 20 without an active front of teeth of the two toothed wheels of the intake camshaft and of the exhaust camshaft respectively.
  • FIG. 5 there is schematically illustrated the toothed wheel of the crankshaft (CRK) and a toothed wheel 1 according to Figures 2 and 3 for each of the exhaust camshaft (CAMEX) and the intake camshaft (CAMIN).
  • the camshaft sprockets have two first portions 16 and two second portions 20 without active front teeth, with an angular amplitude of at least 35 ° CAM each.
  • the degree indications appearing on the CAMIN and CAMEX lines in figure 5 correspond to degrees of crankshaft rotation (° CRK).
  • the toothed wheel 1 of the intake camshaft is positioned at so that the range of angular positions of the crankshaft in which the “gap” zone is opposite the corresponding sensor is included in the range of crankshaft angular positions in which a portion 16 devoid of an active front of teeth of the toothed wheel of this shaft is opposite the corresponding sensor, this range P extending at least 30 ° CRK additional clockwise from the detection range of the "gap" area.
  • This additional range is illustrated in FIG. 5 by a brace, the 30 ° CRK being taken with respect to the rotation of the crankshaft, equivalent to 15 ° CAM of rotation of the camshaft.
  • the "gap" zone therefore always corresponds to the portion without an active front of teeth of the toothed wheel of the exhaust camshaft, in the sense of detection by the sensors.
  • the toothed wheel 1 of the exhaust camshaft is positioned so that the range of angular positions of the crankshaft in which the “gap” zone is opposite the corresponding sensor is included in the range of angular positions of the crankshaft during which the portion 16 without an active front of teeth of the toothed wheel of this shaft facing the corresponding sensor, this range P extending over at least an additional 30 ° CRK (of rotation of the crankshaft, equivalent to 15 ° CAM of rotation for the camshaft) in an anti-clockwise direction.
  • the synchronization performance for an engine equipped with the toothed wheel described above is increased since an average synchronization is obtained after a rotation of less than 410 ° CRK for a crankshaft toothed wheel comprising a single "gap", and of less than 230 ° CRK for a crankshaft toothed wheel comprising two "gaps".

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Abstract

La présente invention a pour objet une roue dentée (1) d'arbre à cames, formant une cible pour un capteur de rotation d'arbre à cames, comprenant une pluralité de dents (10) réparties sur sa circonférence, la roue dentée comprenant un premier ensemble (13) de quatre dents espacées chacune de 90°, et un deuxième ensemble (14) de six dents espacées chacune de 60°, les dents de chaque ensemble étant réparties de sorte que la roue comprenne deux portions (16) de sa circonférence dépourvues de front actif de dents sur un angle d'au moins 35° et espacées de 180°, les dents du premier ensemble de dents et du deuxième ensemble de dents étant agencées de sorte qu'aucune dent ne soit commune au premier ensemble de dents et au deuxième ensemble de dents.

Description

DESCRIPTION
TITRE : ROUE DENTEE D’ARBRE A CAMES POUR MOTEUR A DISTRIBUTION
VARIABLE A 3, 4, OU 6 CYLINDRES
[Domaine technique]
[0001] L’invention concerne une roue dentée d’arbre à cames formant une cible pour un capteur de position angulaire d’arbres à cames, pour des moteurs à trois, quatre ou six cylindres. L’invention s’applique en particulier à des moteurs du type à distribution variable.
[Etat de la technique antérieure]
[0002] Durant le cycle de fonctionnement d’un moteur à combustion interne, il est nécessaire de connaître avec précision la position du vilebrequin pour pouvoir synchroniser différentes actions telles que l’injection de carburant, le pilotage des bougies d’allumage, la gestion des organes de distribution, etc. Ceci permet d’optimiser l’efficacité de la combustion et de réduire la consommation de carburant et les émissions nocives.
[0003] Pour ce faire, un vilebrequin comporte classiquement une roue dentée dont les dents sont détectées par un capteur. La roue dentée comprend typiquement un ensemble de dents réparties régulièrement le long de sa circonférence, à l’exception d’une portion de référence dépourvue de dents, également appelée « gap ». En détectant le passage des dents devant le capteur et en comptant le nombre de dents écoulé depuis le « gap », il est possible de connaître la position du vilebrequin sur un tour de 360°.
[0004] Or, un cycle moteur correspond à deux rotations complètes du vilebrequin, et il est par conséquent insuffisant de déterminer la position du moteur uniquement à partir de la roue du vilebrequin.
[0005] Cette information est donc combinée à une information de position angulaire de l’arbre à cames, qui est entraîné en rotation par le vilebrequin et comporte également une roue dentée dont les dents sont détectées par un capteur correspondant.
