FR2859276A1 - Dispositif de determination de position angulaire a detecteur d'anomalie de fonctionnement - Google Patents

Abstract

Dispositif de détermination de position angulaire comprenant un aimant fixé à un arbre rotatif et plusieurs éléments de détection magnétique et servant à déterminer une position angulaire de l'arbre rotatif à l'aide des signaux de sortie des éléments de détection magnétique. Le dispositif comprend également un détecteur d'anomalie de fonctionnement qui définit celui des éléments de détection magnétique qui connaît une anomalie de fonctionnement et prend une mesure nécessaire pour déterminer correctement la position angulaire de l'arbre rotatif dans le cas d'une telle anomalie de fonctionnement.

Description

DISPOSITIF DE DETERMINATION DE POSITION ANGULAIRE A

DETECTEUR D'ANOMALIE DE FONCTIONNEMENT La présente invention est relative, d'une façon générale, à un dispositif de détermination de position angulaire servant à mesurer une position angulaire d'un élément rotatif, et plus particulièrement à un tel dispositif de détermination de position angulaire équipé d'une pluralité de capteurs magnétiques et d'un détecteur d'anomalie de fonctionnement qui est conçu pour déterminer avec précision une position angulaire d'une arbre rotatif même si l'un quelconque des capteurs magnétiques fonctionne mal.

Les capteurs de position angulaire typiques servant à mesurer une position angulaire d'un arbre rotatif sont constitués par un aimant de forme annulaire à pôle N N et pôle S disposés dans une direction circonférentielle de celui-ci, une culasse magnétique disposée sur le pourtour de l'aimant et des capteurs magnétiques. Dans la culasse magnétique sont formées des gorges radiales formant des entrefers. Les capteurs magnétiques sont disposés à l'intérieur des entrefers et servent à mesurer des densités de flux magnétiques dans les entrefers. Le détecteur de position angulaire détermine la position angulaire de l'arbre rotatif à l'aide des signaux de sortie des capteurs magnétiques. Par exemple, le brevet des EUA n 5 528 139 attribué à Oudet et al., délivré le 18 Juin 1996 (correspondant au brevet japonais n 2 842 482) présente un tel type de détecteur de position angulaire.

Les détecteurs de position angulaire du type ci-dessus ne comportent pas de détecteur d'anomalie et se heurtent donc à une difficulté pour déterminer la position angulaire de l'arbre rotatif si l'un quelconque des capteurs magnétiques est tombé en panne.

L'invention vise par conséquent principalement à éviter les inconvénients de la technique antérieure.

L'invention vise également à réaliser un dispositif de détermination de position angulaire conçu pour détecter la survenance d'une anomalie de fonctionnement de capteurs magnétiques et pour assurer la fiabilité du fonctionnement du dispositif dans le cas d'une telle anomalie de fonctionnement.

Selon un premier aspect de l'invention, il est proposé un dispositif de détermination de position angulaire qui peut être employé dans des dispositifs électriques de direction assistée pour véhicules automobiles. Le dispositif de détermination de position angulaire comprend: (a) un élément magnétique dur monté sur un élément rotatif, l'élément magnétique dur ayant un pourtour et étant aimanté dans la direction circonférentielle de celui-ci pour avoir un premier et un deuxième pôles magnétiques qui produisent autour de celui-ci un champ magnétique; (b) un élément magnétique doux disposé à l'extérieur de la circonférence de l'élément magnétique dur dans les limites du champ magnétique produit par l'élément magnétique dur, l'élément magnétique doux ayant un pourtour et étant constitué par plusieurs groupes de segments magnétiques sur le pourtour de l'élément magnétique doux séparés par des entrefers, la rotation de l'élément rotatif pour modifier une position angulaire relative entre l'élément magnétique dur et l'élément magnétique doux provoquant un changement de densité de flux magnétique dans chacun des entrefers; (c) plusieurs capteurs de mesure de densité de flux magnétiques dont chacun sert à mesurer la densité du flux magnétique dans l'un des entrefers afin de produire, en fonction de la densité du flux magnétique, un signal électrique indiquant une position angulaire de l'élément rotatif; (d) un circuit de détermination de position angulaire servant à déterminer une position angulaire de l'arbre rotatif à l'aide des signaux électriques délivrés par les capteurs de mesure de densité de flux magnétiques; et (e) un circuit de détection d'anomalie de fonctionnement servant à détecter la survenance d'une anomalie de fonctionnement de chacun des capteurs de mesure de densité de flux magnétiques d'après les signaux électriques délivrés par les capteurs de mesure de densité de flux magnétiques et délivrant un signal indiquant celle-ci.

Le circuit de détermination de position angulaire contrôle le signal délivré par le circuit de détection d'anomalie et peut prendre une mesure nécessaire pour supprimer un signal délivré par celui-ci et comportant une erreur en cas d'anomalie de fonctionnement des capteurs de mesure de densité de flux magnétiques.

Dans la forme préférée de réalisation de l'invention, lorsque le circuit de détection d'anomalie de fonctionnement a détecté l'anomalie de fonctionnement de l'un quelconque des capteurs de mesure de densité de flux magnétiques, le circuit de détection d'anomalie indique celui des capteurs de mesure de densité de flux magnétiques qui fonctionne mal. Le circuit de détermination de position angulaire détermine la position angulaire de l'arbre rotatif à l'aide des signaux électriques délivrés par les capteurs de mesure de densité de flux magnétiques qui fonctionnent correctement.

Le circuit de détection d'anomalie de fonctionnement peut être conçu pour mesurer des variations des signaux électriques délivrés au cours d'un laps de temps donné par les capteurs de mesure de densité de flux magnétiques. Lorsque les variations ont des valeurs inhabituelles, le circuit de détermination d'anomalie détermine que les capteurs de mesure de densité de flux magnétiques sont tombés en panne: D'une manière spécifique, le circuit de détection d'anomalie mesure les variations des signaux électriques délivrés au cours du laps de temps donné par deux des capteurs de mesure de densité de flux magnétiques. Si la valeur absolue d'une différence entre les variations est supérieure à une valeur donnée, le circuit de détermination d'anomalie détermine que l'un ou l'autre des deux capteurs de mesure de densité de flux magnétiques est tombé en panne.

De préférence, le circuit de détection d'anomalie mesure les variations des signaux électriques délivrés par les deux capteurs de mesure de densité de flux magnétiques lorsque les signaux électriques des deux capteurs de mesure de densité de flux magnétiques varient à un rythme constant. Si les capteurs de mesure de densité de flux magnétiques fonctionnent correctement, les variations des signaux électriques sont sensiblement identiques les unes aux autres. Ainsi, s'il y a une différence entre les variations des signaux électriques de deux quelconques des capteurs de mesure de densité de flux magnétiques, il est possible de déterminer que l'un ou l'autre des deux capteurs de mesure de densité de flux magnétiques fonctionne mal.

Les capteurs de mesure de densité de flux magnétiques peuvent être constitués par un premier, un deuxième et un troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques respectivement disposés dans les entrefers. Le signal électrique délivré par chacun des premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques varie de manière cyclique sous la forme d'une onde périodique triangulaire en fonction de la position angulaire de l'arbre rotatif. Lorsque le signal électrique délivré par l'un des premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques comporte l'une d'une valeur maximale et d'une valeur minimale qui apparaît sur l'onde triangulaire de celui-ci, le circuit de détection d'anomalie de fonctionnement mesure les variations des signaux électriques délivrés au cours du laps de temps donné par deux autres des premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques. En particulier, lorsque le signal électrique produit par l'un des premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques a la valeur maximale ou minimale, cela signifie que les signaux électriques produits par les deux autres des premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques se trouvent sur des segments rectilignes des ondes périodiques triangulaires de ceux-ci où les signaux électriques varient à un rythme constant en fonction de la rotation de l'arbre rotatif. L'anomalie de fonctionnement des capteurs de mesure de densité de flux magnétiques est par conséquent détectée avec précision en contrôlant les variations des signaux électriques de deux des capteurs de mesure de densité de flux magnétiques qui ne présentent pas l'une ou l'autre des valeurs maximale et minimale.

Les signaux électriques délivrés par les premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques peuvent être des signaux de tension. Les signaux de tension des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques peuvent avoir un déphasage mutuel de 90 des ondes périodiques triangulaires. Dans ce cas, les ondes triangulaires des signaux de tension des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques ont une première et une deuxième intersection sur une plage angulaire de 360 de l'arbre rotatif. Le niveau de tension du signal de tension à la première intersection est supérieur à celui à la deuxième intersection. Lorsque le signal de tension délivré par un des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques a la valeur maximale apparaissant sur l'onde triangulaire de celui-ci, le signal de tension de l'un des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques a un niveau de tension supérieur à celui de la première intersection. Lorsque le signal de tension délivré par l'un des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques a la valeur minimale qui apparaît sur son onde triangulaire, le signal de tension de l'un des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques a un niveau de tension inférieur à celui de la deuxième intersection. Utiliser de telles relations permet de déterminer si le signal électrique produit par chacun des premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques a la valeur maximale ou minimale.

Chacun des premier et deuxième pôles magnétiques peut être conçu pour occuper 180 de la circonférence de l'élément magnétique dur. Les entrefers dans l'élément magnétique doux peuvent être constitués par un premier, un deuxième, un troisième, un quatrième et un cinquième entrefers. Les premier à quatrième entrefers sont répartis à intervalle de sensiblement 90 les uns des autres sur le pourtour de l'élément magnétique doux. Le cinquième entrefer est formé de façon intermédiaire entre les troisième et quatrième entrefers. Les premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques sont disposés respectivement dans les premier et deuxième entrefers adjacents l'un à l'autre, tandis que le troisième capteur de mesure de densité de flux magnétique est disposé dans le cinquième entrefer. En particulier, les formes d'ondes des signaux électriques produits par les premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques ne coïncident pas les unes avec les autres. Ainsi, par exemple, lorsque le signal électrique produit le premier capteur de mesure de densité de flux magnétique a l'une ou l'autre des valeurs maximale et minimale, les signaux électriques produits par les deuxième et troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques se trouvent sur des segments rectilignes des ondes triangulaires périodiques de ceux-ci si les signaux électriques changent à un rythme constant en fonction de la position angulaire de l'arbre rotatif. Cela permet au circuit de détection d'anomalie de détecter correctement les anomalies de fonctionnement des deuxième et troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques.

Les capteurs de mesure de densité de flux magnétiques peuvent être disposés dans certains des entrefers. Chacun des entrefers dans lesquels sont disposés les capteurs de mesure de densité de flux magnétiques a, dans la direction circonférentielle de l'élément magnétique doux, une longueur inférieure à celle des entrefers dans lesquels aucun capteur de mesure de densité de flux magnétique n'est disposé. Cela réduit les fuites de flux magnétique à l'extérieur des entrefers dans lesquels aucun capteur de mesure de densité de flux magnétique n'est disposé.

Lorsque la valeur absolue de la différence entre les variations est supérieure à la valeur donnée, le circuit de détermination d'anomalie peut indiquer comme présentant une anomalie de fonctionnement l'un des deux capteurs de mesure de densité de flux magnétiques à variation de signal électrique présentant une valeur inhabituelle. Dans ce cas, le circuit de détermination de position angulaire peut déterminer la position angulaire de l'arbre rotatif à l'aide des signaux électriques délivrés par les autres capteurs de mesure de densité de flux magnétiques en service.

En particulier, le circuit de détermination de position angulaire peut continuer à calculer la position angulaire de l'arbre rotatif si l'un quelconque des capteurs de mesure de densité de flux magnétiques est tombé en panne. Cela assure la fiabilité du fonctionnement du dispositif de détermination de position angulaire.

