[Domaine technique]

[0001] L’ invention concerne une roue dentée d’arbres à cames formant une cible pour un capteur de position d’arbre à cames, adaptée pour des moteurs à trois ou quatre cylindres. La roue est particulièrement adaptée pour être utilisée avec un capteur de position du type apte à détecter un niveau haut ou bas de la roue dentée et à détecter, à partir d’une variation de niveau, un type de front montant ou descendant d’une dent de la roue.

[Etat de la technique antérieure]

[0002] Dans le cycle de fonction d’un moteur à combustion interne, il est nécessaire de connaître avec précision la position du vilebrequin pour pouvoir synchroniser différentes actions telles que l’injection du carburant, le pilotage des bougies d’allumage, la gestion des organes de distribution, etc. Ceci permet d’optimiser l’efficacité de la combustion et de réduire la consommation de carburant et les émissions nocives.

[0003] Pour ce faire, un vilebrequin comporte classiquement une roue dentée dont les dents sont détectées par un capteur. La roue dentée comprend typiquement un ensemble de dents réparties régulièrement le long de sa circonférence, à l’exception d’une portion de référence dépourvue de dents, également appelée gap. En détectant le passage des dents devant le capteur et en comptant le nombre de dents écoulé depuis le gap, il est possible de connaître la position du vilebrequin sur un tour de 360°.

[0004] Or un cycle moteur correspond à deux rotations complètes du vilebrequin, et il est par conséquent insuffisant de déterminer la position du moteur uniquement à partir de la roue du vilebrequin.

[0005] Cette information est donc combinée à une information de position angulaire de l’arbre à cames, qui est entraîné en rotation par le vilebrequin et comporte également une roue dentée dont les dents sont détectées par un capteur correspondant.

[0006] Alors qu’un cycle moteur correspond à deux rotations de 360° du vilebrequin, il ne correspond qu’à une rotation de 360° de l’arbre à cames. Par conséquent, la roue dentée de l’arbre à cames présente une asymétrie de rotation qui, croisée avec l’information sur la position du vilebrequin, permet de déduire avec précision l’état du cycle moteur.

[0007] Ainsi, lors de chaque démarrage du moteur, le moteur est synchronisé lorsque le gap du vilebrequin est détecté, combiné à la détection de l’état de la roue de l’arbre à cames.

[0008] En référence à la figure 1 , dans le cas d’un moteur à distribution variable (également dénommée Variable Valve Timing ou WT), on peut prévoir de décaler la position angulaire de l’arbre à cames d’admission et/ou de l’arbre à cames d’échappement relativement au vilebrequin pour provoquer dans les cylindres une recirculation des gaz d’échappement, afin de réduire la consommation de carburant ainsi que les émissions.

[0009] Sur la figure 1 , on a représenté en abscisses la position angulaire du vilebrequin en degrés (un angle de rotation du vilebrequin correspondant au double de la rotation correspondante de l’arbre à cames), et en ordonnée le déplacement des valves d’admission ou d’échappement en millimètres. On a représenté en traits pleins les déplacements des valves d’admission (courbe A) et d’échappement (courbe B) contrôlées respectivement par les arbres à cames d’admission et d’échappement par défaut, et en traits pointillés le décalage de la position angulaire des arbres à cames (courbe A’ pour les valves d’admission et B’ pour les valves d’échappement) pour permettre l’existence d’une plage de recouvrement entre les phases d’ouvertures des valves d’admission et d’échappement.

[0010] Il est important que la conception d’une roue dentée d’arbre à cames tienne compte de ce décalage possible pour qu’une bonne synchronisation avec les informations provenant de la roue dentée du vilebrequin soit possible malgré cet éventuel décalage.

[0011] Pour améliorer les performances de synchronisation et du contrôle de la distribution variable il est connu de positionner sur la roue dentée de l’arbre à cames des dents formant des repères propres à chaque cylindre. Par exemple, une roue dentée d’arbre à cames d’un moteur à quatre cylindres peut comporter quatre fronts espacés chacun de 90°, le franchissement du capteur par chaque front correspondant à la même position du piston dans chaque cylindre respectif.

[0012] Or, plusieurs moteurs, ayant un nombre de cylindres différents, sont utilisés par un même constructeur sur les différents véhicules de sa gamme. Il en résulte une grande diversité de roues dentées d’arbres à cames à gérer, ce qui augmente le coût de production de ces roues.

[0013] De plus, il convient de noter qu’il existe deux types de capteurs de position d’arbres à cames, et deux types de roues dentées correspondantes.

