FR3032788A1 - Dispositif de capteur pour la saisie des angles de rotation d'un composant rotatif d'un vehicule - Google Patents

Abstract

« Dispositif de capteur pour la saisie des angles de rotation d'un composant rotatif d'un véhicule » Dispositif de capteur (1) pour saisir des angles de rotation (α) d'un composant rotatif (3) couplé à deux générateurs de valeur de mesure (20, 30), - le premier (20) et un premier capteur (14) formant un premier capteur angulaire (7) qui génère une première information angulaire (ai), - le second (30) et un second capteur (16) formant un second capteur angulaire (9) qui génère une seconde information angulaire (α2). Les générateurs (20, 30) ont chacun une plage de détection électro-conductrice (26, 36) et les capteurs (14, 16) ont chacun plusieurs bobines de détection (Li, L2, L3, L4, L5, L6). La plage de détection (26, 36) de chaque générateur (20, 30) influence l'inductance des bobines (Li, L2, L3, L4, L5, L6) pour que le signal de bobine varie périodiquement et mesure l'angle de rotation α du composant rotatif 3.

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention a pour objet un dispositif de cap- teur pour saisir des angles de rotation d'un composant rotatif d'un véhicule, couplé à deux générateurs de valeur de mesure, le premier générateur de valeur de mesure et un premier capteur de valeur de me- sure formant un premier capteur angulaire qui génère une première information angulaire dépendant du mouvement de rotation du premier composant rotatif, un second générateur de valeur de mesure et un second capteur de valeur de mesure formant un second capteur angulaire qui génère une seconde information angulaire à partir du mouvement de rotation du composant rotatif et l'angle de rotation actuel du composant rotatif se détermine à partir de la première information angulaire et de la seconde information angulaire. Etat de la technique Les capteurs d'angle de direction (ou angle de braquage) doivent mesurer jusqu'à six tours de volant, ce qui correspond à une plage angulaire d'environ 2000°. Ainsi, en plus de la mesure angulaire, il faut compter les étapes de périodicité de la rotation. Selon l'état de la technique, on connaît des capteurs d'angle de braquage qui mesurent l'angle de braquage ou angle de di- rection pour plusieurs tours de rotation du volant à l'aide de deux pignons dentés couplés à la colonne de direction par l'intermédiaire d'un grand pignon denté. Au milieu des pignons dentés il y a des aimants permanents qui permettent de déterminer l'angle des pignons à l'aide de capteurs de champ magnétique. Les deux pignons ont un nombre de dents légèrement différent de sorte que le rapport des angles permet également de déterminer le nombre de tours effectués par les pignons. Cela permet d'obtenir l'angle du volant avec plusieurs tours. Dans ce mode de réalisation connu, il faut deux pignons et deux capteurs de champ magnétique pour déterminer l'angle de rotation réel. On peut également utiliser des capteurs à courants de Foucault, qui permettent de mesurer l'inductance d'une géométrie de chemin conducteur. En général, on déplace un conducteur métallique à proximité de la géométrie du chemin conducteur. Cela évite que le champ électrique ne traverse et modifie ainsi l'inductance de la géomé- 3032788 2 trie du chemin conducteur. Si l'on réalise le chemin conducteur comme circuit oscillant, la fréquence de résonnance dépendra de l'inductance de la géométrie du chemin conducteur et ainsi de la position du conducteur métallique situé à proximité.

5 Le document DE 10 2008 011 448 A 1 décrit par exemple un dispositif pour saisir un angle de rotation. Le dispositif comporte un générateur et des capteurs qui détectent les variations d'une grandeur physique sous la forme de signaux numériques exploitables en fonction de la variation de l'angle de rotation d'une pièce rotative. La pièce rota- 10 tive comporte en général un satellite couplé à sa périphérie et entraîné en rotation par la rotation de la pièce ; il y a de préférence un capteur angulaire qui entraîne par l'intermédiaire d'une transmission hypocycloïdale couplée axialement, un disque hypocycloïdal ou un pignon hypocycloïdal dont on transforme la vitesse de rotation par la 15 transmission hypocycloïdale de façon à déterminer le nombre de tours de la pièce rotative et l'angle de braquage absolu sur plusieurs tours de la colonne de direction, en utilisant un système de capteur de rotation. Exposé et avantages de l'invention Le dispositif de capteur de véhicule tel que défini ci- 20 dessus a l'avantage, vis-à-vis de l'état de la technique, de réduire les erreurs de mesure occasionnées par les variations de distance entre le générateur de valeur de mesure et le capteur de valeur de mesure. De telles variations de distance peuvent par exemple se traduire en ce que des courbes de valeurs de mesure correspondantes auront des valeurs 25 maximales de hauteur différente. C'est ainsi que par exemple, la plage de détection électro conductrice peut ne pas être exactement parallèle aux bobines de détections dans son mouvement mais être inclinée par rapport aux bobines de détection. En d'autres termes, la présente invention a pour objet un 30 dispositif de capteur pour saisir les angles de rotation d'un composant rotatif d'un véhicule. Le composant rotatif est couplé à deux générateurs de valeur de mesure, un premier générateur de valeur de mesure et un premier capteur de valeur de mesure formant un premier capteur angulaire ; celui-ci génère une première information angulaire dépen- 35 dant du mouvement de rotation du composant rotatif ; un second géné- 3032788 3 rateur de valeur de mesure et un second capteur de valeur de mesure forment un second capteur angulaire qui génère une seconde information angulaire dépendant du mouvement de rotation du composant rotatif. L'angle de rotation actuel du composant rotatif se détermine à 5 partir de la première information angulaire et de la seconde information angulaire. Selon l'invention, les générateurs de valeur de mesure ont chacun une plage de détection électro conductrice. Les capteurs de valeur de mesure ont chacun plusieurs bobines de détection, la bobine de 10 détection de chaque générateur de valeur de mesure influencent l'inductance des bobines de détection correspondantes du détecteur de valeur de mesure respectif de façon que le signal de bobine correspondant d'au moins une bobine de détection varie périodiquement du fait du mouvement de rotation du composant rotatif et s'exploite comme 15 mesure de l'angle de rotation du composant rotatif. Ainsi, l'unité d'exploitation et de commande reçoit les signaux de bobine des capteurs de valeur de mesure et normalisent les différents signaux de bobine du capteur de valeur de mesure respectif. Dans les formes de réalisation de la présente invention, 20 l'inductance des bobines de détection dans le capteur de valeur de me- sure dépend du recouvrement ou chevauchement avec la plage de détection correspondante du générateur de valeur de mesure. L'inductance de la bobine de détection respective se détermine par une mesure de fréquence d'un circuit oscillant avec la bobine de détection 25 ou par une mesure directe de l'inductivité à l'aide de la partie imagi- naire de la réactance du circuit oscillant pour une fréquence ou encore en mélangeant avec une fréquence de référence. Le signal est ensuite recalculé pour l'angle de recouvrement de la bobine de détection avec les plages de détection.