Lorsque le signal électrique délivré par le troisième capteur de mesure de densité de flux magnétique a l'une des valeurs maximale et minimale qui apparaît sur l'onde triangulaire de celui-ci, le circuit de détection d'anomalie peut mesurer les variations des signaux électriques délivrés au cours du laps de temps donné par les premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques. Si la valeur absolue de la différence entre les variations des signaux électriques des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques est supérieure à la valeur donnée, le circuit de détermination d'anomalie peut indiquer l'un ou l'autre des premier et le deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques comme fonctionnant mal. S'il est déterminé que le premier capteur de mesure de densité de flux magnétique fonctionne mal, le circuit de détermination de position angulaire É 10 peut déterminer la position angulaire de l'arbre rotatif à l'aide des signaux électriques délivrés par les deuxième et troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques. Selon une autre possibilité, s'il est déterminé que le deuxième capteur de mesure de densité de flux magnétique fonctionne mal, le circuit de détermination de position angulaire peut déterminer la position de l'arbre rotatif à l'aide des signaux électriques délivrés par les premier et troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques.

Le circuit de détection d'anomalie de fonctionnement peut mémoriser des valeurs inhabituelles des signaux électriques délivrés par les premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques pendant un laps de temps durant lequel les signaux électriques des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques varient à un rythme constant en fonction de la rotation de l'arbre rotatif, lesquelles valeurs sont déterminées comme étant prévisibles si les premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques fonctionnent mal. Dans ce cas, le circuit de détection d'anomalie de fonctionnement détermine comme fonctionnant mal l'un des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques dont la variation du signal électrique présente une valeur correspondant à l'une des valeurs inhabituelles mémorisées.

Les signaux électriques délivrés par les premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques peuvent être fournis par des signaux de tension. Les signaux de tension des premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques peuvent être des ondes triangulaires périodiques mutuellement décalées de 120 . Dans ce cas, les ondes triangulaires des signaux de tension des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques ont une première et une deuxième intersections sur une plage angulaire de 360 de l'arbre rotatif. Le niveau de tension du signal de tension à la première intersection est supérieur à celui de la deuxième intersection. Lorsque le signal de tension délivré par l'un des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques a la valeur maximale qui apparaît sur son onde triangulaire, le signal de tension d'un des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques a un niveau de tension plus élevé que celui de la première intersection. Lorsque le signal de tension délivré par un des premier et deuxième capteurs de mesure-de densité de flux magnétiques a la valeur minimale qui apparaît sur son onde triangulaire, le signal de tension dudit un des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques a un niveau de tension inférieur à celui de la deuxième intersection.

Utiliser de telles relations permet de déterminer si le signal électrique produit par chacun des premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques a la valeur maximale ou minimale.

Chacun des premier et deuxième pôles magnétiques peut occuper 180 de la circonférence de l'élément magnétique dur. Les entrefers dans l'élément magnétique doux peuvent être constitués par un premier, un deuxième et un troisième entrefers disposés à intervalle de sensiblement 120 les uns des autres sur le pourtour de l'élément magnétique doux. Les premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques sont disposés respectivement dans les premier à troisième entrefers. D'une manière spécifique, les formes d'ondes des signaux électriques produits par les premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques ne coïncident pas les unes avec les autres. Ainsi, par exemple, si le signal électrique produit par le premier capteur de mesure de densité de flux magnétique a l'une ou l'autre des valeurs maximale et minimale, les signaux électriques produits par les deuxième et troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques se trouvent sur des segments rectilignes des ondes périodiques triangulaires de ceux-ci lorsque les signaux électriques varient à un rythme constant en fonction de la position angulaire de l'arbre rotatif. Cela permet au circuit de détection d'anomalie de détecter correctement les anomalies de fonctionnement des deuxième et troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques.

Lorsque la valeur absolue de la différence de variation des signaux électriques de n'importe quelle paire des premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques est supérieure à la valeur donnée, le circuit de détection d'anomalie peut déterminer que l'un ou l'autre des deux capteurs de mesure de densité de flux magnétiques connaît une anomalie de fonctionnement. S'il est déterminé que le premier capteur de mesure de densité de flux magnétique fonctionne mal, le circuit 2859276 8 de détermination de position angulaire détermine la position angulaire de l'arbre rotatif à l'aide des signaux électriques délivrés par les deuxième et troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques. S'il est déterminé que le deuxième capteur de mesure de densité de flux magnétique fonctionne mal, le circuit de détermination de position angulaire détermine la position angulaire de l'arbre rotatif à l'aide des signaux électriques délivrés par les premier et troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques. S'il est déterminé que le troisième capteur de mesure de densité de flux magnétique fonctionne mal, le circuit de détermination de position angulaire détermine la position angulaire de l'arbre rotatif à l'aide des signaux électriques délivrés par les premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques. En particulier, le circuit de détermination de position angulaire peut continuer à calculer la position angulaire de l'arbre rotatif si l'un quelconque des capteurs de mesure de densité de flux magnétiques est tombé en panne. Cela assure la fiabilité du fonctionnement du dispositif de détermination de position angulaire.

Le circuit de détection d'anomalie de fonctionnement peut mémoriser des valeurs inhabituelles des signaux électriques fournis par les premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques au cours d'un laps de temps durant lequel les signaux électriques des premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques varient à un rythme constant en fonction de la rotation de l'arbre rotatif, lesquelles valeurs sont prévisibles lorsque les premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques fonctionnent mal. Dans ce cas, le circuit de détection d'anomalie de fonctionnement détermine comme fonctionnant mal l'un des premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques dont la variation du signal électrique présente l'une, correspondante, des valeurs inhabituelles mémorisées.

L'invention et nombre des avantages qui s'y attachent apparaîtront facilement plus clairement en référence à la description détaillée ciaprès, faite en considération des dessins annexés, sur lesquels: la Fig. 1(a) est une vue latérale qui représente un capteur de position angulaire selon la première forme de réalisation de l'invention; la Fig. 1(b) est une vue en coupe transversale, prise suivant la ligne I I de la Fig. 1(a), qui représente un détecteur de position angulaire selon la première forme de réalisation de l'invention; la Fig. 2 est une vue en perspective qui représente un aimant du capteur de position angulaire des figures 1(a) et 1(b) ; la Fig. 3(a) est une vue en plan qui illustre l'orientation d'un flux magnétique sortant de l'aimant de la Fig. 2; la Fig. 3(b) est une courbe qui représente une onde périodique indiquant une variation de l'intensité du flux magnétique au moment de la rotation d'un arbre rotatif auquel est fixé un aimant; la Fig. 4(a) est une vue en coupe transversale qui illustre une relation de position entre un aimant et un arbre rotatif lorsque l'arbre rotatif est dans une position angulaire de 0 ; la Fig. 4(b) est une vue en coupe transversale qui illustre une relation de position entre un aimant et un arbre rotatif lorsque l'arbre rotatif est dans une position angulaire de 90 ; la Fig. 4(c) est une vue en coupe transversale qui illustre une relation de position entre un aimant et un arbre rotatif lorsque l'arbre rotatif est dans une position angulaire de 180 ; la Fig. 4(d) est un graphique qui représente des ondes périodiques indiquant des variations de tensions de sortie d'éléments de détection d'un capteur magnétique au moment de la rotation d'un arbre rotatif auquel est fixé un aimant; la Fig. 5(a) est un organigramme d'un programme exécuté dans un circuit de calcul de position angulaire pour produire une tension de sortie indiquant une position angulaire d'un arbre rotatif; les figures 5(b) et 5(c) sont des organigrammes de programmes exécutés par un circuit de calcul de position angulaire lorsqu'un des éléments de détection fonctionne mal; la Fig. 6 est une courbe qui représente la tension de sortie produite par le programme de la Fig. 5(a) ; la Fig. 7 est un organigramme d'un programme exécuté par un circuit de calcul de position angulaire pour indiquer quel élément de détection fonctionne mal et prendre une mesure nécessaire pour déterminer une position angulaire d'un arbre rotatif dans le cas d'une telle anomalie de fonctionnement; la Fig. 8 est une courbe qui illustre une variation de tension de sortie d'un circuit de calcul de position angulaire; la Fig. 9 est une vue en coupe transversale qui représente un capteur de position angulaire selon la première forme de réalisation de l'invention; la Fig. 10 est une vue en coupe transversale qui représente un capteur de position angulaire selon la deuxième forme de réalisation de l'invention; la Fig. 11 est un graphique qui représente des ondes périodiques de tensions de sortie d'éléments de détection d'un capteur magnétique au moment de la rotation d'un arbre rotatif auquel un aimant est fixé selon la deuxième forme de réalisation de l'invention; la Fig. 12 est un organigramme d'un programme exécuté dans un circuit de calcul de position angulaire pour produire une tension de sortie indiquant une position angulaire d'un arbre rotatif selon la deuxième forme de réalisation de l'invention; la Fig. 13 est un organigramme d'un programme exécuté par un circuit de calcul de position angulaire lorsqu'un des éléments de détection fonctionne mal; la Fig. 14 est un graphique qui représente des ondes périodiques de tensions de sortie d'un premier et d'un deuxième éléments de détection d'un capteur magnétique lorsqu'un troisième élément de détection est tombé en panne; et la Fig. 15 est une courbe qui illustre un signal délivré par un circuit de calcul de position angulaire dans le cas d'une anomalie de fonctionnement d'un troisième élément de détection.

Considérant les dessins, sur lesquels les mêmes repères désignent des parties identiques sur les différentes vues, en particulier les figures 1(a) et 1(b), il y est représenté un dispositif de détermination de position angulaire 1 selon la première forme de réalisation de l'invention, lequel sera ci-après appelé détecteur de position angulaire.

Le détecteur de position angulaire 1 est essentiellement constitué par un capteur de position angulaire installé sur le pourtour extérieur d'un arbre rotatif 2 et par un circuit de calcul 6 de position angulaire. Le circuit de calcul 6 de position angulaire sert à déterminer une position angulaire de l'arbre rotatif 2 à l'aide d'un signal délivré par le capteur de position angulaire.

Le capteur de position angulaire comporte un aimant 3 en matière magnétique dure, une culasse 4 en matière magnétique douce et un capteur 30 magnétique 5 servant à mesurer la densité du flux magnétique.

L'aimant 3 a une forme annulaire et est fixé au pourtour extérieur de l'arbre rotatif 2. L'aimant 3 est composé de deux parties en demi-cercle: une première ayant un pôle N 3a et l'autre ayant un pôle S 3b. Le pôle N 3a et le pôle S 3b sont réunis de manière solidaire à leurs extrémités à des emplacements espacés l'un de l'autre de 180 . L'aimant 3 a une épaisseur h, indiquée sur la Fig. 2, qui diminue 2859276 11 progressivement depuis des interfaces 3c entre le pôle N 3a et le pôle S 3b jusqu'aux centres circonférentiels du pôle N 3a et du pôle S 3b.

La culasse 4 a une forme annulaire et est constituée par quatre segments arqués 4a à 4b (qui seront ci-après appelés premier, deuxième, troisième et quatrième segments de culasse) qui sont répartis sur un cercle sur le pourtour de l'aimant 3 en étant séparés par des entrefers 41 situés à environ 90 les uns des autres. Le troisième segment 4c est également composé de deux parties distinctes entre lesquelles se trouve un entrefer 41. Comme représenté sur la Fig. 1(a), la culasse 4 a une épaisseur plus grande que celle de l'aimant 3. L'axe circonférentiel central de la culasse 4 (c'est-à-dire une ligne passant par le milieu de l'épaisseur de la culasse 4) coïncide avec celui de l'aimant 3 sur tout le pourtour de celui-ci. Autrement dit, l'aimant 3 et la culasse 4 sont disposés de façon qu'un plan défini sur l'axe circonférentiel central de l'aimant 3 dans le sens de l'épaisseur de celui-ci coïncide avec celui défini sur l'axe circonférentiel central de la culasse 4 dans le sens de l'épaisseur de celle-ci.