[0014] Un premier type, appelé capteur différentiel, ne permet pas de détecter un niveau haut (correspondant à une dent de la roue) ou un niveau bas (correspondant à un intervalle entre deux dents), mais seulement la variation d’un niveau à l’autre, c’est-à-dire les fronts montants ou descendants de la roue.

[0015] Dans ce cas, les cibles utilisées comportent un nombre de dents éventuellement important pour comprendre au moins autant de dents qu’il y a de fronts pertinents à détecter, toutes les dents présentant une même taille réduite (les cibles sont également appelées cibles à pions). Dans ce cas le capteur détecte un seul front par dent, toujours du même type montant ou descendant. C’est le nombre et l’espacement des dents qui permet de rendre une roue dentée spécifique à un moteur à trois ou à quatre cylindres.

[0016] On connaît du document US2014/360254 une roue dentée d’arbre à cames qui est adaptée pour être utilisée conjointement avec un capteur différentiel, et comprend au moins une dent à chacune des positions suivantes de sa circonférence : 0°, 60°, 90°, 120°, 180°, 240°, 270° et 300°. Chaque dent comprend un front détectable par un capteur.

[0017] Ceci permet d’obtenir une roue unique qui est compatible à la fois avec des moteurs quatre cylindres (puisque les informations correspondant à chaque cylindre sont fournies par les dents 0°, 90°, 180° et 270°) et avec des moteurs à trois et six cylindres (informations fournies par les dents 0°CAM, 60°CAM, 120°CAM, 180°CAM, 240°CAM, 300°CAM).

[0018] Un deuxième type de capteur, appelé capteur TPO, de l’acronyme anglais de « True Power On », est adapté pour détecter un niveau haut ou bas d’une roue dentée, ce qui permet de déduire le franchissement d’un front. Ces capteurs présentent une précision supérieure pour la détection d’un type de front, généralement les fronts descendants, mais une précision plus faible pour la détection de l’autre type de front.

[0019] Les cibles utilisées pour ce type de capteur comportent généralement moins de dents que les cibles utilisées pour les capteurs différentiels puisque les niveaux hauts et bas de la roue dentée doivent être suffisamment longs pour pouvoir être détectés par le capteur, et de plus les fronts montants et descendants peuvent être détectés par le capteur. En revanche, les dents sont de longueurs variables et généralement plus importantes que la longueur d’une dent d’une cible pour un capteur différentiel. On appelle également ces cibles, « cibles à niveaux ».

[0020] Le document décrit ci-avant n’est pas adapté à l’utilisation avec un capteur de type TPO.

[Exposé de l’invention]

[0021] Compte-tenu de ce qui précède, un but de l'invention est de proposer une roue dentée d'arbres à cames qui soit compatible avec des moteurs comprenant trois ou quatre cylindres, et qui puisse être utilisée avec un capteur de type TPO apte à détecter un niveau haut ou bas d'une roue dentée. [0022] Un but de l'invention est également de proposer une roue dentée permettant des performances de synchronisation aussi bonnes avec un moteur à trois cylindres qu'avec un moteur à quatre cylindres.

[0023] Un autre but de l'invention est de proposer une roue dentée d'arbre à cames qui soit compatible avec un moteur à distribution variable.

[0024] A cet égard, l'invention a pour objet une roue dentée d'arbre à cames, formant une cible pour un capteur de position d'arbre à cames, la roue dentée comprenant un corps circulaire comprenant deux faces principales opposées, et au moins quatre dents réparties sur la circonférence du corps circulaire, chaque dent comprenant deux bords correspondant l'un à un front montant et l'autre à un front descendant, en fonction d'un sens de rotation de la roue,

la roue dentée étant caractérisée en ce que lesdites au moins quatre dents sont conformées pour que la roue dentée comprenne, en considérant la même face principale et un même sens de rotation de la roue :

quatre fronts d'un même premier type montant ou descendant espacés respectivement de 90°, et

trois fronts du deuxième type respectivement descendant ou montant, espacés respectivement de 120°,

et en ce qu'elle comporte sur sa circonférence au moins deux zones dépourvues respectivement de tout front montant ou descendant de dents sur un angle d'au moins 35°, les deux zones étant espacées de 180°, une des deux zones étant située dans un intervalle entre deux dents et l'autre zone étant située sur une dent.

[0025] Avantageusement, mais facultativement, l'écart angulaire entre les bords de chaque dent est distinct pour chaque dent.

[0026] Avantageusement, mais facultativement, la roue dentée comprend un élément de marquage sur l'une des deux faces principales opposées.

