EP1173659A1 - Actionneur lineaire electromagnetique a capteur de position - Google Patents

Actionneur lineaire electromagnetique a capteur de position

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EP1173659A1
EP1173659A1 EP00920842A EP00920842A EP1173659A1 EP 1173659 A1 EP1173659 A1 EP 1173659A1 EP 00920842 A EP00920842 A EP 00920842A EP 00920842 A EP00920842 A EP 00920842A EP 1173659 A1 EP1173659 A1 EP 1173659A1
Authority
EP
European Patent Office
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pallet
rod
actuator according
sensor
circuit
Prior art date
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Granted
Application number
EP00920842A
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German (de)
English (en)
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EP1173659B1 (fr
Inventor
Jean-Pierre Peghaire
Calogero Fiaccabrino
Yves Porcher
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Valeo Electrification SAS
Original Assignee
Johnson Controls Automotive Electronics SAS
Sagem SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Johnson Controls Automotive Electronics SAS, Sagem SA filed Critical Johnson Controls Automotive Electronics SAS
Publication of EP1173659A1 publication Critical patent/EP1173659A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1173659B1 publication Critical patent/EP1173659B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • F01L9/21—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means actuated by solenoids
    • F01L2009/2132—Biasing means
    • F01L2009/2134—Helical springs
    • F01L2009/2136—Two opposed springs for intermediate resting position of the armature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • F01L9/21—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means actuated by solenoids
    • F01L2009/2167—Sensing means
    • F01L2009/2169—Position sensors

Definitions

  • the invention relates to electromagnetic actuators intended to move in linear translation a pallet carrying a drive rod, along the axis of the rod. It finds a particularly important, although not exclusive, application in actuators making it possible to bring a valve alternately in an open position and a closed position and in particular in those intended for the valves of an internal combustion engine, with ignition. by sparks or by compression.
  • French patent application No. 98 12489 (FR-A-2 784 222) describes an electromagnetic actuator, having, in a housing, a ferromagnetic circuit defining an axial clearance interval of a pallet made of ferromagnetic material for driving a rod between two extreme positions of support of the pallet on poles of the ferromagnetic circuit, elastic return means provided to keep the valve at rest in a middle position between the extreme positions, and at least one coil carried by the circuit and allowing the pallet to be brought alternately to the two extreme positions.
  • the electromagnetic means can comprise two coils placed on either side of the pallet and whose excitation respectively attracts the pallet in a direction tending to close a valve and a second electromagnet, placed on the other side of the pallet , the excitation of which tends, for example, to bring a valve into the fully open position.
  • the embodiment described in patent application No. 98 12489, which may be referred to, on the contrary has a single coil mounted on a ferromagnetic construction circuit such that it has, in combination with the pallet, two stable paths of flux magnetic corresponding both has a zero gap value between the pallet and a pole of the ferromagnetic circuit.
  • Satisfactory operation of such an actuator implies an initial adjustment such that the pallet is at rest in a middle position between its extreme positions.
  • provision may be made for adjusting the initial compression of one of the springs, such as those described in the French application ⁇ eposee the same] or as the present application for "Adjustable valve control device and method of adjusting such a device. "
  • a pallet position sensor making it possible to determine the position of this pallet in the interval or air gap defined by the poles.
  • Proper operation also requires that the energy supplied to the coil or coils is sufficient to guarantee a complete stroke of the pallet, but not excessive in order to avoid a terminal shock which would cause noise and wear.
  • request 98 12940 doses the energy applied during the final phase of the movement of the pallet by measuring the reluctance of the coils, which implies a ferromagnetic circuit such that there is an almost linear relationship between the reluctance R (x) and the air gap x during the last fractions of the path before gluing the pallet against the poles of the ferromagnetic circuit.
  • This approach does not measure the rest position of the pallet.
  • the invention aims in particular to provide an actuator of the type defined above provided with means making it possible to determine the rest position of the pallet in a precise manner.
  • an actuator whose rod or housing carries a bar with radial magnetization of length at least equal to the movement of the pallet and whose housing or rod carries at least one magnetic flux sensor placed in a zone of exposure to current induced field passing through a reel.