30 Suivant une caractéristique particulièrement avanta- geuse l'unité d'exploitation et de commande génère un premier signal de bobine, normalisé pour chaque signal de bobine, ce premier signal étant calculé à partir de la valeur actuelle du signal de bobine et de sa valeur minimale et de sa valeur maximale.

3032788 4 De façon préférentielle, l'unité d'exploitation et de commande forme le premier signal de bobine normalisé comme rapport entre une première différence de la valeur actuelle et de la valeur minimale du signal de bobine correspondant et d'une seconde différence 5 correspondant à la valeur maximale et à la valeur minimale du signal de bobine. La valeur minimale et la valeur maximale du signal de bobine correspondant se détermine au préalable en fonction de la rotation du générateur de valeur de mesure, par exemple par l'unité d'exploitation et de commande qui l'enregistre.

10 Selon un développement avantageux du dispositif de cap- teur de l'invention, l'unité d'exploitation et de commande calcule pour chaque premier signal de bobine, normalisé, du capteur de valeur de mesure respectif, un second signal de bobine normalisé formé du premier signal de bobine normalisée et d'un signal de somme calculé à par- 15 tir d'au moins deux premiers signaux de bobine normalisée du capteur de valeur de mesure respectif. L'unité d'exploitation et de commande peut comparer les signaux de bobine normalisés du capteur de valeur de mesure respectif et le signal de somme pour le second signal de bobine normalisé à partir du premier signal de bobine normalisé de la bo- 20 bine de détection correspondante et du premier signal de bobine normalisé de l'autre bobine de détection, qui correspond à la plus grande valeur. Selon un autre développement avantageux du dispositif de capteur selon l'invention, les générateurs de valeur de mesure sont 25 réalisés chacun sous la forme d'un disque annulaire muni d'une cou- ronne dentée, ces disques étant entraînés en rotation par le composant rotatif par l'intermédiaire d'une couronne dentée principale, les plages de détection étant sous la forme d'un segment d'anneau de cercle dans la zone du bord extérieur du disque annulaire respectif et correspon- 30 dant à un angle d'au moins 180°. De plus, les capteurs de valeur de mesure ont chacun trois bobines de détection réalisées sous la forme de segments d'anneau de cercle répartis régulièrement à la périphérie d'un cercle sur un support commun de circuit et ayant chacun un angle de 90°. Les capteurs de valeur de mesure sur le support de circuit et les 35 générateurs de valeur de mesure sont associés pour que le premier gé- 3032788 5 nérateur de valeur de mesure couvre avec sa zone marginale extérieure, les bobines de détection du premier capteur de valeur de mesure et que le second générateur de valeur de mesure couvre avec sa zone de bord extérieur, les bobines de détection du second capteur de valeur de me- 5 sure. En outre, le premier capteur de valeur de mesure peut générer la première information angulaire en se fondant sur le nombre de dents d'une première couronne dentée du premier générateur de valeur de mesure avec une première périodicité et le second générateur de valeur de mesure peut donner la seconde information angulaire en se fondant 10 sur la couronne dentée d'une seconde couronne dentée du second géné- rateur de valeur de mesure avec une seconde périodicité, différente de la première périodicité. Etat de la technique Les capteurs d'angle de rotation mesurent jusqu'à six 15 tours d'un volant de direction, ce qui correspond à une plage angulaire d'environ 2000°. Ainsi en plus de la mesure angulaire, il faut compter les segments de périodicité de rotation. Selon l'état de la technique, on connait des capteurs d'angle de volant de direction qui mesurent l'angle de braquage ou angle 20 de direction sur plusieurs tours effectués par le volant, en utilisant deux roues dentées couplées par l'intermédiaire d'une grande roue dentée solidaire de la colonne de direction. Au milieu des roues dentées il y a des aimants permanents à l'aide desquels les capteurs de champ magnétique permettent de déterminer l'angle des roues dentées. Les deux 25 roues dentées ont un nombre de dents légèrement différent de sorte que le rapport des angles peut se déterminer à partir de la rotation respective des roues dentées. Ainsi, on peut déterminer l'angle du volant de direction effectuant plusieurs rotations. Cette réalisation connue nécessité deux roues dentées et ainsi également deux capteurs de champ 30 magnétique pour déterminer l'angle de rotation actuel. On a également utilisé des capteurs à courants de Foucault mesurant l'inductance d'une géométrie de chemins conducteurs. Généralement, à proximité de la géométrie du chemin conducteur on déplace un conducteur métallique. Celui-ci évite le passage du champ 35 électrique et modifie l'inductance de la géométrie de chemin conduc- 3032788 6 teur. Si, avec le chemin conducteur on forme un circuit oscillant, la fréquence de résonance dépendra de l'inductance de la géométrie du chemin conducteur et ainsi de la position du conducteur métallique situé à proximité. Cela permet de déterminer la position du conducteur métal- 5 ligue. Le document DE 10 2008 011 448 A 1 décrit par exemple un dispositif pour détecter un angle de rotation. Le dispositif décrit comprend un générateur et des capteurs qui, en fonction de la variation d'angle de rotation d'un composant rotatif détecte des signaux exploi- 10 tables sous forme numérique à partir des variations d'une grandeur physique produite par les générateurs. Le composant rotatif a généralement des satellites couplés à sa périphérie et entraînés en rotation par la rotation du composant, ces satellites ayant une plus petite périphérie avec de préférence un capteur angulaire qui entraîne, par 15 l'intermédiaire d'une transmission hypocycloïdale, couplée axialement, un disque hypocycloïdal ou couronne dentée hypocycloïdale tournant également et dont la vitesse de rotation est démultipliée par la transmission hypocycloïdale pour permettre de déterminer ainsi le nombre de tours du composant rotatif et l'angle de braquage absolu sur plusieurs 20 tours effectués par la colonne de direction en utilisant un système de capteurs de rotation. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet un dispositif de cap- teur du type défini ci-dessus caractérisé en ce que les générateurs de 25 valeur de mesure ont chacun une plage de détection électro-conductrice et les capteurs de valeur de mesure ont chacun plusieurs bobines de détection, la plage de détection de chaque générateur de valeur de mesure influence l'inductance des bobines de détection correspondantes du capteur de valeur de mesure respectif pour que le signal de bobine 30 correspondant d'au moins une bobine de détection varie périodique- ment par le mouvement de rotation du composant rotatif pour être exploité comme mesure de l'angle de rotation du composant rotatif , une unité d'exploitation et de commande recevant les signaux de bobine du capteur de valeur de mesure et normalisant les différents signaux de 35 bobine des capteurs de valeur de mesure respectifs.