[0027] Dans un mode de réalisation, en notant B l’écart angulaire minimal entre l’un des quatre fronts espacés de 90° et l’un des trois fronts espacés de 120°, et en notant C l’écart angulaire minimal entre l’un des quatre fronts espacés de 90° et le quatrième front du même type que ceux espacés de 120°, les positions angulaires des bords des dents de la roue dentée sont :

[B, 90, B+120, 180, B+240, 270, 360-C, 360] [0028] Dans un mode de réalisation, chaque dent correspond à un niveau haut de la roue dentée et chaque intervalle entre deux dents correspond à un niveau bas de la roue dentée, la roue dentée étant adaptée pour former une cible pour un capteur de position d’arbre à cames du type apte à détecter un niveau haut ou bas de la dent et pour déduire d’une variation de niveau la présence d’un front de dent,

l’écart angulaire minimal B correspond à un niveau haut de la roue dentée, et est défini par les relations suivantes :

[0029] Dans un mode de réalisation, en notant B l’écart angulaire minimal entre l’un des quatre fronts espacés de 90° et l’un des trois fronts espacés de 120°, et en notant C l’écart angulaire minimal entre l’un des quatre fronts espacés de 90° et le quatrième front du même type que ceux espacés de 120°, les positions angulaires des bords des dents de la roue dentée sont :

[B, 90, B+120, 180, B+240, 270, 360-C, 360]

[0030] Dans un mode de réalisation, chaque dent correspond à un niveau haut de la roue dentée et chaque intervalle entre deux dents correspond à un niveau bas de la roue dentée, la roue dentée étant adaptée pour former une cible pour un capteur de position d’arbre à cames du type apte à détecter un niveau haut ou bas de la dent et pour déduire d’une variation de niveau la présence d’un front de dent,

l’écart angulaire minimal B correspond à un niveau haut de la roue dentée, et est défini par les relations suivantes :

où R est le rayon de la roue dentée incluant une hauteur des dents par rapport au corps circulaire, r est le rayon du corps circulaire, U _aut est la distance minimale entre les bords d’une dent permettant une détection du niveau haut entre les deux bords par le capteur, et U _as est la distance minimale entre les bords de deux dents consécutives délimitant un intervalle permettant une détection du niveau bas entre ces bords par le capteur.

[0031] Dans ce cas, l'écart angulaire C correspond à un niveau bas de la roue dentée, et C est avantageusement défini par les relations suivantes :

[0032] Dans un mode de réalisation, chaque dent correspond à un niveau haut de la roue dentée et chaque intervalle entre deux dents correspond à un niveau bas de la roue dentée, la roue dentée étant adaptée pour former une cible pour un capteur de position d'arbre à cames du type apte à détecter un niveau haut ou bas de la roue dentée et pour détecter, à partir d'une variation de niveau, un front de dent,

et l'écart angulaire minimal B correspond à un niveau bas d'une dent de la roue dentée et est défini par les relations suivantes :

où r est le rayon du corps circulaire, R est le rayon de la roue dentée incluant une hauteur des dents par rapport au corps circulaire, U _aut est la distance minimale entre les bords d'une dent permettant une détection du niveau haut entre les deux bords par le capteur, et U _as est la distance minimale entre les bords de deux dents consécutives délimitant un intervalle permettant une détection du niveau bas entre ces bords par le capteur.

[0033] Dans ce cas, l'écart angulaire C correspond à un niveau haut de la roue dentée, et C est défini par les relations suivantes :

[0034] L'invention a également pour objet un moteur à combustion interne comprenant trois ou quatre cylindres, comprenant un arbre à cames, une roue dentée selon l'une des revendications précédentes montée solidaire de l'arbre à cames, dans laquelle chaque dent correspond à un niveau haut de la roue dentée et chaque intervalle entre deux dents correspond à un niveau bas de la roue dentée, et le moteur à combustion interne comprend en outre un capteur de position de l'arbre à cames apte à détecter un niveau haut ou bas de la dent et à détecter, à partir d'une variation de niveau, un front de dent, le capteur présentant une performance de détection supérieure pour un type de front que pour l'autre type de front,

la roue dentée étant montée sur l'arbre à cames de sorte qu'une face principale soit orientée vers le capteur de position de l'arbre à cames,

la face principale orientée vers le capteur de position étant choisie de sorte que :

si le moteur comporte trois cylindres, les trois fronts espacés de 120° sont des fronts du type pour lequel la performance de détection par le capteur est supérieure, et,

si le moteur comporte quatre cylindres, les quatre fronts espacés de 90° sont des fronts du type pour lequel la performance de détection par le capteur est supérieure.

