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FR2756627A1 - INSTALLATION FOR DETECTING THE ROTATION ANGLE AND THE STROKE OF VALVES OF A MULTI-CYLINDER INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents

INSTALLATION FOR DETECTING THE ROTATION ANGLE AND THE STROKE OF VALVES OF A MULTI-CYLINDER INTERNAL COMBUSTION ENGINE Download PDF

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FR2756627A1
FR2756627A1 FR9715200A FR9715200A FR2756627A1 FR 2756627 A1 FR2756627 A1 FR 2756627A1 FR 9715200 A FR9715200 A FR 9715200A FR 9715200 A FR9715200 A FR 9715200A FR 2756627 A1 FR2756627 A1 FR 2756627A1
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FR
France
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valve stroke
wheel
angle
stroke
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FR9715200A
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Ferdinand Grob
Udo Sieber
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Abstract

Installation caractérisée en ce qu'au moins deux des arbres, le vilebrequin ou le premier arbre à cames (10) ou le second arbre à cames ou un arbre des moyens de couplage comportent une roue phonique (17) détectée par un capteur pour générer un signal de sortie permettant de connaître la position angulaire respective de l'arbre concerné et l'angle de rotation entre les deux arbres à cames se détermine à partir des positions angulaires mesurées et des relations d'angle de phase prédéterminées entre les arbres concernés.Installation characterized in that at least two of the shafts, the crankshaft or the first camshaft (10) or the second camshaft or a shaft of the coupling means comprise a tone wheel (17) detected by a sensor to generate a output signal making it possible to know the respective angular position of the shaft concerned and the angle of rotation between the two camshafts is determined from the measured angular positions and the predetermined phase angle relationships between the shafts concerned.

Description

La présente invention concerne une installationThe present invention relates to an installation

de détection de l'angle de phase et/ou de la course de sou-  phase angle and / or support stroke detection

pape d'un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres comprenant au moins une soupape d'admission par cylindres, un vilebrequin et un arbre à cames entraînée avec une phase pré- déterminée par le vilebrequin ainsi qu'un autre arbre à cames entraîné à partir du premier arbre à cames par des moyens de  Pape of a multi-cylinder internal combustion engine comprising at least one intake valve per cylinder, a crankshaft and a camshaft driven with a phase predetermined by the crankshaft as well as another camshaft driven from of the first camshaft by means of

couplage comprenant au moins un autre arbre, la rotation re-  coupling comprising at least one other shaft, the rotation

lative des deux arbres à cames étant définie l'une par rap-  of the two camshafts being defined one by relative

port à l'autre et les deux arbres à cames déterminent la  port to port and the two camshafts determine the

fonction d'ouverture et de fermeture pour qu'une rotation re-  opening and closing function for rotation

lative des deux arbres à cames l'un par rapport à l'autre permette de modifier la course et/ou la durée d'ouverture des soupapes. Etat de la technique  lative of the two camshafts relative to each other allows to modify the stroke and / or the valve opening time. State of the art

Il est connu, dans des moteurs à combustion in-  It is known in internal combustion engines

terne à plusieurs cylindres ayant au moins une soupape d'admission par cylindre, de commander les soupapes à l'aide de deux arbres à cames; l'un des deux arbres à cames est par  dull multi-cylinder having at least one intake valve per cylinder, controlling the valves using two camshafts; one of the two camshafts is by

exemple commandé par le vilebrequin pour l'ouverture des sou-  example ordered by the crankshaft for the opening of the

papes alors que le second arbre à cames, relié au premier ar-  popes while the second camshaft, connected to the first ar-

bre à cames par des moyens de couplage, commande la fermeture  camshaft by coupling means, controls closing

des soupapes. Ces moyens de couplage sont conçus pour permet-  valves. These coupling means are designed to allow

tre une rotation relative des arbres à cames qui tournent à la même vitesse de rotation; cela permet de modifier la  be a relative rotation of the camshafts which rotate at the same speed of rotation; this allows you to change the

course des soupapes dans des plages très étendues. Un dispo-  valve stroke in very wide ranges. A provision

sitif permettant un tel réglage des arbres à cames est par  sitive allowing such adjustment of the camshafts is by

exemple connu selon le document PCT/DE 93/01248.  example known according to document PCT / DE 93/01248.

Dans ce dispositif connu de réglage, les arbres à cames sont reliés par une transmission de couplage à quatre pignons; un pignon de la transmission de couplage est relié  In this known adjustment device, the camshafts are connected by a coupling transmission with four pinions; a pinion of the coupling transmission is connected

solidairement au premier arbre à cames entraîné par le vile-  in solidarity with the first camshaft driven by the vile-

brequin et par les deux pignons intermédiaires, on entraîne  brequin and by the two intermediate gears, we drive

le pignon de sortie et ainsi le second arbre à cames. En ré-  the output gear and thus the second camshaft. In re-

glant en rotation le couplage entre les deux arbres à cames autour de l'axe du premier arbre à cames, on réalise un angle de rotation entre l'arbre à cames d'entraînement et l'arbre à cames entraîné. L'association biunivoque entre la position de  sliding the coupling between the two camshafts in rotation around the axis of the first camshaft, an angle of rotation is produced between the drive camshaft and the driven camshaft. The one-to-one association between the position of

