Brevet FR2447553A1 — publié le 19800822

L'invention concerne un dispositif pour détecter la vitesse de rotation et la position angulaire, indiquée par un repère, d'un arbre, notamment de l'arbre de vilebrequin d'un moteur à combustion interne, dispositif comportant un disque indicateur fixé sur 11 arbre, et qui porteisur sa zone péri phérique, une pluralité de subdivisions devant lesquelles est placé, à poste fixe, un détecteur de vitesse de rotation qui délivre une impulsion électrique pour chaque marque défilant devant lui, le dispositif comportant également un repère rapporté sur le disque indicateur, repère qui en passant devant une bobine d'induction de repèrage, induit dans celle-ci une impulsion de repèrage et comportant, en outre, un circuit d'exploitation pour les impulsions de repèrage, circuit qui contient au moins un comparateur. L'invention a pour but de réduire les impulsions parasites induites et dont l'amplitude dépend de la vitesse de rotation, ainsi que les impulsions parasites diffusées avec une amplitude quelconque lors de l'exploitation des impulsions électriques induites par le repère. A cet effet, l'invention concerne un dispositif caractérisé en ce que, à 11 entrée inversante du comparateur, est raccordée la bobine dtinduction de repérage, tandis qu'à l'entrée non inversante est appliquée une tension de seuil dépendant de la vitesse de rotation, cette tension étant obtenue par redressement des impulsions délivrées par le détecteur de vitesse de rotation à un organe RC. D'autres caractéristiques de l'invention permettent d'envisager d'autres formes avantageuses et des perfectionnements du dispositif défini ci-dessus. L'invention va être décrite plus en détail en se référant à des exemples de réalisation représentés sur les dessins ci-joints, dans lesquels t - la figure 1 est un schéma d'un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention, - 12 figure 2 est un diagramme montrant lté- volution en fonction de la vitesse de rotation des impulsions induites dans la bobine de repérage. - la figure 3 est un diagramme montrant en fonction de la vitesse de rotation, 1' évolution des impulsions induites par les subdivisions du disque indicateur. - les figures 4, 5 et 6 sont des diagrammes illustrant le mode d'intervention du circuit d'exploitation. - la figure 7 est le schéma d'un circuit complémentaire du circuit représenté sur la figure 1. - la figure 8 rassemble des diagrammes illustrant le mode d'intervention du circuit selon la figure 7, - la figure 9 est un schéma d'un autre exemple de réalisation du dispositif selon l'invention, - la figure 10 rassemble des diagrammes illustrant le mode d'intervention du circuit selon la figure 9. Le dispositif selon la figure I comporte un disque indicateur 1 constitué d'un matériau magnétisable et qui est fixé sur le vilebrequin 2 d'un moteur à combustion interne non représenté plus en détail. Le disque indicateur 1 porte, sur sa zone de bordure, une pluralité de subdivisions en forme de dents 3.En face de ces dents, est placée radialement, une bobine d'induction 4 jouant le rôle de détecteur de vitesse de rotation, cette bobine étant reliée à la masse par l'inter médiaire d'une diode D2 et étant raccordée à son autre extrémité par l'intermédiaire d'une diode 1 > 1 à un condensateur CI et à une résistance RI branchée en parallèle sur ce condensateur Chaque fois qu'une des dents du disque indicateur 1 passe devant la bobine d'induction 4, une impulsion de tension Uz est induite dans cellE-ci. Une telle succession d'impulsions pour une vitesse de rotation élevée du vilebrequin 2 est représentée sur la figure 1 en 5. En plus des subdivisions en forme de dents 3, est rapporté sur le disque indicateur 1, un repère 6 constitué d'un élément permanent en forme de bâton et auquel est associée une bobine de repérage fixe 7. Chaque fois que le repère 6 défile devant la bobine de repèrage 7, une impulsion de tension Um est obtenue dans celle-ci, l'évolution dans le temps de cette impulsion étant indiquée sur la figure 2 en 8, Les impulsions de repèrage 8 ont une grande amplitude lorsque la vitesse de rotation est élevée. Leur amplitude décroSt toutefois lorsque la vitesse de rotation dé croit comme