Brevet FR2470386A1 — publié le 19810529

L'invention a pour objet un capteur pour détec- ter la vitesse de rotation et/ou un angle de rotation repéré d'un arbre à l'aide d'un plateau tournant avec l'arbre et com- portant sur son pourtour plusieurs segments se succédant dans le sens de rotation, chaque segment étant constitué par une dent et un intervalle entre dents adjacent, ces segments étant agencés mutuellement de façon congruente en ce qui concerne la distance à l'axe de la surface de pourtour des dents et des intervalles entre dents ainsi que la largeur des dents mesurée en direction périphérique. L'invention a pour but de réaliser dans le plateau d'un capteur de ce types de préférence en matière ferromagnétique, un repérage de la zone de bordure pouvant Otre détecté avec des moyens simples par rapport aux segments mutuellement congruents. L'invention concerne à cet effet, un capteur du type ci-dessus, caractérisé en ce que le repère de référence est constitué par un segment de repérage de référence non con- gruent adjacent à au moins deux segments angulaires congruents, ce segment se distinguant par l'absence d'une dent et étant agen- cé uniquement sous forme d'intervalle entre la dent d'un segment angulaire précédent et d'un segment angulaire suivant dans le sens de rotation* Suivant un mode de réalisation de l'invention, on obtient un montage d'exploitation particulièrement peu sujet aux pannes en ce que le segment de repérage de référence s'étend au moins sur la moitié de l'angle de rotation correspondant aux segments angulaires congruents, de préférence sur un angle de rotation deux fois plus grand que les segments angulaires con- gruents. - On obtient un autre mode de réalisation peu sujet aux pannes en ce que pour détecter le repère de référence, on utilise un compteur, notamment un compteur-chronomètreur. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exem- ple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation dans la di- rection de l'axe d'une partie d'un plateau de capteur conforme à l'invention correspondant à un secteur de 800 environ, - la figure 2 représente un montage d'exploitation pour le plateau de-capteur suivant la figure 1, 2,- - la figure 3 est un diagramme représentant en fonction du temps les impulsions de tension J produites par le dispositif de palpage indiqué en B sur la figure 1, - la figure 4 représente les variations en fonc- tion du temps du niveau de comptage N d'un compteur descendant, Le plateau de capteur S représenté sur la figure 1, par exemple réalisé en t8le de fer poinçonnée, est divisé sur son pourtour en segments a, par exemple au nombre de 36, chaque segment s'étendant sur 100 environ, Chacun de ces segments a comprend l'une des 36 dents dont celles qui appartiennent à des segments congruents sont désignées par les références numériques 1 à 6 sur la figure 1. A chaque segment appartiezt en outre, un intervalle entre dents 7 dont le fond est limité par une surfa- ce présentant un rayon r2, tandis que la surface qui limite le pourtour des dents présente un plus grand rayon rl. Le plateau S est monté sur l'arbre, désigné par W, d'un moteur à combustion interne, par exemple sur l'arbre de distributeur, mais, de préférence, sur le vilebrequin0 Lorsque ce plateau S tourne dans la direction indiquée par la flèche, ses dents passent l'une après l'autre devant un dispositif de palpage inductif E et induisent dans une bobine 8 appartenant à ce dispositif S et dans un montage d'exploitation associé, de courtes impulsions du type indiqué en Jl, J2p J3 etc... sur la figure 3, dès que les flancs arrière des dents 1, 2,, 3 passent devant le dispositif de palpage E. Pour que le plateau de capteur S puisse, dans une position angulaire déterminée, être associé à une opération de fonctionnement du moteur à combustion interne, par exemple pour déterminer le point d'allumage de l'un des cylindres de ce mo- teur, l'un des segments est, de la façon visible sur la figure 1, repéré par rapport aux autres segments identiques entre eux par un écart vis-àvis de la congruence. Ce repérage est obtenu en ce que dans le segment repéré, la dent correspondante 10, indi- quée en trait interrompu, est supprimée. On réalise ainsi devant la dent suivante 4, un intervalle 11 entre dents trois fois plus grand que les intervalles 7 entre dents appartenant aux segments congruents el, s29 s3 coo. s6e sa. Cela peut être dé- tecté avec des moyens simples dans un montage d'exploitation électronique. Avec l'intervalle 11 entre dents élargi, il est ainsi possible de distinguer le segment repéré des autres segments 2470O 3.- et de l'associer à l'opération de fonctionnement désiré du motE à combustion interne. Pour détecter les impulsions d'angles ou de denti J1, J2, J3 etc... et le repère de référence 31, c'est-à-dire l'intervalle 11 qui le représente, on utilise un détecteur uni- que, à savoir le dispositif de palpage inductif Bo Le système conforme à l'invention convient parti- culièrement pour l'utilisation d'un microprocesseur, non re- présenté sur les dessins. Pour décharger le microprocesseur, la mesure du repère de référence BM n'est effectuée que dans un faible domaine. Dans une phase initiale, ce domaine est sélec- tionné de façon telle que le repère de référence y tombe stre- ment. Pour détecter l'intervalle 11 ou le repère de référence 3, on utilise un compteur descendant indiqué sur la figure 2, en tant que compteur/chronométreur ZT. Le déroulement de la pha se de mesure décrite dans la suite est déterminé par un