couplage et l'angle de rotation et ainsi la course des soupa-  coupling and the angle of rotation and thus the stroke of the valves

pes permet grâce à une rotation relative des deux arbres à cames, de modifier la course et/ou la durée d'ouverture des soupapes dans une plage très large. Le débattement du moyen5 de liaison peut se faire à l'aide d'un capteur de position, par exemple d'un capteur angulaire de type potentiomètre et  pes allows, thanks to a relative rotation of the two camshafts, to modify the stroke and / or the opening time of the valves within a very wide range. The movement of the connecting means 5 can be done using a position sensor, for example an angular sensor of potentiometer type and

finalement de l'exploiter pour déterminer la course des sou- papes. Le dispositif connu constitue un système à méca-  finally to use it to determine the valve stroke. The known device constitutes a mechanical system.

nisme de course de soupapes variable (encore appelé système (VVH)) permettant de régler les soupapes d'admission d'un axe  variable valve stroke nism (also called system (VVH)) for adjusting the intake valves of an axis

de réglage commun à toutes les soupapes.  adjustment valve common to all valves.

La présente invention a pour but de détecter la  The object of the present invention is to detect the

course d'une soupape sans nécessiter de capteur de position.  valve stroke without the need for a position sensor.

Avantages de l'invention: La présente invention concerne une installation du type défini ci-dessus caractérisée en ce qu'au moins deux des arbres, le vilebrequin ou le premier arbre à cames ou le  Advantages of the invention: The present invention relates to an installation of the type defined above, characterized in that at least two of the shafts, the crankshaft or the first camshaft or the

second arbre à cames ou un arbre des moyens de couplage com-  second camshaft or a shaft of the coupling means

portent une roue phonique détectée par un capteur pour géné-  carry a tone wheel detected by a sensor for gener-

rer un signal de sortie permettant de connaître la position  rer an output signal allowing to know the position

angulaire respective de l'arbre concerné et l'angle de rota-  respective angular of the concerned tree and the angle of rotation

tion entre les deux arbres à cames se détermine à partir des positions angulaires mesurées et des relations d'angle de  tion between the two camshafts is determined from the angular positions measured and the angle relationships of

phase prédéterminées entre les arbres concernés.  predetermined phase between the trees concerned.

L'installation selon l'invention offre l'avantage de ne pas nécessiter de capteur de position pour détecter le  The installation according to the invention offers the advantage of not requiring a position sensor to detect the

débattement de la bielle mais d'utiliser les capteurs exis-  rod clearance but to use the existing sensors

tants déjà pour déterminer la position angulaire du vilebre-  already to determine the angular position of the crankshaft

quin et des arbres à cames en vue de la saisie de l'angle de rotation. A partir de l'angle de rotation relatif des deux arbres à cames, on détermine la course des soupapes grâce au  quin and camshafts for entering the rotation angle. From the relative angle of rotation of the two camshafts, the valve stroke is determined using the

couplage prédéterminé.predetermined coupling.

Dans une telle installation, on détermine l'angle  In such an installation, the angle is determined

de rotation ou la course des soupapes pour un moteur à com-  of rotation or the stroke of the valves for a

bustion interne à plusieurs cylindres à au moins une soupape  internal bust with several cylinders with at least one valve

d'admission par cylindre, en déterminant la position angu-  intake per cylinder, determining the angular position

laire du vilebrequin par détection d'une roue phonique reliée  laire du crilebrequin by detection of a connected tone wheel

au vilebrequin.to the crankshaft.

En outre, le second arbre à cames comporte une roue phonique détectée à l'aide d'un second capteur pour dé-  In addition, the second camshaft has a tone wheel detected using a second sensor to detect

terminer la phase (position angulaire) du second arbre à ca- mes. Les relations et conditions de phase entre le vilebrequin, le premier et le second arbre à cames et le cas échéant également un axe d'un moyen de couplage entre le pre- mier et le second arbre à cames étant prédéterminées comme cela est connu, on peut calculer l'angle de rotation entre les arbres à cames à partir des positions angulaires obtenues  complete the phase (angular position) of the second camshaft. The relationships and phase conditions between the crankshaft, the first and the second camshaft and, where appropriate, also an axis of a coupling means between the first and the second camshaft being predetermined as is known, it is known can calculate the angle of rotation between the camshafts from the angular positions obtained

pour le vilebrequin et le second arbre à cames.  for the crankshaft and the second camshaft.

Comme en outre, il est connu que le premier arbre à cames commande la fonction d'ouverture des soupapes  As in addition, it is known that the first camshaft controls the function of opening the valves.

d'admission et que le second arbre à cames commande la fonc-  intake and the second camshaft controls the function

tion de fermeture, la connaissance de l'angle de rotation permet de conclure sans équivoque quant à la course de la soupape. Suivant une autre caractéristique avantageuse, dans un premier développement intéressant, à la place de la  When the valve is closed, knowing the angle of rotation makes it possible to conclude unequivocally about the valve stroke. According to another advantageous characteristic, in an initial interesting development, in place of the

roue phonique du vilebrequin, on monte une seconde roue pho-  phonic wheel of the crankshaft, we mount a second phonic wheel

nique de phase sur le premier arbre à cames. L'exploitation commune des signaux de sortie des deux capteurs des arbres à cames permet une détection avantageuse de l'angle de rotation  phase nique on the first camshaft. The joint use of the output signals from the two camshaft sensors allows advantageous detection of the angle of rotation

(phase) et de la course des soupapes.  (phase) and valve stroke.

