L'invention concerne une cible pour la détermination de la positionThe invention relates to a target for determining the position
angulaire d'une pièce rotative, tel qu'un vilebrequin, d'un moteur à combustion interne. Les calculateurs de contrôle des moteurs à combustion interne ( EMS ou ECU en anglais, respectivement "Engine Management System" ou "Engine Control Unit") ont besoin de connaître avec précision la position longitudinale de chaque piston à l'intérieur de son cylindre, ainsi que le temps moteur (par exemple admission, compression, combustion-détente, échappement, pour un moteur à quatre temps), afin d'assurer la gestion du fonctionnement des dits moteurs dans les meilleures conditions. De façon classique, ces informations sont obtenues en solidarisant sur le vilebrequin une cible dentée destinée à tourner devant un capteur conçu pour détecter les dents et permettre ainsi de déterminer, en utilisant diverses méthodes logicielles, la position angulaire du vilebrequin et donc la position des pistons reliés à ce dernier par des bielles. Une gestion correcte du fonctionnement des moteurs à combustion interne impose également, notamment de détecter les éventuelles inversions du sens de rotation des dits moteurs. A cet effet, les techniques actuelles combinent, par exemple, les informations issues de la cible dentée précitée avec celles provenant d'une seconde source de mesures telle que celle consistant en une seconde cible solidarisée sur l'arbre à cames du moteur. Ces techniques actuelles imposent donc, outre l'utilisation d'une seconde source de mesures, de concevoir des méthodes logicielles spécifiques de traitement des données acquises qui s'avèrent, dans la pratique, relativement lourdes en termes de conception et de temps de calculs. La présente invention vise à pallier ces inconvénients et a pour principal objectif de fournir une cible pour la détermination de la position angulaire d'une pièce rotative, conçue pour permettre de détecter une éventuelle inversion du sens de rotation d'un moteur à combustion interne, à partir des seules informations fournies et utilisées en vue de la détermination de la position angulaire de cette pièce rotative. angular of a rotating part, such as a crankshaft, of an internal combustion engine. Internal combustion engine control computers (EMS or "engine control unit") need to know precisely the longitudinal position of each piston inside its cylinder, as well as that the engine time (for example admission, compression, combustion-expansion, exhaust, for a four-stroke engine), to ensure the management of the operation of said engines under the best conditions. Conventionally, this information is obtained by solidarisant on the crankshaft a toothed target intended to rotate in front of a sensor designed to detect the teeth and thus to determine, using various software methods, the angular position of the crankshaft and therefore the position of the pistons connected to the latter by connecting rods. Proper management of the operation of internal combustion engines also requires, in particular to detect any reversals of the direction of rotation of said engines. For this purpose, the current techniques combine, for example, the information from the aforementioned tooth target with those from a second source of measurements such as that consisting of a second target secured to the camshaft of the engine. These current techniques therefore require, in addition to the use of a second source of measurements, to design specific software methods of processing the acquired data which prove, in practice, relatively heavy in terms of design and calculation time. The present invention aims to overcome these drawbacks and its main purpose is to provide a target for determining the angular position of a rotating part, designed to detect a possible reversal of the direction of rotation of an internal combustion engine, from the only information provided and used to determine the angular position of this rotating part.