Le capteur magnétique 5 est constitué par un premier élément de détection 5a, un deuxième élément de détection 5b et un troisième élément dedétection 5c. Le premier élément de détection 5a est disposé dans l'entrefer 41 entre le premier et le quatrième segments 4a et 4b de culasse. Le deuxième élément de détection 5b est disposé dans l'entrefer 41 entre les premier et deuxième segments de culasse 4a et 4b.

Le troisième élément de détection 5c est disposé dans l'entrefer 41 formé au centre circonférentiel du troisième segment 4c de culasse. Les premier à troisième éléments 5a à 5c servent à mesurer le flux magnétique créé dans les entrefers 41, ce qui indique respectivement la densité du flux magnétique. Les premier à troisième éléments de détection 5a à 5c sont séparés de la culasse 4 et sont constitués chacun, par exemple, par un capteur à effet Hall, un circuit intégré de Hall ou un dispositif magnétorésistif qui sert à fournir au circuit de calcul 6 de position angulaire un signal électrique (par exemple, un signal de tension) en fonction de la densité du flux magnétique dans l'entrefer 41. Le troisième élément 5 est prévu, comme décrit plus loin en détail, pour contrôler les anomalies de fonctionnement des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b. Les dimensions des entrefers 41 dans lesquels sont disposés les premier à troisième éléments de détection 5a à 5c, à savoir les longueurs circonférentielles Ka, Kb et Kc des entrefers 41, comme illustré sur la Fig. 9, sont sensiblement identiques les unes aux autres et plus grandes que les longueurs circonférentielles Kc et Ke des entrefers 41 entre les deuxième et troisième éléments de détection 5b et 5c et entre les troisième et quatrième éléments de détection 5c et 5d dans lesquels aucun élément de détection n'est disposé.

Le circuit de calcul 6 de position angulaire sert à déterminer une position angulaire (c'est-à-dire un angle absolu) de l'arbre rotatif 2 à l'aide des signaux électriques délivrés par les premier à troisième éléments de détection 5a à 5c. En particulier, lorsque les premier à troisième éléments de détection 5a à 5c fonctionnent normalement, le circuit de calcul 6 de position angulaire combine ou associe les uns aux autres les signaux de sortie des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b pour déterminer de façon continue sur 90 la position angulaire de l'arbre rotatif 2.

On va maintenant décrire la densité du flux magnétique généré par l'aimant 3.

L'épaisseur h de l'aimant 3, décrit ci-dessus, diminue depuis les interfaces 3c entre les extrémités du pôle N 3a et les extrémités du pôle S 3b jusqu'au centre circonférentiel de ceux-ci, si bien que l'épaisseur des centres circonférentiels du pôle N 3a et du pôle S 3b est inférieure à celle des interfaces 3c. En particulier, l'aire d'une surface périphérique autour des centres circonférentiels du pôle N 3a et du pôle S 3b de l'aimant 3 est plus petite que celle lorsque l'épaisseur h est constante sur tout le pourtour de l'aimant. Autrement dit, la quantité de flux magnétique produite dans la direction du rayon de l'aimant 3 depuis les centres circonférentiels du pôle N3a et du pôle S 3b, dont la densité de flux magnétique est la plus grande, diminue. Cela crée une quantité totale de flux magnétique presque uniforme autour des centres circonférentiels du pôle N 3a et du pôle S 3b de l'aimant 3. La rotation de l'aimant 3 (c'est-à-dire de l'arbre rotatif 2) provoque de manière cyclique, sous la forme d'une onde, représentée sur la Fig. 3(b), une variation de la quantité de flux magnétique passant par chacun des éléments de détection 5a à 5c du capteur magnétique 5. La quantité de flux magnétique dans une plage X (c'est-à-dire autour du centre circonférentiel du pôle N 3a) est sensiblement identique à celle dans une plage Y (autour du centre circonférentiel du pôle S 3b).

Une diminution de l'épaisseur h de l'aimant 3 depuis les interfaces 3c entre le pôle N 3a et le pôle S 3b est détectée de telle sorte que la quantité de flux magnétique créée depuis le pourtour de chacun des centres circonférentiels du pôle N 3a et du pôle S 3b est sensiblement constante. Selon une autre possibilité, l'épaisseur radiale de l'aimant 3 peut être réduite depuis l'interface 3c vers les centres circonférentiels du pôle N3a et du pôle S 3b.

En référence aux figures 4(a) à 4(d), on va maintenant décrire une variation de densité du flux magnétique mesurée par le capteur magnétique 5 dans la direction circonférentielle de l'arbre rotatif 2 lorsque cet arbre rotatif 2 tourne.

Lorsque, comme représenté sur la Fig. 4(a), l'arbre rotatif 2 est dans une position angulaire I zéro (0 ), aucun flux magnétique ne passe par l'interface 41 entre les premier et quatrième- segments 4a et 4d de culasse, si- bien que la densité du flux magnétique est nulle (0), tandis qu'une densité maximale de flux magnétique à polarité négative est créée dans l'entrefer 41 entre les premier et deuxième segments 4a et 4b de culasse. Les premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b délivrent des tensions de sortie dont les niveaux sont sur une ligne brisée I, comme illustré sur la Fig. 4(d).

Lorsque l'arbre rotatif 2 tourne de 90 dans un sens horaire depuis la position angulaire I jusqu'à une position angulaire II, comme représenté sur la Fig. 4(b), il fait apparaître une densité maximale de flux magnétique à polarité positive dans l'entrefer 41 entre les premier et quatrième segments 4a et 4d de culasse, cependant qu'aucun flux magnétique ne passe par l'entrefer 41 entre les premier et deuxième segments 4a et 4b de culasse. Les premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b délivrent des signaux de tension dont les niveaux sont sur une ligne brisée II, comme illustré sur la Fig. 4(d).

Lorsque l'arbre rotatif 2 tourne encore de 90 dans le sens horaire depuis la position angulaire II jusqu'à une position angulaire III, comme représenté sur la Fig. 4(c), il provoque l'apparition d'une densité maximale de flux magnétique à polarité positive dans l'entrefer 41 entre les premier et deuxième segments 4a et 4b de culasse, cependant qu'aucun flux magnétique ne passe par l'entrefer 41 entre les premier et quatrième segments 4a et 4d de culasse. Les premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b délivrent des signaux de tension dont les niveaux sont sur une ligne brisée III, comme illustré sur la Fig. 4(d).

En particulier, les signaux de tension produits par les premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b présentent des ondes triangulaires mutuellement déphasées d'environ 90 . Cela provoque l'apparition, dans des positions angulaires de -45 et 135 de l'arbre rotatif 2, d'intersections VL et VH entre les signaux de tension des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b. Le signal de tension produit par le troisième élément de détection 5c, comme on peut le voir d'après la Fig. 4(d), est déphasé d'environ 45 par rapport à ceux produits par les premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b.

La quantité de flux magnétique émanant du pourtour de chacun des centres circonférentiels du pole N 3a et du pole S 3b est, comme décrit plus haut, sensiblement constante, ce qui amène la densité du flux magnétique dans les entrefers 41 entre les premier et quatrième segments 4a et 4d de culasse et entre les premier et deuxième segments 4a et 4b de culasse pendant la rotation de l'arbre rotatif 2 à varier à un rythme constant, de telle sorte que les premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b délivrent les signaux de tension indiqués par des traits continus sur la Fig. 4(d). Le troisième élément de détection 5c est sujet à une variation constante de la densité magnétique, laquelle variation est faible en comparaison de celle des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b. Une telle variation apparaît sur un segment rectiligne de la forme d'onde de la Fig. 4(d).

La Fig. 5(a) représente un organigramme d'étapes logiques ou d'un programme exécutés par le circuit de calcul 6 de position angulaire du détecteur de position angulaire 1. Dans les considérations qui suivent, les tensions de sortie des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b seront respectivement appelées Va et Vb et une tension de sortie du circuit de calcul de position angulaire 6 sera appelée Vout.

Après le lancement du programme, la routine passe à l'étape 1 au cours de laquelle il est déterminé si, oui ou non, la tension de sortie Va est supérieure à 3,0 V si une réponse OUI est obtenue (Va > 3,0 V), la routine passe alors à l'étape 6 au cours de laquelle la tension de sortie Vout est déterminée conformément à une relation Vout = 1 + Vb et elle revient à l'étape 1.

Selon une autre possibilité, si une réponse NON est obtenue (Va 3,0 V), la routine passe alors à l'étape 2 au cours de laquelle il est déterminé si, oui ou non, la tension de sortie Va est inférieure à 2,0 V. Si une réponse OUI est obtenue (Va < 2,0 V), la routine passe alors à l'étape 7 au cours de laquelle la tension de sortie Vout est déterminée conformément à une relation Vout = 4 Vb, et elle revient à l'étape 1. Selon une autre possibilité, si une réponse NON est obtenue (Va > 2,0 V), la routine passe alors à l'étape 3 au cours de laquelle il est déterminé si, oui ou non, la tension de sortie Va est inférieure à 2,4 V. Si une réponse OUI est obtenue (Va < 2,4 V), la routine passe alors à l'étape 8 au cours de laquelle la tension de sortie Vout est déterminée conformément à une relation Vout = Va, et elle revient à l'étape 1.

Selon une autre possibilité, si une réponse NON est obtenue (Va > 2,4 V), la routine passe alors à l'étape 4 au cours de laquelle il est déterminé si, oui ou non, la tension de sortie Vb est supérieure à 2,6 V et la tension de sortie Va est inférieure à 2,5 V. Si une réponse OUI est obtenue (Vb < 2,6 V et Va < 2,5 V), la routine passe alors à l'étape 9 au cours de laquelle la tension de sortie Vout est déterminée conformément à une relation Vout = 3 - Va, et elle revient à l'étape 1.

Selon une autre possibilité, si une réponse NON est obtenue lors de l'étape 4, la routine passe alors à l'étape 5 au cours de laquelle il est déterminé si, oui ou non, la tension de sortie Vb est supérieure à 2,6 V et la tension de sortie Va est supérieure ou égale à 2,5 V. Si une réponse OUI est obtenue, la routine passe alors à l'étape 10 au cours de laquelle la tension de sortie Vout est déterminée conformément à une relation Vout = 7 - Va, et elle revient à l'étape 1.

Selon une autre possibilité, si une réponse NON est obtenue au cours de l'étape 5, la routine passe à l'étape 11 au cours de laquelle la tension de sortie Vout est déterminée conformément à une relation Vout = 0, et elle revient à l'étape 1.

La Fig. 6 illustre la tension de sortie Vout du circuit de calcul 6 de position angulaire, obtenue dans les opérations ci-dessus, cette tension étant créée en combinant les segments rectilignes de formes d'ondes des signaux de tension produits par les premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b et varie à un rythme constant sur une plage angulaire de 360 (c'est-à-dire -180 à +180 ) de l'arbre rotatif 2. En particulier, le circuit de calcul 6 de position angulaire sert à fournir une position angulaire absolue de l'arbre rotatif 2 sur toute la plage angulaire de celui-ci.

La Fig. 7 est un organigramme d'un programme à exécuter par le circuit de calcul 6 de position angulaire pour détecter la survenance d'une anomalie de fonctionnement du capteur magnétique 5 et pour prendre une mesure nécessaire afin de déterminer la position angulaire de l'arbre rotatif 2 dans le cas de l'anomalie de fonctionnement. Les tensions de sortie des premier à troisième éléments de détection 5a à 5c seront respectivement exprimées par Va, Vb et Vc, ces tensions étant produites en fonction de la position angulaire de l'arbre rotatif 2.