Selon un autre développement avantageux de l'invention, le second arbre à cames est équipé d'une roue phonique détectée par un capteur et cette seconde roue est  According to another advantageous development of the invention, the second camshaft is equipped with a tone wheel detected by a sensor and this second wheel is

reliée à la roue d'entraînement d'une transmission de cou-  connected to the drive wheel of a torque transmission

plage coopérant comme moyen d'entraînement de l'arbre à ca-  beach cooperating as drive means of the camshaft

mes, et cette roue est munie d'au moins un repère exploité à  mes, and this wheel is provided with at least one benchmark operated at

l'aide d'un capteur indépendant.using an independent sensor.

Selon un autre développement avantageux, on sup-  Another advantageous development is that

prime la roue phonique du vilebrequin et on utilise une autre roue phonique de phase, montée sur le premier arbre à cames et de plus un repère prévu sur la roue d'entraînement de la transmission de couplage, ce repère étant détecté à l'aide d'un capteur supplémentaire. En cas de fonctionnement non stationnaire du moteur à combustion interne, une solution  prime the phonic wheel of the crankshaft and another phase phonic wheel is used, mounted on the first camshaft and moreover a mark provided on the drive wheel of the coupling transmission, this mark being detected using 'an additional sensor. If the internal combustion engine is not stationary, a solution

particulièrement avantageuse se dégage notamment si, en plus, on détecte à l'aide d'un autre capteur, les dents de la roue de sortie de la transmission et on mesure ainsi l'angle de5 rotation instantané.  Particularly advantageous emerges in particular if, in addition, it detects using another sensor, the teeth of the output wheel of the transmission and thus measures the instantaneous angle of rotation.

Une exploitation particulière simple est égale- ment possible si le nombre de repères d'angle de la roue de sortie et de la roue phonique du vilebrequin se correspondent ou si le nombre des repères angulaires de la roue de sortie10 est un multiple entier du nombre de repères d'angle de la roue du capteur de vilebrequin ou inversement. Cela  Simple particular operation is also possible if the number of angle marks on the output wheel and the tone wheel of the crankshaft correspond or if the number of angular marks on the output wheel10 is an integer multiple of the number of angle marks on the crankshaft sensor wheel or vice versa. That

s'applique également de façon correspondante aux autres réa-  also applies correspondingly to the other rea-

lisations. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses: * la course de soupape est déterminée à partir de l'angle de rotation par une formule donnant la relation entre la course de soupapes et l'angle de rotation ou par un champ de courbes caractéristiques donnant la relation entre la  readings. According to other advantageous characteristics: * the valve stroke is determined from the angle of rotation by a formula giving the relationship between the valve stroke and the angle of rotation or by a field of characteristic curves giving the relationship between the

courbe de soupape et l'angle de rotation.  valve curve and angle of rotation.

* les calculs nécessaires sont effectués dans l'appareil de commande. * la roue phonique du moyen de couplage est la roue d'entraînement de la transmission de couplage ou la roue de sortie de la transmission de couplage, la roue  * the necessary calculations are made in the control unit. * the tone wheel of the coupling means is the drive wheel of the coupling transmission or the output wheel of the coupling transmission, the wheel

d'entraînement ou la roue de sortie ayant au moins un re-  drive wheel or the output wheel having at least one

père angulaire supplémentaire.additional angular father.

* le nombre des repères angulaires de la roue de sortie et le  * the number of angular marks on the output wheel and the

nombre des repères angulaires de la roue phonique du vile-  number of the angular references of the phonic wheel of the city-

brequin se correspondent ou représentent un multiple entier  brequin match or represent an integer multiple

l'un par rapport à l'autre.relative to each other.

* le nombre des repères angulaires sur la roue d'entraînement et de la roue phonique reliée au premier arbre à cames se  * the number of angular marks on the drive wheel and of the tone wheel connected to the first camshaft is

correspondent directement ou suivant un multiple entier.  correspond directly or according to an integer multiple.

* l'installation est appliquée à un moteur à combustion in-  * the installation is applied to an internal combustion engine

terne qui comporte en outre un capteur détectant la course  dull which further includes a sensor detecting the stroke

de soupapes, et compare le signal de sortie du capteur dé-  of valves, and compares the output signal from the sensor

tectant la course de soupapes et la course de soupapes cal-  sensing the valve stroke and the valve stroke cal-

culée à partir de l'angle de phase et, en cas de différence  abutment from the phase angle and, in case of difference

entre la course de soupapes mesurée et la course de soupa-  between the measured valve stroke and the valve stroke

pes calculée, elle considère qu'il y a défaillance du cap-  pes calculated, it considers that there is a failure of the cap-

teur de position et passe en mode de secours en utilisant la course de soupapes obtenue à partir de l'angle de phase comme signal réel pour la régulation de position du méca-  position sensor and goes into emergency mode using the valve stroke obtained from the phase angle as an actual signal for regulating the position of the mechanism.

nisme de réglage de la course de soupapes.  valve stroke adjustment mechanism.