A cet effet, l'invention concerne une cible comportant une pluralité de repères angulaires ménagés sur sa périphérie et adaptés pour être détectés au moyen d'un capteur magnétique, lesdits repères angulaires étant disposés de façon à former une première série de repères angulaires équidistants répartis sur le pourtour de la cible, et adaptés pour être détectés lors de la rotation de ladite cible selon un premier sens de rotation correspondant au sens de rotation normal du moteur à combustion interne, ladite cible étant caractérisée, selon l'invention, en ce qu'elle présente une seconde série de repères angulaires positionnés chacun entre deux repères angulaires de la première série, lesdits repères angulaires étant séparés les uns des autres par des intervalles de longueurs différentes, et étant adaptés pour être détectés lors de la rotation de la cible selon son second sens de rotation. L'invention a donc consisté à réaliser une cible comportant deux séries de repères angulaires : • une première série de repères angulaires équidistants classiques, c'est à dire des repères angulaires tels que conventionnellement utilisés en vue de la détermination de la position angulaire de la pièce rotative, • et une seconde série de repères angulaires dont la répartition diffère de celle des repères angulaires de la première série, adaptés pour que leur détection par le capteur magnétique intervienne consécutivement à une inversion du sens de rotation du moteur. Selon cette conception et grâce notamment de la différence de répartition des repères angulaires des deux séries, les informations permettant de déterminer le sens de rotation découlent directement de celles fournies en vue de la détermination de la position angulaire de la pièce rotative. Ainsi, selon l'invention, les logiciels classiques actuels de détermination de la position angulaire d'une pièce rotative fournissent directement toutes les données nécessaires à la détection des éventuelles inversions du sens de rotation d'un moteur, de sorte que cette détection requiert simplement des modifications physiques minimes des cibles dentées actuelles. Par conséquent, l'invention permet, sans surcoûts matériels ni logiciels, d'ajouter une fonction de détection des inversions de rotation d'une pièce rotative à un dispositif actuellement uniquement conçu pour la détermination de la position angulaire de cette pièce rotative. To this end, the invention relates to a target comprising a plurality of angular markers formed on its periphery and adapted to be detected by means of a magnetic sensor, said angular marks being arranged to form a first series of equidistant angular marks distributed on the periphery of the target, and adapted to be detected during the rotation of said target in a first direction of rotation corresponding to the normal direction of rotation of the internal combustion engine, said target being characterized, according to the invention, in that it has a second series of angular marks each positioned between two angular marks of the first series, said angular marks being separated from each other by intervals of different lengths, and being adapted to be detected during rotation of the target according to its second direction of rotation. The invention therefore consisted in producing a target comprising two series of angular markers: a first series of conventional equidistant angular markers, ie angular markers as conventionally used for the determination of the angular position of the rotating part, and a second series of angular marks whose distribution differs from that of the angular marks of the first series, adapted so that their detection by the magnetic sensor occurs consecutively to a reversal of the direction of rotation of the motor. According to this design and thanks in particular to the difference in the distribution of the angular marks of the two series, the information making it possible to determine the direction of rotation derives directly from those supplied with a view to determining the angular position of the rotating part. Thus, according to the invention, the current conventional software for determining the angular position of a rotating part directly provides all the data necessary for the detection of any reversals of the direction of rotation of an engine, so that this detection simply requires minimal physical changes in current tooth targets. Consequently, the invention makes it possible, without any additional hardware or software costs, to add a rotation inversions detection function of a rotating part to a device currently only designed for determining the angular position of this rotating part.
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, les repères angulaires de la seconde série sont positionnés de façon que chaque intervalle séparant deux des dits repères angulaires soit contigu à au moins un intervalle de longueur différente. According to an advantageous embodiment of the invention, the angular references of the second series are positioned so that each interval separating two of said angular references is contiguous with at least one interval of different length.