Après le lancement du programme, la routine passe à l'étape 100 au cours de laquelle le circuit de calcul 6 de position angulaire intercepte les tensions de sortie Va, Vb et Vc des premier à troisième éléments de détection 5a à 5c du capteur magnétique 5.

La routine passe à l'étape 101 au cours de laquelle il est déterminé si, oui ou non, la tension de sortie Va présente une valeur proche d'une des tensions maximale et minimale de celle-ci, c'est-à-dire si la tension de sortie Va se trouve dans le haut ou le bas de l'onde périodique triangulaire de celle-ci, comme illustré sur la Fig. 4(d), lorsqu'un rythme de variation de la tension de sortie Va par unité de temps pendant la rotation de l'arbre rotatif 2 n'est pas constant. Si une réponse OUI est obtenue, ce qui signifie que la valeur de la tension de sortie Va est proche de la tension maximale ou minimale, la routine passe alors à l'étape 102. Selon une autre possibilité, si une réponse NON est obtenue, la routine passe alors à l'étape 107. La détermination de l'étape 101 peut être réalisée en déterminant si, oui ou non, l'une des relations Va <VL et Va> VH est respectée, VL et VH indiquant des niveaux des tensions de sortie Va et Vb apparaissant aux intersections VL et VH, comme illustré sur la Fig. 4(d), lesquels niveaux sont calculés à l'avance.

Au cours de l'étape 102, des variations d Vb et 4 Vc des tensions de sortie Vb et Vc des premier et troisième éléments de détection 5a et 5c au cours d'un laps de temps donné sont déterminées. En particulier, l'étape 102 débute lorsque la valeur de la tension de sortie Va est proche de la tension maximale ou minimale, autrement dit lorsque les niveaux des tensions de sortie Vb et Vc des deuxième et troisième éléments de détection 5b et 5c qui sont respectivement déphasés de 90 et 45 avec la tension de sortie Va, apparaissent sur les segments rectilignes des ondes triangulaires de celles-ci, comme illustré sur la Fig. 4(d), où les niveaux de tension de sortie de Vb et Vc varient à un rythme constant en fonction de la position angulaire de l'arbre rotatif 2. Ainsi, l'étape 102 détermine les variations AVb et 4Vc des tensions de sortie Vb et Vc qui changent en fonction de la position angulaire de l'arbre rotatif 2.

La routine passe à l'étape 103 au cours de laquelle une différence entre les variations de tension 4Vb et 4Vc, obtenues au cours de l'étape 102, est déterminée (c'est-à-dire, AVb 4Vc).

La routine passe à l'étape 104 au cours de laquelle il est déterminé si, oui ou non, une valeur absolue de la différence de tension 4Vb AVc, obtenue lors de l'étape 103, est supérieure à une valeur donnée. Lorsque les deuxième et troisième éléments de détection 5b et 5c fonctionnent normalement, les tensions de sortie Vb et Vc varient sensiblement au même rythme. Dans ce cas, la valeur absolue de la différence de tension d Vb 4 Vc devient voisine de zéro (0). Si une réponse OUI est obtenue lors de l'étape 104, ce qui signifie que 1 AVb - 4Vc 1 est supérieure à la valeur donnée, c'est-à-dire que les tensions de sortie Vb et Vc varient à des rythmes différents l'un de l'autre, la routine passe alors à l'étape 106. Selon une autre possibilité, si une réponse NON est obtenue, la routine passe alors à l'étape 105.

Au cours de l'étape 105, qui débute s'il est déterminé que la valeur absolue 1 AVb - AVc 1 est inférieure à la valeur donnée de l'étape 104, le circuit de calcul 6 de position angulaire détermine que les premier à troisième éléments de détection 5a à 5c fonctionnent alors normalement et il calcule la position angulaire de l'arbre rotatif 2 à l'aide des tensions de sortie Va et Vb des éléments de détection 5a et 5b, conformément au programme de la Fig. 5(a). La routine revient alors à l'étape 100.

Lors de l'étape 106, qui débute s'il est déterminé que la valeur absolue d Vb 4Vc 1 est supérieure à la valeur donnée de l'étape 104, le circuit de calcul 6 de position angulaire conclut que l'un ou l'autre des deuxième et troisième éléments de détection 5b et 5c fonctionne mal et il déclenche une action de correction/avertissement d'erreur 1 pour indiquer celui des deuxième et troisième éléments de détection 5b et 5c qui fonctionne mal et pour exécuter une opération de correction/avertissement d'erreur, comme examiné plus loin.

Dans le circuit de calcul 6 de position angulaire est installée une mappe énumérant des limites admissibles de tension A Va', AVb' et A Vc' qui sont déterminées par des variations des tensions de sortie Va, Vb et Vc au cours du laps de temps donné, dont l'apparition est attendue dans des limites où les valeurs des tensions de sortie Va, Vb et Vc varient à un rythme constant en fonction de la position angulaire de l'arbre rotatif 2 (c'est-à-dire les segments rectilignes des ondes triangulaires, représentés sur la Fig. 4(d)) dans un cas où les éléments de détection 5a à 5c fonctionnent correctement au-dessus et au-dessous d'un niveau de tension admissible donné, prédéterminé d'après un cycle opératoire (c'està-dire un cycle d'échantillonnage de signal) dans le circuit de calcul 6 de position angulaire et une vitesse maximale de l'arbre rotatif 2. Le circuit de calcul 6 de position angulaire détermine si, oui ou non, les variations de tension 4 Vb et d Vc dans les deuxième et troisième éléments de détection 5b et 5c, obtenues lors de l'étape 102, se trouvent dans les limites admissibles de tension 4 Vb' et 4Vc' et détermine lequel des deuxième et troisième éléments de détection 5b et 5c fonctionne mal à cet instant.

S'il a été déterminé que seule la variation de tension AVb du deuxième élément de détection 5b se situe en dehors des limites admissibles de tension d Vb', ce qui signifie que seul le deuxième élément de détection 5b connaît alors une anomalie de fonctionnement, le circuit de calcul 6 de position angulaire calcule la position angulaire de l'arbre rotatif 2 à l'aide des tensions de sortie Va et Vc des premier et troisième éléments de détection 5a et 5c conformément à un programme, illustré sur la Fig. 5(b), qui est différent de celui de la Fig. 5(a) uniquement par les étapes 30, 40, 50, 60 et 70. En particulier, la tension de sortie Vc est utilisée à la place de la tension de sortie Vb. Les valeurs de référence, utilisées dans la détermination faite lors des étapes 40, 60 et 70, sont, comme représenté clairement sur le dessin, différentes de celles du programme de la Fig. 5(a). Les autres opérations sont identiques et on s'abstiendra ici de les expliquer en détail.

Selon une autre possibilité, s'il a été déterminé que seule la variation de tension 4Vc du troisième élément de détection 5c se situe hors des limites admissibles de tension AVc', ce qui signifie que seul le troisième élément de détection 5c connaît alors une anomalie de fonctionnement, le circuit de calcul 6 de position angulaire calcule la position angulaire de l'arbre rotatif 2 à l'aide des tensions de sortie Va et Vb des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b.

En particulier, la tension de sortie Vc est utilisée à la place de la tension de sortie Vb. Les valeurs de référence, utilisées dans la détermination au cours des étapes 41, 61 et 71, sont, comme clairement représenté sur le dessin, différentes de celles du programme de la Fig. 5(a). Les autres opérations sont identiques et on s'abstiendra de les expliquer ici en détail.

Selon une autre possibilité, s'il a été déterminé que les deux variations de tension d Vb et.4 Vc se situent hors des limites admissibles de tension AVb' et d Vc', ce qui signifie que les deuxième et troisième éléments de détection 5b et 5c connaissent alors une anomalie de fonctionnement, le circuit de calcul 6 de position angulaire produit une alerte indiquant que le capteur magnétique 5 est invalidé, c'est- à-dire qu'il est impossible de déterminer la position angulaire de l'arbre rotatif 2 pour un système extérieur destiné à recevoir le signal de sortie du détecteur de position angulaire 1.

On notera que si seulement le deuxième élément de détection 5b fonctionne mal, la tension de sortie Vout du circuit de calcul 6 de position angulaire a la forme d'onde, illustrée sur la Fig. 8, sur laquelle apparaît une variation de la tension de sortie Vc du troisième élément de détection 5c. Une telle variation est faible et la tension de sortie Vout est utile pour déterminer la position angulaire de l'arbre rotatif 2.

Si une réponse NON est obtenue au cours de l'étape 101, ce qui signifie que la valeur de la tension de sortie Va du premier élément de détection 5a est éloignée de la valeur maximale ou minimale, la routine, décrite plus haut, passe à l'étape 107 au cours de laquelle il est déterminé si, oui ou non, la tension de sortie Vb présente une valeur proche des tensions maximale et minimale de celle-ci. Si une réponse OUI est obtenue, ce qui signifie.que la valeur de la tension de sortie Vb est proche de la tension maximale ou minimale, la routine passe alors à l'étape 112. Selon une autre possibilité, si une réponse NON est obtenue, la routine passe alors à l'étape 108. La détermination faite lors de l'étape 107 peut être obtenue en déterminant si, oui ou non, l'une des relations Vb < VL et Vb > VH est respectée, VL et VH indiquant des niveaux des tensions de sortie Va et Vb apparaissant aux intersections VL et VH, comme illustré sur la Fig. 4(d), lesquels niveaux sont calculés à l'avance.

Au cours de l'étape 108, les variations d Va et d Vb des tensions de sortie Va et Vb des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b au cours du laps de temps donné sont déterminées. En particulier, l'étape 108 est lancée lorsque la valeur de la tension de sortie Va est éloignée de la tension maximale ou minimale, autrement dit lorsque les niveaux des tensions de sortie Va et Vb des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b qui sont mutuellement déphasés de 90 , apparaissent sur les segments rectilignes des ondes triangulaires de ceux-ci, comme illustré sur la Fig. 4(d), lorsque les niveaux des tensions de sortie Va et Vb varient à un rythme constant en fonction de la position angulaire de l'arbre rotatif 2. Ainsi, l'étape 108 détermine les variations AVa et 4 Vb des tensions de sortie Va et Vb des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b.

La routine passe à l'étape 109 au cours de laquelle une différence entre les variations de tension 4 Va et / Wb, obtenues au cours de l'étape 108, est déterminée (c'est-à-dire d Va A Vb).

La routine passe à l'étape 110 au cours de laquelle il est déterminé si, oui ou non, une valeur absolue de la différence de tension AVa AVb, obtenue au cours de l'étape 109, est supérieure à une valeur donnée. Si une réponse OUI est obtenue, ce qui signifie que 1 A Va d Vb est supérieure à la valeur donnée, la routine passe alors à l'étape 111. Selon une autre possibilité, si une réponse NON est obtenue, la routine passe alors à l'étape 105.

Au cours de l'étape 111, qui est lancée s'il est déterminé que la valeur absolue 1 4 Va AVb 1 est supérieure à la valeur donnée lors de l'étape 110, le circuit de calcul 6 de position angulaire conclut que l'un ou l'autre des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b fonctionne mal et déclenche une action de correction/avertissement d'erreur 2 pour préciser celui des premier et deuxième éléments 5a et 5b qui connaît alors une anomalie de fonctionnement et pour exécuter une opération de correction/avertissement d'erreur, comme évoqué ci-après.