[0035] L' invention porte également sur un procédé d'assemblage d'un moteur à combustion interne, comprenant un arbre à cames, une roue dentée selon la description qui précède, et un capteur de position d'arbre à cames du type apte à détecter un niveau haut ou bas de la roue dentée et à détecter, à partir d'une variation de niveau, un front de dent, le capteur présentant une performance de détection supérieure pour un type de front que pour l'autre type de front,

le procédé d'assemblage comprenant le montage de la roue dentée sur l'arbre à cames de sorte qu'une face principale de la roue dentée soit orientée vers le capteur de position de l'arbre à cames,

dans lequel, si le moteur comporte trois cylindres, la face principale orientée vers le capteur de position est choisie de sorte que les trois fronts espacés de 120° soient du type pour lequel le capteur présente la meilleure performance de détection, et

si le moteur comporte quatre cylindres, la face principale orientée vers le capteur de position est le face opposée, de sorte que les quatre fronts espacés de 90° soient du type pour lequel le capteur présente la meilleure performance de détection.

[0036] La roue dentée selon l'invention est compatible avec des moteurs à trois cylindres, car elle comprend trois fronts espacés de 120°, et elle est compatible avec des moteurs à quatre cylindres car elle comprend quatre fronts espacés de 90°.

[0037] De plus, les fronts espacés de 120° doivent tous être d'un même type, par exemple front montant, et les fronts espacés de 90° doivent être d'un même autre type, par exemple front descendant, la roue dentée peut présenter des performances de synchronisation aussi bonnes pour les deux types de moteurs, même avec un capteur de position de l'arbre à cames présentant une meilleure détection pour un type de front en particulier, car on peut alors positionner la roue dentée relativement au capteur de sorte que les fronts à détecter par le capteur (fronts espacés de 120° ou de 90° selon le type de moteur) correspondent au type de front les mieux détectés par le capteur.

[0038] La contrainte sur les types de fronts offre l'avantage d'avoir un nombre de dents limité (quatre dents), ce qui présente l'avantage d'avoir une taille de cible réduite (chaque dent ou creux entre les dents devant avoir une taille minimale pour être correctement détectée par le capteur).

[0039] Il n'est ainsi pas nécessaire de concevoir et de produire des cibles différentes pour des moteurs à trois cylindres et des moteurs à quatre cylindres.

[0040] De plus, la présence de deux portions symétriques dépourvues de front de dents et d'au moins 35° de plage angulaire permet d'assurer que même en cas de déphasage de l'arbre à came pour un moteur à distribution variable, le front utilisé pour le contrôle de la WT ne se situe pas dans une zone de gap. En effet, la roue dentée selon l'invention peut être utilisée dans un moteur à distribution variable en positionnant la portion dépourvue de dents relativement au gap de la roue du vilebrequin pour que, même en cas de décalage de l'arbre à cames, le gap de la roue du vilebrequin coïncide toujours avec la portion dépourvue de front de dents. La position moteur étant basée sur l'analyse des fronts vilebrequins ; la zone de gap génère une imprécision plus importante.

[Description des dessins]

[0041] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :

[Fig. 1] : la figure 1 , déjà décrite, représente le déplacement des valves d’admission et d’échappement en fonction de la position angulaire de l’arbre à cames auquel elles sont liées,

[Fig. 2a] : les figures 2a et 2b représentent deux faces opposées d’un exemple d’une roue dentée d’arbres à cames selon un mode de réalisation de l’invention,

[Fig. 2b] : les figures 2a et 2b représentent deux faces opposées d’un exemple d’une roue dentée d’arbres à cames selon un mode de réalisation de l’invention,

[Fig. 3a] : les figures 3a et 3b représentent deux faces latérales opposées d’une autre géométrie de roue dentée présentant les mêmes positions angulaires de fronts que la roue dentée des figures 2a et 2b, en inversant les types de fronts,

[Fig. 3b] : les figures 3a et 3b représentent deux faces latérales opposées d’une autre géométrie de roue dentée présentant les mêmes positions angulaires de fronts que la roue dentée des figures 2a et 2b, en inversant les types de fronts,

[Fig. 4] : la figure 4 représente un exemple de synchronisation d’une roue dentée selon les figures 2a et 2b avec une roue dentée de vilebrequin,

[Fig. 5] : la figure 5 représente un exemple de moteur quatre cylindres comprenant une roue dentée d’arbre à cames selon un mode de réalisation de l’invention.