De plus, afin d'obtenir une corrélation directe avec les variables utilisées par les logiciels classiques de détermination de la position angulaire d'une pièce rotative, qui calculent usuellement un ratio à partir de la valeur des trois derniers intervalles détectés, les repères angulaires de la seconde série sont avantageusement positionnés de façon à définir une succession de séquences identiques formées chacune de trois intervalles présentant trois longueurs différentes. Par ailleurs, l'invention s'applique notamment aux cibles présentant une bordure périphérique crénelée formée d'une succession de creux, délimités chacun par deux fronts radiaux, et de dents. Dans le cadre d'une telle application et avantageusement selon l'invention, chaque repère angulaire de la première série consiste en un des fronts radiaux délimitant un creux, et chaque repère angulaire de la seconde série consiste en l'autre front radial délimitant ledit creux. D'autres caractéristiques buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins : - la figure 1 est une vue schématique d'un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention de détermination de la position angulaire d'une pièce rotative, tel qu'un vilebrequin, - et la figure 2 est une vue de dessus partielle à échelle agrandie d'une portion de la périphérie de la cible de ce dispositif. L'invention décrite ci-dessous en référence aux figures vise : • la détermination de la position angulaire d'une pièce rotative, tel qu'un vilebrequin, d'un moteur à combustion interne, • et la détection d'une éventuelle inversion du sens de rotation de cette pièce rotative. Ce procédé est mis en oeuvre au moyen d'un dispositif de détermination tel que représenté à la figure 1 comportant : 30 • une cible 1 se présentant sous la forme d'un disque présentant une bordure périphérique crénelée, • un capteur magnétique 2, tel que capteur à reluctance variable, capteur magnéto résistif ou capteur à effet Hall, positionné en regard de la bordure 5 périphérique de la cible 1, et disposé de façon que son axe de mesure s'étende radialement par rapport à cette dernière, • et une unité de calcul 3 programmée pour analyser et traiter les signaux de détection délivrés par le capteur magnétique 2. De plus, la bordure crénelée du disque 1 utilisé comporte, de façon 10 usuelle, des créneaux R1...Rn uniformément répartis sur la périphérie du dit disque, et formés, chacun, d'une dent D1...Dn et d'un creux Cl ...Cn délimité par deux fronts radiaux F1-Fn, F'1-F'n, ladite série de créneaux étant classiquement interrompue au niveau d'une zone, dite zone de référence (non représentée), matérialisée par l'absence de x dents. 15 A titre d'exemple, les créneaux Rn sont au nombre de 58 uniformément répartis, tandis que la zone de référence est matérialisée par l'absence de deux dents Dn. De façon spécifique selon l'invention, les créneaux R1-Rn sont de forme adaptée pour que : 20 • les fronts radiaux F1Fn formant des fronts montants pour le capteur magnétique 2, lors d'une rotation de la cible 1 correspondant au sens de rotation normal du moteur (sens de rotation horaire de la cible 1 selon les dessins joints), constituent une première série de repères angulaires équidistants séparés par un intervalle Ti, 25 • les fronts radiaux F'1-F'n formant des fronts montants pour le capteur magnétique 2, lors d'une rotation de la cible 1 correspondant au sens de rotation inverse du moteur (sens de rotation anti-horaire de la cible 1 selon les dessins joints), constituent une seconde série de repères angulaires non équidistants séparés par des intervalles présentant trois valeurs différentes : 30 T'2, T'3. En l'exemple représenté à la figure 2, les repères angulaires de la seconde série définissent ainsi une succession de séquences identiques formées chacune de trois créneaux de largeurs globales respectives T'2, T'3, avec dans ce mode de réalisation particulier T'1 = Ti. In addition, in order to obtain a direct correlation with the variables used by the conventional software for determining the angular position of a rotating part, which usually calculate a ratio based on the value of the last three detected intervals, the angular marks of the second series are advantageously positioned so as to define a succession of identical sequences each formed of three intervals having three different lengths. Furthermore, the invention is particularly applicable to targets having a crenellated peripheral edge formed of a succession of hollows, each delimited by two radial fronts, and teeth. In the context of such an application and advantageously according to the invention, each angular reference of the first series consists of one of the radial fronts delimiting a hollow, and each angular reference of the second series consists of the other radial front delimiting said hollow . Other features and advantages of the invention will become apparent from the detailed description which follows with reference to the accompanying drawings which represent by way of non-limiting example a preferred embodiment. In these drawings: FIG. 1 is a diagrammatic view of an embodiment of a device according to the invention for determining the angular position of a rotating part, such as a crankshaft, and FIG. a partial top view on an enlarged scale of a portion of the periphery of the target