[0006] Alors qu’un cycle moteur correspond à deux rotations de 360° du vilebrequin, il ne correspond qu’à une rotation de 360° de l’arbre à cames. Par conséquent, la roue dentée de l’arbre à cames présente une asymétrie de rotation qui, croisée avec l’information sur la position du vilebrequin, permet de déduire avec précision l’état du cycle moteur.
[0007] Ainsi lors de chaque démarrage du moteur, le moteur est synchronisé lorsque le « gap » du vilebrequin est détecté, combiné à la détection de l’état de la roue de l’arbre à cames. [0008] En référence à la figure 1 , dans le cas d’un moteur à distribution variable (également dénommée « Variable Valve Timing » ou « VVT »), on peut prévoir de décaler la position angulaire de l’arbre à cames d’admission et/ou de l’arbre à cames d’échappement relativement au vilebrequin pour provoquer dans les cylindres une recirculation des gaz d’échappement, afin de réduire la consommation de carburant ainsi que les émissions. Sur la figure 1 , on a représenté en abscisses la position angulaire du vilebrequin en degrés (un angle de rotation du vilebrequin correspondant au double de la rotation correspondante de l’arbre à cames), et en ordonnée le déplacement des valves d’admission ou d’échappement en millimètres. On a représenté en traits pleins les déplacements des valves d’admission (courbe A) et d’échappement (courbe B) contrôlées respectivement par les arbres à cames d’admission et d’échappement par défaut, et en traits pointillés le décalage de la position angulaire des arbres à cames (courbe A’ pour les valves d’admission et B’ pour les valves d’échappement) pour permettre l’existence d’une plage de recouvrement entre les phases d’ouvertures des valves d’admission et d’échappement.
[0009] Pour améliorer les performances du contrôle de la distribution variable il est connu de positionner sur la roue dentée de l’arbre à cames des dents formant des repères propres à chaque cylindre. Par exemple, une roue dentée d’arbre à cames d’un moteur à quatre cylindres peut comporter quatre fronts actifs espacés chacun de 90°, le franchissement du capteur par chaque front actif correspondant à la même position du piston dans chaque cylindre respectif.
[0010] Or, le nombre de cylindres dans un moteur étant variable en fonction de la configuration du moteur, il en résulte une grande diversité des roues dentées d’arbres à cames, y compris pour un même constructeur automobile, ce qui augmente le coût de production de ces roues.
[0011] On connaît du document US2014/360254 une roue dentée d’arbre à cames qui comprend au moins une dent à chacune des positions suivantes de sa circonférence : 0°, 60°, 90°, 120°, 180°, 240°, 270° et 300°.
[0012] Ceci permet d’obtenir une roue unique qui est compatible à la fois avec des moteurs quatre cylindres (puisque les informations correspondant à chaque cylindre sont fournies par les dents 0°, 90°, 180° et 270°) et avec des moteurs à trois et six cylindres (informations fournies par les dents 0°CAM, 60°CAM, 120°CAM, 180°CAM, 240°CAM, 300°CAM). [0013] Cependant, une roue dentée d’arbre à cames comportant uniquement ces dents n’est pas fonctionnelle puisqu’elle ne présente pas d’asymétrie de rotation, et ne permet donc pas, en combinant sa position avec celle du vilebrequin, d’en déduire la position dans le cycle moteur. Pour remédier à cet inconvénient, et également pour diminuer le temps de synchronisation, ce document prévoit d’ajouter un certain nombre de dents supplémentaires dans d’autres configurations de roues.
[0014] Or, l’ajout d’un nombre de dents trop important dégrade les performances de la synchronisation en augmentant la quantité de données à traiter en provenance du capteur de position de la roue dentée.
[0015] De plus, si la roue dentée de l’arbre à cames présente un nombre de dents trop important, il existe un risque de non-synchronisation lors d’un déphasage d’un arbre à cames, puisque le signal détecté par le capteur de position de l’arbre à cames lors de la détection du « gap » du vilebrequin peut être différent du signal détecté en l’absence de déphasage.
[Exposé de l’invention]
[0016] Compte-tenu de ce qui précède, un but de l'invention est de proposer une roue dentée d'arbres à cames qui soit compatible avec des moteurs à distribution variable comprenant trois, quatre ou six cylindres.
[0017] Un autre but de l'invention est de proposer des performances de synchronisation améliorée.
[0018] Un autre but de l'invention est de réduire la quantité de traitement nécessaire sur les signaux émis par un capteur de position de la roue dentée pour la réalisation de la synchronisation.