3032788 7 Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de dispositif de capteur d'angle de ro- tation représentés dans les dessins annexés dans lesquels les mêmes 5 éléments portent les mêmes références. Ainsi : la figure 1 est une vue de dessus schématique d'un exemple de réalisation d'un dispositif de capteur selon l'invention pour saisir les angles de rotation d'un composant rotatif d'un véhicule, 10 la figure 2 est une vue de dessus schématique d'un second généra- teur de valeur de mesure du dispositif de capteur selon l'invention pour saisir les angles de rotation d'un composant rotatif d'un véhicule selon la figure 1, les figures 3 à 6 montrent chacune une vue de dessus schématique 15 d'un capteur angulaire d'un dispositif de capteur selon l'invention pour saisir des angles de rotation d'un composant rotatif d'un véhicule selon la figure 1, les figures 3 à 6 montrant d'autres positions angulaires du capteur angulaire. la figure 7 montre un diagramme de courbes caractéristiques avec 20 trois caractéristiques de valeur brute fournies par les bobines de détection des détecteurs angulaires, la figure 8 montre une première plage (DI) à plus forte résolution du diagramme de courbes caractéristiques selon la figure 7, la figure 9 montre une seconde plage (DII) à résolution plus élevée 25 du diagramme de courbes caractéristiques de la figure 7, la figure 10 montre une troisième plage (DIII) à résolution plus élevée du diagramme de courbes caractéristiques de la figure 7 après une normalisation, la figure 11 montre une quatrième plage (DIV) à résolution plus 30 élevée du diagramme de courbes caractéristiques de la figure 7 après normalisation, la figure 12 montre une plage (DV) à résolution plus élevée du diagramme de courbes caractéristiques de la figure 11, 3032788 8 la figure 13 montre un diagramme de courbes caractéristiques avec un détail d'une courbe de valeurs de mesure et un détail d'une courbe correspondante d'adaptation, la figure 14 montre un diagramme de courbes caractéristiques avec 5 deux capteurs angulaires du dispositif de capteur selon l'invention pour saisir les angles de rotation d'un composant rotatif du véhicule de la figure 1, avec des courbes angulaires obtenues par un calcul inverse. Description de modes de réalisation 10 Selon les figures 1 et 2, dans l'exemple de réalisation pré- senté d'un dispositif de capteur 1 selon l'invention, pour saisir les angles de rotation a d'un composant rotatif 3 d'un véhicule on couple le composant rotatif 3 avec deux générateurs de valeur de mesure 20, 30. Le premier générateur de valeur de mesure 20 et le premier capteur de 15 valeur de mesure 14 forment un premier capteur d'angle 7 qui génère une première information angulaire a 1 dépendant du mouvement de rotation du composant rotatif 3 et un second générateur de valeurs angulaires 30 ainsi qu'un second capteur de valeur de mesure 16 formant un second capteur angulaire 9 qui génère une seconde information an- 20 gulaire a2 dépendant du mouvement de rotation du composant rotatif 3. L'angle de rotation actuel a du composant rotatif 3 se détermine à partir de la première information angulaire a 1 et de la seconde information angulaire a2. Selon l'invention les générateurs de valeur de mesure 20, 25 30 ont chacun une plage de détection électro-conductrice 26, 36 et les capteurs de valeur de mesure 14, 16 ont chacun plusieurs bobines de détection Li, L2, L3, L4, L5, L6 ; la plage de détection 26, 36 du générateur de valeur de mesure 20, 30 respectif influence l'inductance des bobines de détection Li, L2, L3, L4, L5, L6 du capteur de valeur de mesure 30 14, 16 respectif de sorte que le signal de bobine correspondant d'au moins une bobine de détection L1, L2, L3, L4, L5, L6, sous l'effet du mouvement de rotation du composant rotatif 3, change périodiquement et s'exploite comme mesure de l'angle de rotation a du composant rotatif 3 ; l'unité d'exploitation et de commande 12 reçoit les signaux de bobine 3032788 9 Ci du capteur de valeur de mesure 14, 16 et normalise les différents signaux de bobine Ci des différents capteurs de valeur de mesure 14, 16. Les formes de réalisation du dispositif de capteur 1 selon l'invention peuvent être utilisées par exemple comme capteur d'angle de 5 braquage pour déterminer l'angle de direction d'un véhicule ou comme capteur d'angle de rotation pour déterminer la position de la pédale du véhicule. Comme cela apparaît en outre aux figures 1 et 2, les gé- nérateurs de valeur de mesure 20, 30 sont réalisés chacun sous la 10 forme d'un disque annulaire muni d'une couronne dentée 24, 34. Ces couronnes sont entraînées par une couronne dentée principale 5 par le composant rotatif 3. La couronne dentée principale 5 de l'exemple de réalisation est engagée sur le composant rotatif 3 auquel elle est reliée solidairement. Dans la réalisation sous la forme d'un capteur d'angle de 15 direction, le composant rotatif 3 correspond à la colonne de direction du véhicule. Les plages de détection 26, 36 ont chaque fois la forme d'un segment d'anneau de cercle dans la zone de bord extérieur du disque annulaire respectif et ses zones enferment un angle d'au moins 180°. Dans l'exemple de réalisation présenté, les plages de protection 26, 36 20 des générateurs de valeur de mesure 20, 30 englobent chacune un angle d'environ 190° pour réduire les effets marginaux des courants de Foucault générés. Les plages de détection 26, 36 sont par exemple réalisées sous la forme d'inserts métalliques. La couronne dentée principale 5 couplée au composant rotatif 3 est munie d'un nombre prédéfini de 25 dentes. Le nombre de dents des couronnes dentées 5, 24, 34 diffère. C'est ainsi que la couronne dentée principale 5, a par exemple 42 dents, la première couronne dentée 24 a par exemple 26 dents et la seconde couronne dentée 34 a par exemple 28 dents. Comme cela apparaît en outre à la figure 1, le mouvement de rotation a du composant rotatif 3 30 est transmis aux deux générateurs de valeur de mesure 20, 30. Comme cela apparaît à la figure 1, les capteurs de valeur de mesure 14, 16 de l'exemple de réalisation présenté ont chacun trois bobines de détection Li, L2, L3, L4, L5, L6 sous la forme de segments d'anneaux de cercle répartis régulièrement à la périphérie d'un cercle 35 sur un support de circuit 10 commun. L'unité d'exploitation et de com- 3032788 10 mande 12 peut exploiter simultanément ou dans un ordre prédéfini les bobines de détection Li, L2, L3, L4, L5, L6 des capteurs de valeur de mesure 14, 16. De plus, l'unité d'exploitation et de commande 12 exploite une bobine de référence LRef installée sur le support de bobine 10 pour 5 les mesures différentielles avec les bobines de détection Li, L2, L3, L4, L5, L6 des capteurs de valeur de mesure 14, 16. Les bobines de détection L1, L2, L3, L4, L5, L6 des capteurs de valeur de mesure 14, 16. Les bobines de détection Li, L2, L3, L4, L5, L6 des capteurs de valeur de mesure 14, 16 de même que la bobine de référence LRef peuvent être réparties 10 dans plusieurs couches du support de circuit 10 pour augmenter l'inductance et faciliter l'exploitation. Les liaisons électriques entre les bobines Li, L2, L3, L4, L5, L6, LRef et l'unité d'exploitation et de commande 12 n'ont pas été représentées pour des raisons de lisibilité. Dans l'exemple de réalisation pré- 15 senté, le premier capteur de valeur de mesure 14 a une première bobine de détection Li, une seconde bobine de détection L2 et une troisième bobine de détection L3. Le premier capteur de valeur de mesure 14 génère une première information d'angle ai d'une première périodicité. Le second capteur de valeur de mesure 16 comporte dans l'exemple de réa- 20 lisation présenté, une quatrième bobine de détection L4, une cinquième bobine de détection L5 et une sixième bobine de détection L6. Le second capteur de valeur de mesure 16 génère la seconde information angulaire G2 avec une seconde périodicité. La bobine de référence LRef et les bobines de détection Li, L2, L3, L4, L5, L6 ont toutes des dimensions ana- 25 logues. C'est ainsi que les trois bobines de détection Li, L2, L3 du premier capteur de valeur de mesure 14, les trois bobines de détection L4, L5, L6 du second capteur de valeur de mesure 30 ont chacune une largeur d'environ 90° et un écart d'environ 30°. La bobine de référence LRef a également une largeur correspondant à environ 90°.