* dans des conditions de fonctionnement prédéterminées du mo-  * under predetermined operating conditions of the mo-

teur à combustion interne, notamment en cas de ralenti et/ou de charges partielles, la course de soupapes obtenue  internal combustion engine, in particular in the event of idling and / or partial loads, the valve stroke obtained

à partir de l'angle de phase est utilisée pour la régula-  from the phase angle is used for the regulation

tion et pour les autres conditions de fonctionnement du mo-  tion and for the other operating conditions of the mo-

teur à combustion interne, la valeur réelle de la course de soupapes obtenue à partir du capteur de course de soupapes  internal combustion engine, the actual value of the valve stroke obtained from the valve stroke sensor

est utilisée pour la régulation.is used for regulation.

Un exemple de réalisation de l'invention sera dé-  An exemplary embodiment of the invention will be shown

crit ci-après à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique du vilebrequin et des  crit below using the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a schematic view of the crankshaft and

arbres à cames ainsi que des moyens de couplage correspon-  camshafts as well as corresponding coupling means

dants,dants,

- la figure 2 montre un schéma par blocs du système de sou-  - Figure 2 shows a block diagram of the support system

pape à variation mécanique, - la figure 3 montre les courbes de la course de soupape en fonction de l'angle du vilebrequin pour différents angles  mechanical variation valve, - figure 3 shows the curves of the valve stroke as a function of the angle of the crankshaft for different angles

de phase entre les deux arbres à cames.  phase between the two camshafts.

Description:Description:

La figure 1 montre les composants d'un moteur à combustion interne nécessaires à la compréhension de l'invention appliquée à un moteur à double arbre à cames, à course de soupape variable. Les deux arbres à cames 10, 11 sont reliés par une transmission de couplage à quatre pignons 12, 13, 14, 15; le premier pignon 15 de la transmission de couplage est solidaire du premier arbre à cames 10 entraîné par le vilebrequin 19; les deux pignons intermédiaires 13, 14 entraînent la roue de sortie 12 et ainsi le second arbre à cames 11. Pour le réglage en rotation du moyen de couplage 16  FIG. 1 shows the components of an internal combustion engine necessary for understanding the invention applied to an engine with double camshaft, with variable valve stroke. The two camshafts 10, 11 are connected by a coupling transmission with four pinions 12, 13, 14, 15; the first pinion 15 of the coupling transmission is integral with the first camshaft 10 driven by the crankshaft 19; the two intermediate pinions 13, 14 drive the output wheel 12 and thus the second camshaft 11. For the rotation adjustment of the coupling means 16

autour de l'axe de l'arbre à cames 10, on a un angle de rota-  around the axis of the camshaft 10, there is an angle of rotation

tion (angle de phase) entre l'arbre à cames moteur et l'arbre à cames entraîné. L'association biunivoque de la position de couplage et l'angle de phase et ainsi la course des soupapes permet d'utiliser le débattement du moyen de couplage 16 comme mesure de la course des soupapes. La présente invention permet d'utiliser une autre solution pour détecter la course d'une soupape. Comme cela est indiqué à la figure 1, une roue phonique 17 de phase est reliée solidairement à l'arbre à cames 11 et tourne ainsi avec cet arbre à cames 11. A sa périphérie, la roue phonique 17 comporte un nombre prédéterminé de repères détectés par le détecteur de phase 18. Le détecteur de phase 18 est par exem- ple un capteur inductif ou un capteur à effet Hall ou encore  tion (phase angle) between the engine camshaft and the driven camshaft. The one-to-one association of the coupling position and the phase angle and thus the valve stroke makes it possible to use the clearance of the coupling means 16 as a measure of the valve stroke. The present invention makes it possible to use another solution to detect the stroke of a valve. As indicated in FIG. 1, a phase phonic wheel 17 is integrally connected to the camshaft 11 and thus rotates with this camshaft 11. At its periphery, the phonic wheel 17 has a predetermined number of detected marks by the phase detector 18. The phase detector 18 is for example an inductive sensor or a Hall effect sensor or else

un capteur optique émettant une impulsion de tension au pas- sage de chaque repère angulaire de la roue phonique 17. Ce capteur permet de déterminer l'angle de la roue phonique 1715 et ainsi de l'arbre à cames 11.  an optical sensor emitting a voltage pulse at the passage of each angular reference mark of the tone wheel 17. This sensor makes it possible to determine the angle of the tone wheel 1715 and thus of the camshaft 11.

En parallèle au capteur de phase 18, un capteur de vitesse de rotation 20 associé au vilebrequin 19 détecte la position du vilebrequin 19 par exemple par détection d'une  In parallel to the phase sensor 18, a speed sensor 20 associated with the crankshaft 19 detects the position of the crankshaft 19 for example by detecting a

roue phonique 21 solidaire du vilebrequin, et ayant à sa sur-  phonic wheel 21 integral with the crankshaft, and having at its

face un grand nombre de repères angulaires de même nature,  facing a large number of angular landmarks of the same nature,

équidistants; un repère de référence est formé par la sup-  equidistant; a reference mark is formed by the sup-

pression d'un ou deux repères d'angle. Les trous ainsi réali-  pressure of one or two corner marks. The holes thus made

sés sont détectés de manière connue par l'appareil de  ses are detected in a known manner by the

commande 22 qui reçoit les signaux des différents capteurs.  control 22 which receives the signals from the various sensors.