Le circuit de calcul 6 de position angulaire, comme au cours de l'étape 111, détermine si, oui ou non, les variations de tension AVa et 4 Vb des premier et deuxième éléments 5a et 5b obtenues lors de l'étape 108, se situent dans les limites admissibles de tension 4 Va' et AVb' décrites plus haut, mémorisées dans la mappe, et il précise celui des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b qui connaît alors une anomalie de fonctionnement.

S'il a été déterminé que seul le premier élément de détection 5a connaît alors une anomalie de fonctionnement, le circuit de calcul 6 de position angulaire calcule la position angulaire de l'arbre rotatif 2 à l'aide des tensions de sortie Vb et Vc des deuxième et troisième éléments de détection 5b et 5c conformément à un programme, illustré sur la Fig. 5(c), dans lequel la tension de sortie Vb est utilisée à la place de la tension de sortie Va, et des valeurs de référence différentes de celles de la Fig. 5(a) sont utilisées au cours des étapes de détermination. Les opérations des étapes 31, 41, 51, 61 et 71 sont évidentes et on ne cherchera pas à les décrire ici.

Selon une autre possibilité, s'il a été déterminé que seul le deuxième élément de détection 5b connaît alors une anomalie de fonctionnement, le circuit de calcul 6 de position angulaire calcule la position angulaire de l'arbre rotatif 2 à l'aide des tensions de sortie Va et Vc des premier et troisième éléments de détection 5a et 5c conformément au programme de la Fig. 5(b). Selon une autre possibilité, s'il a été déterminé que le premier et le deuxième éléments 5a et 5b connaissent tous deux une anomalie de fonctionnement, le circuit de calcul 6 de position angulaire produit un signal d'avertissement de sortie indiquant que le capteur magnétique 5 est invalidé, c'est-à-dire qu'il est impossible de déterminer la position angulaire de l'arbre rotatif 2 pour le système extérieur destiné à recevoir le signal délivré par le détecteur de position angulaire 1.

Si une réponse OUI est obtenue lors de l'étape 107, ce qui signifie que la valeur de la tension de sortie Vb du deuxième élément de détection 5b est proche de la valeur maximale ou minimale, la routine, comme décrit plus haut, passe alors à l'étape 112 au cours de laquelle les variations d Va et d Vc des tensions de sortie Va et Vc des premier et troisième éléments de détection 5a et 5c au cours du laps de temps donné sont déterminées. En particulier, l'étape 112 est lancée lorsque les niveaux des tensions de sortie Va et Vc des premier et troisième éléments de détection 5a et 5c, qui sont déphasés de 45 avec la tension de sortie Vb, apparaissent sur les segments rectilignes des formes d'ondes de ceux-ci, comme illustré sur la Fig. 4(d), lorsque les niveaux des tensions de sortie Va et Vc varient à un rythme constant en fonction de la position angulaire de l'arbre rotatif 2, et cette étape détermine les variations d Va et A Vc des tensions de sortie Va et Vc des premier et troisième éléments de détection 5a et 5c au cours du laps de temps donné.

La routine passe à l'étape 113 au cours de laquelle une différence entre les variations de tension d Va et d Vc obtenues au cours de l'étape 112, est déterminée (c'est-à-dire d Va d Vc).

La routine passe à l'étape 114 au cours de laquelle il est déterminé si, oui ou non, la valeur absolue de la différence de tension A Va A Vc, obtenue au cours de l'étape 113, est supérieure à une valeur donnée. Si une réponse OUI est obtenue, ce qui signifie que d Va - d Vc 1 est supérieure à la valeur donnée, la routine passe alors à l'étape 115. Selon une autre possibilité, si une réponse NON est obtenue, la routine passe alors à l'étape 105.

Au cours de l'étape 115, qui est lancée, s'il est déterminé que la valeur absolue 1 A Va d Vc 1 est supérieure à la valeur donnée lors de l'étape 114, le circuit de calcul 6 de position angulaire conclut que l'un ou l'autre des premier et troisième éléments de détection 5a et 5c connaît une anomalie de fonctionnement et déclenche une action de correction/avertissement d'erreur 3 pour préciser celui des premier ettroisième éléments 5a et 5c qui fonctionne mal et pour exécuter une opération de correction/avertissement d'erreur, examinée plus loin.

Le circuit de calcul 6 de position angulaire, comme lors de l'étape 111, détermine si les variations de tension d Va et d Vc dans les premier et troisième éléments 5a et 5c, obtenues lors de l'étape 112, se situent ou non dans les limites des variations admissibles de tension dVa' et AVc', décrites plus haut, enregistrées dans la mappe, et il détermine celui des premier et troisième éléments de détection 5a et 5c qui connaît alors une anomalie de fonctionnement.

S'il a été déterminé que seul le premier élément de détection 5a connaît alors une anomalie de fonctionnement, le circuit de calcul 6 de position angulaire calcule la position angulaire de l'arbre rotatif 2 à l'aide des tensions de sortie Vb et Vc des deuxième et troisième éléments de détection 5b et 5c conformément au programme de la Fig. 5(c). Selon une autre possibilité, s'il a été déterminé que seul le troisième élément de détection 5c connaît alors une anomalie de fonctionnement, le circuit de calcul 6 de position angulaire calcule la position angulaire de l'arbre rotatif 2 à l'aide des tensions de sortie Va et Vb des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b conformément au programme de la Fig. 5(a). Selon une autre possibilité, s'il a été déterminé que les premier et troisième éléments 5a et 5c connaissent alors une anomalie de fonctionnement, le circuit de calcul 6 de position angulaire produit une alarme indiquant que le capteur magnétique 5 est invalidé, c'est-à-dire qu'il est impossible de déterminer la position angulaire de l'arbre rotatif 2 pour le système extérieur destiné à recevoir le signal de sortie du détecteur de position angulaire 1.

Ainsi qu'il apparaîtra d'après les indications ci-dessus, le détecteur de position angulaire 1 sert à surveiller les défaillances de fonctionnement des premier à troisième éléments de détection 5a à 5c du capteur magnétique 5 à l'aide des tensions de sortie Va, Vb et Vc afin d'éviter une erreur lors du calcul de la position angulaire de l'arbre rotatif 2 dans le circuit de calcul 6 de position angulaire.

Les tensions de sortie Va, Vb et Vc des premier, deuxième et troisième éléments de détection 5a, 5b et 5c varient chacune à un rythme variable au voisinage de leurs valeurs maximales et minimales en fonction de la position angulaire de l'arbre rotatif 2 et constituent des ondes périodiques mutuellement déphasées. Ainsi, par exemple, lorsque la tension de sortie Va du premier élément de détection 5a se trouve près de sa valeur maximale ou minimale, les tensions de sortie Vb et Vc des deuxième et troisième éléments de détection 5b et 5c apparaissent sur les segments rectilignes des ondes périodiques triangulaires entre leurs valeurs maximales et minimales lorsque les tensions de sortie Vb et Vc varient à un rythme constant en fonction de la position angulaire de l'arbre rotatif 2. Cela permet au circuit de calcul 6 de position angulaire de déterminer si, oui ou non, l'un ou l'autre des deuxième et troisième éléments de détection 5b et 5c est tombé en panne, en calculant une différence entre les variations des tensions de sortie Vb et Vc au cours d'un laps de temps donné et en les comparant avec les limites admissibles de tension AVb' et AVc'. Lorsque la tension de sortie Vb du deuxième élément de détection 5b est proche de sa valeur maximale ou minimale, les tensions de sortie Va et Vc des premier et troisième éléments de détection 5a et 5c apparaissent sur les segments rectilignes des ondes périodiques entre leurs valeurs maximales et minimales lorsque les tensions de sortie Va et Vc varient à un rythme constant en fonction de la position angulaire de l'arbre rotatif 2. Comme plus haut, cela permet au circuit de calcul 6 de position angulaire de déterminer si, oui ou non, l'un ou l'autre des premier et troisième éléments de détection 5a et 5c est tombé en panne, en calculant une différence entre les variations des tensions de sortie Va et Vc au cours d'un laps de temps donné et en les comparant avec les limites admissibles de tension AVa' et AVc'. L'opération s'applique à la détermination d'une défaillance de fonctionnement du troisième élément de détection 5c.

Les tensions de sortie Va et Vb des premier et deuxième éléments de 35 détection 5a et 5b, ainsi qu'on l'a déjà décrit, présentent des ondes périodiques triangulaires déphasées d'environ 90 l'une par rapport à l'autre. Cela amène les tensions de sortie Va et Vb des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b à être identiques l'une à l'autre aux abords de leurs valeurs maximales et minimales (c'est-à-dire les intersections VL et VH sur la Fig. 4(d)). Par conséquent, les valeurs maximales et minimales des première et deuxième tensions de sortie Va et Vb, utilisées pour les déterminations faites lors des étapes 101 et 107, peuvent être obtenues d'après des niveaux de tension apparaissant aux intersections VL et VH, ce qui permet de sélectionner deux des tensions de sortie Va, Vb et Vc dans le but de déterminer leurs variations au cours de l'étape 112, 108 ou 102.

Les longueurs circonférentielles Kc et Ke des entrefers 41 dans lesquels aucun élément de détection n'est disposé sont plus petites que les longueurs circonférentielles Ka, Kb et Kd des entrefers 41 dans lesquels sont disposés les premier à troisième éléments de détection 5a à 5c, ce qui permet de limiter les fuites de flux magnétique s'échappant des entrefers 41. Il en résulte la stabilité des variations périodiques des tensions de sortie Va et Vb des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b, sous la forme d'une onde rectangulaire sur une plage angulaire de 180 de rotation de l'arbre rotatif 2.

Si, par exemple, l'un ou l'autre des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b fonctionne mal, le circuit de calcul 6 de position angulaire précise celui d'entre eux qui est tombé en panne et détermine la position angulaire de l'arbre rotatif 2 à l'aide des signaux délivrés par les deux autres éléments de détection qui fonctionnent normalement. Cela assure la fiabilité de fonctionnement du détecteur de position angulaire 1.

La détermination de celui des premier à troisième éléments de détection 5a à 5c qui est tombé en panne s'effectue en contrôlant si les variations de tension d Va, AVb et A Vc se situent ou non dans les limites admissibles de tension d Va', AVb' et d Vc' qui sont enregistrées dans la mappe installée dans le circuit de calcul 6 de position angulaire.

La Fig. 10 représente un détecteur de position angulaire 1 selon la deuxième forme de réalisation de l'invention. Les repères numériques identiques à ceux employés à propos de la première forme de réalisation désignent les mêmes parties et on s'abstiendra de les décrire en détail ici.

La culasse 4 est constituée par un élément annulaire entourant l'aimant 3. L'élément annulaire est constitué de trois segments arqués: un premier segment 4e de culasse, un deuxième segment 4f de culasse et un troisième segment 4g de culasse. Les premier à troisième segments 4e, 4f et 4g de culasse sont répartis dans des entrefers 41 situés approximativement à 120 les uns des autres.

Comme dans la première forme de réalisation, le capteur magnétique 5 est constitué du premier élément de détection 5a, du deuxième élément de détection 5b et du troisième élément de détection 5c. Le premier élément de détection 5a est disposé dans l'entrefer 41 entre les premier et troisième segments 4e et 4g de culasse. Le deuxième élément de détection 5b est disposé dans l'entrefer 41 entre les premier et deuxième segments 4e et 4f de culasse. Le troisième élément de détection 5c est disposé dans l'entrefer 41 entre les premier et deuxième segments 4f et 4g de culasse.

Les premier à troisième éléments de détection 5a à 5c servent respectivement à mesurer le flux magnétique apparu dans les entrefers 41, indiquant la densité du flux magnétique.