30 Comme le montre en outre la figure 1, le support de cir- cuit 10 et les capteurs de valeur de mesure 14, 16 sont installés les uns par rapport aux autres pour que le premier générateur de valeur de mesure 20 couvre avec sa zone marginale extérieure, les bobines de détection Li, L2, L3 du premier capteur de valeur de mesure 14, une 35 couverture au moins partielle et que le second capteur de valeur de me- 3032788 11 sure 30 couvre avec sa zone marginale extérieure, au moins partiellement les bobines de détection L4, L5, L6 du second capteur de valeur de mesure 16. Dans l'exemple de réalisation présenté, la saisie de l'angle de rotation du composant rotatif 3 se fait en utilisant l'effet des cou- 5 rants de Foucault. Comme cela apparaît en outre aux figures 1 et 2, le corps de base en forme de disque des générateurs de valeur de mesure 10, 20 comporte une plage de détection 26, 36 réalisée sous la forme de surface métallique électro-conductrice. Les capteurs de valeur de mesure 10 30, 40 ont chacun trois bobines de détection en surface Li, L2, L3, L4, L5, L6 qui sont installées sur la plaque de circuit 10 selon un écartement prédéfini au-dessus ou en-dessous du générateur de valeur de mesure 10, 20 respectif. Ainsi, les plages de détection 26, 36 électroconductrices influencent par l'effet des courants de Foucault, modifie 15 l'inductance des bobines de détection correspondantes Li, L2, L3, L4, L5, L6, en fonction du degré de chevauchement. L'effet de courant de Foucault modifie l'inductance des bobines de détection correspondantes Li, L2, L3, L4, L5, L6, de sorte la valeur de l'inductance pourra donner sans équivoque la position du générateur de valeur de mesure correspondant 20 10, 20 dans une plage comprise entre 0 et 360°. Ainsi, les capteurs d'angle de rotation 7, 9 transforment l'information angulaire respective a 1, a2 dans la plage comprise entre 0 et 360° en un signal d'inductance correspondant qui est en fonction de la position du générateur de valeur de mesure 10, 20 correspondant.