  • This sensor can in particular be a Hall sensor.
  • a Hall effect sensor has a substantially linear response as a function of the field, which makes it possible to follow the displacement of the magnet by measuring the output signal. Furthermore, the drift of this sensor, thermal or by aging, is slow, which makes it possible to carry out only periodic recalibrations in order to locate the signal corresponding to the median position of the pallet.
  • the bar can be fixed to the rod, which facilitates the needs of the sensor. To reduce the sensitivity to alternating accelerations, the layout can be reversed.
  • the detector may include two sensors whose sensitive directions are opposite, placed on either side of the rod, and a subtractor receiving the outputs of the two sensors.
  • a subtractor receiving the outputs of the two sensors.
  • the two sensors when carried by the housing, can be placed side-by-side on the same silicon substrate, ferro-magnetic circuits bringing back the fluxes taken on either side of the rod each has a sensor respective and a subtractor receiving the outputs of the two sensors.
  • the invention also provides an actuator adjustment method according to which:
  • the pallet is brought into one of its extreme positions by supplying one or the coil and the output signal of the sensor is measured
  • the output signal corresponding to the middle position of the pallet is determined from the measurement signals.
  • the bar can be on the rod and the sensor on the housing. The arrangement can be reversed, to take into account the fragility of the magnets.
  • - Figure 1 shows a valve actuator to which the invention is applicable, in section along a plane passing through the axis of the valve;
  • - Figure 2 is a detail view intended to show the constitution of position measuring means according to one embodiment;
  • FIG. 3 shows a fraction of a variant of Figure 2
  • - Figure 4 is a diagram of an assembly with two sensors.
  • the actuator 10 shown in FIG. 1 is of the type described in application FR 98 12940 and is intended to control an engine valve. It comprises a housing intended to be mounted on the cylinder head 12 of an engine, consists of several pieces stacked and assembled by means not shown, such as screws. These parts are made of non-ferromagnetic material, for example a light alloy.
  • the housing can be fixed on the cylinder head 12 by means of a shim 20 also made of non-ferromagnetic material.
  • the actuator comprises a movable pallet 22 made of ferromagnetic material, advantageously laminated to reduce losses. It is fixed to a rod 24 for driving the valve 25.
  • the pallet has a rectangular shape and cannot rotate in the housing.
  • the rod 24 can be guided by a Dagger 25 fixed to an annular or cnemmee extension of the housing.
  • Two return springs 28a and 28b are provided to keep the valve at rest in a substantially middle position between the closed position and the fully open position of the valve.
  • the spring 28a is compressed between a plate 30 fixed to the rod 24 and means (not shown) for adjusting the compression of the spring.
  • the other spring 28b is compressed between a plate 31 fixed to the valve stem and the bottom of the valve well housed in the cylinder head.
  • the actuator can also be used with a single spring working in traction / compression and complete with an elastic damper ensuring the seal when the valve is closed, as indicated in French patent No. 98 11 670, which allows form the valve stem and stem in one piece.
  • the housing contains a circuit made of ferromagnetic material 36, advantageously laminated, delimiting a ferromagnetic circuit with the pallet, and a coil 38 placed in the core.
  • the circuit can be in two complementary parts, pressing one against the other or in one piece.
  • the constituent sheets of each half of the core are in form of E.
  • the upper branches 42 of E engage in the coil 36 which they support by means of a mandrel 44.
  • the two other branches of each half define a volume of movement of the pallet.
  • the support of the pallet against the bottom 46 of the volume defines the position of full opening of the valve.
  • the ceiling 48 of the volume is at a location relative to the valve seat such that the support of the frame does not prevent the valve from closing.
  • the assembly constitutes by the pallet, the valve and the spring constitutes an oscillating system having a natural frequency.
  • the coil is fed to bring the moving element to an extreme position and then under a lower holding current; then the moving equipment is caused to move in the other direction, until it is pressed, by removing the current, then restoring when the pallet has reached a position such that it is attracted to the other pole.
  • the current in the coil can be controlled by means of a regulation loop, by the process described in application 98 12940, at the end of the travel of the pallet.