Le circuit de calcul 6 de position angulaire sert à déterminer une position angulaire (c'est-à-dire un angle absolu) de l'arbre rotatif 2 à l'aide des signaux électriques délivrés par les premier à troisième éléments de détection 5a à 5c. En particulier, lorsque les premier à troisième éléments de détection 5a à 5c fonctionnent normalement, le circuit de calcul 6 de position angulaire combine ou associe les signaux de sortie des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b l'un avec l'autre pour déterminer de façon continue sur 90 la position angulaire de l'arbre rotatif 2.

Les signaux de tension Va, Vb et Vc produits par les premier à troisième éléments de détection 5a à 5c, comme illustré sur la Fig. 11, présentent des ondes triangulaires mutuellement déphasées d'environ 120 . Cela amène des intersections VH et VL entre deux des signaux de tension Va, Vb et Vc des premier à troisième éléments de détection 5a à 5c à apparaître dans des positions angulaires de -180 , - 60 , 60 et 180 et dans une position angulaire de -120 , 0 et 120 de l'arbre rotatif 2.

La Fig. 12 représente un organigramme d'étapes logiques ou d'un programme exécutés par le circuit de calcul 6 de position angulaire du détecteur de 30 position angulaire 1.

Après le lancement du programme, la routine passe à l'étape 20 au cours de laquelle il est déterminé si, oui ou non, la tension de sortie Vb du deuxième élément de détection 5b se situe dans un intervalle de tension entre les intersections VL et VH et si, oui ou non, la tension de sortie Vc du troisième élément de détection 5c est supérieure ou égale à la tension de sortie Vb.

Si une réponse OUI est obtenue (VL < Vb < VH, Vb Vc), la routine passe alors à l'étape 26 au cours de laquelle la tension de sortie Vout est déterminée conformément à une relation Vout = 2,833 Vb et elle revient à l'étape 20.

Selon une autre possibilité, si une réponse NON est obtenue lors de l'étape 20, la routine passe alors à l'étape 21 au cours de laquelle il est déterminé si, oui ou non, la tension de sortie Va du premier élément de détection 5a se situe dans les limites de tension entre les intersections VL et VH, et si, oui ou non, la tension de sortie Vc est supérieure ou égale à la tension de sortie Vb.

Si une réponse OUI est obtenue (VL < Va < VH, Vb Vc), la routine passe alors à l'étape 27 au cours de laquelle la tension de sortie Vout est déterminée conformément à une relation Vout = - 2,167 + Va et elle revient à l'étape 20.

Selon une autre possibilité, si une réponse NON est obtenue lors de l'étape 21, la routine passe alors à l'étape 22 lors de laquelle il est déterminé si, oui ou non, la tension de sortie Vc du troisième élément de détection 5c se situe dans les limites de tension entre les intersections VL et VH et si, oui ou non, la tension de sortie Vc est supérieure ou égale à la tension de sortie Vb.

Si une réponse OUI est obtenue (VL < Vc < VH, Vb Vc), la routine passe alors à l'étape 28 au cours de laquelle la tension de sortie Vout est déterminée conformément à une relation Vout = 2,167 Vc, elle revient à l'étape 20.

Selon une autre possibilité, si une réponse NON est obtenue au cours de l'étape 22, la routine passe alors à l'étape 23 au cours de laquelle il est déterminé si, oui ou non, la tension de sortie Vb du deuxième élément de détection 5b se situe dans les limites de tension entre les intersections VL et VH, et si, oui ou non, la tension de sortie Vb est supérieure ou égale à la tension de sortie Vc.

Si une réponse OUI est obtenue (VL < Vb < VH, Vc Vb), la routine passe alors à l'étape 29 au cours de laquelle la tension de sortie Vout est déterminée conformément à une relation Vout = 0,333 + Vb, et elle revient à l'étape 20.

Selon une autre possibilité, si une réponse NON est obtenue lors de l'étape 23, la routine passe alors à l'étape 24 au cours de laquelle il est déterminé si, oui ou non, la tension de sortie Va du premier élément de détection 5a se situe dans les limites de tension entre les intersections VL et VH et si, oui ou non, la tension de sortie Vb est supérieure ou égale à la tension de sortie Vc.

Si une réponse OUI est obtenue, (VL < Va < VH, Vc Vb), la routine passe alors à l'étape 30 au cours de laquelle la tension de sortie Vout est déterminée conformément à une relation Vout égale 6,0 Va, et elle revient à l'étape 20.

Selon une autre possibilité, si une réponse NON est obtenue lors de l'étape 24, la routine passe alors à l'étape 25 au cours de laquelle il est déterminé si, oui ou non, la tension de sortie Vc du troisième élément de détection 5c se situe dans les limites de tension entre les intersections VL et VH et si, oui ou non, la tension de sortie Vb est supérieure ou égale à la tension de sortie Vc.

Si une réponse OUI est obtenue (VL < Vc < VH, Vc < Vb), la routine passe alors à l'étape 31 au cours de laquelle la tension de sortie Vout est déterminée conformément à une relation Vout = 1,667 + Vc, et elle revient à l'étape 20.

Si une réponse NON est obtenue lors de l'étape 25, la routine passe alors à l'étape 32 au cours de laquelle la tension de sortie Vout est déterminée conformément à une relation Vout = 0, et elle revient à l'étape 20.

En particulier, le circuit de calcul 6 de position angulaire, comme dans la première forme de réalisation, produit la tension de sortie Vout qui est créée en combinant des segments rectilignes Vbll, Val], Vcll, Vb12, Va12 et Vc12 des ondes périodiques, comme illustré sur la Fig. 11, des signaux de tension Va à Vc délivrés par les premier à troisième éléments de détection 5a à 5c, et qui varient à un rythme constant sur une plage angulaire de 360 (c'est-à-dire 180 à + 180 ) de l'arbre rotatif 2.

La Fig. 13 est un organigramme d'un programme à exécuter par le circuit de calcul 6 de position angulaire pour détecter l'anomalie de fonctionnement du capteur magnétique 5 et prendre une mesure s'il est déterminé qu'une telle anomalie de fonctionnement s'est produite.

Après le lancement du programme, la routine passe à l'étape 200 au cours de laquelle le circuit de calcul 6 de position angulaire intercepte les tensions de sortie Va, Vb et Vc des premier à troisième éléments de détection 5a à 5c du capteur magnétique 5.

La routine passe à l'étape 201 au cours de laquelle il est déterminé si, oui ou non, la tension de sortie Va présente une valeur proche d'une de ses tensions maximale et minimale, c'est-à-dire si, oui ou non, la tension de sortie Va se situe dans le haut ou dans le bas de l'onde périodique de celle-ci, illustrée sur la Fig. 11, lorsqu'un rythme de variation de la tension de sortie Va par unité de temps pendant la rotation de l'arbre rotatif 2 n'est pas constant. Si une réponse OUI est obtenue, signifiant que la valeur de la tension de sortie Va se situe près de la tension maximale ou minimale, la routine passe alors à l'étape 202. Selon une autre possibilité, si une réponse NON est obtenue, la routine passe alors à l'étape 207. La détermination de l'étape 201 peut être réalisée en déterminant si, oui ou non, l'une des relations Va < VLk et Va > VHk est respectée, VLk étant un niveau minimal de tension de référence qui est le niveau de tension apparaissant à l'intersection VL moins un niveau de tension donné, et VHk étant un niveau maximal de tension de référence qui est le niveau de tension apparaissant à l'intersection VH plus un niveau de tension donné.

Lors de l'étape 202, les variations 4Vb et 4 Vc des tensions de sortie Vb et Vc des troisièmes éléments de détection 5a et 5c au cours d'un laps de temps donné sont déterminées. En particulier, l'étape 202 est lancée lorsque la valeur de la tension de sortie Va se situe près de la tension maximale ou minimale, autrement dit lorsque les niveaux des tensions de sortie Vb et Vc des deuxième et troisième éléments de détection 5b et 5c qui sont respectivement déphasés de 120 par rapport à la tension de sortie Va apparaissent sur les segments rectilignes des ondes périodiques de ceux-ci, illustrés sur la Fig. 11, lorsque les niveaux des tensions de sortie Vb et Vc varient à un rythme constant en fonction de la position angulaire de l'arbre rotatif 2. Par conséquent, l'étape 202 détermine les variations d Vb et d Vc des tensions de sortie Vb et Vc qui varient en fonction de la position angulaire de l'arbre rotatif 2.

La routine passe à l'étape 203 au cours de laquelle une différence entre les variations de tension d Vb et d Vc, obtenues lors de l'étape 202, est déterminée (c'est-à-dire d Vb - d Vc).

La routine passe à l'étape 204 au cours de laquelle il est déterminé si, oui ou non, une valeur absolue de la différence de tension AVb - d Vc, obtenue lors de l'étape 203, est supérieure à une valeur donnée. Si une réponse OUI est obtenue, signifiant que 1 4 Vb - d Vc 1 est supérieure à la valeur donnée, la routine passe alors à l'étape 206. Selon une autre possibilité, si une réponse NON est obtenue, la routine passe alors à l'étape 205.

Au cours de l'étape 205, qui est lancée s'il est déterminé que la valeur absolue 1 d Vb - d Vc 1 est inférieure à la valeur donnée lors de l'étape 204, le circuit de calcul 6 de position angulaire détermine que les premier à troisième éléments de détection 5a à 5c fonctionnent maintenant normalement et il calcule la position angulaire de l'arbre rotatif 2 à l'aide des tensions de sortie Va et Vb des éléments de détection 5a et 5b conformément au déroulement de l'organigramme de la Fig. 12. La routine revient ensuite à l'étape 200.

Au cours de l'étape 206, qui est lancée s'il est déterminé que la valeur absolue 1 d Vb - d Vc 1 est supérieure à la valeur donnée lors de l'étape 204, le circuit 35 de calcul 6 de position angulaire conclut que l'un ou l'autre des deuxième et troisième éléments de détection 5b et 5c fonctionne mal et il déclenche l'action de correction/avertissement d'erreur 1 pour définir celui des deuxième et troisième éléments de détection 5b et 5c qui fonctionne mal et pour exécuter l'opération de correction/avertissement d'erreur, évoquée à propos de la première forme de réalisation.

Par exemple, s'il a été déterminé que seulement le troisième élément de détection 5c connaît une anomalie de fonctionnement, le circuit de calcul 6 de position angulaire calcule la position angulaire de l'arbre rotatif 2 à l'aide des tensions de sortie Va et Vb des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b.

En particulier, la tension de sortie Vc du troisième élément de détection 5c est mathématiquement projetée de la manière ci-après. Tout d'abord, la tension de sortie Va du premier élément de détection 5a est additionnée avec la tension de sortie Vb du deuxième élément de détection 5b. Ensuite, la somme des tensions de sortie Va et Vb est divisée par deux (2) pour obtenir une valeur intermédiaire Vfl ou Vf2, comme illustré sur la Fig. 14. Ces opérations sont réalisées de manière cyclique sur des plages angulaires données (par exemple 60 à 0 et + 120 à + 180 dans l'exemple illustré sur la Fig. 14) pour calculer de façon répétée les valeurs intermédiaires Vfl et Vf2 afin de définir des segments indiqués par des lignes discontinues sur la Fig. 14. L'inclinaison des segments est corrigée à l'aide d'une valeur prédéterminée de correction d'inclinaison afin de définir des segments Vfl' et Vf2' , indiqués sur la Fig. 15, d'une onde périodique de tension correspondant à celle de la tension de sortie Vc, illustrée sur la Fig. 11. Enfin, comme illustré sur la Fig. 15, le circuit de calcul 6 de position angulaire combine les segments rectilignes Vbll, Vall, Vb12 et Va12 des ondes périodiques des tensions de sortie Va et Vc des éléments de détection 5a et 5b et les segments rectilignes Vfl' et Vf2' à projection mathématique afin de déterminer la position angulaire de l'arbre rotatif 2.