25 L'unité d'exploitation de commande 12 génère ou calcule les signaux de bobine Ci à partir des signaux des inductances qui sont associées respectivement à une bobine de détection Li, L2, L3, L4, L5, L6. Comme cela apparait en outre aux figures 3-6, l'inductance des différentes bobines de détection Li, L2, L3, L4, L5, L6 dé- 30 pend de l'angle de chevauchement (pi, cp 2, cp 3, (1) 4, (1) 5, (1) 6 des différentes bobines de détection Li, L2, L3, L4, L5, L6 avec les plages de détection 26, 36 correspondantes des générateurs de valeur de mesure 20, 30. L'exemple de réalisation préférentiel de l'invention présenté utilise pour les capteurs angulaires 7, 9 chaque fois une plage de détection 26, 36 35 qui correspond à un angle d'au moins 180° et couvre ainsi au moins la 3032788 12 demi-surface de l'anneau de cercle du générateur de valeur de mesure 20, 30 en liaison avec les bobines de détection Li, L2, L3, L4, L5, L6 qui correspond chacune à un angle de 90°. Ainsi, les plages de détection 26, 36 par comparaison avec les bobines de détection Li, L2, L3, L4, L5, 5 L6 couvrent une surface double. A première vue dans cette réalisation on perd la redondance à la saisie des signaux. Dans certaines positions angulaires l'unité d'exploitation et de commande 12 ne peut exploiter qu'un signal de bobine. Pour les positions angulaires représentées aux figures 3 à 10 6 on utilise de façon analogue les deux capteurs angulaires 7, 9 de fa- çon que pour la description suivant on se reportera au premier capteur de valeur angulaire 7. Dans la première position angulaire représentée à la fi- gure 3, la plage de détection 26 du premier générateur de valeur de me- 15 sure 20 couvre complètement la première bobine de détection Li du premier capteur de valeur de mesure 14. De plus, la plage de détection 26 du premier générateur de valeur de mesure 20 couvre chaque fois partiellement la seconde et la troisième bobines de détection L2, L3 du premier capteur de valeur de mesure 14. C'est pourquoi le premier 20 angle de chevauchement cp1 dans la première position angulaire repré- sentée, a une valeur de 90°. Le second angle de couverture cp2 et le troisième angle de couverture (p3 ont chacun une valeur de 15° dans la même position angulaire représentée. Comme la première bobine de détection Li est complètement ouverte dans la première position angulaire 25 représentée, même pour de petites variations angulaires, l'inductance de la première bobine de détection Li ne changera pas de sorte que la première information actuelle ai se calcule à partir de la formation d'inductance de la seconde bobine de détection L2 et/ou de la troisième bobine de détection L3. C'est ainsi que la première information angulaire 30 a 1 pourra se calculer par exemple comme valeur moyenne à partir des informations d'inductance de la seconde et de la troisième bobines de détection L2, L3. L'information d'inductance de la première bobine de détection Li complètement couverte peut servir pour normaliser l'écart. Dans la seconde position angulaire présentée à la figure 35 4, la plage de détection 26 du premier générateur de valeur de mesure 3032788 13 20 couvre également complètement la première bobine de détection Li du premier capteur de valeur de mesure 14. De plus, la plage de détection 26 du premier générateur de valeur de mesure 20 couvre partiellement la seconde bobine de détection L2 du premier capteur de valeur de 5 mesure 14. La troisième bobine de détection L3 n'est pas couverte du tout. C'est pourquoi le premier angle de recouvrement (pi pour la seconde position angulaire représentée a une valeur de 90°. Le second angle de recouvrement cp2 dans la seconde position angulaire représentée a une valeur de 30° et le troisième angle de recouvrement cp3 a une 10 valeur de 0°. Comme la première bobine de détection Li est complète- ment couverte dans la seconde position angulaire représentée et que la troisième bobine de détection L3 n'est absolument pas couverte, la première information angulaire réelle a 1 ainsi obtenue ne peut se calculer qu'à partir de l'information d'inductance de la seconde bobine de détec- 15 tion L2. L'information d'inductance de la première bobine de détection Li complètement couverte peut servir pour normaliser des écarts. Dans la troisième position angulaire représentée à la fi- gure 5, la première plage de détection 26 du premier générateur de valeur de mesure 20 couvre la première bobine de détection Li et la 20 seconde bobine de détection L2 du premier capteur de valeur de mesure 14 chaque fois partiellement. La troisième bobine de détection L3 n'est pas couverte du tout. C'est pourquoi le premier angle de recouvrement (pi pour la troisième position angulaire représentée a une valeur de 80°. Le second angle de recouvrement cp2 pour la troisième position présen- 25 tée a une valeur de 70° et le troisième angle de recouvrement (p3 a une valeur de 0°. Comme la troisième bobine de détection L3 de la troisième position angulaire présentée n'est absolument pas recouverte, la première information angulaire actuelle a 1 se calcule à partir de l'information d'inductance de la première bobine de détection Li et/ou 30 de la seconde bobine de détection L2. Dans la quatrième position angulaire représentée à la figure 6, la plage de détection 26 du premier générateur de valeur de mesure 20 recouvre partiellement la première bobine de détection Li du premier capteur de valeur de mesure 14 et complètement la seconde 35 bobine de détection L2 du premier capteur de valeur de mesure 14. La 3032788 14 troisième bobine de détection L3 n'est pas recouverte. C'est pourquoi le premier angle de recouvrement (pi de la seconde position angulaire représentée a une valeur de 45°. Le second angle de recouvrement cp2 de la seconde position angulaire représentée a une valeur de 90° et le troi- s sième angle de recouvrement cp3 a une valeur de 0°. Comme la seconde bobine de détection L2 pour la quatrième position angulaire représentée est complètement recouverte et que la troisième bobine de détection L3 n'est absolument pas recouverte, la première information angulaire actuelle a 1 ne peut se calculer qu'à partir de l'information de l'inductance 10 de la première bobine de détection Li. L'information d'inductance de la seconde bobine de détection L2 complètement recouverte ne peut pas servir à normaliser l'écartement. Les figures 7 à 9 montrent des exemples de tels signaux de bobine C1, C2, C3 pour les bobines de détection Li, L2, L3 du premier 15 capteur de valeur de mesure 14. La figure 7 montre les trois signaux de bobine C1, C2, C3 générés par les trois bobines de détection Li, L2, L3 du premier capteur angulaire 7 sous la forme de courbes caractéristiques de valeurs brutes ; la plage L représentée à gauche correspond à la rotation gauche du composant rotatif 3 ; la plage R représentée à 20 droite correspond à la rotation à droite du composant rotatif 3. Les figures 8 et 9 montrent chacune des plages DI, DII à résolution plus poussée des diagrammes des courbes caractéristiques de la figure 7. L'inductance se détermine par l'unité d'exploitation et de commande 12 par exemple par une mesure de fréquence d'un circuit 25 oscillant qui comporte les bobines de détection respectives Li, L2, L3, L4, L5, L6 ou encore par une mesure directe de l'inductance à l'aide de la partie imaginaire de la réactance du circuit oscillant pour une fréquence fixe ou encore en mélangeant avec une fréquence de référence. L'unité d'exploitation et de commande 12 calcule le signal d'inductance détecté 30 de façon inverse selon l'angle de recouvrement cpi, cp2, (p3, (1)4, (1)5, cp6 avec une plage de détection 26, 36 correspondante. On pourrait s'attendre à des paliers des signaux bruts C1, C2, C3 pour chaque recouvrement total de chacune des bobines de détection Li, L2, L3, puisque la plage de détection 26 est beaucoup 35 grande que la bobine de détection respective Li, L2, L3. Comme le mon- 3032788 15 trent les figures 7 à 9, les signaux bruts C1, C2, C3 ont chacun une pente. Cette pente est probablement générée par la position de la plage de détection 26 dans le premier générateur de valeur de mesure 20 et cette plage n'est pas exactement parallèle au plan de la plaque de cir- 5 cuit ou au plan de la bobine. Pour compenser la position de montage des variations de distance, l'unité d'exploitation et de commande 12 calcule pour chaque signal de bobine Ci un premier signal de bobine normalisé Ci lnorm, à partir de la valeur actuelle Ci a du signal de bobine dont la valeur mi- 10 nimale Ci min dont la valeur maximale Ci max peuvent se calculer. Dans l'exemple de réalisation présentée, l'unité d'exploitation et de commande 12 calcule le premier signal de bobine normalisé Ci lnorm selon l'équation 1 comme rapport de la première différence entre la valeur actuelle Ci a et la valeur minimale Ci min du signal de bobine cor- 15 respondant Ci et d'une seconde différence obtenue à partir de la valeur maximale Ci max et de la valeur minimale Ci min du signal de bobine Ci correspondant. Ci lnorm - Ci min Ci_ max- Ci_ min ) (1) 20 Pour cela on détermine et on mémorise d'abord la valeur minimale Ci min et la valeur maximale Ci max du signal de bobine (C) pour une rotation du générateur de valeur de mesure 20, 30. Cette 25 première normalisation permet de compenser au moins partiellement les imprécisions de la géométrie de la bobine sur la plaque de circuit 10 résultant par exemple de la gravure, de la ligne d'alimentation, de la ligne de retour ou autre, des condensateurs et des temps de parcours de grille.