  • the natural dissymmetry of the upper flow circuit compared to the lower flow circuit can be accentuated by giving different inclinations to the upper and lower pole surfaces and to the facing surfaces of the pallet.
  • the actuator part of which is shown in FIG. 2, includes a device for adjusting the rest position of the pallet by action on the compression of the spring 28a.
  • This device consists of a toothed wheel 50 bearing against the housing and of a threaded ring 52 retained in rotation by a keyway sliding on the housing and receiving the compression force of the spring 28a.
  • a sensor for measuring the position of the rod, and therefore of the pallet, relative to the housing comprises a magnet bar 54 fixed to the rod 24 and placed opposite a magnetic flux sensor 56, which will generally be a sensor Hall effect, fixed to the chimney of the housing.
  • the bar has an axial length L1 at least equal to the clearance of the pallet and has a radial magnetization, so that the lines of force of the field which it creates when the sensor faces the center of the bar has the shape indicated in figure 2.
  • the metal part of the rod can be separated from the bar by a fur 58 made of ferromagnetic material for guiding the lines of force.
  • the sensor 56 is framed by two plates 60 of ferro magnetic material ⁇ which axially channeling the flow. The axial length of the plate on either side of the sensor is of the same order as the length L1 of the bar.
  • the sensor output wires 62 can be placed in a groove in the chimney. If the shaft is of ferromagnetic material, the bar may be f ⁇ fixed directly on a flat of the rod.
  • the azimuth plane in which the detector is placed is chosen so that the direction induced by the coil is weak.
  • the symmetry of the magnetic circuit means that this field is practically zero in the plane of FIG. 1.
  • the magnet bar 54 is in three successive sections having reverse radial magnetizations when going from one section to the next, which makes it possible to follow more precisely the movement of the pallet of the made of the larger flux generated by the magnet.
  • the bar has three zones magnetized differently.
  • magnets whose remanent field remains strong (greater than 1 Tesla) even at high temperature (such as those of tYP e sama ⁇ um-cobalt or neodymium-iron-boron) makes it possible to further increase the flux in the probe and the useful signal / disturbance ratio from the coils.
  • each actuator is likely to disturb the sensor of an adjacent actuator which is in an orientation around the axis of the rod favorable from the point of view of internal disturbances, but unfavorable from the point of view of disturbances caused by an adjacent actuator.
  • the effect of such an actuator can be practically eliminated with a differential mounting such as that shown in fig. 4, comprising sensors placed symmetrically with respect to the rod, receiving substantially the same flow from the same actuator or from an adjacent actuator and polarized so as to provide useful signals of opposite polarities.
  • the two sensors 56a and 56b have opposite polarities.
  • Their output signals are applied to the two inputs of an analog subtractor 66 whose output S provides a double useful signal, while the residual error due to external disturbances no longer contains the common mode error when the two sensors receive the same disturbing field.

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Abstract

L'actionneur électromagnétique comprend, dans un boîtier, un circuit ferromagnétique définissant un intervalle de débattement axial d'une palette (22) en matériau ferromagnétique d'entraînement axial d'une tige entre deux positions extrêmes d'appui de la palette sur des pôles du circuit ferromagnétique, des moyens de rappel élastiques prévus pour maintenir au repos la soupape dans une position médiane entre les positions extrêmes, et au moins une bobine portée par le circuit et permettant d'amener alternativement la palette dans les deux positions. La tige porte un barreau à aimantation radiale de longueur au moins égale au débattement de la palette et le boîtier porte un capteur de flux magnétique placé dans une zone d'exposition faible au champ créé par la ou les bobines.

Description

ACTIONNEUR LINEAIRE ELECTROMAGNETIQUE A CAPTEUR DE POSITION
L' invention concerne les actionneurs électromagnétiques destinés à déplacer en translation linéaire une palette portant une tige d'entraînement, suivant l'axe de la tige. Elle trouve une application particulièrement importante, bien que non exclusive, dans les actionneurs permettant d'amener une soupape alternativement dans une position d'ouverture et une position de fermeture et notamment dans ceux destinés aux soupapes d'un moteur à combustion interne, à allumage par étincelles ou par compression.