[Description des modes de réalisation]

[0042] Dans toute la suite, on notera des angles mesurés en degrés sur, ou concernant une position angulaire d’une roue dentée d’arbres à cames en « °CAM », et des angles mesurés en degrés sur, ou concernant une position angulaire d’une roue dentée de vilebrequin en « °CRK ». Une rotation d’1 °CAM correspond à une rotation de 2°CRK. [0043] En référence aux figures 2a et 2b, on va maintenant décrire une roue dentée 1 d’arbres à cames, formant une cible pour un capteur 2 de position angulaire d’arbres à cames.

[0044] La roue dentée 1 présente la forme générale d’un disque, c’est-à-dire qu’elle comprend un corps circulaire 10 ayant deux faces principales opposées 1 1A et 1 1 B, ces faces étant circulaires, et la roue comprend à la périphérie du corps circulaire 10 une pluralité de dents 12. Chaque dent est délimitée par deux bords 13 s’étendant sensiblement radialement et qui forment successivement, lorsque la roue 1 défile devant un capteur 2, un front montant et un front descendant.

[0045] Le fait qu’un bord constitue un front montant ou un front descendant dépend du côté duquel on se place pour observer la roue dentée, c’est-à-dire de la face principale que l’on observe, ainsi que du sens de rotation de la roue.

[0046] On a représenté sur les figures 2a et 2b un exemple de roue dentée 1 selon un mode de réalisation de l’invention, vue respectivement d’un côté et du côté opposé, c’est- à-dire en considérant l’une et l’autre des faces principales 1 1A et 1 1 B, et on a également représenté par une flèche le sens de rotation de la roue qui permet de définir un bord de dent comme étant un front montant ou un front descendant.

[0047] La roue dentée 1 présente des niveaux alternativement haut et bas, un niveau haut correspondant à une dent, et un niveau bas correspondant à un intervalle entre deux dents consécutives.

[0048] La roue dentée est destinée à être montée solidaire en rotation d’un arbre à cames d’un moteur à combustion interne. Pour son montage sur l’arbre à cames, un évidement traversant circulaire et centré peut éventuellement être pratiqué dans la roue dentée.

[0049] La roue dentée 1 est adaptée pour être utilisée avec un capteur 2 de type TPO (True Power On), ou capteur de niveau, c’est-à-dire un capteur adapté pour détecter les niveaux haut et bas de la roue dentée, et pour détecter à partir d’une variation de niveau un front de dent montant ou descendant.

[0050] Par exemple, le capteur 2 peut comprendre une cellule de détection (par exemple de type cellule à effet Hall, cellule magnéto-résistive, etc.) adaptée pour détecter un niveau haut ou bas de la roue dentée, et un calculateur intégré adapté pour détecter un front à partir d’une variation de niveau haut ou bas de la roue dentée.

[0051] Un tel capteur présente le plus souvent des performances de détection - c’est-à- dire typiquement une précision de détection d’un front - meilleures pour un type de front, souvent les fronts descendants, que pour l’autre type de front. Un exemple de capteur de niveau peut présenter une précision de 0,5°CAM sur la détection d’un front descendant et une précision d’1 °CAM sur la détection d’un front montant.

[0052] La roue dentée 1 comprend avantageusement au moins quatre dents, par exemple exactement quatre dents 12, espacées d’intervalles dépourvus de dents.

[0053] Pour pouvoir être utilisée conjointement avec des données obtenues à partir d’une roue dentée de vilebrequin, la roue dentée 1 d’arbres à cames présente avantageusement une asymétrie de révolution, telle que le profil des dents de toute moitié de roue dentée est différent de celui de l’autre moitié. Ainsi on peut identifier une dent détectée par le capteur et en déduire, conjointement avec des données de position angulaire du vilebrequin, l’état du cycle moteur. Pour obtenir cette asymétrie de révolution, les dents 12 de la roue dentée 1 sont avantageusement toutes de tailles différentes.

[0054] De plus, la roue dentée 1 est adaptée pour pouvoir être utilisée dans des moteurs à trois cylindres et des moteurs à quatre cylindres, en présentant d’aussi bonnes performances de synchronisation pour les deux types de moteurs.

[0055] Pour ce faire, les quatre dents de la roue dentée 1 sont conformées de sorte que, en se plaçant d’un même côté de la roue - c’est-à-dire en considérant la même face principale 1 1A ou 1 1 B - et pour un même sens de rotation de la roue, la roue dentée présente 1 :

[0056] Quatre fronts 14 d’un même premier type, montant ou descendant, espacés de 90°CAM, et

[0057] Trois fronts 15 du même deuxième type, respectivement descendant ou montant, espacés de 120°CAM.

[0058] Les fronts 14 espacés de 90°CAM forment des repères associés à des cylindres respectifs d’un moteur à quatre cylindres pour favoriser le pilotage de la distribution variable (WT) dans ce type de moteur, et les fronts 15 espacés de 120°CAM forment des repères associés aux cylindres respectifs d’un moteur à trois cylindres.