L'appareil de commande 22 exploite les signaux et effectue  The control unit 22 processes the signals and performs

des calculs pour la saisie des angles de rotation ou la sai-  calculations for entering rotation angles or entering

sie des courses de soupape.sie valve strokes.

A l'aide d'un algorithme comme celui par exemple servant à un réglage variable d'arbres à cames, on exploite les signaux des capteurs dans l'appareil de commande 22 et on  Using an algorithm such as that used for example for a variable adjustment of camshafts, the signals from the sensors in the control unit 22 are used and

détermine l'association entre la roue phonique d'arbre à ca-  determines the association between the phonic shaft of camshaft

mes ou roue phonique de phase 17 et la roue phonique 21 du vilebrequin. La relation de phase ainsi obtenue correspond à un angle de rotation entre le premier arbre à cames 10 et le second arbre à cames 11 dans l'hypothèse o l'arbre à cames  mes or phase phonic wheel 17 and phonic wheel 21 of the crankshaft. The phase relationship thus obtained corresponds to an angle of rotation between the first camshaft 10 and the second camshaft 11 on the assumption that the camshaft

est relié rigidement en phase au vilebrequin 19.  is rigidly connected in phase with the crankshaft 19.

L'association entre la relation de phase mesurée et l'angle de rotation est prédéterminée de manière biunivoque si le  The association between the measured phase relationship and the angle of rotation is one-to-one predetermined if the

montage du capteur et des arbres est donné de manière biuni-  mounting of the sensor and the shafts is given in a bi-

voque. Si cette condition est remplie, il est possible de dé- terminer cette course de soupapes à partir de la phase mesurée en utilisant la relation fixe, connue, entre l'angle5 de phase entre les deux arbres à cames et la course des sou-  voque. If this condition is fulfilled, it is possible to determine this valve stroke from the measured phase using the fixed, known relationship between the phase angle5 between the two camshafts and the stroke of the

papes. Si à la place de la roue phonique de vilebrequin  popes. If instead of the crankshaft tone wheel

21, on fixe une seconde roue phonique de phase ou roue phoni-  21, a second phase phonic wheel or phonetic wheel is fixed

que d'arbre à cames 23 sur le premier arbre à cames 10 et que l'on détecte cette roue à l'aide de son propre capteur 24, on peut utiliser les signaux de sortie de ce capteur pour l'exploitation. A partir des signaux de sortie de cet autre capteur, on peut déterminer la position angulaire du premier  that camshaft 23 on the first camshaft 10 and that this wheel is detected using its own sensor 24, one can use the output signals of this sensor for operation. From the output signals of this other sensor, we can determine the angular position of the first

arbre à cames et ainsi, en tenant compte de la position angu-  camshaft and so, taking into account the angu-

laire obtenue à partir du second arbre à cames, on peut en  the area obtained from the second camshaft, we can

déduire la course de soupapes.deduct the valve stroke.

Selon un autre développement de l'invention, on combine la roue phonique de phase 17 à la roue de sortie 12 de la transmission de couplage, roue assurant l'entraînement  According to another development of the invention, the phase phonic wheel 17 is combined with the output wheel 12 of the coupling transmission, the wheel ensuring the drive

de l'arbre à cames 11; pour cela, on prévoit un repère angu-  the camshaft 11; for this, an angular reference is provided

laire sur cette roue de sortie 12 qui est détecté par un cap-  area on this output wheel 12 which is detected by a cap-

teur de phase 18 ou 27 placé à un emplacement approprié; le signal de sortie de ce capteur est exploité par l'appareil de  phase 18 or 27 placed in an appropriate location; the output signal from this sensor is processed by the

commande 22. Au cas o à la place de la roue phonique de vi-  command 22. In case o instead of the phonic wheel of vi-

lebrequin 21, on utilise une autre roue phonique de phase 23  lebrequin 21, we use another phase phonic wheel 23

sur l'arbre à cames 10, on peut avoir la réalisation sui-  on the camshaft 10, we can have the following realization

vante: la roue de phase supplémentaire 23 peut être combinée à la roue d'entraînement 15 de la transmission de couplage en prévoyant un repère sur cette roue d'entraînement 15 détecté  boasts: the additional phase wheel 23 can be combined with the drive wheel 15 of the coupling transmission by providing a mark on this detected drive wheel 15

par le capteur de phase 24 supplémentaire pour générer un si-  by the additional phase sensor 24 to generate a

gnal de sortie que peut exploiter l'appareil de commande 22.  general output that can be operated by the control unit 22.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, on détecte les repères d'angle de la roue de  According to another embodiment of the invention, the angle marks of the wheel are detected.