La demande de brevet français n° 98 12489 (FR-A-2 784 222) décrit un actionneur électromagnétique, ayant, dans un boîtier, un circuit ferromagnétique définissant un intervalle de débattement axial d'une palette en matériau ferromagnétique d'entraînement d'une tige entre deux positions extrêmes d'appui de la palette sur des pôles du circuit ferromagnétique, des moyens de rappel élastiques prévus pour maintenir au repos la soupape dans une position médiane entre les positions extrêmes, et au moins une bobine portée par le circuit et permettant d' amener alternativement la palette dans les deux positions extrêmes.
Les moyens électromagnétiques peuvent comporter deux bobines placées de part et d'autre de la palette et dont l'excitation attire respectivement la palette dans un sens tendant à fermer une soupape et un second électro-aimant, placé de l'autre côté de la palette, dont l'excitation tend par exemple à amener une soupape dans la position de pleine ouverture. Le mode de réalisation décrit dans la demande de brevet n° 98 12489, auquel on pourra se reporter, a au contraire une bobine unique montée sur un circuit ferromagnétique de construction telle qu'il présente, en combinaison avec la palette, deux cheminements stables de flux magnétique correspondant l'un et l'autre a une valeur nulle d'entrefer entre la palette et un pôle du circuit ferromagnétique.
Un fonctionnement satisfaisant d'un tel actionneur implique un réglage initial tel que la palette soit au repos dans une position médiane entre ses positions extrêmes. Pour cela on peut prévoir des organes de réglage de la compression initiale d'un des ressorts, tels que ceux décrits dans la demande française αeposee le même ]our que la présente demande pour "Dispositif réglable de commande de soupapes et procède de réglage d'un tel dispositif". Mais encore faut-il disposer d'un capteur de position de la palette permettant de déterminer la position de cette palette dans l'intervalle ou entrefer définis par les pôles. Un bon fonctionnement exige de plus que l' énergie fournis a la bobine ou aux bobines soit suffisante pour garantir une course complète de la palette, mais non excessive afin d'éviter un choc terminal qui provoquerait du bruit et de l'usure.
Pour résoudre le second problème, la demande 98 12940 dose l'énergie appliquée pendant la phase finale du déplacement de la palette en mesurant la reluctance des bobines, ce qui implique un circuit ferromagnétique tel qu' il y ait une relation quasi linéaire entre la reluctance R (x) et l'entrefer x au cours des dernières fractions du parcours avant collage de la palette contre les pôles du circuit ferromagnétique. Cette approche ne permet pas de mesurer la position de repos de la palette. L' invention vise notamment a fournir un actionneur du type ci-dessus défini muni de moyens permettant de déterminer la position de repos de la palette de façon précise.
Dans ce but elle propose notamment un actionneur dont la tige ou le boîtier porte un barreau a aimantation radiale de longueur au moins égale au debattement de la palette et dont le boîtier ou la tige porte au moins un capteur de flux magnétique place dans une zone d'exposition faible au champ induit par le courant passant dans une bobine. Ce capteur peut notamment être un capteur de Hall.
Un capteur a effet Hall a une réponse sensiblement linéaire en fonction du champ, ce qui permet de suivre le déplacement de l'aimant par mesure du signal de sortie. Par ailleurs la dérive de ce capteur, thermique ou par vieillissement, est lente ce qui permet de n'effectuer que des recalibrages périodiques pour repérer le signal correspondant a la position médiane de la palette . Le barreau peut être fixe a la tige, ce qui facilite les besoins du capteur. Pour réduire la sensibilité aux accélérations alternées, la disposition peut être inversée.
Pour réduire les effets de composantes perturbatrices externes éventuelles tout en augmentant le signal utile, le détecteur peut comporter deux capteurs dont les directions sensibles sont opposées, places de part et d'autre de la tige, et un soustracteur recevant les sorties des deux capteurs. Ainsi des effets extérieurs équivalents sur les deux capteurs s'annulent.
Les deux capteurs, lorsqu'ils sont portes par le boîtier, peuvent être places côte-a-côte sur un même substrat en silicium, des circuits ferro-magnetiques ramenant les flux prélevés de part et d'autre de la tige chacun a un capteur respectif et un soustracteur recevant les sorties des deux capteurs.