30 Tout d'abord, l'unité d'exploitation et de commande 12 génère pour chaque premier signal de bobine normalisé Ci lnorm du capteur de valeur de mesure 14, 16 respectif, un second signal de bobine normalisé Ci 2norm qui, selon l'équation 2 donnée ci-dessous, est formé à partir du premier signal de bobine normalisé Ci lnorm et du 35 signal de somme, calculé avec au moins deux premiers signaux de bo- 3032788 16 bine normalisé Ci lnorm, Ck_lnorm de chacun des capteurs de valeur de mesure 14, 16. Ci 2nonn = (Ci -1norm Ci _lnorm +Ck _lnorm) 5 Dans l'exemple de réalisation présenté, l'unité d'exploitation et de commande 12 compare les signaux de bobine normalisés Ci norm de chaque capteur de valeur de mesure 14, 16 et forme le signal de somme pour le second signal de bobine normalisé 10 Ci 2norm à partir du premier signal de bobine normalisé Ci lnorm de la bobine de détection correspondante Li et du premier signal de bobine normalisé Ck_lnorm de l'autre bobine de détection Lk, qui correspond à la plus grande valeur. Cette seconde normalisation permet de compenser au 15 moins partiellement les variations de distance entre la plage de détec- tion 26, 36 et les bobines de détection Li, L2, L3, L4, L5, L6. Pour la première position angulaire décrite en liaison avec la figure 3, l'unité d'exploitation et de commande 12 forme le signal de somme pour le second signal de bobine normalisé C 1 2norm de la 20 première bobine de détection Li à partir du premier signal de bobine normalisé C 1 lnorm de la première bobine de détection Li et du premier signal de bobine normalisé C2 lnorm de la seconde bobine de détection L2 ou du premier signal de bobine normalisé C3 lnorm de la troisième bobine de détection L3 car l'angle de recouvrement cp2, (p3 de la 25 seconde et de la troisième bobine de détection L2, L3, pour la plage de détection 26 est de même dimension. Pour le second signal de bobine normalisé C2 2norm de la seconde bobine de détection L2, l'unité d'exploitation et de commande 12 forme le signal de somme à partir du premier signal de bobine normalisé C2 lnorm de la seconde bobine de 30 détection L2 et du premier signal de bobine normalisé C 1 lnorm de la première bobine de détection Li car l'angle de recouvrement (pi de la première bobine de la première bobine de détection Li par la plage de détection 26 est le plus grand. Pour le second signal de bobine normalisé C2 2norm de la troisième bobine de détection L3, l'unité de com- (2) 3032788 17 mande et d'exploitation 12 forme le signal de somme à partir du premier signal de bobine normalisé C2 lnorm de la troisième bobine de détection L3 et du premier signal de bobine normalisé C 1 lnorm de la première bobine de détection Li car l'angle de recouvrement (pi de la 5 première bobine de détection Li par la plage de détection 26 est le plus grand. Pour la seconde position angulaire décrite ci-dessus en liaison avec la figure 4, l'unité d'exploitation et de commande 12 forme le signal de somme pour le second signal de bobine normalisé 10 C 1 2norm de la première bobine de détection Li à partir du premier si- gnal de bobine normalisé C 1 lnorm de la première bobine de détection L 1 et du premier signal de bobine normalisé C2 lnorm de la seconde bobine de détection L2 car le second angle de recouvrement cp2 de la seconde bobine de détection L2 par la plage de détection 26 est supérieur 15 au troisième angle de recouvrement (p3 de la troisième bobine de détec- tion L3 par la plage de détection 26. Pour le second signal de bobine normalisé C2 2norm de la seconde bobine de détectionL2, l'unité d'exploitation et de commande 12 forme le signal de somme à partir du premier signal de bobine normalisé C2 lnorm de la seconde bobine de 20 détection L2 et du premier signal de bobine normalisé C 1 lnorm de la première bobine de détection Li car l'angle de recouvrement (pi de la première bobine de détection Li par la plage de détection 26 est le plus grand. Pour le second signal de bobine normalisé C2 2norm de la troisième bobine de détection L3, l'unité d'exploitation et de commande 12 25 forme le signal de somme à partir du premier signal de bobine normali- sé C2 lnorm de la troisième bobine L3 et du premier signal de bobine normalisé C 1 lnorm de la première bobine de détection Li car l'angle de recouvrement (pi de la première bobine de détection Li par la plage de détection 26 est le plus grand.

