Brevet FR2985034A1 — publié le 20130628

La présente invention concerne un procédé d'adaptation d'un seuil de détection d'un capteur d'arbre à cames pour véhicule automobile. Plus particulièrement, il s'agit d'améliorer la précision du signal électrique délivré par un capteur monté en face d'une roue dentée située en bout d'un arbre à cames d'un moteur d'un véhicule automobile. Les 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, c'est-à-dire pour déterminer pour chaque cylindre s'il est en phase d'admission, en phase de compression, en phase d'explosion ou en phase d'échappement. Ces capteurs comportent un générateur de champ magnétique (exemple : un aimant permanent), un moyen de détection du champ magnétique (cellule à effet Hall, cellule magnéto résistive MR, cellule magnéto résistive géante GMR,... par exemple) 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 générateur de champ magnétique peut être également une cible, composée d'un matériau magnétique, présentant des alternances de pôles Sud et Nord. Dans ce cas, le capteur intègre ou pas d'aimant permanent suivant le moyen de détection utilisé. Par la suite, on assimilera les pôles Sud et Nord aux dents et aux creux d'une cible mécanique. De manière connue et comme illustrée à la figure 1, un capteur 10 d'arbre à cames 16 est associé à une cible 14 solidaire d'un arbre à cames 16. Cette cible 14 se présente sous la forme d'un disque 15 dont la périphérie est dentée. Ces dents T1, T2, T3 ont sensiblement une même hauteur hl, h2, h3 mais des espacements (creux) C1, C2, C3 et des longueurs 12 ,13 différents de manière à réaliser un codage (connu en soi) du positionnement des cylindres dans le cycle de combustion d'un moteur thermique pour véhicule automobile. Le moyen de détection du champ magnétique, présent dans le capteur 10, mesure les variations du champ magnétique B générées par le passage des dents T1, T2, T3 devant le dit capteur 10 et détecte ainsi le passage des dents de la cible 14 devant lui. 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. Comme illustré à la figure 2a, pour déterminer la position de chaque cylindre dans le cycle du moteur on observe le signal représentant les variations du champ 35 magnétique B perçu par le capteur 10 d'arbre à cames 16 pendant un tour de la cible 14, c'est-à-dire selon un angle de rotation e de la cible 14. Ce signal présente une suite de créneaux D1, D2...Di correspondant chacun à la variation du champ magnétique B mesuré par le capteur 10 lorsqu'une dent Ti, T2...T, (cf. Figure 2b) passe devant le dit capteur 10. En mesurant l'espacement entre chaque créneau D1, D2... D, et la durée de chacun d'eux, il est possible de déterminer la position de chaque cylindre par rapport au cycle de combustion moteur. A cet effet, il est donc important de garantir la précision de la position des fronts électriques FE du signal généré par le capteur 10 vis-à-vis de la position des fronts mécaniques Fm de la cible 14. Chacun de ces fronts électriques étant représentatifs du passage des fronts mécaniques d'une dent T1, T2, T3. L'objectif est de réduire au minimum le déphasage du signal dû au fait que le capteur 10 et la cible 14 sont écartés l'un par rapport à l'autre d'une distance e variable. Le signal électrique généré par le capteur change d'état (haut ou bas) quand le signal magnétique croise un seuil de détection prédéterminé proportionnel à son amplitude. A ce changement d'état du signal électrique, c'est-à-dire à la détection d'un front ascendant ou descendant du signal magnétique correspond la détection d'une dent T1, T2, T3 ou d'un creux C1, C2, C3 de la cible 14. A chaque démarrage du moteur, la distance e entre la cible et le capteur (appelée aussi distance d'entrefer) ainsi que la tolérance sur la géométrie des dents Ti, T2, T3 sont inconnues. Il est difficile dans ces conditions de déterminer un seuil de détection d'un front ascendant et d'un front descendant des créneaux D1, D2, D3 du signal du champ magnétique B, car les valeurs minimum BMIN et maximum BmAx de ce champ magnétique B ne sont pas encore connues. En effet, les tolérances de montage de la cible 14 vis-à-vis du capteur 10, ainsi que les tolérances sur la géométrie des dents T1, T2, T3 créent des variations de la valeur minimum BMIN et maximum Buco du champ magnétique B. Il y a donc un risque tant que ces valeurs minimum et maximum BMIN et BmAx ne sont pas mesurées par le capteur 10, de fixer un seuil de détection trop haut et donc de ne pas détecter toutes les dents T1, T2, T3. Selon l'art antérieur, il est connu lors de la phase de développement du capteur 10, de mesurer, sur un véhicule type, la valeur minimum BMIN et la valeur maximum BmAx du champ magnétique B en fonction de la distance e entre le capteur et la cible, et de déterminer un seuil de détection d'initialisation Si, tel que BMIN Généralement, il est connu de l'art antérieur de mesurer la valeur maximum BMAX1 du signal lors du passage de la première dent T1 et de mesurer la valeur minimum BMIN1 lors du passage du premier creux C1. Lorsque ces deux valeurs maximum et minimum BMAX1 et BMIN1, du champ 5 magnétique B ont été mesurées, alors un seuil de détection d'utilisation est appliqué, il a pour valeur Sz = kzx (13mAx1 - BMIN1), avec la valeur de k2,comprise entre 0 et 1. Ce seuil de détection d'utilisation S2, est appliqué dès la détection du front ascendant de la 2ème dent. Il est de valeur plus élevée que le seuil de détection d'initialisation Si et réduit donc les déphasages ABa et Q6d, à des valeurs plus petites 10 Mar et Aedp qui sont plus appropriées pour une gestion précise des paramètres de fonctionnement du moteur (contrôle de