L' invention propose également un procède de réglage d' actionneur suivant lequel :
- on amené la palette dans une de ses positions extrêmes par alimentation d'une ou de la bobine et on mesure le signal de sortie du capteur,
- on amené la palette dans l'autre position extrême et on mesure le signal de sortie du capteur, et
- on détermine le signal de sortie correspondant a la position médiane de la palette a partir des signaux mesures. Le barreau peut être sur la tige et le capteur sur le boîtier. La disposition peut être inversée, pour tenir compte de la fragilité des aimants.
Dans le cas d'un actionneur a une seule bobine, du genre décrit dans la demande 98 12489 (FR-A-2 784 222), l' intensité du champ magnétique dans le plan de symétrie du circuit magnétique passant par l'axe de la palette est suffisamment faible pour que le capteur puisse y être place sans précautions particulières. On place la normale au plan de l'élément sensible de la sonde dans ce plan de symétrie. Dans un montage a deux bobines au contraire, ou les deux bobines sont orientées dans des plans orthogonaux a l'axe αe déplacement, il sera en gênerai nécessaire de blinder les "chignons" des bobines, par exemple en réalisant la culasse de l' actionneur en matériau ferromagnétique. Les caractéristiques ci-dessus ainsi que d'autres, avantageusement utilisables en liaison avec les précédentes mais pouvant l'être indépendamment, apparaîtront mieux a la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donne a titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels :
- la figure 1 montre un actionneur de soupape auquel est applicable l'invention, en coupe suivant un plan passant par l'axe de la soupape ; - la figure 2 est une vue de détail destinée a montrer la constitution de moyens de mesure de position selon un mode de réalisation;
- la figure 3 montre une fraction d'une variante de la figure 2; - la figure 4 est un schéma d'un montage a deux capteurs.
L' actionneur 10 montre en figure 1 est du type décrit dans la demande FR 98 12940 et destine a commander une soupape de moteur. Il comporte un boîtier destine a être monte sur la culasse 12 d'un moteur, constitue de plusieurs pièces empilées et assemblées par αes moyens non représentes, tels que des vis. Ces pièces sont en matériau non ferromagnétique, par exemple en alliage léger. Le boîtier peut être fixe sur la culasse 12 par l'intermédiaire d'une cale 20 également en matériau non ferromagnétique.
L' actionneur comporte une palette mobile 22 en matériau ferromagnétique, avantageusement feuilleté pour réduire les pertes. Elle est fixée sur une tige 24 d'entraînement de la soupape 25. La palette a une forme rectangulaire et ne peut pas tourner dans le boîtier. La tige 24 peut être guidée par une Dague 25 fixée a un prolongement annulaire ou cnemmee du boîtier.
Deux ressorts de rappel 28a et 28b sont prévus pour maintenir la soupape au repos dans une position sensiblement médiane entre la position de fermeture et la position de pleine ouverture de la soupape. Le ressort 28a est comprime entre un plateau 30 fixe a la tige 24 et des moyens non représentes de réglage de la compression du ressort. L'autre ressort 28b est comprime entre un plateau 31 fixe a la queue de soupape et le fond du puits de soupape ménage dans la culasse. L' actionneur peut aussi être utilise avec un ressort unique travaillant en traction/compression et complète d'un amortisseur élastique assurant l'etancheite a la fermeture de la soupape, comme indique dans le brevet français No. 98 11 670, ce qui permet de constituer la tige et la queue de soupape d'une seule pièce.
Le boîtier contient un circuit en matériau ferromagnétique 36, avantageusement feuilleté, délimitant un circuit ferromagnétique avec la palette, et une bobine 38 placée dans le noyau. Le circuit représente peut être en deux parties complémentaires, en appui l'une contre l'autre ou d'un seul tenant. Les tôles constitutives de chaque moitié du noyau sont en forme de E. Les branches supérieures 42 du E s'engagent dans la bobine 36 qu'elles supportent par l'intermédiaire d'un mandrin 44.