[0019] A cet égard, l'invention a pour objet une roue dentée d'arbre à cames, formant une cible pour un capteur de rotation d'arbre à cames, comprenant une pluralité de dents réparties sur sa circonférence, la roue dentée comprenant un premier ensemble de quatre dents espacées chacune de 90°, et un deuxième ensemble de six dents espacées chacune de 60°, les dents de chaque ensemble étant réparties de sorte que la roue comprenne au moins deux portions de sa circonférence dépourvues de front actif de dents sur un angle d'au moins 35° et espacées de 180°, caractérisée en ce que les dents du premier ensemble de dents et du deuxième ensemble de dents sont agencées de sorte qu'aucune dent ne soit commune au premier ensemble de dents et au deuxième ensemble de dents. [0020] Avantageusement, chaque dent du premier ensemble de dents est décalée d'une dent du deuxième ensemble d'un angle compris entre 10 et 20°.
[0021] Dans un mode de réalisation, la roue dentée comprend deux premières dites portions dépourvues de front actif de dents sur un angle d'au moins 35°, et espacées l'une de l'autre de 180°.
[0022] Avantageusement, la roue dentée comprend en outre deux deuxièmes dites portions dépourvues de front actif de dents sur un angle d'au moins 35°, et espacées l'une de l'autre de 180°, et alternées avec les deux dites premières portions.
[0023] Avantageusement, la roue dentée comprend en outre au moins une dent additionnelle formant repère pour la synchronisation de la position angulaire de l'arbre à cames avec une position angulaire de vilebrequin.
[0024] Dans des modes de réalisation, chaque dent forme un front montant et un front descendant, et deux fronts actifs descendants ou deux fronts actifs montants consécutifs de dents sont espacés d'au moins 10°.
[0025] Dans un mode de réalisation, une première dent du deuxième ensemble est espacée d'une première dent du premier ensemble de 15°, et la roue comprend en outre au moins deux dents additionnelles de synchronisation respectivement espacées de la première dent du premier ensemble de 120 et 240°.
[0026] L'invention porte également sur un arbre à cames, comprenant une roue dentée selon la description qui précède.
[0027] L'invention a également pour objet un moteur à combustion interne à trois, quatre, ou six cylindres, comprenant au moins un arbre à cames comprenant une roue dentée selon la description qui précède.
[0028] Avantageusement, le moteur à combustion interne est à distribution variable et comprend en outre :
un vilebrequin, comprenant une roue dentée comprenant un ensemble de dents régulièrement réparties sur la circonférence de la roue et un espace de référence dépourvu de dents,
un capteur de position angulaire du vilebrequin, adapté pour détecter la présence d'une dent de la roue dentée du vilebrequin,
un capteur de position angulaire de l'arbre à cames, adapté pour détecter la présence d'une dent de la roue dentée de l'arbre à cames, et une unité de traitement, adaptée pour recevoir les signaux de position du capteur de position angulaire de l'arbre à cames et du capteur de position angulaire du vilebrequin, et pour en déduire un état du cycle moteur,
dans lequel la roue dentée de l'arbre à cames est positionnée de sorte que la plage de positions angulaires du vilebrequin dans laquelle l'espace de référence dépourvu de dents de la roue dentée du vilebrequin est en regard du capteur de position angulaire du vilebrequin est incluse dans la plage de positions angulaires du vilebrequin dans laquelle une portion d'au moins 35° dépourvue de front actif de dents de la roue dentée d'arbres à cames est en regard du capteur de position angulaire de l'arbre à cames.
[0029] Dans un mode de réalisation, le moteur comprend un arbre à cames d'admission et un arbre à cames d'échappement, comprenant chacun une roue dentée selon la description qui précède, le moteur comprenant en outre un capteur de position angulaire de chacun de l'arbre à cames d'admission et de l'arbre à cames d'échappement, et la roue dentée de l'arbre à cames d'admission et la roue dentée de l'arbre à cames d'échappement sont positionnées de sorte que la plage de positions angulaires du vilebrequin lors de laquelle l'espace de référence dépourvu de dents de la roue dentée du vilebrequin est en regard du capteur de position angulaire du vilebrequin soit :
incluse dans une plage de positions angulaires du vilebrequin dans laquelle une portion dépourvue de front actif de dents de la roue dentée d'arbre à cames d'admission est en regard du capteur de position angulaire correspondant, ladite plage de positions angulaires s'étendant d'au moins 10° supplémentaires dans le sens des aiguilles d'une montre, soit une extension de 45° = 35° + 10°, et
incluse dans une plage de positions angulaires du vilebrequin lors de laquelle une portion dépourvue de front actif de dents de la roue dentée d'arbre à cames d'échappement est en regard du capteur de position angulaire correspondant, ladite plage de positions angulaires s'étendant d'au moins 10° supplémentaires dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, soit une extension de 45° = 35° + 10°.