program de calcul. La phase de mesure commence quelques dents avant l'a rivée probable de l'intervalle 11. La phase de mesure est dé- terminée au cours d'une phase initiale décrite plus loin et com mençant lors du démarrage. Au début de la phase de mesure, on détermine d'a- bord à l'aide du compteur/chronomètreur ZT la durée de la pé- riode désignée par T sur la figure 3 et allant d'une dent à la dent suivante. Des impulsions de comptage Ir de fréquence dé- terminée fr sont alors envoyées au compteur/chronomètreur ZT. Le niveau de comptage N atteint pendant une telle durée de pé- riode est augmenté par le microprocesseur de la moitié de sa valeur et est utilisé pour mettre le chronométreur ZT sur la va leur initiale 1,5 T. Le départ du processus de comptage a lieu chaque fois lors de l'arrivée de l'impulsion de dent suivante Jn qui règle le compteur sur la valeur initiale 1,5 T à partir de laquelle il est ramené en séquence par les impulsions de comptage Ir à la valeur 0,5 T jusqu'à l'arrivée de la dent sUi- vante décalée de la durée de période T. -- Cependant, lorsque l'intervalle 11 est palpé, le compteur-chronomètreur ZT passe par zéro, comme cela est indiqu en Bo sur la figure 4, et émet alors un signal qui provoque alors, par exemple, le déclenchement d'un processus d'allumage dans la bobine d'allumage ZS de l'installation représentée sur la figure 2è Le processus d'allumage n'est pas déclenché direc- tement Dar le repère de référence (c' ±a-dire la dent suivante).Ce repère sert de référence pour le calcul de l'angle de fermeture et de l'angle d'ouverture. Par le signal de zéro Bo, le repère de référence IM peut être associé à la dent suivante. la phase initiale mentionnée précédemment se dé- roule comme suit: lors du démarrage, il doit d'abord se produi- re sur un ou deux tours du plateau S. un contr8le de la durée de période T allant d'une dent à la dent suivante, Dans le cas d'un intervalle de repérage, la durée de période est doublée. Cela est détecté directement par le microprocesseur qui peut donc déterminer cet intervalle. Pour faciliter la compréhension, on supposera, qu'au lieu d'un plateau S à 36 dents, comme celui représenté sur la figure 1, on a un plateau bien plus finement divisé et comportant un intervalle de repérage toutes les cent dents, cet intervalle servant de repère de référence. Lors de la détection de l'intervalle de repérage, un compteur est mis à zéro et comp- te dans le sens ascendant avec les impulsions de comptage Jn, Dès que la valeur 100 est atteinte, le repère de référence est ' placé à l'intérieur de l'installation. Cela a pour conséquence que dès que l'intervalle a été détecté, le calculateur peut lui- même compter cet intervalle. Pour effectuer le contrôle et la synchronisations on peut, pendant une courte durée pour chaque tour du plateau ou tous les deux ou trois tours de ce plateau, faire débuter la phase de mesure précédemment décrite, par exemple chaque fois qu'est atteint le niveau de comptage 96. Si, par suite d'une panne, si aucun intervalle n'arrive ou n'est détecté au cours de la phase de mesure, le calculateur doit être branché sur la phase initiale précédem- ment décrite et chercher l'intervalle suivant. le principal avantage du capteur conforme à l'in- vention, consiste en ce que le calculateur trouve automatiquement le repère de référence. - REVENDI CATIONS 1.- Capteur pour détecter la vitesse de rotation et/ou un angle de rotation déterminé par un repère de référencer d'un arbre (W), à l'aide d'un plateau tournant (S) avec cet ar- bre, ce plateau comportant sur son pourtour plusieurs segments angulaires disposés l'un à la suite de l'autre dans le sens de rotation, chacun d'eux étant constitué par une dent (1, 29 39 4, 5, 6) et un intervalle (7) entre dents adjacent, ces segments étant agencés pour être mutuellement congruents, et à l'aide d'un détecteur (E8) palpant ces segments, et produisant une impulsion angulaire lors du passage de chacune des dents, capteur caracté- risé en ce. que le repère de référence (BK) est constitué par un segment de repérage de référence non congruent adjacent à au moins deux segments angulaires congruents (s), ce segment se dis- tinguant par l'absence d'une dent et étant agencé uniquement sous forme d'intervalle (11) entre la dent (3) d'un segment an- gulaire précédent (s3) et d'un segment angulaire suivant dans le sens de rotation. 2,- Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le segment de repérage de référence (SM, 11) s'étend au moins sur la moitié de l'angle de rotation correspondant aux segments angulaires congruents (as a1, s2), de préférence sur un angle de rotation deux fois plus grand que lès segments angulaires congruents. 3,- Capteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que pour détecter le repère de référence (BM), on utilise un compteur, notamment un compteur-chronomètreur (ZT). 4,- Capteur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on prévoit en tant que compteur, un compteur descendant réglé à l'avance pour chaque impulsion angulaire (Jn) sur un niveau de comptage (N) correspondant sensiblement à une fois et demie le nombre des impulsions de comptage (Jr) relatives à un segment angulaire congruent et dont la fréquence peut être li- brement choisie, et en ce que le compteur descendant effectue un compte à rebours à partir de ce niveau de comptage lorsque le temps s'écoule et que l'angle de rotation s'accroit, en in- diquant le passage du segment de repérage de référence (SM) lors du passage par la position de zéro.