30 Pour la troisième position angulaire décrite en relation avec la figure 5, l'unité d'exploitation et de commande 12 forme le signal de somme pour le second signal de bobine normalisé C 1 2norm de la première bobine de détection Li à partir du premier signal de bobine normalisé C 1 lnorm de la première bobine de détection Li et à partir 35 du premier signal de bobine normalisé C2 1norm de la seconde bobine 3032788 18 de détection L2 car le second angle de recouvrement cp2 de la seconde bobine de détection L2 par la plage de détection 26 est supérieur au troisième angle de recouvrement cp3 de la troisième bobine de détection L3 par la plage de détection 26. Pour le second signal de bobine norma- 1 lisé C2 2norm de la seconde bobine de détection L2, l'unité de com- mande et d'exploitation 12 forme le signal de norme à partir du premier signal de bobine normalisé C2 lnorm de la seconde bobine de détection L2 et du premier signal de bobine normalisé C 1 lnorm de la première bobine de détection Li car l'angle de recouvrement (pi de la première 10 bobine de détection Li par la plage de détection 26 est le plus grand. Pour le second signal de bobine normalisé C2 2norm de la troisième bobine de détection L3, l'unité d'exploitation et de commande 12 forme le signal de somme à partir du premier signal de bobine normalisé C2 lnorm de la troisième bobine de détection L3 et du 15 premier signal de bobine normalisé C 1 lnorm de la première bobine de détection Li car l'angle de recouvrement cp1 de la première bobine de détection Li par la plage de détection 26 est le plus grand. Pour la quatrième position angulaire décrite ci-dessus en liaison avec la figure 6 l'unité d'exploitation et de commande 12 forme le 20 signal de somme pour le second signal de bobine normalisé C 1 2norm de la première bobine de détection Li à partir du premier signal de bobine normalisé C 1 lnorm de la première bobine de détection Li et du premier signal de bobine normalisé C2 lnorm de la seconde bobine de détection L2 car le second angle de recouvrement cp2 de la seconde bo- 25 bine de détection L2 par la plage de détection 26 est le plus grand. Pour le second signal de bobine normalisé C2 2norm de la seconde bobine de détection L2, l'unité d'exploitation et de commande 12 forme le signal de somme à partir du premier signal de bobine normalisé C2 lnorm de la seconde bobine de détection L2 et du premier 30 signal de bobine normalisé C 1 lnorm de la première bobine de détec- tion Li car l'angle de recouvrement (pi de la première bobine de détection Li dans la plage de détection 26 est plus grand que le troisième angle de recouvrement (p3 de la troisième bobine de détection L3 par la plage de détection 26. Pour le second signal de bobine normalisé 35 C2 2norm de la troisième bobine de détection L3, l'unité d'exploitation 3032788 19 et de commande 12 forme le signal de somme à partir du premier signal de bobine normalisé C2 lnorm de la troisième bobine de détection L3 et du premier signal de bobine normalisé Cl lnorm de la seconde bobine de détection L2 car l'angle de recouvrement cp2 de la seconde bobine de 5 détection L2 par la plage de détection 26 est le plus grand. Les figures 10 à 12 montrent chacune le diagramme des courbes caractéristiques du second signal de bobine normalisé Cl 2norm, C2 2norm, C3 2norm des bobines de détection Li, L2, L3 du premier capteur de valeur de mesure 20 ; la figure 12 montre une plage 10 de plus forte résolution DV du diagramme de courbe caractéristique de la figure 11. Comme cela apparaît en outre aux figures 10 à 12, pour chaque capteur angulaire 7, 9 il y a plusieurs plages parmi lesquelles à titre d'exemple, cinq plages caractéristiques K1, K2, K3, K4, K5 sont 15 représentées à la figure 12. Pour ces plages K1, K2, K3, K4, K5 on pour- ra équilibrer les courbes de mesure correspondantes du second signal de bobine normalisé Cl 2norm, C2 2norm, C3 2norm par une simple courbe d'adaptation. Comme le montre en outre la figure 13, dans le cas de 20 l'exemple de réalisation représenté, la courbe de mesure M1 est adaptée à une courbe d'adaptation A 1 dont le tracé correspond à un polynôme du second degré. On peut également appliquer un procédé d'adaptation plus complexe. La figure 13 montre un segment avec des valeurs normalisées comme valeur x et des valeurs y pour l'angle associé qui repré- 25 sente l'angle de rotation actuel du composant rotatif. La courbe d'adaptation corrige la position géométrique des plages de détection 26, 36. La figure 14 montre les courbes caractéristiques saisies et recalculées pour les deux informations d'angle a 1, a2. De plus, la fi- 30 gure 14 montre la configuration de vernier dans laquelle la courbe ca- ractéristique a2 représente la seconde information angulaire du second générateur de valeur de mesure 30 dont la seconde couronne d'entrée 34 a plus de dents que la première couronne dentée 24 du premier générateur de valeur de mesure 20 et tourne ainsi plus lentement. A par- 35 tir de la distance des deux courbes caractéristiques on peut calculer le 3032788 20 nombre total de rotations. La plage L représentée à gauche correspond à une rotation à gauche du composant rotatif 3 et la plage R représentée à droite correspond à une rotation à droite du composant rotatif 3.