[0030] La roue dentée d'arbre à cames selon l'invention comprend un premier ensemble de dents espacées de 90° qui la rend compatible avec des moteurs à quatre cylindres. Le deuxième ensemble de dents espacées de 60° la rend également compatible avec des moteurs à six cylindres. La présence de deux portions symétriques dépourvues de front actif de dents et d'au moins 35° de plage angulaire permet d'assurer que même en cas de déphasage de l'arbre à came pour un moteur à distribution variable, le front actif utilisé pour le contrôle de la VVT ne se situe pas dans une zone de « gap ». En effet, la roue dentée selon l'invention peut être utilisée dans un moteur à distribution variable en positionnant la portion dépourvue de dents relativement au « gap » de la roue du vilebrequin pour que, même en cas de décalage de l'arbre à cames, le « gap » de la roue du vilebrequin coïncide toujours avec la portion dépourvue de dents. La position moteur étant basée sur l'analyse des fronts vilebrequin ; la zone de « gap » génère une imprécision plus importante.
[0031] De plus, le décalage entre les dents du premier ensemble et les dents du deuxième ensemble permet d'assurer l'asymétrie en rotation de la roue sans ajouter de dents supplémentaires, et donc permet la détermination de l'état du cycle moteur en combinant l'information de position angulaire de cette roue avec celle du vilebrequin.
[0032] Pour diminuer le temps de synchronisation, on peut ajouter une ou deux dents additionnelles respectivement espacées de 150 et 240° avec la première dent du premier groupe.
[Description des dessins]
[0033] 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 , déjà décrite, représente le déplacement des valves d’admission et d’échappement en fonction de la position angulaire de l’arbre à cames auquel elles sont liées,
[Fig. 2] : la figure 2 représente un exemple d’une roue dentée d’arbres à cames selon un mode de réalisation de l’invention,
[Fig. 3] : la figure 3 représente un exemple de synchronisation d’une roue dentée selon la figure 2 avec une roue dentée de d’arbre à cames selon un mode de réalisation de l’invention,
[Fig. 4] : la figure 4 représente un exemple de moteur comprenant une roue dentée d’arbre à cames selon un mode de réalisation de l’invention,
[Fig. 5] : la figure 5 représente un exemple de positionnement d’une roue dentée d’arbre à cames d’admission et d’une roue dentée d’arbre à cames d’échappement relativement à une roue dentée de vilebrequin.
[Description des modes de réalisation]
[0034] Dans toute la suite, on notera des angles mesurés en degrés sur, ou concernant une position angulaire d’une roue dentée d’arbre à cames en « °CAM », et des angles mesurés en degrés sur, ou concernant une position angulaire d’une roue dentée de vilebrequin en « °CRK ». Une rotation de 1 °CAM correspond à une rotation de 2°CRK.
[0035] En référence à la figure 2, on va maintenant décrire une roue dentée 1 d’arbres à cames, formant une cible pour un capteur 2 permettant la détermination de la position angulaire de l’arbre à cames.
[0036] La roue dentée 1 présente la forme générale d’un disque ayant sur sa circonférence une pluralité de dents 10, chaque dent présentant une forme générale rectangulaire et formant successivement, lorsqu’elle défile devant un capteur 2, un front montant 1 1 et un front descendant 12. Afin de permettre de bonnes performances de détection, deux fronts montants ou deux fronts descendants consécutifs sont avantageusement distants d’au moins 10°CAM, et un niveau haut ou bas doit présenter une ouverture angulaire d’au moins 5°CAM. Par niveau haut on entend la partie haute d’une dent qui sépare son front montant de son front descendant, et par niveau bas on entend la partie de la roue dentée 1 qui sépare un front descendant d’un front montant de deux dents successives.
[0037] Le capteur 2 comporte une cellule de détection (par exemple du type cellule à effet Hall, cellule magnéto-résistive, etc.) qui est adaptée pour détecter précisément soit le front montant, soit le front descendant d’une dent. Le front détecté parmi le front montant et le front descendant est appelé front actif.
[0038] La roue dentée comporte un premier ensemble de dents 13, comprenant quatre dents espacées chacune de 90°CAM. En d’autres termes, l’écart angulaire entre deux fronts montants ou deux fronts descendants de cet ensemble est de 90°CAM. Du fait des intervalles entre les dents, les dents de ce premier ensemble 13 forment des références pour quatre cylindres d’un moteur à quatre cylindres. Par exemple, la roue dentée 1 peut être avantageusement positionnée sur l’arbre à cames d’un moteur de sorte que la détection d’une dent de cet ensemble corresponde au point mort haut d’un piston d’un cylindre respectif du moteur.