sortie 12 à l'aide d'un autre capteur 24a. Le signal de sor-  output 12 using another sensor 24a. The exit signal

tie correspondant permet de déterminer dans l'appareil de commande 22 ainsi l'angle de rotation instantané de la roue de sortie. Cette procédure convient tout particulièrement  tie corresponding allows to determine in the control unit 22 and the instantaneous angle of rotation of the output wheel. This procedure is particularly suitable

pour le fonctionnement non stationnaire du moteur à combus-  for non-stationary operation of the combustion engine

tion interne. L'exploitation est particulièrement simple, si le nombre de repères angulaires de la roue de sortie 12 et de la roue phonique de vilebrequin 21 se correspondent ou si le nombre des repères angulaires de la roue de sortie 12 est un multiple entier du nombre des repères angulaires de la roue phonique de vilebrequin 21 ou inversement. Cela s'applique de manière correspondante si à la place de la roue phonique de vilebrequin 19, la roue d'entraînement 15 de la transmission de couplage, reliée à l'arbre à cames 10 est utilisée pour  internal tion. Operation is particularly simple, if the number of angular marks on the output wheel 12 and the crankshaft tone wheel 21 correspond or if the number of angular marks on the output wheel 12 is an integer multiple of the number of marks angles of the crankshaft tone wheel 21 or vice versa. This applies correspondingly if instead of the crankshaft tone wheel 19, the drive wheel 15 of the coupling transmission, connected to the camshaft 10 is used for

l'exploitation.exploitation.

La détermination de la course de soupapes à par-  Determining the valve stroke from

tir de l'angle de rotation entre les deux arbres à cames sera  shot of the angle of rotation between the two camshafts will

décrite ci-après à l'aide des figures 2 et 3.  described below using Figures 2 and 3.

Selon la figure 2, on décompose le système de  According to FIG. 2, the system of

soupapes variables de la culasse du moteur à combustion in-  variable valves of the cylinder head of the internal combustion

terne en deux systèmes partiels à savoir la transmission de couplage 25 et l'entraînement de soupape 26. La relation fonctionnelle entre la transmission de couplage 25 et l'entraînement de soupape 26 se représente suivant la chaîne indiquée à la figure 2. Selon cette figure, la position du moyen de couplage 16 de la transmission de couplage 25 fixe  dull in two partial systems, namely the coupling transmission 25 and the valve drive 26. The functional relationship between the coupling transmission 25 and the valve drive 26 is represented according to the chain indicated in FIG. 2. According to this figure , the position of the coupling means 16 of the fixed coupling transmission 25

l'angle de phase ou de rotation entre le premier arbre à ca-  the phase or rotation angle between the first camshaft

mes 10 et le second arbre à cames 11. La position de couplage  mes 10 and the second camshaft 11. The coupling position

KS influence directement la transmission de couplage 25.  KS directly influences the coupling transmission 25.

L'angle de rotation VW représente la courbe de contour de came des deux arbres à cames. Dans le cas de l'entraînement  The angle of rotation VW represents the cam contour curve of the two camshafts. In the case of training

variable de soupape 26, la forme du contour de l'arbre à ca-  valve variable 26, the shape of the camshaft outline

mes 10 s'ajoute à la forme de contour de l'arbre à cames 11  mes 10 is added to the contour shape of the camshaft 11

par un mécanisme particulier pour donner une courbe de soulè-  by a special mechanism to give a lift curve

vement de soupapes. On obtient de cette manière, un faisceau continu de courbes de soulèvement de soupapes. La figure 3  valves. In this way, a continuous bundle of valve lift curves is obtained. Figure 3

montre ces courbes de soulèvement des soupapes.  shows these valve lift curves.

La figure 3 représente la course de soupapes VH en millimètre en fonction de l'angle de vilebrequin en degrés (kW). Le faisceau de courbes représente les fonctions de la course d'admission; le paramètre du faisceau est l'angle de phase ou angle de rotation entre le premier arbre à cames 10 et le second arbre à cames 11. L'angle de phase définit ainsi de manière biunivoque la courbe de soulèvement de soupapes et la course de soupapes. La relation angle de rotation/course de soupapes se détermine soit sous la forme d'une formule, soit comme cela est représenté à la figure 3 par un champ de courbes caractéristiques. La connaissance de l'angle de phase suffit ainsi pour obtenir la course de soupapes VH à l'aide d'une formule appropriée ou en utilisant le champ de courbes caractéristiques. Le calcul ou l'exploitation sont faits par l'appareil de commande 22 du moteur à combustion interne. Le champ de courbes caractéristiques nécessaire à l'exploitation est enregistré dans une mémoire du processeur de l'appareil  Figure 3 shows the valve stroke VH in millimeters as a function of the crankshaft angle in degrees (kW). The bundle of curves represents the functions of the intake stroke; the beam parameter is the phase angle or angle of rotation between the first camshaft 10 and the second camshaft 11. The phase angle thus unambiguously defines the valve lift curve and the valve stroke . The angle of rotation / valve stroke relationship is determined either as a formula or as shown in Figure 3 by a field of characteristic curves. Knowledge of the phase angle is therefore sufficient to obtain the valve stroke VH using an appropriate formula or using the field of characteristic curves. The calculation or the operation is made by the control unit 22 of the internal combustion engine. The field of characteristic curves necessary for operation is saved in a memory of the processor of the device.

de commande.control.

A côté du faisceau de courbes représentant les fonctions de la course d'admission avec réglage variable des arbres à cames, la figure 3 montre également une fonction de  Next to the bundle of curves representing the functions of the intake stroke with variable adjustment of the camshafts, Figure 3 also shows a function of

courbe d'admission pour une commande classique KSt, c'est-à-  intake curve for a conventional KSt control, i.e.

dire sans réglage des arbres à cames. Cette figure montre également le changement de charge OT et le point mort bas UT  say without adjusting the camshafts. This figure also shows the load change OT and the bottom dead center UT

ainsi que la durée d'ouverture de soupape OD en degrés KW.  as well as the OD valve opening time in degrees KW.