of this device. The invention described below with reference to the figures aims at: • the determination of the angular position of a rotating part, such as a crankshaft, of an internal combustion engine, • and the detection of a possible inversion of the direction of rotation of this rotating part. This method is implemented by means of a determination device as represented in FIG. 1, comprising: a target 1 in the form of a disk having a crenellated peripheral border, a magnetic sensor 2, such variable-reluctance sensor, magnetoresistive sensor or Hall effect sensor, positioned facing the peripheral edge of the target 1, and arranged in such a way that its measurement axis extends radially with respect to the latter, and calculation unit 3 programmed to analyze and process the detection signals delivered by the magnetic sensor 2. In addition, the crenellated edge of the disk 1 used usually comprises slots R1 ... Rn uniformly distributed over the periphery of the said disc, and each formed of a tooth D1 ... Dn and a hollow C1 ... Cn delimited by two radial fronts F1-Fn, F'1-F'n, said series of slots being classically interrupted at calf of a zone, called reference zone (not shown), materialized by the absence of x teeth. By way of example, the slots Rn are 58 uniformly distributed, whereas the reference zone is represented by the absence of two teeth Dn. Specifically according to the invention, the slots R1-Rn are of suitable shape so that: • the radial edges F1Fn forming rising edges for the magnetic sensor 2, during a rotation of the target 1 corresponding to the direction of rotation the normal direction of the motor (clockwise direction of the target 1 according to the accompanying drawings) constitute a first series of equidistant angular marks separated by an interval Ti, the radial fronts F'1-F'n forming rising edges for the magnetic sensor 2, during a rotation of the target 1 corresponding to the opposite direction of rotation of the motor (anti-clockwise direction of the target 1 according to the accompanying drawings), constitute a second series of non-equidistant angular markers separated by intervals with three different values: 30 T'2, T'3. In the example shown in FIG. 2, the angular references of the second series thus define a succession of identical sequences each formed of three slots of respective overall widths T'2, T'3, with in this particular embodiment T ' 1 = Ti.
Les créneaux R1-Rn de la cible 1 selon l'invention présentent donc une forme asymétrique qui se traduit par l'obtention, en sortie du capteur magnétique 2, de signaux de détection présentant des signatures caractéristiques du sens de rotation de la cible 1, dont les éléments d'identification sont fournis par la mise en oeuvre d'un logiciel classique de détermination de la position angulaire d'une pièce rotative. En effet, la succession des valeurs T'1, T'2 et T'3 détectée par le capteur magnétique 2, va permettre de diagnostiquer sans erreur possible l'inversion de sens de rotation du moteur. The slots R1-Rn of the target 1 according to the invention therefore have an asymmetrical shape which results in obtaining, at the output of the magnetic sensor 2, detection signals having characteristic signatures of the direction of rotation of the target 1, whose identification elements are provided by the implementation of a conventional software for determining the angular position of a rotating part. Indeed, the succession of values T'1, T'2 and T'3 detected by the magnetic sensor 2, will allow to diagnose without error the reversal of direction of rotation of the motor.
Ainsi la forme spécifique de la bordure crénelée de la cible 1 selon l'invention permet, sans surcoûts matériels ni logiciels, d'ajouter une fonction de détection des inversions de rotation d'une pièce rotative à un dispositif initialement conçu pour la seule détermination de la position angulaire de cette pièce rotative. Dans le mode de réalisation détaillé, T'1 = T1 et il existe trois valeurs T'1, T'2 et T'3 distinctes. Les adaptations à la portée de l'homme du métier sont tout à fait possibles sans s'éloigner de l'invention, comme, par exemple, choisir deux valeurs T'1, T'2 distinctes seulement ou bien plus de trois. Le mode de réalisation présenté concerne une cible 1 crénelée. L'adaptation de la présente invention à une cible optique ou magnétique ne présente aucune difficulté particulière et ne saurait en aucun cas s'extraire de la portée de la présente invention. Thus, the specific shape of the crenellated edge of the target 1 according to the invention makes it possible, without additional hardware or software costs, to add a rotation inversions detection function of a rotating part to a device initially designed for the sole determination of the angular position of this rotating part. In the detailed embodiment, T'1 = T1 and there are three distinct values T'1, T'2 and T'3. Adaptations within the reach of those skilled in the art are quite possible without departing from the invention, as, for example, to choose two values T'1, T'2 distinct only or more than three. The embodiment presented relates to a crenellated target 1. The adaptation of the present invention to an optical or magnetic target presents no particular difficulty and can not in any case be outside the scope of the present invention.