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Capteur à effet Hall permettant de déterminer la position absolue d'un arbre de vilebrequin dans un moteur à combustion interne

IP.com Disclosure Number: IPCOM000033660D
Published in the IP.com Journal: Volume 5 Issue 1 (2005-01-25)
Included in the Prior Art Database: 2005-Jan-25
Document File: 3 page(s) / 44K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Domaine d'application : L'invention est relative à un dispositif permettant de délivrer de manière instantanée et précise la position absolue d'un vilebrequin à un calculateur de contrôle pour moteur à combustion interne. Etat de la Technique : Il existe divers types de capteurs de position pour déterminer la position et/ou la vitesse de rotation (ainsi que son sens de rotation) d'un vilebrequin, et plus généralement d'un solide en rotation autour d'un axe. Les plus utilisés dans le secteur automobile pour cette application sont des capteurs de type incrémental (une cible dentée est montée sur le vilebrequin et passe devant un capteur solidaire du bloc moteur par exemple). Ces capteurs ne permettent pas de distinguer le sens de rotation dudit vilebrequin pour la plupart. En outre, après une période prolongée d'arrêt moteur, ils ne sont en mesure de délivrer une information de position du vilebrequin qu'après une phase "d'apprentissage" se terminant par le repérage sur la roue cible d'une dent longue (étape dite "de synchronisation"). L'information de position n'est donc pas disponible dès la mise sous tension de l'unité de contrôle du moteur à combustion interne.

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S

Capteur à effet Hall permettant de déterminer la position absolue d'un arbre de vilebrequin dans un moteur à combustion interne

Idea: Frédéric Cantié, FR-Toulouse; François Lacombe, FR-Toulouse; Olivier Marle, FR-Toulouse;

Wim Teulings, FR-Toulouse

Domaine d'application :

L'invention est relative à un dispositif permettant de délivrer de manière instantanée et précise la position absolue d'un vilebrequin à un calculateur de contrôle pour moteur à combustion interne.

Etat de la Technique :

Il existe divers types de capteurs de position pour déterminer la position et/ou la vitesse de rotation (ainsi que son sens de rotation) d'un vilebrequin, et plus généralement d'un solide en rotation autour d'un axe. Les plus utilisés dans le secteur automobile pour cette application sont des capteurs de type incrémental (une cible dentée est montée sur le vilebrequin et passe devant un capteur solidaire du bloc moteur par exemple).

Ces capteurs ne permettent pas de distinguer le sens de rotation dudit vilebrequin pour la plupart. En outre, après une période prolongée d'arrêt moteur, ils ne sont en mesure de délivrer une information de position du vilebrequin qu'après une phase "d'apprentissage" se terminant par le repérage sur la roue cible d'une dent longue (étape dite "de synchronisation"). L'information de position n'est donc pas disponible dès la mise sous tension de l'unité de contrôle du moteur à combustion interne.

Il a été proposé de pallier ce dernier problème en employant, soit dans le capteur, soit dans le calculateur, un élément de mémorisation (de type mémoire EEPROM / RAM / FLASH) capable de stocker l'information relative à la dernière position relevée. Malheureusement, on ne peut alimenter ce type de mémoire en permanence sans décharger la batterie du véhicule, ce qui écarte les solutions de type RAM. Les mémoires de type FLASH, quant à elles, sont rarement disponibles dans les calculateurs moteur. De plus, leur nombre d'accès en lecture/écriture est limité, ce qui rend leur utilisation impossible dans la durée. En ce qui concerne le stockage directement à l'intérieur du capteur, les hautes températures rencontrés rendent l'implantation d'une mémoire très difficile, car les technologies EEPROM et FLASH ne sont pas fiables au-delà de 150°C alors que le capteur est soumis à ce genre de conditions.

En outre, l'information de position que délivrent les capteurs existants, issue du repérage de passage de dents de la cible de vilebrequin devant le capteur, est limitée en précision par le nombre de dents de ladite cible (généralement 60 dents). Ceci conduit à une précision de l'ordre de 6° de vilebrequin, voire 3° si le repérage des creux est réalisé en plus du repérage des dents. Or, la précision angulaire requise pour des applications de type allumage et injection modernes est de l'ordre de 0.5°. Dans les dispositifs antérieurs, une interpolation de la position du vilebrequin est donc réalisée par le calculateur d'injection pour déte...