La course de soupapes mesurée comme cela a été décrit ci-dessus peut s'utiliser comme signal de référence dans une installation ayant un capteur de position pour le mécanisme de réglage de l'arbre à cames, pour calibrer ce capteur de position. Pour une telle opération de calibrage, il n'existe pas de solution simple et pratique. De plus, la détection selon l'invention de la course de soupapes peut servir de signal de comparaison pour le signal du capteur de position dans le cadre d'un concept de sécurité. Lors de la commande du remplissage des cylindres exclusivement par la course de soupape, la surveillance des signaux réels de la  The valve stroke measured as described above can be used as a reference signal in an installation having a position sensor for the camshaft adjustment mechanism, to calibrate this position sensor. For such a calibration operation, there is no simple and practical solution. Furthermore, the detection according to the invention of the valve stroke can serve as a comparison signal for the position sensor signal within the framework of a safety concept. When controlling cylinder filling exclusively through the valve stroke, monitoring of the actual signals from the

course de soupapes a une grande importance. Cette sur-  valve stroke is of great importance. This over-

veillance se réalise de manière simple en ce que la course de  vigilance is carried out in a simple manner in that the course of

soupapes calculée à partir de l'angle de rotation est compa-  valves calculated from the angle of rotation is compa-

rée à la course de soupapes mesurée et en cas de déviation  value at the measured valve stroke and in case of deviation

prédéterminée, on considère qu'il y a un défaut.  predetermined, it is considered that there is a defect.

Un système équipé d'un capteur de position permet  A system equipped with a position sensor allows

un fonctionnement de secours en cas de détection de la dé-  emergency operation in the event of detection of the

faillance du capteur de position; pour cela, on utilise comme signal réel de la.régulation de position du mécanisme  position sensor failure; for this, we use as real signal the position regulation of the mechanism

de réglage de la course de soupapes, le premier signal de course de soupapes obtenu selon l'invention. La détection se- lon l'invention de la course de soupapes peut également rem-5 placer complètement les capteurs de position utilisés actuellement. Cette possibilité est particulièrement impor-  adjusting the valve stroke, the first valve stroke signal obtained according to the invention. Detection according to the invention of the valve stroke can also completely replace the position sensors currently used. This possibility is particularly important.

tante si à cause de la construction, le mécanisme de réglage de l'arbre à cames ne permet qu'une position du capteur de position dans la culasse, liée à des conditions d'utilisation10 extrêmes telles qu'une température élevée et la circulation d'huile du moteur.  aunt if due to the construction, the camshaft adjustment mechanism only allows one position of the position sensor in the cylinder head, linked to extreme conditions of use10 such as high temperature and circulation of engine oil.

Lorsque le moteur à combustion interne tourne au ralenti ou à charge partielle, il faut selon l'expérience, une régulation du remplissage des cylindres ayant un pouvoir de résolution élevé. Pour cela, il faut un signal réel de la course de soupape étalée de manière correspondante pour la  When the internal combustion engine is idling or at partial load, experience has shown that regulation of cylinder filling has high resolving power. This requires a real signal of the correspondingly spread valve stroke for the

régulation du mécanisme de réglage de la course de soupapes.  regulation of the valve stroke adjustment mechanism.

Si le signal fourni par le capteur de position ne satisfait  If the signal from the position sensor does not satisfy

pas à ces conditions dans la plage de charge partielle consi-  not under these conditions in the partial load range considered

dérée, il faut prendre des mesures supplémentaires comme par exemple appliquer au signal de sortie du capteur de position un coefficient d'amplification plus important. Ces moyens supplémentaires peuvent être éliminés si la saisie selon l'invention de la course de soupapes présente la résolution déjà demandée. Dans ce cas, pour la régulation du mécanisme de réglage de la course de soupapes au ralenti et en charges partielles, on utilise avantageusement le signal réel de la course de soupapes obtenue par le capteur de phase ou le  additional measures must be taken, such as applying a higher amplification coefficient to the output signal from the position sensor. These additional means can be eliminated if the input according to the invention of the valve stroke has the resolution already requested. In this case, for regulating the mechanism for adjusting the valve stroke at idle and at partial loads, the actual valve stroke signal obtained by the phase sensor or the sensor is advantageously used.

moyen de rotation.means of rotation.

]11] 11

Claims (8)