Les deux autres branches de chaque moitié délimitent un volume de debattement de la palette. L'appui de la palette contre le fond 46 du volume définit la position de pleine ouverture de la soupape. Le plafond 48 du volume est a un emplacement par rapport au siège de soupape tel que l'appui de l'armature n'empêche pas la soupape de se fermer.
L'ensemble constitue par la palette, la soupape et le ressort constitue un système oscillant ayant une fréquence propre. En régime permanent, on alimente la bobine pour amener l'équipage mobile dans une position extrême puis sous un courant de maintien plus faible ; puis on provoque le déplacement de l'équipage mobile dans l'autre sens, jusqu'à appui, par suppression du courant, puis rétablissement lorsque la palette a atteint un position telle qu'elle est attirée vers l'autre pôle.
Le courant dans la bobine peut être asservi a l'aide d'une boucle de régulation, par le procède décrit dans la demande 98 12940, en fin de course de la palette. La dissymetπe naturelle du circuit de flux supérieur par rapport au circuit de flux inférieur peut être accentuée en donnant des inclinaisons différentes aux surfaces polaires supérieure et inférieure et aux surfaces en regard de la palette.
L' actionneur dont une partie est montrée en figure 2 comporte un dispositif de réglage de la position de repos de la palette par action sur la compression du ressort 28a. Ce dispositif est constitue d'une roue dentée 50 en appui contre le boîtier et d' une bague taraudée 52 retenue en rotation par un clavetage coulissant sur le boîtier et recevant la force de compression du ressort 28a. Par rotation de la roue depuis l'extérieur, a l'aide de moyens qui peuvent être ceux décrits dans la demande de brevet FR 99 05206, il est possible d'ajuster la position de repos de la palette par rapport au boîtier.
Un détecteur de mesure de position de la tige, et donc de la palette, par rapport au boîtier, comprend un barreau aimante 54 fixe a la tige 24 et place en regard d'un capteur de flux magnétique 56, qui sera généralement un capteur a effet Hall, fixe a la cheminée du boîtier.
Le barreau a une longueur axiale Ll au moins égale au αebattement de la palette et présente une aimantation radiale, de sorte que les lignes de force du champ qu' il créée lorsσue le capteur est face au centre du barreau présente l'allure indiquée en figure 2. Si la tige est amagnetique, la partie métallique de la tige peut être séparée du barreau par une fourrure 58 en matériau ferromagnétique de guidage des lignes de force. Le capteur 56 est encadre par deux plaquettes 60 en matériau ferro¬ magnétique qui canalisent axialement le flux. La longueur axiale de la plaquette de part et d'autre du capteur est du même ordre que la longueur Ll du barreau. Les fils 62 de sortie du capteur 56 peuvent être places dans une rainure de la cheminée. Si la tige est en matériau ferro-magnetique, le barreau peut être f^xe directement sur un méplat de la tige.
Le plan azimutal dans lequel est place le détecteur est choisi pour que le sens qu'y induit la bobine soit faible. La symétrie du circuit magnétique fait que ce champ est pratiquement nul dans le plan de la figure 1.
Dans le cas d'un montage a deux bobines, il n'existe pas un tel plan et en conséquence il est nécessaire de protéger le capteur contre l'effet du champ magnétique des parties des bobines qui sont hors du fer. Pour cela ces parties, souvent dénommées chignons, peuvent être blindées par des enveloppes minces en matériau ferromagnétique canalisant le flux. Dans la variante de réalisation montrée en figure 3, le barreau aimante 54 est en trois tronçons successifs ayant des aimantations radiales inversées lorsqu'on passe d'un tronçon au suivant, ce qui permet de suivre de façon plus précise le déplacement de la palette du fait du flux plus important génère par l'aimant. Dans une autre variante encore, le barreau a trois zones aimantées différemment.
L'utilisation d'aimants dont le champ rémanent reste fort (supérieur a 1 Tesla) même a température élevée (tels que ceux du tYPe samaπum-cobalt ou neodyme-fer-bore) permet d'augmenter encore le flux dans la sonde et le rapport signal utile/perturbations provenant des bobines.