5 3032788 21 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 1 Dispositif de capteur 3 Composant rotatif 5 5 Couronne dentée principale 7 Premier capteur angulaire 9 Second capteur angulaire 10 Support de circuit 12 Unité d'exploitation et de commande 10 14 Capteur de valeur de mesure 16 Capteur de valeur de mesure 20, 30 Générateur de valeur de mesure 24, 34 Couronne dentée 26, 36 Plage de détection 15

Claims (3)

1. REVENDICATIONS1°) Dispositif de capteur (1) pour saisir des angles de rotation (a) d'un composant rotatif (3) d'un véhicule, Le composant rotatif (3) étant couplé à deux générateurs de valeur de mesure (20, 30), le premier générateur de valeur de mesure (20) et le premier capteur de valeur de mesure (14) formant le premier capteur angulaire (7) qui génère une première information angulaire (ai) dépendant du mouvement de rotation du premier composant rotatif (3), le second générateur de valeur de mesure (30) et le second capteur de valeur de mesure (16) formant le second capteur angulaire (9) qui génère une seconde information angulaire (a2) à partir du mouvement de rotation du composant rotatif (3), et l'angle de rotation actuel (a) du composant rotatif (3) se déterminant à partir de la première information angulaire (ai) et de la seconde in- formation angulaire (a2), dispositif caractérisé en ce que les générateurs de valeur de mesure (20, 30) ont chacun une plage de détection électro-conductrice (26, 36) et les capteurs de valeur de me- sure (14, 16) ont chacun plusieurs bobines de détection (Li, L2, L3, L4, L5, L6), la plage de détection (26, 36) de chaque générateur de valeur de mesure (20, 30) influence l'inductance des bobines de détection correspondantes (Li, L2, L3, L4, L5, L6) du capteur de valeur de mesure (14, 16) respectif pour que le signal de bobine correspondant d'au moins une bobine de détection (Li, L2, L3, L4, L5, L6) varie périodiquement par le mouvement de rotation du composant rotatif 3 et est exploité comme mesure de l'angle de rotation (a) du composant rotatif (3), une unité d'exploitation et de commande (12) recevant les signaux de bobine (Ci) des capteurs de valeur de mesure (14, 16) et normalisant les différents signaux de bobine (Ci) des capteurs de valeur de mesure (14, 16) respectifs.
2. 2°) Dispositif de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que 3032788 23 l'unité d'exploitation et de commande (12) génère un premier signal de bobine normalisé (Ci lnorm) pour chaque signal de bobine (Ci), ce premier signal étant calculé à partir de la valeur actuelle (Ci a) du signal de bobine, de sa valeur minimale (Ci min) et de sa valeur maximale 5 (Ci max).
3. 3°) Dispositif de capteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'unité d'exploitation et de commande (12) calcule le premier signal de 10 bobine normalisé (Ci lnorm) comme rapport de la première différence de la valeur actuelle (Ci a) et de la valeur minimale (Ci min) du signal de bobine correspondant (Ci) et d'une seconde différence de la valeur maximale (Ci-max) et de la valeur minimale (Ci min) du signal de bobine correspondant (Ci). 15 4°) Dispositif de capteur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu' on détermine au préalable et on mémorise la valeur minimale (Ci min) et la valeur maximale (Ci max) du signal de bobine correspondant (Ci) 20 pour une rotation du générateur de valeur de mesure (20, 30). 5°) Dispositif de capteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'unité d'exploitation et de commande (12) génère pour chaque premier 25 signal de bobine normalisé (Ci lnorm) du capteur de valeur de mesure (14, 16) respectif, un second signal de bobine normalisé (Ci 2norm) formé du premier signal de bobine normalisé (Ci lnorm) et d'un signal de somme composé d'au moins deux premiers signaux de bobine normalisés (Ci lnorm, Ck lnorm) du capteur de valeur de mesure (14, 16) 30 respectif. 6°) Dispositif de capteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'unité d'exploitation et de commande (12) compare les signaux de bo- 35 bine normalisés (Ci norm) du capteur de valeur de mesure (14, 16) res- 3032788 24 pectifs et forme le signal de somme pour le second signal de bobine normalisé (Ci 2norm) à partir du plus grand signal parmi le premier signal de bobine normalisé (Ci lnorm) de la bobine de détection correspondante (Li) et le premier signal de bobine normalisé (Ck lnorm) des 5 autres bobines de détection (Lk). 7°) Dispositif de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur de valeur de mesure (20, 30) est un disque annulaire avec 10 une couronne dentée (24, 34) entraînée par le composant rotatif (3) par une couronne dentée principale (5), les plages de détection (26, 36) étant réalisées sous la forme d'un segment d'anneau de cercle dans la zone du bord extérieur du disque annulaire respectif et correspondant à un angle d'au moins 180°. 15 8°) Dispositif de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les capteurs de valeur de mesure (14, 16) ont chacun trois bobines de détection (Li, L2, L3, L4, L5, L6) réalisées sous la forme de segments 20 d'anneaux de cercle répartis régulièrement à la périphérie d'un cercle sur un support de circuit (10) commun et correspondant respectivement à un angle de 90°. 9°) Dispositif de capteur selon la revendication 8, 25 caractérisé en ce que les capteurs de valeur de mesure (14, 16) sont installés les uns par rapport aux autres sur le support de circuit (10) et les générateurs de valeur de mesure (20, 30) pour que le premier générateur de valeur de mesure (20) recouvre les bobines de détection (Li, L2, L3) du premier 30 capteur de valeur de mesure (14) par sa zone de bord extérieur et que le second générateur de valeur de mesure (30) recouvre avec sa zone de bord extérieur, les bobines de détection (L4, L5, L6) du second capteur de valeur de mesure (16). 35 3032788 25 10°) Dispositif de capteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le premier capteur de valeur de mesure (14) génère la première information angulaire (a1) en se fondant sur le nombre de dents d'une première 5 couronne dentée (24) du premier générateur de valeur de mesure (20) avec une première périodicité et le second capteur de valeur de mesure (16) génère la seconde information angulaire (a2) en se fondant sur le nombre de dents de la seconde couronne dentée (34) du second générateur de valeur de mesure (30) avec la seconde périodicité. 10