R E V E N D I C A T IONSR E V E N D I C A T IONS 1 ) Installation de détection de l'angle de phase et/ou de la course de soupape d'un moteur à combustion interne à plu-  1) Installation for detecting the phase angle and / or the valve stroke of a multiple internal combustion engine sieurs cylindres comprenant au moins une soupape d'admission5 par cylindres, un vilebrequin et un arbre à cames entraînée avec une phase prédéterminée par le vilebrequin ainsi qu'un autre arbre à cames entraîné à partir du premier arbre à ca- mes par des moyens de couplage comprenant au moins un autre arbre, la rotation relative des deux arbres à cames étant dé-10 finie l'une par rapport à l'autre et les deux arbres à cames déterminent la fonction d'ouverture et de fermeture pour qu'une rotation relative des deux arbres à cames l'un par rapport à l'autre permette de modifier la course et/ou la du- rée d'ouverture des soupapes,15 caractérisée en ce qu' au moins deux des arbres, le vilebrequin ou le premier arbre à cames (10) ou le second arbre à cames (11) ou un arbre des moyens de couplage comportent une roue phonique (17) détectée par un capteur pour générer un signal de sortie permettant de  several cylinders comprising at least one inlet valve5 per cylinder, a crankshaft and a camshaft driven with a predetermined phase by the crankshaft as well as another camshaft driven from the first camshaft by means of coupling comprising at least one other shaft, the relative rotation of the two camshafts being defined relative to each other and the two camshafts determine the opening and closing function so that a rotation relative of the two camshafts with respect to one another makes it possible to modify the stroke and / or the opening time of the valves, characterized in that at least two of the shafts, the crankshaft or the first camshaft (10) or the second camshaft (11) or a shaft of the coupling means comprise a tone wheel (17) detected by a sensor to generate an output signal making it possible to connaître la position angulaire respective de l'arbre concer-  know the respective angular position of the shaft concerned né et l'angle de rotation (VW) entre les deux arbres à cames se détermine à partir des positions angulaires mesurées et  born and the angle of rotation (VW) between the two camshafts is determined from the angular positions measured and des relations d'angle de phase prédéterminées entre les ar-  predetermined phase angle relationships between the ar- bres concernés.bres concerned. 2 ) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la course de soupape (VH) est déterminée à partir de l'angle de rotation (VW) par une formule donnant la relation entre la course de soupapes et l'angle de rotation ou par un champ de courbes caractéristiques donnant la relation entre la courbe  2) Installation according to claim 1, characterized in that the valve stroke (VH) is determined from the angle of rotation (VW) by a formula giving the relationship between the valve stroke and the angle of rotation or by a field of characteristic curves giving the relationship between the curve de soupape et l'angle de rotation.valve angle and rotation. 3 ) Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les calculs nécessaires sont effectués dans l'appareil de commande.  3) Installation according to claim 1 or 2, characterized in that the necessary calculations are made in the control device. 4 ) Installation selon l'une quelconque des revendications  4) Installation according to any one of the claims précédentes, caractérisée en ce que la roue phonique du moyen de couplage est la roue d'entraînement de la transmission de couplage ou la roue de sortie de la transmission de couplage, la roue d'entraînement  previous, characterized in that the tone wheel of the coupling means is the drive wheel of the coupling transmission or the output wheel of the coupling transmission, the drive wheel ou la roue de sortie ayant au moins un repère angulaire sup-  or the output wheel having at least one upper angular reference plémentaire.  plementary. 5 ) Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le nombre des repères angulaires de la roue de sortie et le5) Installation according to claim 4, characterized in that the number of angular references of the output wheel and the nombre des repères angulaires de la roue phonique du vilebre-  number of the angular references of the phonic wheel of the crankshaft- quin se correspondent ou représentent un multiple entier l'un  quin match or represent an integer multiple one par rapport à l'autre.compared to each other. 6 ) Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le nombre des repères angulaires sur la roue d'entraînement et de la roue phonique reliée au premier arbre à cames (10)  6) Installation according to claim 4, characterized in that the number of angular marks on the drive wheel and the tone wheel connected to the first camshaft (10) se correspondent directement ou suivant un multiple entier.  correspond directly or according to an integer multiple. 7 ) Installation selon l'une quelconque des revendications  7) Installation according to any one of claims précédentes, caractérisée en ce que l'installation est appliquée à un moteur à combustion interne  previous, characterized in that the installation is applied to an internal combustion engine qui comporte en outre un capteur détectant la course de sou-  which further includes a sensor detecting the stroke of papes, et compare le signal de sortie du capteur détectant la course de soupapes et la course de soupapes calculée à partir de l'angle de phase et, en cas de différence entre la course de soupapes mesurée et la course de soupapes calculée, elle considère qu'il y a défaillance du capteur de position et passe en mode de secours en utilisant la course de soupapes obtenue à partir de l'angle de phase comme signal réel pour la régulation de position du mécanisme de réglage de la  popes, and compares the sensor output signal detecting the valve stroke and the valve stroke calculated from the phase angle and, if there is a difference between the measured valve stroke and the calculated valve stroke, it considers that the position sensor has failed and goes into emergency mode using the valve stroke obtained from the phase angle as an actual signal for the position regulation of the adjustment mechanism of the course de soupapes.valve stroke. 8 ) Installation selon la revendication 7,  8) Installation according to claim 7, caractérisée en ce que -characterized in that - dans des conditions de fonctionnement prédéterminées du mo- teur à combustion interne, notamment en cas de ralenti et/ou de charges partielles, la course de soupapes obtenue à partir5 de l'angle de phase est utilisée pour la régulation et pour les autres conditions de fonctionnement du moteur à combus-  under predetermined operating conditions of the internal combustion engine, in particular in the event of idling and / or partial loads, the valve stroke obtained from the phase angle is used for regulation and for the other conditions of operation of the combustion engine tion interne, la valeur réelle de la course de soupapes obte- nue à partir du capteur de course de soupapes est utilisée pour la régulation.  internally, the actual value of the valve stroke obtained from the valve stroke sensor is used for regulation.
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