Si une réponse NON est obtenue lors de l'étape 201, ce qui signifie que la valeur de la tension de sortie Va du premier élément de détection 5a est éloignée de la valeur maximale ou minimale, la routine, comme décrit plus haut, passe à l'étape 207 au cours de laquelle il est déterminé si, oui ou non, la tension de sortie Vb présente une valeur proche de l'une des tensions maximale et minimale de celle-ci. Si une réponse OUI est obtenue, signifiant que la valeur de la tension de sortie Vb se situe près de la tension maximale ou minimale, la routine passe alors à l'étape 212. Selon une autre possibilité, si une réponse NON est obtenue, la routine passe alors à l'étape 208. La détermination faite lors de l'étape 207 peut être obtenue en déterminant si, oui ou non, l'une des relations Vb < VLk et Vb > VHk est respectée, VLk étant le niveau minimal de la tension de référence et VHk étant le niveau maximal de la tension de référence, comme décrit plus haut.

Lors de l'étape 208, des variations d Va et d Vb des tensions de sortie Va et Vb des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b au cours du laps de temps donné sont déterminées. En particulier, l'étape 208 est lancée lorsque la valeur de la tension de sortie Va est éloignée de la tension maximale ou minimale, autrement dit, lorsque les niveaux des tensions de sortie Va et Vb des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b qui sont mutuellement déphasées de 120 , apparaissent sur les segments rectilignes de leurs formes d'ondes, comme illustré sur la Fig. 11, lorsque les niveaux des tensions de sortie Va et Vb varient à un rythme constant en fonction de la position angulaire de l'arbre rotatif 2, et elle détermine les variations d Va et d Vb des tensions de sortie Va et Vb des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b.

La routine passe à l'étape 209 au cours de laquelle une différence entre les variations de tension d Va et d Vb, obtenues au cours de l'étape 208, est déterminée (c'est-à-dire 4 Va - d Vb).

La routine passe à l'étape 210 au cours de laquelle il est déterminé si, oui ou non, une valeur absolue de la différence de tension d Va - d Vb, obtenue lors de l'étape 209, est supérieure à une valeur donnée. Si une réponse OUI est obtenue, signifiant que 1 d Va - 4 Vb 1 est supérieure à la valeur donnée, la routine passe alors à l'étape 211. Selon une autre possibilité, si une réponse NON est obtenue, la routine passe alors à l'étape 205.

Au cours de l'étape 211, qui est lancée s'il est déterminé que la valeur absolue 1 A Va - A Vb 1 est supérieure à la valeur donnée lors de l'étape 110, le circuit de calcul 6 de position angulaire conclut que l'un ou l'autre des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b fonctionne mal et déclenche une mesure de correction/avertissement d'erreur 2 pour préciser lequel des premier et deuxième éléments 5a et 5b fonctionne mal et pour exécuter une opération de correction/avertissement d'erreur. En particulier, les segments rectilignes de l'onde périodique de tension de l'un des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b qui connaît une anomalie de fonctionnement sont calculés mathématiquement de la même manière que dans le cas de l'étape 206. Les autres opérations sont identiques à celles de l'étape 111 de la Fig. 7 et on s'abstiendra de les expliquer en détail ici.

Si une réponse OUI est obtenue lors de l'étape 207, signifiant que la valeur de la tension de sortie Vb du deuxième élément de détection 5b est proche de la tension maximale ou minimale, la routine, comme décrit plus haut, passe alors à l'étape 212 au cours de laquelle les variations 4Va et 4 Vc des tensions de sortie Va et Vc des premier et troisième éléments de détection 5a et 5c au cours du laps de temps donné sont déterminées. En particulier, l'étape 212 est lancée lorsque les niveaux des tensions de sortie Va et Vc des premier et troisième éléments de détection 5a et 5c qui sont déphasées de 120 avec la tension de sortie Vb apparaissent sur les segments rectilignes de leurs formes d'onde, comme illustré sur la Fig. 11, lorsque les niveaux des tensions de sortie Va et Vc varient à un rythme constant en fonction de la position angulaire de l'arbre rotatif 2, et elle détermine les variations 4Va et d Vc des tensions de sortie Va et Vc des premier et troisième éléments de détection 5a et 5c.

La routine passe à l'étape 213 au cours de laquelle une différence entre les variations de tensions 4Va et 4Vc, obtenues lors de l'étape 212, est déterminée (c'est- à-dire d Va - 4 Vb).

La routine passe à l'étape 214 au cours de laquelle il est déterminé si, oui ou non, la valeur absolue de la différence de tension 4Va - AVc obtenue au cours de l'étape 213, est supérieure à une valeur donnée. Si une réponse OUI est obtenue, signifiant que 1 4Va - 4Vc 1 est supérieure à la valeur donnée, la routine passe alors à l'étape 215. Selon une autre possibilité, si une réponse NON est obtenue, la routine passe alors à l'étape 205.

Au cours de l'étape 215, qui est lancée s'il est déterminé que la valeur absolue 1 4Va - 4Vc 1 est supérieure à la valeur donnée lors de l'étape 114, le circuit de calcul 6 de position angulaire conclut que l'un ou l'autre des premier et troisième éléments de détection 5a et 5c fonctionne mal et il déclenche une mesure de correction/avertissement d'erreur 3 pour préciser celui des premier et troisième éléments 5a et 5c qui fonctionne mal et pour exécuter une opération de correction/avertissement d'erreur. En particulier, les segments rectilignes de l'onde périodique de tension de l'un des premier et troisième éléments de détection 5a et 5c qui connaît une anomalie de fonctionnement sont calculés mathématiquement de la même manière qu'au cours de l'étape 206. Les autres opérations sont identiques à celles des étapes 115 de la Fig. 7 et on s'abstiendra de les décrire en détail ici.

Ainsi qu'il apparaît d'après la présentation ci-dessus, le détecteur de position angulaire 1 selon la présente forme de réalisation comprend les premier à troisième éléments de détection 5a à 5c du capteur magnétique 5 situés à intervalle de 120 les uns des autres. Le circuit de calcul 6 de position angulaire combine les segments rectilignes Vb11, Val], Vcll et Vb12, Va12 et Vc12 des ondes périodiques des tensions de sortie Va, Vb et Vc des éléments de détection 5a, 5b et 5c afin de déterminer la position angulaire de l'arbre rotatif 2.

Comme dans la première forme de réalisation, le détecteur 1 de position angulaire sert à contrôler les anomalies de fonctionnement des premier à troisième éléments de détection 5a à 5c du capteur magnétique 5 à l'aide des tensions de sortie Va, Vb et Vc afin d'éviter une erreur lors du calcul de la position angulaire de l'arbre rotatif 2 dans le circuit de calcul 6 de position angulaire.

En particulier, les tensions de sortie Va, Vb et Vc des premier, deuxième et troisième éléments de détection 5a, 5b et 5c varient chacune à un rythme variable aux abords de leurs valeurs maximale et minimale en fonction de la position angulaire de l'arbre rotatif 2 et, sous la forme d'ondes périodiques, sont mutuellement déphasées. Ainsi, par exemple, si la tension de sortie Va du premier élément de détection 5a se situe près de sa valeur maximale ou minimale, les tensions de sortie Vb et Vc des deuxième et troisième éléments de détection 5b et 5c apparaissent sur les segments rectilignes Vbll et Vcll ou Vb12 et Vc12 des ondes périodiquesentre leurs valeurs maximales et minimales lorsque les tensions de sortie Vb et Vc varient à un rythme constant en fonction de la position angulaire de l'arbre rotatif 2. Cela permet au circuit de calcul 6 de position angulaire de déterminer si, oui ou non, l'un ou l'autre des deuxième et troisième éléments de détection 5b et 5c est tombé en panne, en calculant une différence entre les variations des tensions de sortie Vb et Vc au cours d'un laps de temps donné et en les comparant dans les limites admissibles de tension d Vb' et AVc'. Lorsque la tension de sortie Vb du deuxième élément de détection 5b se situe près de sa valeur maximale ou minimale, les tensions de sortie Va et Vc des premier et troisième éléments de détection 5a et 5c apparaissent sur les segments rectilignes Vall et Vcll ou Va12 ou Vc12 des ondes périodiques entre leurs valeurs maximales et minimales si les tensions de sortie Va et Vc varient à un rythme constant en fonction de la position angulaire de l'arbre rotatif 2. Comme plus haut, cela permet au circuit de calcul 6 de position angulaire de déterminer si, oui ou non, les premier et troisième éléments de détection 5a et 5c sont tombés en parme, en calculant une différence entre les variations des tensions de sortie Va et Vc au cours d'un laps de temps donné et en les comparant avec les intervalles admissibles de tension 4 Va' et 4 Vc'. L'opération s'applique à la détermination d'une anomalie de fonctionnement du troisième élément de détection 5c.

Comme décrit précédemment, les tensions de sortie Va à Vc des premier à troisième éléments de détection 5a à 5c présentent des ondes périodiques à déphasage mutuel d'environ 120 . Cela amène les tensions de sortie Va, Vb et Vc des premier à troisième éléments de détection 5a à 5c à être identiques les unes aux autres aux abords de leurs valeurs maximales et minimales (c'est-à-dire les intersections VLk et VHk sur la Fig. 11). Par conséquent, les valeurs maximales et minimales des première à troisième tensions de sortie Va à Vc, utilisées pour les déterminations faites lors des étapes 201 et 207, peuvent être obtenues d'après des niveaux de tension apparaissant aux intersections VLk et VHk plus ou moins un niveau donné, en permettant de ce fait à deux des tensions de sortie Va, Vb et Vc d'être sélectionnées pour servir lors de la détermination de leurs variations au cours de l'étape 212, 208 ou 202.

Par exemple, si l'un ou l'autre des premier et deuxième éléments de détection 5a et 5b est tombé en panne, le circuit de calcul 6 de position angulaire indique celui des deux qui est tombé en panne et détermine la position angulaire de l'arbre rotatif 2 à l'aide des signaux délivrés par les deux autres éléments de détection fonctionnant normalement. Cela assure la fiabilité du fonctionnement du détecteur de position angulaire 1.

La détermination de celui des premier à troisième éléments de détection 5a à 5c qui est tombé en panne est accomplie en contrôlant si, oui ou non, les variations de tensions d Va, d Vb et d Vc se situent dans les limites admissibles de tension d Va', d Vb' et A Vc' qui sont enregistrées dans la mappe installée dans le circuit de calcul 6 de position angulaire.

Dans chacune des première et deuxième formes de réalisation, le circuit de calcul 6 de position angulaire détermine que le capteur magnétique 5 connaît une anomalie de fonctionnement si une différence entre des variations de tension de sortie de deux des éléments de détection 5a à 5c est supérieure à une valeur donnée, mais cependant une telle détermination peut également être faite si au moins une des variations de tension de sortie de l'un quelconque de deux des éléments de détection 5a à 5c présente une valeur inhabituelle qui figure dans une mappe enregistrée dans le circuit de calcul 6 de position angulaire ou si au moins une des tensions de sortie a un niveau de tension inhabituel ou excessif. Le circuit de calcul 6 de position angulaire peut déclencher les opérations de correction/avertissement d'erreur (c'est-à-dire les actions 1, 2 et 3 sur les figures 7 et 13) afin de déterminer la position angulaire de l'arbre rotatif 2 ou déclencher un signal d'alarme indiquant la survenance d'une anomalie de fonctionnement du capteur magnétique 5.