[0039] La roue dentée comporte en outre un deuxième ensemble de dents 14, comprenant six dents espacées chacune de 60°CAM. De même, cet écart angulaire de 60°CAM s’applique entre deux fronts montants ou deux fronts descendants de cet ensemble 14 de dents. Du fait de cet intervalle de 60°CAM entre les dents de cet ensemble 14, chaque dent de cet ensemble forme une référence pour un cylindre respectif d’un moteur à six cylindres. Simultanément, cet ensemble 14 comporte un sous-ensemble 15 de trois dents qui sont espacées de 120°CAM, et qui forment donc des références pour les cylindres d’un moteur à trois cylindres.
[0040] Ainsi ces deux ensembles 13, 14, et ce sous-ensemble 15 de dents permettent à la roue dentée 1 d’être compatible avec des moteurs à 3, 4 ou 6 cylindres.
[0041] Pour être compatible avec un moteur à distribution variable (VVT), la roue dentée 1 présente également deux premières portions 16 dépourvues de front actif de dents sur une plage angulaire d’au moins 35°CAM, par exemple égale à 45°CAM (ce qui correspond à un angle de 90°CRK pour le vilebrequin), les deux premières portions 16 étant espacées de 180°CAM. Les premières portions 16 peuvent respectivement couvrir une ouverture angulaire plus large que 35°CAM, et dans ce cas elles doivent au moins comprendre des portions de 35°CAM espacées de 180°CAM.
[0042] Comme décrit plus en détails ci-après, et en référence à la figure 3, lors de l’installation de la roue dentée sur l’arbre à cames, chaque première portion 16 dépourvue de front actif de dents est positionnée à une position angulaire où elle est détectée simultanément à la détection d’un « gap » d’une roue de vilebrequin par le capteur correspondant.
[0043] Sur la figure 3, on a mis en regard les dents d’une roue de vilebrequin (ligne du haut - CRK) comportant deux zones de « gap » G (dépourvues de dents) et celles d’une roue dentée d’arbre à cames (ligne du bas - CAM, chaque chiffre indiqué sous une flèche représente une valeur d’angle de rotation du vilebrequin en °CRK, la valeur d’angle de rotation de l’arbre à came en °CAM étant égale à la moitié de la valeur indiquée). La roue dentée 1 de l’arbre à cames est donc positionnée de sorte que la ou les zones de « gap » G du vilebrequin correspondent aux premières portions 16 dépourvues de front actif de dents de la roue dentée de l’arbre à cames.
[0044] L’amplitude de 35°CAM ou plus d’une première portion 16 permet, même en cas de décalage angulaire de l’arbre à cames pour modifier les zones angulaires d’ouverture des vannes d’admission ou d’échappement, que la zone de la roue dentée 1 détectée par le capteur 2 simultanément à la détection du « gap » du vilebrequin soit toujours dépourvue de front actif de dents. Ainsi, le risque d’imprécision de repère lié à la détection d’une dent simultanément à la présence du « gap » du vilebrequin est évité.
[0045] La présence des deux premières portions 16 espacées de 180°CAM découle du fait qu’une rotation de l’arbre à cames correspond à deux rotations du vilebrequin et donc le « gap » du vilebrequin correspond à deux portions de la roue dentée espacées de 180°CAM. [0046] Avantageusement, la roue dentée 1 peut comprendre outre les deux premières portions 16, deux deuxièmes portions 20 dépourvues de front actif de dents sur au moins 35°CAM et espacées l’une de l’autre de 180°, et alternées avec les deux premières portions 16. Les premières 16 et deuxièmes 20 portions sont ainsi espacées chacune de 90°CAM. Ceci permet à la roue dentée 1 d’être utilisée avec une roue de vilebrequin comprenant deux zones de « gap », pour une meilleure synchronisation.
[0047] De plus, les dents du premier ensemble 13 et du deuxième ensemble 14 sont positionnées de sorte qu’il existe toujours un écart d’au moins 10°CAM entre une dent du premier ensemble et une dent du deuxième ensemble, de manière qu’aucune dent ne soit commune entre les deux ensembles. De préférence, chaque dent du premier ensemble est décalée d’une dent du deuxième ensemble d’un angle compris entre 10 et 20°CAM.
[0048] Par exemple, sur la roue représentée en figure 2, en fixant la référence du 0° à l’horizontale à droite du centre de la roue, les fronts montants des dents du premier ensemble 13 sont positionnés aux angles suivants (en °CAM) : 0°, 90°, 180°, 270°.
[0049] Les fronts montants des dents du deuxième ensemble 14 sont positionnés aux angles suivants : 45°, 105°, 165°, 225°, 285° et 345°. Cette configuration est également visible sur la figure 3, où chaque flèche représente une dent.
[0050] Ainsi dans cet exemple chaque dent du premier ensemble est distante de 15° d’une dent du deuxième ensemble.