cela est indiqué sur la figure 2 par les impulsions de repérage 81 et 82.Afin que ces impulsions de repèrage puissent autre correctement identifiées, même lorsque des impulsions parasites du type indiqué sur la figure 2 en 9 sont diffusées, le circuit d'exploitation pour les impulsions de repèrage contient un comparateur K1 à l'entrée non inversante (positive) 10 duquel est raccordé le condensateur C1 et la résistance RI par l'intermédiaire d'une résistance R4. Lors de chacune des impulsions de vitesse de rotation Uz induites dans la bobine 4 par lea subdivisions 3 en forme de dents du disque indicateur 1 le condensateur C1 est chargé par l'intermédiaire de la diode D1. Par l'intermédiaire de la résistance R1 s'effectue une décharge permanente. Celle-ci n'engendre toutefois qu'une faible ondulation de la tension Uc délivrée par le condensateur CI, et présente l'avantage que cette tension est proportionnelle à la vitesse de rotation n de l'arbre de vilebrequin 2. Uz constitue ainsi une tension de comparaison dépendant de la vitesse de rotation, gr & ce à laquelle la tension de repèrage considérée Um sera comparée dans le comparateur KI. Tant que la tension de repérage Um est supérieure à la tension de seuil Uc, la tension Ua apparaissant à la sortie du comparateur KI est ramenée à zéro comme l'indique le tracé médian en forme de méandres sur la figure 4. Par le flanc positif 12 qui intervient lors du franchissement vers le bas de la tension de seuil Ucw un multivibrateur monostable 14 est déclenché, multivibrateur qui a une période de stabilisation Ta constante tqui délivre en conséquence une impulsion de repèrage 15 rectangulaire. Comme on peut le voir d'après la figure 4 cette impulsion de sortie 15 ne commence pas lors du passage à zéro de la tension de repérage Um, mais la précède de Tf. Si la tension de comparaison Uv présente à l'entrée positive 10 du comparateur gl était constantes elle rendrait, selon la figure 5, l'avance Tf d'autant plus grande que la vitesse de rotation serait plus basse. Mais, comme, en tant que tension de comparaison, il est fait appel à la tension Uc sur le condensateur Clg une compensation intervient,si bien que l'impulsion de sortie 15 a une position constante par rapport au passage par zéro de la tension de repèrage Um. ainsi, on a, comme le montre la figure 4 pour différentes valeurs de la tension Uc du condensateur, une avance Uf par rapport au passage par zéro de la tension de repèrage Um, constante pour toutes les vitesses de rotation. La figure 7 représente un complément du dispo sitif de circuit représenté sur la figure 1, Grâce à ce complément, un segment angulaire peut être masqué. Par l'intermédiaire d'un transistor 16 branché en suiveur de tension, raccordé au condensateur CI et commandé par la tension Uc de ce condensateur, s'effectue, en passant par une résistance R3 la charge d'un second condensateur C2. A celui-ci est raccordé un commutateur électronique 17 qui, pour chacune des impulsions de repèrage Um,relie le condensateur C2 à une tension de référence négative Ur. La tension de sortie U3 d'un troisième comparateur K3 est alors positive. Par l'intermédiaire d'une porte OU 18, l'entrée du multivibrateur monostable 14 peut alors être maintenue à un niveau de tension positif si bien que le multivibrateur monostable 14 ne peut pas être déclenché par les impulsions de sortie Ua du premier comparateur XI. Après une telle impulsion de sortie Ua, le second condensateur C2 est chargé lentement par l'intermédiaire de la résistance R3g Jusqu'à ce que sa tension U2 soit égale à zéro. La tension de sortie U3 du troisième comparateur K3 est alors également nulle, ce qui a pour conséquence que le multivibrateur monostable 14 peut désormais être démarré. Si on est assuré que la tension Uc, comme cela est indiqué sur la figure 8 croit linéairement avec la vitesse de rotation N on peut dimensionner l'organe de temporisation R3 - C2 de façon telle que le passage par zéro est lieu indépendamment de la vi tesse de rotation après un segment angulaire déterminé.R3 et C2 peuvent être dimensionnés de façon telle que l'accroissement de la tension U2 du condensateur a2 se faisant dans le temps d'après une fonction exponentielle, puisse