Claims (16)

Revendications

1. Dispositif de détermination de position angulaire, caractérisé en ce qu'il comprend: un élément magnétique dur monté sur un élément rotatif, ledit élément magnétique dur ayant un pourtour et étant aimanté dans une direction circonférentielle de celui-ci pour avoir sur son pourtour un premier et un deuxième pôles magnétiques qui produisent un champ magnétique; un élément magnétique doux disposé à l'extérieur du pourtour dudit élément magnétique dur à l'intérieur du champ magnétique produit par ledit élément magnétique dur, ledit élément magnétique doux ayant un pourtour et étant constitué d'une pluralité de segments magnétiques disposés sur le pourtour dudit élément magnétique doux par l'intermédiaire d'entrefers, la rotation de l'élément rotatif pour modifier une position angulaire relative entre ledit élément magnétique dur et ledit élément magnétique doux provoquant la variation d'une densité de flux magnétique à l'intérieur de chacun des entrefers; plusieurs capteurs de mesure de densité de flux magnétiques dont chacun sert à mesurer la densité du flux magnétique à l'intérieur d'un des entrefers pour produire en fonction de la densité du flux magnétique un signal électrique indiquant une position angulaire de l'élément rotatif; un circuit de détermination de position angulaire servant à déterminer une position angulaire de l'arbre rotatif à l'aide des signaux électriques délivrés par les capteurs de mesure de densité de flux magnétiques; et un circuit de détection d'anomalie de fonctionnement servant à détecter la survenance d'une anomalie de fonctionnement de chacun des capteurs de mesure de densité de flux magnétiques d'après les signaux électriques délivrés par les capteurs de mesure de densité de flux magnétiques et délivrant un signal indiquant cette anomalie.

2. Dispositif de détermination de position angulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit de détection d'anomalie de fonctionnement sert à mesurer des variations des signaux électriques délivrés par les capteurs de mesure de densité de flux magnétiques au cours d'un laps de temps donné, ledit circuit de détermination d'anomalie déterminant, lorsque les variations ont des valeurs inhabituelles, que les capteurs de mesure de densité de flux magnétiques sont tombés en panne.

3. Dispositif de détermination de position angulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit de détection d'anomalie de fonctionnement sert à mesurer des variations des signaux électriques délivrés par deux des capteurs de mesure de densité de flux magnétiques au cours d'un laps de temps donné, lorsqu'une valeur absolue d'une différence entre les variations est supérieure à une valeur donnée, ledit circuit de détermination d'anomalie déterminant que l'un ou l'autre des deux capteurs de mesure de densité de flux magnétiques est tombé en panne.

4. Dispositif de détermination de position angulaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit circuit de détection d'anomalie de fonctionnement mesure les variations des signaux électriques délivrés par lesdits deux des capteurs de mesure de densité de flux magnétiques lorsque les signaux électriques de deux des capteurs de mesure de densité de flux magnétiques varient à un rythme constant.

5. Dispositif de détermination de position angulaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que les capteurs de mesure de densité de flux magnétiques sont constitués par un premier, un deuxième et un troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques respectivement disposés dans les entrefers, en ce que le signal électrique délivré par chacun des premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques varie de manière cyclique sous la forme d'une onde périodique triangulaire en fonction de la position angulaire de l'arbre rotatif, et en ce que, lorsque le signal électrique délivré par l'un des premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques a une valeur maximale ou minimale qui apparaît sur son onde triangulaire, ledit circuit de détection d'anomalie sert à mesurer les variations des signaux électriques délivrés au cours du laps de temps donné par deux autres des premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétique.

6. Dispositif de détermination de position angulaire selon la revendication 5, caractérisé en ce que les signaux électriques délivrés par les premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques sont des signaux de tension, les signaux de tension des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques ayant un déphasage de 90 entre les ondes périodiques triangulaires, les ondes triangulaires des signaux de tension des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques ayant une première et une deuxième intersection sur une plage de 360 de la position angulaire de l'arbre rotatif, en ce qu'un niveau de tension du signal de tension à la première intersection est supérieur à celui à la deuxième intersection, et lorsque le signal de tension délivré par un des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétique a la valeur maximale qui apparaît sur son onde triangulaire, le signal de tension dudit un des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques a un plus grand niveau de tension que la première intersection, et en ce que, lorsque le signal de tension délivré par l'un des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques a la valeur minimale qui apparaît sur son onde triangulaire, le signal de tension dudit un des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques a un niveau de tension inférieure à celui de la deuxième intersection.

7. Dispositif de détermination de position angulaire selon la revendication 5, caractérisé en ce que chacun des premier et deuxième pôles magnétiques occupe 180 du pourtour dudit élément magnétique dur, en ce que les entrefers présents dans ledit élément magnétique doux sont un premier, un deuxième, un troisième, un quatrième et un cinquième entrefers, les premier à quatrième entrefers étant répartis à intervalle de sensiblement 90 les uns des autres sur le pourtour dudit élément magnétique doux, le cinquième élément étant formé dans une position intermédiaire entre les troisième et quatrième entrefers, et en ce que les premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques sont disposés respectivement dans les premier et deuxième entrefers mutuellement adjacents, tandis que le troisième capteur de mesure de densité de flux magnétique est disposé dans le cinquième entrefer.

8. Dispositif de détermination de position angulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que les capteurs de mesure de densité de flux magnétiques sont disposés dans certains des entrefers, chacun des entrefers dans lesquels sont disposés les capteurs de mesure de densité de flux magnétiques ayant, dans une direction circonférentielle dudit élément magnétique doux, une longueur plus petite que celle de l'un des entrefers dans lequel aucun capteur de mesure de densité de flux magnétique n'est disposé.

9. Dispositif de détermination de position angulaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que, lorsque la valeur absolue de la différence entre les changements est supérieure à la valeur donnée, ledit circuit de détermination d'anomalie de fonctionnement définit comme connaissant une anomalie de fonctionnement l'un des deux capteurs de mesure de densité de flux magnétiques dont la variation du signal électrique présente une valeur inhabituelle, et en ce que ledit circuit de détermination de position angulaire détermine la position angulaire de l'arbre rotatif à l'aide des signaux électriques délivrés par les autres capteurs de mesure de densité de flux magnétiques qui sont en service.

10. Dispositif de détermination de position angulaire selon la revendication 5, caractérisé en ce que, lorsque le signal électrique délivré par le troisième capteur de mesure de densité de flux magnétique a la valeur maximale ou la valeur minimale qui apparaît sur son onde triangulaire, ledit circuit de détection d'anomalie de fonctionnement sert à mesurer les variations des signaux électriques délivrés par les premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques au cours du laps de temps donné, en ce que, lorsque la valeur absolue de la différence entre les variations des signaux électriques des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques est plus grande que la valeur donnée, ledit circuit de détermination d'anomalie définit comme connaissant une anomalie de fonctionnement l'un ou l'autre des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques, et en ce que, s'il est déterminé que le premier capteur de mesure de densité de flux magnétique a une anomalie de fonctionnement, ledit circuit de détermination angulaire détermine la position angulaire de l'arbre rotatif à l'aide des signaux électriques délivrés par les deuxième et troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques, alors que s'il est déterminé que le deuxième capteur de mesure de densité de flux magnétique connaît une anomalie de fonctionnement, ledit circuit de détermination de position angulaire détermine la position angulaire de l'arbre rotatif à l'aide des signaux électriques délivrés par les premier et troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques.

11. Dispositif de détermination de position angulaire selon la revendication 10, caractérisé en ce que dans ledit circuit de détection d'anomalie de fonctionnement sont mémorisées des valeurs inhabituelles des signaux électriques délivrés par les premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques pendant un laps de temps durant lequel les signaux électriques des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques varient à un rythme constant en fonction de la rotation de l'arbre rotatif, lesquelles valeurs sont considérées comme attendues en cas d'anomalie de fonctionnement des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques, et en ce que ledit circuit de détection d'anomalie de fonctionnement détermine comme connaissant une anomalie de fonctionnement l'un des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques dont la variation du signal électrique correspond à l'une des valeurs inhabituelles mémorisées.

12. Dispositif de détermination de position angulaire selon la revendication 5, caractérisé en ce que les signaux électriques délivrés par les premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques sont des signaux de tension, les signaux de tension des premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques ayant un déphasage mutuel de 120 des ondes périodiques triangulaires, les ondes triangulaires des signaux de tension des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques ayant une première et une deuxième intersections sur une plage de 360 de la position angulaire de l'arbre rotatif, en ce qu'un niveau de tension du signal de tension à la première intersection est supérieur à celui de la deuxième intersection, et lorsque le signal de tension délivré par l'un des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques a la valeur maximale apparaissant sur son onde triangulaire, le signal de tension dudit un des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques a un niveau de tension supérieur à celui de la première intersection, et en ce que, lorsque le niveau de tension délivré par l'un des premier et deuxième capteurs de densité de flux magnétiques a la valeur minimale qui apparaît sur son onde triangulaire, le signal de tension de l'un des premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques a un niveau de tension inférieur à celui de la deuxième intersection.

13. Dispositif de détermination de position angulaire selon la revendication 12, caractérisé en ce que chacun des premier et deuxième pôles magnétiques occupe 180 de la circonférence dudit élément magnétique dur, en ce que les entrefers dudit élément magnétique doux sont un premier, un deuxième et un troisième entrefers disposés à intervalle de sensiblement 120 les uns des autres sur le pourtour dudit élément magnétique doux, et en ce que les premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques sont disposés respectivement à l'intérieur des premier à troisième entrefers.

14. Dispositif de détermination de position angulaire selon la revendication 12, caractérisé en ce que, lorsque la valeur absolue de la différence de variation des signaux électriques de n'importe quelle paire de premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques est supérieure à la valeur donnée, ledit circuit de détection d'anomalie de fonctionnement détermine comme ayant une anomalie de fonctionnement l'un ou l'autre des deux capteurs de mesure de densité de flux magnétiques, et en ce que, s'il est déterminé que le premier capteur de mesure de densité de flux magnétique fonctionne mal, ledit circuit de détermination de position angulaire détermine la position angulaire de l'arbre rotatif à l'aide des signaux électriques délivrés par les deuxième et troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques, s'il est déterminé que le deuxième capteur de mesure de densité de flux magnétique fonctionne mal, ledit circuit de détermination de position angulaire détermine la position angulaire de l'arbre rotatif à l'aide des signaux électriques délivrés par les premier et troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques, et s'il est déterminé que le troisième capteur de mesure de densité de flux magnétique fonctionne mal, ledit circuit de détermination de position angulaire détermine la position angulaire de l'arbre rotatif à l'aide des signaux électriques délivrés par les premier et deuxième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques.

15. Dispositif de détermination de position angulaire selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit circuit de détection d'anomalie de fonctionnement contient des valeurs inhabituelles des signaux électriques délivrés par les premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques pendant un laps de temps durant lequel les signaux électriques des premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques varient à un rythme constant en fonction de la rotation de l'arbre rotatif, qui sont considérés comme prévisibles lorsque les premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques fonctionnent mal, et en ce que ledit circuit de détection d'anomalie de fonctionnement détermine comme ayant une anomalie de fonctionnement l'un des premier à troisième capteurs de mesure de densité de flux magnétiques dont la variation du signal électrique présente une valeur correspondant à l'une des valeurs inhabituelles enregistrées.

16. Dispositif de détermination de position angulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque ledit circuit de détection d'anomalie de fonctionnement a détecté l'anomalie de l'un quelconque des capteurs de mesure de densité de flux magnétiques, ledit circuit de détection d'anomalie de fonctionnement définit celui des capteurs de mesure de densité de flux magnétiques qui fonctionne mal, et en ce que ledit circuit de détermination de position angulaire détermine la position angulaire de l'arbre rotatif à l'aide des signaux électriques délivrés par les capteurs de mesure de densité de flux magnétiques qui fonctionnent correctement.