[0051] Pour garantir qu’aucune dent n’est commune entre le premier 13 et le deuxième 14 ensemble, on peut positionner une première dent du second ensemble 14 en décalage d’une première dent du premier ensemble 13, prise par exemple comme référence à un angle de 0°, d’un angle compris entre 10 et 20°CAM, puis positionner chacune des dents par référence à la première dent de son ensemble respectif.
[0052] Cette configuration permet d’obtenir une asymétrie de rotation à 360°CAM de la roue dentée 1 , c’est-à-dire que le profil des dents de toute moitié de roue dentée est différent de celui de l’autre moitié, et permet donc de déterminer, conjointement avec des données de position angulaire du vilebrequin, l’état du cycle moteur.
[0053] Avantageusement, la roue dentée 1 peut comprendre une ou plusieurs dents additionnelles 17, formant des repères supplémentaires pour améliorer le temps de synchronisation du moteur, c’est-à-dire le temps écoulé depuis l’initialisation de la rotation de l’arbre moteur, et à partir duquel l’état du cycle moteur est déterminé. [0054] La ou les dents additionnelles 17 sont distinctes des dents des ensembles 13, 14, et également positionnées en dehors des portions 16, et 20 le cas échéant, dépourvues de front actif de dents.
[0055] En reprenant l’exemple non limitatif de la figure 2 décrit ci-avant, la roue dentée peut comprendre des dents additionnelles 17 dont les fronts montants sont positionnés respectivement à 150°CAM et 240°CAM.
[0056] Le positionnement des dents additionnelles 17 est déterminé de manière à créer une asymétrie de rotation à 180°CAM et 90°CAM : cela signifie que si l’on coupe la cible en 2 parts égales, ou en 4 parts égales, les parts ne seront pas identiques.
[0057] De plus, le nombre de dents additionnelles 17 n’excède avantageusement pas cinq dents, et plus avantageusement n’excède pas trois dents, afin de ne pas augmenter trop sensiblement le temps de traitement lié à l’acquisition des signaux représentatifs du passage des dents par le capteur 2.
[0058] En référence à la figure 4, on a représenté schématiquement un exemple de moteur à combustion interne à distribution variable comprenant une roue dentée selon la description qui précède.
[0059] Le moteur M comprend un vilebrequin 9, entraînant en rotation par une courroie de distribution 90 au moins un arbre à cames 91 , dont la rotation entraîne successivement l’ouverture et la fermeture de soupapes d’admission et d’échappement 92. Le moteur étant à distribution variable, il peut en outre comprendre des moyens de décalage angulaire (non représentés) de l’arbre à cames pour modifier les temps d’ouverture des soupapes par rapport à une position identique du vilebrequin. L’angle de décalage maximal est de l’ordre de 25°CAM (soit 50°CRK).
[0060] Dans un cas non représenté, le moteur peut comprendre un arbre à cames 91 d’admission, commandant l’ouverture et la fermeture des soupapes d’admission, et un arbre à cames 92 d’échappement, commandant l’ouverture et la fermeture des soupapes d’échappement.
[0061] Le vilebrequin 9 comporte une roue dentée 93 comprenant un ensemble de dents régulièrement réparties à sa circonférence, typiquement 36 ou 60 dents, à l’exception d’une ou deux zones de « gap », typiquement avec une ou deux dents manquantes. L’exemple pris sur les figures 3 et 5 correspond à 60 dents avec deux zones de « gap » de deux dents manquantes chacune. [0062] Un capteur 94 de position angulaire du vilebrequin est positionné en regard de la roue dentée 93 et est adapté pour détecter le passage de chaque dent de la roue.
[0063] Sur l’arbre à cames 91 ou sur chaque arbre à cames est montée une roue dentée 1. Un capteur 2 est positionné devant la roue dentée et est adapté pour détecter le passage de chaque dent de la roue, par détection du front montant ou du front descendant.
[0064] Le moteur comprend également une unité centrale de traitement 95 adaptée pour recevoir les signaux de détection des capteurs de position angulaire du vilebrequin et de l’arbre à cames, et pour en déduire un état du cycle moteur à chaque instant.
[0065] Comme indiqué ci-avant en référence à la figure 3, la roue dentée de l’arbre à cames est positionnée de sorte que la plage du cycle moteur lors de laquelle l’espace de référence dépourvu de dents de la roue dentée du vilebrequin est en regard du capteur de position angulaire du vilebrequin 94 est incluse dans la plage du cycle moteur lors de laquelle une portion d’au moins 35°CAM dépourvue de front actif de dents de la roue dentée d’arbres à cames est en regard du capteur de position angulaire 2 de l’arbre à cames.