être représenté ap proximativement par une droite. Dans le cas d'une vitesse de rototation plus élevée, la tension Uc au condensateur C1 est alors élevée, la tension U2 au condensateur C2 s'élève alors rapidement vers zéro, le disque indicateur 1 en rotation étant alors parvenu selon la figure 8 à L'angle de rotation maximal Dans le cas de l1exemple de réalisation selon la figure 9 la suppression des impulsions parasites diffusées, d'amplitude quelconque, est obtenue de façon simple par l'utilisation de conducteurs parallèles 20 et 21, qui dans l'exemple de réalisation représenté, sont prévus sous la forme de conducteurs blindés individuellement. Comme dans le cas de 1' exemple selon la figure 1, la tension Uesappar issant au condensateur C1 du fait de la charge, est appliquée à l'entrée positive du comparateur K1 et ceci par l'intermédiaire d'une résistance R4 de haute valeur ohmique. En outre, il est ajouté un signal en provenance du conducteur 20 qui présente les mêmes propriétés que le conducteur 21, allant de la bobine de repérage 7 à l'entrée négative d'u comparateur KI, et qui est disposé parallèlement au conducteur 20. Le conducteur 20 est relié à la masse au voisinage de la bobine de repèrage 7 par l'intermédiaire d'une résistance R5 de haute valeur ohmique.Lorsqu'une impulsion parasite est diffusée sur le conducteur 21 la même impulsion parasite est également présente sur le conducteur parallèle 20. L'impulsion parasite est superposée additivement à la tension de seuil variable Uc, Si bien que la tension appliquée à l'entrée positive 10 du comparateur KI est dans l'ensemble plus élevée que la tension efficace à l'entrée négative 11. En conséquence, malgré les impulsions parasites qui se manifestent, la tension de sortie Ua reste sans être influencée à son niveau élevé. Ce n'est que lorsqu'une impulsion de repérage 8 est induite dans la bobine de repèrage 7 que la tension à l'en- trée négative 10 du comparateur XI peut devenir supérieure à celle de l'entrée positive 11, et que l'impulsion de sortie Ua peut Autre déclenchée de la façon visible sur la figure 10. REVENDiCÂTiONS I.- Dispositif pour détecter la vitesse de rotation et la position angulaire, indiquée par un repère, d'un arbre, notamment de l'arbre de vilebrequin d'un moteur à combustion interne, dispositif comportant un disque indicateur fixé sur l'arbres et qui porte sur sa zone périphérique une pluralité de subdivisions devant lesquelles est placé à poste fixe un détecteur de vitesse de rotation qui délivre une impulsion électrique pour chaque marque défilant devant lui, le dispositif comportant également un repère rapporté sur le disque indicateur, repère qui en passant devant une bobine d'induction de repèrage induit dans celle-ci une impulsion de repérage, et comportant en outre, un circuit d'exploitation pour les impulsions de repérage, circuit qui contient au moins un comparateur, dispositif caractérisé en ce que, à l'entrée inversante (îî) du cpmparateur (E1) est raccordée la bobine d'induction de repèrage (7) tandis qu'à l'entrée non inversante (Plus-) (10) est appliquée une tension de seuil (Uc) dépendant de la vitesse de rotation, cette tension étant obtenue par redressement des impulsions (Uz) délivrées par le détecteur de vitesse de rotation (4) à un organe RC, (R1, C1). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, à la sortie du comparateur (gl) est raccordé un multivibrateur monostable (14) qui a une période de stabilité (Ta) constante. 3.- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un autre comparateur (K3) est prévu à l'entrée inversante duquel est raccordé un second condensateur et qui est raccordé par un commutateur électronique selon la ca dence des impulsions de sortie du premier comparateur (go) à une tension de référence négative (Ur), une porte OU étant branchée en amont du multivibrateur monostable. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications I et 2, caractérisé en ce qu'il est prévu deux conducteurs (20, 21) s'étendant parallèlement l'un à l'autre, dont l'un (21) relie la bobine de repérage (7) avec l'entrée négative (11) du comparateur (ksi), tandis que l'autre (20) est raccordé à l'entrée positive (10) de ce comparateur.