Dans certains cas, et notamment lorsque plusieurs actionneurs sont montes côte a côte avec des fractions de circuit magnétique communes (demande FR 99 05206) , chaque actionneur est susceptible de perturber le capteur d'un actionneur adjacent qui est dans une orientation autour de l'axe de la tige favorable du point de vue des perturbations internes, mais défavorables du point de vue des perturbations provoquées par un actionneur adjacent. L'effet d'un tel actionneur peut être pratiquement élimine avec un montage différentiel tel que celui montre en fig. 4, comportant des capteurs places symétriquement par rapport a la tige, recevant sensiblement le même flux du même actionneur ou d'un actionneur adjacent et polarises de façon a fournir des signaux utiles de polarités opposées. Les deux capteurs 56a et 56b ont des polarités opposées. Leurs signaux de sortie sont appliquées aux deux entrées d'un soustracteur analogique 66 dont la sortie S fournit un signal utile double, alors que l'erreur résiduelle due aux perturbations externes ne contient plus l'erreur de mode commun lorsque les deux capteurs reçoivent le même champ perturbateur.

Claims

REVENDICA IONS
1. Actionneur électromagnétique ayant, dans un boîtier, un circuit ferromagnétique définissant un intervalle de debattement axial d'une palette (22) en matériau ferromagnétique d'entraînement axial d'une tige entre deux positions extrêmes d'appui de la palette sur des pôles du circuit ferromagnétique, des moyens de rappel élastiques (28a, 28b) prévus pour maintenir au repos la soupape dans une position médiane entre les positions extrêmes, et au moins une bobine portée par le circuit et permettant d'amener alternativement la palette αans les deux positions, caractérise en ce que la tige ou le boîtier porte un barreau a aimantation radiale (54) de longueur au moins égale au debattement de la palette et en ce que le boîtier (14) ou la tige porte au moins un capteur de flux magn tique (56) place dans une zone d'exposition faible au champ crée par la ou les bobines, de façon a constituer un détecteur de position.
2. Actionneur selon la revendication 1, caractérise en ce que le capteur est un capteur de Hall.
3. Actionneur selon la revendication 2, caractérise en ce qu'il a une bobine unique (38) montée sur un circuit ferromagnétique de construction telle qu'il présente, en combinaison avec la palette, deux cheminements stables de flux magnétique correspondant l'un et l'autre a une valeur nulle d'entrefer entre la palette et le circuit ferromagnétique.
4. Actionneur selon la revendication 3, caractérise en ce que le capteur (56) est place dans le plan de symétrie du circuit magnétique qui passe par l'axe de la palette.
5. Actionneur selon la revendication 3 ou 4, caractérise en ce qu'il est a une seule bobine, a palette feuilletée et a surfaces polaires biseautées et parallèles aux surfaces en regard de la palette .
6. Actionneur selon la revendication 2, caractérise en ce qu' il est a deux bobines orientées dans des plans orthogonaux a l'axe de déplacement et en ce que les chignons des bobines sont blindes magnétiquement.
7. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 a
6 , caractérise en ce que le barreau aimante (54) est en trois tronçons successifs ayant des aimantations radiales inversées lorsqu'on passe d'un tronçon au suivant.
8. Actionneur suivant l'une quelconque des revendications 1 a 6, caractérise en ce que le barreau comporte trois zones aimantées αifferemment .
9. Actionneur selon l'une quelconque αes revendications 1 a 8, caractérise en ce que le matériau du barreau est a champ rémanent supérieur a 1 Tesla a température élevée.
10. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 a
5, caractérise en ce que la tige est en matériau magnétique et le barreau aimante (54) est fixe sur une fourrure (58) de retour de flux magnétique.
11. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 a 5, caractérise en ce que la tige est ferro-magnetique et le barreau aimante est fixe sur un méplat de la tige.
12. Procède de calibrage d' actionneur selon la revendication 1, suivant lequel : - on amené la palette dans une de ses positions extrêmes par alimentation d'une ou de la bobine et on mesure le signal de sortie du capteur,
- on amené la palette dans l'autre position extrême et on mesure le signal de sortie du capteur, et
- on détermine le signal de sortie correspondant a la position médiane de la palette a partir des signaux mesures.
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