[0059] De plus, le fait que les fronts 15 espacés de 120°CAM ne soient pas du même type que les fronts 14 espacés de 90°CAM permet d’obtenir les mêmes performances de synchronisation pour un moteur de quatre cylindres et un moteur de trois cylindres.

[0060] En effet, si le capteur de position 2 du moteur présente de meilleures performances de détection pour un type de front en particulier, par exemple les fronts descendants, on peut positionner la cible en mettant une face principale 1 1 ou l’autre en regard du capteur, de sorte que les fronts du type le mieux détecté par le capteur correspondent aux fronts formant repère des cylindres pour le type de moteur considéré.

[0061] En d’autres termes, la cible est montée dans un sens sur un moteur à trois cylindres (par exemple face 1 1 B sur les figures 2b et 3b), et dans l’autre sens (par exemple face 1 1 A sur les figures 2a et 3a) sur un moteur à 4 cylindres, si l’on suppose que le capteur est configuré de la même manière.

[0062] Sur les figures 2a et 2b, on a ainsi représenté un exemple de roue dentée 1 vue respectivement d’un côté et de l’autre, pour un même sens de rotation de la roue.

[0063] Sur la figure 2a, les quatre fronts 14 espacés de 90° CAM sont des fronts descendants. En retournant la roue, sur la figure 2b, les trois fronts 15 espacés de 120° CAM sont des fronts descendants également. On a ainsi une roue réversible.

[0064] En effet, si le capteur de position 2 présente une meilleure précision de détection pour les fronts descendants, on positionne la cible de sorte que la face principale 1 1A représentée sur la figure 2a soit en regard du capteur de position 2 pour un moteur à quatre cylindres, et on positionne la cible de sorte que la face principale 1 1 B représentée sur la figure 2b soit en regard du capteur de position 2 pour un moteur à trois cylindres.

[0065] Pour faciliter l’identification de la face à mettre en regard du capteur en fonction du nombre de cylindres du moteur, on peut mettre sur au moins l’une des faces 1 1 A et 1 1 B un détrompeur, c’est-à-dire un marquage permettant d’identifier la face en relation avec le nombre de cylindres du moteur (en effet le sens de rotation est toujours le même et le type de front le mieux détecté par un capteur de type TPO également).

[0066] Dans un mode de réalisation, la roue dentée 1 ne comporte que quatre dents. Dans ce cas un bord de chaque dent forme l’un des fronts 14 espacés de 90°, et le bord opposé de trois dents parmi les quatre formes l’un des fronts 15 espacés de 120°.

[0067] Le bord restant 16, qui ne fait ni partie des fronts espacés de 90° ni des fronts espacés de 120°, a une position angulaire qui est avantageusement adaptée pour optimiser les performances de synchronisation de la roue dentée.

[0068] On peut noter que deux géométries de roue existent pour une même disposition des fronts, en inversant le type de front. Ainsi sur la figure 2a on a représenté un exemple dans lequel les fronts 14 espacés de 90° sont des fronts descendants, et sur la figure 3a on a représenté un exemple dans lequel les fronts 14 espacés de 90° sont des fronts montants. En revanche tous les intervalles angulaires entre les fronts sont identiques. [0069] On note B l’écart angulaire minimal entre l’un des fronts espacés de 90° et l’un des fronts espacés de 120°. Compte tenu du fait que deux géométries existent pour chaque disposition de fronts, B peut correspondre :

[0070] à I’ écart angulaire entre les bords de la plus petite dent de la roue dentée dont les deux bords opposés comprenne l’un des fronts espacés de 90° et l’un des fronts espacés de 120°, s’il correspond à un niveau haut de la roue (voir figure 2a), ou

[0071] à l’ écart angulaire entre les bords délimitant le plus petit intervalle entre deux dents consécutives délimités par des bords de dents comprenant l’un des fronts espacés de 90° et l’un des fronts espacés de 120°, s’il correspond à un niveau bas de la roue (voir figure 3a).

[0072] Par ailleurs, on note C l’écart angulaire minimal entre le bord « non attribué » de la dent qui ne correspond ni à l’un des fronts espacés de 120° ni à l’un des fronts espacés de 90°, et le front parmi les fronts espacés de 90° le plus proche. C traduit la position angulaire de ce bord « non attribué » de la dent.