l'injection par exemple). Puis, lorsqu'un tour complet de roue dentée a été effectué et qu'il est possible de déterminer le maximum des valeurs minimums BMIN et le minimum des valeurs maximum BMAX du champ magnétique B mesurées par le capteur 10, alors un seuil de 15 détection final S2 est appliqué et S2 = k2 x (BMAX BMIN) avec k2 > kz et la valeur de k2 comprise entre 0 et 1, augmentant ainsi la valeur du seuil de détection et réduisant encore le déphasage à des valeurs plus petites AeaF et AedF (cf. Figure 2a). Le seuil de détection final S2 tient donc compte des imperfections de la cible 14 (tolérances sur la géométrie des dents, centrage entre la cible 14 et le capteur 10), car il est calculé à partir des 20 variations de champ magnétique B mesurées par le capteur 10 sur un tour complet de roue dentée. Tant que les deux premières valeurs maximale 13mAm et minimale BMIN1 du champ magnétique n'ont pas été mesurées par le capteur 10, il est impossible de fixer la valeur du seuil de détection d'utilisation S2, supérieure à celle du seuil de détection 25 d'initialisation S1 sans risquer de ne pas détecter toutes les dents T1, T2...Ti. Par conséquent, selon l'art antérieur, le seuil de détection d'initialisation S1 est appliqué au premier front ascendant et au premier front descendant du signal, c'est-à-dire au premier créneau D1 représentatif du passage de la première dent T1. Et le seuil de détection d'utilisation S2, est appliqué au deuxième front ascendant du signal, c'est-à-dire 30 au deuxième créneau D2, représentatif du passage de la deuxième dent T2. L'invention propose lors du passage de la première dent T1 en face du capteur 10 d'appliquer un seuil de détection d'initialisation Si du front ascendant identique à l'art antérieur, c'est-à-dire BMIN S2') (cf. Figure 3a). Ce nouveau seuil de détection S3 est utilisé dès la détection du front 10 descendant de la première dent Tl. Comme illustré à la figure 3b, le déphasage AecIN issu de l'application de ce nouveau seuil de détection S3 est plus petit que le déphasage Md de l'art antérieur, résultant de l'application du seuil de détection d'initialisation Si. De plus, le nouveau seuil de détection d'utilisation S3 permet la détection du front descendant de la première dent T1 de manière certaine puisqu'il est de valeur comprise entre le seuil de 15 détection d'initialisation Si et le seuil de détection d'utilisation S2,. L'invention permet donc, en appliquant au premier front descendant le nouveau seuil de détection S3 de réduire le déphasage AedN lors du passage du front descendant de la première dent Ti la cible 14 devant le capteur 10.Autrement dit, on obtient une amélioration de la précision du passage des dents de la cible devant le 20 capteur dès le premier front descendant de la première dent. Après le passage du premier front descendant et la mesure de la première valeur minimum BmiNi du champ magnétique B, le procédé d'adaptation du seuil de détection est identique à celui de l'art antérieur. Plus précisément, le seuil de détection d'utilisation S2, est appliqué au front ascendant de la 2ème dent T2. Puis, lorsqu'un tour 25 complet de roue dentée a été effectué devant le capteur 10, alors le seuil de détection final S2 est appliqué et S2= k2 x (BMAX- BMIN) avec k2> k2,, réduisant encore le déphasage. L'invention permet donc de réduire le déphasage entre le signal électrique du capteur 10 et le passage de la première dent T1 de la cible 14 en face de ce dernier. L'invention améliore la précision sur la position de chaque cylindre lors du démarrage 30 moteur. REVENDICATIONS1. Procédé d'adaptation d'un seuil de détection d'un capteur (10) d'arbre à cames (16) pour véhicule automobile, le dit véhicule comportant au moins un arbre à cames (16), une cible (14) codée dentée associée à cet arbre à cames (16) et un capteur (10) de champ magnétique placé à proximité de la cible (14) pour détecter des variations de champ magnétique (B) induites par le passage des dents (T1, T2..T,) de la cible (14) à proximité du capteur (10), le dit capteur (10) délivrant un signal électrique comprenant des fronts ascendants et descendants représentatifs des dents (T1, T2...T,) et des creux (C1, C2...C,) de la cible (14), ledit procédé d'adaptation étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - étape 1 : mesure en continu par le capteur (10) de la valeur du champ magnétique (B) et détection du premier front ascendant du signal électrique, en fonction d'un seuil de détection d'initialisation S1 prédéterminé, - étape 2 : détermination de la valeur maximum BMAX1 du champ magnétique lors du passage de la première dent (T1), - étape 3 : détermination d'un nouveau seuil de détection S3, à appliquer pour la détection du premier front descendant du signal électrique, tel que : S3 = k3 X (BmAxi - S1) avec k3 un coefficient de valeur comprise entre 0 et 1. 2. Procédé d'adaptation, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur du coefficient k3 est comprise entre 0,45 et 0,65. 3. Procédé d'adaptation, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le seuil de détection d'initialisation (S1) est déterminé au préalable, lors d'une phase de développement du capteur (10), en fonction d'une amplitude du champ magnétique (B) mesurée pour une distance (e) maximale entre le capteur (10) et la cible (14). 4. Capteur (10) d'arbres à cames (16) mettant en oeuvre le procédé d'adaptation selon l'une quelconque des revendications précédentes. 5. Moteur à combustion interne comprenant un capteur (10) d'arbre à cames (16) selon la revendication précédente. 6. Véhicule automobile comprenant un capteur (10) d'arbre à cames (16), selon la revendication 4.