[0066] Plus avantageusement, dans le cas où le moteur comprend deux arbres à cames, comme visible sur la figure 1 le décalage de l’arbre à cames d’admission et celui de l’arbre à cames d’échappement sont faits dans des sens opposés pour rapprocher les plages angulaires d’ouverture communes des soupapes d’échappement.
[0067] On positionne alors avantageusement les roues dentées 1 correspondant à chaque arbre à cames de manière que, sur toute la plage de décalage angulaire de chaque arbre à cames, la détection du « gap » par le capteur de position angulaire du vilebrequin corresponde à une détection des portions 16, 20 dépourvues de front actif de dents des deux roues dentées respectivement de l’arbre à cames d’admission et de l’arbre à cames d’échappement.
[0068] En référence à la figure 5, on a illustré schématiquement la roue dentée du vilebrequin (CRK) et une roue dentée 1 conforme aux figures 2 et 3 pour chacun de l’arbre à came d’échappement (CAMEX) et de l’arbre à cames d’admission (CAMIN). Les roues dentées d’arbres à cames présentent deux premières portions 16 et deux deuxièmes portions 20 dépourvues de front actif de dents, d’une amplitude angulaire d’au moins 35°CAM chacune. Les indications de degrés figurant sur les lignes CAMIN et CAMEX de la figure 5 correspondent à des degrés de rotation de vilebrequin (°CRK).
[0069] Dans une position angulaire par défaut (c’est-à-dire sans décalage pour la distribution variable) de l’arbre à cames d’admission, la roue dentée 1 de l’arbre à cames d’admission est positionnée de sorte que la plage de positions angulaires du vilebrequin dans laquelle la zone de « gap » est en regard du capteur correspondant soit incluse dans la plage de positions angulaires vilebrequin dans laquelle une portion 16 dépourvue de front actif de dents de la roue dentée de cet arbre est en regard du capteur correspondant, cette plage P s’étendant sur au moins 30°CRK supplémentaires dans le sens des aiguilles d’une montre par rapport à la plage de détection de la zone de « gap ». Cette plage supplémentaire est illustrée sur la figure 5 par une accolade, les 30°CRK étant pris par rapport à la rotation du vilebrequin, équivalents à 15°CAM de rotation de l’arbre à cames.
[0070] Le décalage de l’arbre à cames d’admission étant réalisé dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, la zone de « gap » correspond donc toujours à la portion dépourvue de front actif de dents de la roue dentée de l’arbre à cames d’échappement, au sens de la détection par les capteurs.
[0071] Au contraire, comme le décalage de l’arbre à cames d’échappement est réalisé dans le sens des aiguilles d’une montre, la roue dentée 1 de l’arbre à cames d’échappement est positionnée de sorte que la plage de positions angulaires du vilebrequin dans laquelle la zone de « gap » est en regard du capteur correspondant est incluse dans la plage de positions angulaires du vilebrequin durant laquelle la portion 16 dépourvue de front actif de dents de la roue dentée de cet arbre en regard du capteur correspondant, cette plage P s’étendant sur au moins 30°CRK supplémentaires (de rotation du vilebrequin, équivalents à 15°CAM de rotation pour l’arbre à cames) dans le sens inverse des aiguilles d’une montre.
[0072] Les performances de synchronisation pour un moteur équipé de la roue dentée décrite précédemment sont accrues puisqu’on obtient une synchronisation en moyenne après une rotation de moins de 410°CRK pour une roue dentée de vilebrequin comprenant un seul « gap », et de moins de 230°CRK pour une roue dentée de vilebrequin comprenant deux « gaps ».

Claims

Revendications
[Revendication 1] Roue dentée (1) d’arbre à cames (91), formant une cible pour un capteur de rotation (2) d’arbre à cames, comprenant une pluralité de dents (10) réparties sur sa circonférence, la roue dentée (1) comprenant un premier ensemble (13) de quatre dents espacées chacune de 90°, et un deuxième ensemble (14) de six dents espacées chacune de 60°, les dents de chaque ensemble (13, 14) étant réparties de sorte que la roue comprenne au moins deux portions (16 ; 20) de sa circonférence dépourvues de front actif de dents sur un angle d’au moins 35° et espacées de 180°, caractérisée en ce que les dents du premier ensemble (13) de dents et du deuxième ensemble de dents (14) sont agencées de sorte qu’aucune dent ne soit commune au premier ensemble de dents (13) et au deuxième ensemble de dents (14).
[Revendication 2] Roue dentée (1) d’arbres à cames selon la revendication 1 , dans laquelle chaque dent du premier (13) ensemble de dents est décalée d’une dent du deuxième ensemble (14) d’un angle compris entre 10 et 20°.