[0073] Comme pour B, l’écart angulaire C peut correspondre :

[0074] à l’ écart angulaire d’un intervalle entre deux dents formés entre le bord non attribué et le front parmi les fronts espacés de 90° le plus proche, s’il correspond à un niveau bas de la roue (voir figure 2a), et

[0075] à l’ écart angulaire entre les bords d’une dent comprenant le bord non attribué et le front le plus proche parmi les fronts espacés de 90°, s’il correspond à un niveau haut de la roue (voir figure 3a).

[0076] Si B correspond à un niveau haut de la roue, alors C correspond à un niveau bas de la roue, et inversement.

[0077] Avec les notations B et C décrites ci-avant, les positions angulaires des bords des dents permettant d’obtenir quatre fronts d’un premier type espacés de 90° et trois fronts de l’autre type espacés de 120° respectent la règle suivante (en °CAM) :

[0078] [B, 90, B+120, 180, B+240, 270, 360-C, 360]

[0079] B et C sont strictement positifs et sont contraints par les performances de détection du capteur.

[0080] En effet, le capteur ne peut détecter un niveau haut de la roue que lorsque ce niveau haut présente une longueur supérieure à un seuil, noté Uaut. Uaut est donc la distance minimale entre les bords d’une dent permettant une détection du niveau haut entre les bords de la dent par le capteur.

[0081] Par ailleurs, le capteur ne peut détecter un niveau bas de la roue que lorsque ce niveau bas présente une longueur supérieure à un seuil, noté U _as . U _as est donc la distance minimale entre les bords de deux dents consécutives délimitant un intervalle permettant une détection du niveau bas entre ces bords par le capteur.

[0082] Par approximation, les longueurs considérées sont celles de segment reliant les points hauts des bords d’une dent pour Uaut, et celles reliant les points à la base des bords d’un intervalle pour U _as . On considère également que ces segments sont sensiblement tangentiels par rapport au corps circulaire.

[0083] Par conséquent, quand B correspond à un niveau haut, B doit respecter les relations suivantes :

[0084] B > tan-

[0085] Où R est le rayon de la roue incluant la hauteur de la dent par rapport au corps circulaire 10, et r est le rayon du corps circulaire de la roue (voir figure 2b).

[0086] 30-B correspond à l’intervalle angulaire entre les bords délimitant le plus petit intervalle entre deux dents consécutives délimités par des bords de dents comprenant l’un des fronts espacés de 90° et l’un des fronts espacés de 120°. Cet intervalle doit être suffisant pour permettre la détection d’un niveau bas, et donc des fronts le délimitant.

[0087] Dans ce cas, C correspond à un niveau bas et doit respecter les relations suivantes :

[0088] C > tan-

[0089] 90-C correspond à l’angle couvert par la dent comprenant le bord non attribué.

[0090] Quand B correspond à un niveau bas, B doit vérifier les relations suivantes : [0091] B > tan-

[0092] C correspond alors à un niveau haut et doit vérifier les relations suivantes :

[0093] C > tan-

[0094] 90-C correspond alors à l’écart angulaire entre les bords d’une dent comprenant le bord non attribué et le front le plus proche parmi les fronts espacés de 90°. [0095] Pour que la roue dentée 1 soit compatible avec un moteur à distribution variable (WT), elle comporte sur la circonférence du corps circulaire 10 au moins deux zones 17 dépourvues respectivement de tout front montant ou descendant de dents sur un angle d’au moins 35°CAM, par exemple d’au moins 37,5° CAM (correspondant à 75°CRK pour le vilebrequin) les deux zones 17 étant espacées de 180°CAM, et une des deux zones est située dans un intervalle entre deux dents, l’autre zone étant située sur une dent. Ces deux zones 17 ne sont, par contre, pas forcément de même taille.

[0096] En effet, lors de l’installation de la roue dentée sur l’arbre à cames, chaque zone dépourvue de front de dent est positionnée à une position angulaire ou elle est détectée simultanément à la détection du gap d’une roue de vilebrequin par le capteur correspondant.

[0097] Sur la figure 4, on a mis en regard les dents d’une roue de vilebrequin (ligne du haut - CRK) comportant deux zones de gap G (dépourvues de dents) et celles d’une roue dentée d’arbres à cames (ligne du bas - CAM, chaque chiffre indiqué sous une flèche représente une valeur d’angle de rotation du vilebrequin en °CRK, la valeur d’angle de rotation de l’arbre à cames en °CAM étant égale à la moitié de la valeur indiquée). La roue dentée de l’arbre à cames est donc positionnée de sorte qu’au moins une zone de gap G du vilebrequin corresponde à une portion 17 dépourvue de front de dents de la roue dentée de l’arbre à cames, et de préférence de sorte que deux zones 17 de gap G du vilebrequin correspondent respectivement à deux zones 17 dépourvue de front de dents de la roue dentée de l’arbre à cames, une des deux zones 17 étant située dans un intervalle entre deux dents, l’autre zone 17 étant située sur une dent.

[0098] L’amplitude de 35°CAM ou plus de d’une zone 17 permet, même en cas de décalage angulaire de l’arbre à cames pour modifier les zones angulaires d’ouverture des vannes d’admission ou d’échappement, que la zone de la roue dentée 1 détectée par le capteur 2 simultanément à la détection du gap du vilebrequin soit toujours dépourvue de front. Ainsi le risque d’imprécision de repère lié à la détection d’un front simultanément à la présence du gap du vilebrequin est évité.

[0099] La présence des deux zones 17 espacées de 180°CAM découle du fait qu’une rotation de l’arbre à cames correspond à deux rotations du vilebrequin et donc que le gap du vilebrequin correspond à deux zones de la roue dentée espacées de 180°CAM.

[0100] Dans le cas où la roue du vilebrequin comporte deux zones de gap espacées de 180° CRK, la roue dentée de l’arbre à cames présente avantageusement quatre zones dépourvues de front de dents sur un angle d’au moins 35°CAM, espacées de 90°CAM. [0101] Sur la figure 4, on a également identifié les trois fronts 15 espacés de 120°CAM, qui sont en l’occurrence des fronts descendants, et les quatre fronts 14 espacés de 90°CAM qui sont des fronts montants.

[0102] En référence à la figure 5, on a représenté schématiquement un exemple de moteur à combustion interne comprenant une roue dentée selon la description qui précède.

[0103] Le moteur M comprend trois ou quatre cylindres 82, dans lesquels coulissent des pistons 80 respectifs par l’intermédiaire de bielles 84 entraînées par un vilebrequin 9. Le vilebrequin 9 entraîne aussi en rotation par une courroie de distribution 90 au moins un arbre à cames 91 , dont la rotation entraîne successivement l’ouverture et la fermeture de soupapes d’admission et d’échappement 92.

[0104] Le moteur peut être à distribution variable : il comprend alors des moyens de décalage angulaire (non représentés) de l’arbre à cames pour modifier les temps d’ouverture des soupapes par rapport à une position identique du vilebrequin. L’angle de décalage maximal est de l’ordre de 25° CAM (soir 50°CRK).

[0105] Le vilebrequin 9 comporte une roue dentée 93 comprenant un ensemble de dents régulièrement réparties à sa circonférence, typiquement 36 ou 60 dents, à l’exception d’une ou deux zones de gap, typiquement avec une ou deux dents manquantes.

[0106] Un capteur 94 de position angulaire du vilebrequin est positionné en regard de la roue dentée 93 et est adapté pour détecter le passage de chaque dent de la roue.

[0107] Sur l’arbre à cames 91 ou sur chaque arbre à cames est montée une roue dentée 1 selon la description qui précède. Un capteur 2 de type TPO ou de niveau est positionné devant la roue dentée et est adapté pour détecter les niveaux de la roue dentée et pour déduire d’un changement de niveau un front montant ou descendant.

[0108] Comme évoqué ci avant, le capteur 2 peut présenter des performances de détection supérieure pour un type de front que pour l’autre type de front.

[0109] La roue dentée réversible est alors avantageusement positionnée, sur l’arbre à cames, lors de l’assemblage du moteur, en orientant l’une de ses faces principales vers le capteur 2 de sorte que :

[0110] si le moteur comporte trois cylindres, les trois fronts espacés de 120° correspondent au type de front pour lequel le capteur 2 présente des performances supérieures, et [0111] si le moteur comporte quatre cylindres, les quatre fronts espacés de 90° correspondent au type de front pour lequel le capteur 2 présente des performances supérieures.

[0112] Le moteur comprend également une unité centrale de traitement 95 adaptée pour recevoir les signaux de détection des capteurs de position angulaire du vilebrequin et de l’arbre à cames, et pour en déduire un état du cycle moteur à chaque instant.

Comme indiqué ci-avant en référence à la figure 4, dans le cas où le moteur est du type à distribution variable, la roue dentée de l’arbre à cames est avantageusement positionnée, lors de l’assemblage du moteur, de sorte que la plage du cycle moteur lors de laquelle l’espace de référence dépourvu de dents de la roue dentée du vilebrequin est en regard du capteur de position angulaire du vilebrequin 94 est incluse dans la plage du cycle moteur lors de laquelle une portion d’au moins 30°CAM dépourvue de dents de la roue dentée d’arbres à cames est en regard du capteur de position angulaire 2 de l’arbre à cames.