[Revendication 3] Roue dentée (1) d’arbres à cames selon la revendication 1 ou 2, comprenant deux premières dites portions (16) dépourvues de front actif de dents sur un angle d’au moins 35°, et espacées l’une de l’autre de 180°.
[Revendication 4] Roue dentée (1) d’arbres à cames selon la revendication 3, comprenant en outre deux deuxièmes dites portions (20) dépourvues de front actif de dents sur un angle d’au moins 35°, et espacées l’une de l’autre de 180°, et alternées avec les deux dites premières portions (16).
[Revendication 5] Roue dentée (1) d’arbres à cames selon l’une des revendications précédentes, comprenant en outre au moins une dent additionnelle (17) formant repère pour la synchronisation de la position angulaire de l’arbre à cames avec une position angulaire de vilebrequin.
[Revendication 6] Roue dentée (1) d’arbres à cames selon l’une des revendications précédentes, chaque dent (1) formant un front montant (1 1) et un front descendant (12), et dans laquelle deux fronts actifs descendants (12) ou deux fronts actifs montants (1 1) consécutifs de dents (10) sont espacés d’au moins 10°.
[Revendication 7] Roue dentée (1) d’arbres à cames selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle une première dent du deuxième ensemble (14) est espacée d’une première dent du premier ensemble (13) de 15°, et la roue comprend en outre au moins deux dents additionnelles de synchronisation (17) respectivement espacées de la première dent du premier ensemble (13) de 150 et 240°.
[Revendication 8] Arbre à cames (91), comprenant une roue dentée (1) selon l’une des revendications précédentes.
[Revendication 9] Moteur (M) à combustion interne à trois, quatre, ou six cylindres, comprenant au moins un arbre à cames (91) selon la revendication précédente.
[Revendication 10] Moteur à combustion interne (M) selon la revendication précédente, le moteur étant à distribution variable et comprenant en outre :
un vilebrequin (9), comprenant une roue dentée (93) comprenant un ensemble de dents régulièrement réparties sur la circonférence de la roue et un espace de référence (G) dépourvu de dents,
un capteur de position angulaire (94) du vilebrequin, adapté pour détecter la présence d’une dent de la roue dentée (93) du vilebrequin,
un capteur de position angulaire (2) de l’arbre à cames, adapté pour détecter la présence d’une dent (10) de la roue dentée (1) de l’arbre à cames (91), et
une unité de traitement (95), adaptée pour recevoir les signaux de position du capteur de position angulaire (2) de l’arbre à cames et du capteur de position angulaire (94) du vilebrequin, et pour en déduire un état du cycle moteur,
dans lequel la roue dentée (1) de l’arbre à cames (91) est positionnée de sorte que la plage de positions angulaires du vilebrequin dans laquelle l’espace de référence dépourvu de dents (G) de la roue dentée du vilebrequin est en regard du capteur de position angulaire du vilebrequin (94) est incluse dans la plage de positions angulaires du vilebrequin dans laquelle une portion (16) d’au moins 35° dépourvue de front actif de dents de la roue dentée (1) d’arbres à cames est en regard du capteur de position angulaire (94) de l’arbre à cames.
[Revendication 11] Moteur à combustion interne (M) selon la revendication précédente, comprenant un arbre à cames d’admission et un arbre à cames d’échappement, comprenant chacun une roue dentée (CAMIN, CAMEX) selon l’une des revendications 1 à 7, le moteur comprenant en outre un capteur de position angulaire de chacun de l’arbre à cames d’admission et de l’arbre à cames d’échappement, et la roue dentée de l’arbre à cames d’admission et la roue dentée de l’arbre à cames d’échappement sont positionnées de sorte que la plage de positions angulaires du vilebrequin lors de laquelle l’espace de référence dépourvu de dents de la roue dentée du vilebrequin est en regard du capteur de position angulaire du vilebrequin soit : incluse dans une plage de positions angulaires du vilebrequin dans laquelle une portion dépourvue de front actif de dents de la roue dentée d’arbre à cames d’admission est en regard du capteur de position angulaire correspondant, ladite plage de positions angulaires du vilebrequin s’étendant d’au moins 10° supplémentaires dans le sens des aiguilles d’une montre, et
incluse dans une plage de positions angulaires du vilebrequin lors de laquelle une portion dépourvue de front actif de dents de la roue dentée d’arbre à cames d’échappement est en regard du capteur de position angulaire correspondant, ladite plage de positions angulaires du vilebrequin s’étendant d’au moins 10° supplémentaires dans le sens inverse des aiguilles d’une montre.
PCT/EP2020/068736 2019-07-08 2020-07-02 Roue dentee d'arbre a cames pour moteur a distribution variable a 3, 4, ou 6 cylindres WO2021004904A1 (fr)

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