EP2307674A1 - Unité de commande d'un ou plusieurs actionneurs électromagnétiques de soupape de moteur thermique, et différents ensembles de telles unités de commande et de tels actionneurs électromagnétiques - Google Patents

Unité de commande d'un ou plusieurs actionneurs électromagnétiques de soupape de moteur thermique, et différents ensembles de telles unités de commande et de tels actionneurs électromagnétiques

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EP2307674A1
EP2307674A1 EP08875608A EP08875608A EP2307674A1 EP 2307674 A1 EP2307674 A1 EP 2307674A1 EP 08875608 A EP08875608 A EP 08875608A EP 08875608 A EP08875608 A EP 08875608A EP 2307674 A1 EP2307674 A1 EP 2307674A1
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Boris Bouchez
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Abstract

L'invention concerne une unité de commande (19, 20) d'un ou plusieurs actionneurs (15, 16) électromagnétiques de soupape (13, 14) de moteur thermique, ladite unité de commande étant apte à être reliée par des moyens de liaison (24, 25) à une unité principale de gestion (21) du moteur thermique, l'unité de commande (19, 20) agissant sous l'effet d'au moins un premier programme de pilotage pour piloter l'actionneur en fonction d'un signal transmis à l'unité de commande par l'unité principale de gestion via les moyens de liaison. Selon l'invention, l'unité de commande comprend une mémoire (26, 27) contenant des informations de secours et, en cas d'interruption du signal, l'unité de commande met en oevre un second programme de pilotage pour piloter l'actionneur en fonction des informations palliatives. Elle concerne aussi différents ensembles de telles unités de commande et de tels actionneurs électromagnétiques.

Description

Unité de commande d'un ou plusieurs actionneurs électromagnétiques de soupape de moteur thermique, et différents ensembles de telles unités de commande et de tels actionneurs électromagnétiques.
La présente invention concerne une unité de commande d'un ou plusieurs actionneurs électromagnétiques de soupape de moteur thermique, tels que ceux utilisés pour mouvoir les véhicules automobiles. Elle concerne aussi différents ensembles de telles unités de commande et de tels actionneurs électromagnétiques.
ARRIERE PLAN DE L'INVENTION
Un moteur thermique comprend généralement des cylindres qui définissent des chambres de combustion fermées d'un côté par une culasse et de l'autre par un piston alternatif relié à un vilebrequin. Le moteur comprend des conduits d'admission de combustible dans les chambres de combustion et des conduits d'échappement des gaz brûlés, ces conduits étant respectivement équipés de soupapes d'admission et de soupapes d'échappement. Les soupapes d'admission et d'échappement sont actionnées pour obtenir un cycle de fonctionnement du moteur à quatre temps, à savoir pour chaque chambre de combustion, une phase d'admission dans laquelle l'air et le carburant sont introduits dans la chambre de combustion, une phase de compression du mélange d'air et de carburant , une phase de détente dans laquelle les gaz brûlés résultant de la combustion du mélange se détendent et une phase d'échappement dans laquelle les gaz brûlés sont évacués hors de la chambre de combustion, phases qui se succèdent dans chaque cylindre sur deux tours de vilebrequin .
Pour actionner chaque soupape, il est connu de recourir à un actionneur électromagnétique de soupape piloté par une unité de commande reliée par des moyens de liaison à une unité principale de gestion du moteur thermique, à savoir l'unité de contrôle moteur ou ECU (de l'anglais "Engine Control Unit") qui dispose en mémoire de plusieurs cartographies en fonction par exemple de la température extérieure, de la charge du moteur, de modes de conduite... L'unité de commande agit sous l'effet d'un programme de pilotage pour piloter l'actionneur électromagnétique en fonction d'un signal de pilotage transmis par l'unité principale de gestion via les moyens de liaison. Le signal de pilotage détermine des angles d'ouverture et de fermeture dans un cycle de 720° du vilebrequin après un point mort haut de référence du piston du cylindre concerné, et également la température d'eau, la température d'huile, le régime moteur...
Ce système permet l'obtention de meilleures performances pour le moteur. Toutefois, en cas d'absence de signal provenant de l'unité principale de gestion, par exemple en raison d'une rupture de la liaison entre l'unité principale de gestion et l'unité de commande, l'unité de commande ne peut piloter l'actionneur, engendrant ainsi un arrêt du moteur thermique.
OBJET DE L'INVENTION
II serait donc intéressant de disposer d'un moyen permettant d'améliorer la fiabilité du moteur thermique.
RESUME DE L'INVENTION
A cet effet, on' prévoit, selon l'invention, une unité de commande d'un ou plusieurs actionneurs électromagnétiques de soupape de moteur thermique, ladite unité de commande étant apte à être reliée par des moyens de liaison à une unité principale de gestion du moteur thermique, l'unité de commande agissant sous l'effet d'au moins un premier programme de pilotage pour piloter le ou les actionneurs en fonction d'un signal transmis à l'unité de commande par l'unité principale de gestion via les moyens de liaison. L'unité de commande comprend une mémoire conte- nant des informations palliatives et, en cas d'interruption du signal, l'unité de commande met en œuvre un second programme de pilotage pour piloter les ou les actionneurs en fonction des informations palliatives.
Ainsi, en cas d'absence de signal, l'unité de commande peut continuer à piloter l'actionneur en permettant ainsi au véhicule de fonctionner et par exemple de gagner un garage pour une réparation. L'actionneur se comporte alors en fait comme un arbre à came classique assurant le pilotage de l'actionneur selon un profil de commande fixe.
Selon un mode de réalisation, les informations palliatives comprennent les angles d'ouverture et de fermeture de la soupape en fonction d'un régime du moteur thermique.
Ladite unité de commande pourra comprendre une unité de traitement interne permettant de convertir un ordre d' ouverture/fermeture de soupape, en un courant électrique, dit primaire, ladite instruction dépendant dudit signal transmis à l'unité de commande par l'unité principale ou, en cas d'interruption du signal, desdites informations palliatives .
Ladite unité de commande fonctionne en permanence, par exemple, soit en mode esclave par rapport à l'unité' principale de gestion, soit en autonome, en cas d'interruption du signal.
L'unité pourra en outre comprendre un convertisseur de tension, apte à délivrer audit ou auxdits actionneurs un courant secondaire dont la valeur de la tension dépend de la valeur de tension dudit courant primaire.
L'invention concerne aussi un ensemble de paires constituée d'une dite unité de commande telle que décrite plus haut et d'un dit actionneur électromagnétique piloté par ladite unité de commande .
Selon un mode de réalisation, ledit ensemble comprend des moyens de synchronisation des unités de commande desdites paires.
L'invention concerne encore un ensemble d'une unité de commande telle que décrite plus haute et de dits action- neurs électromagnétiques, pilotés par ladite unité de commande .
Selon un mode de réalisation, la dite unité de commande dudit ensemble est prévue distantes desdits action- neurs .
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d'un mode de mise en œuvre particulier non limitatif de 1 ' invention.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
II sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un moteur thermique conforme à l'invention,
- la figure 2 est une vue schématique partielle en coupe transversale de ce moteur.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence aux figures, le moteur thermique conforme à l'invention comporte un bloc 10 délimitant quatre cylindres 1, 2, 3, 4 en ligne. Chaque cylindre 1, 2, 3, 4 définit une chambre 5 fermée d'un côté par une culasse 6 et de l'autre côté par un piston 7 mobile à coulissement dans le cylindre 1, 2, 3, 4 entre deux positions extrêmes (point mort haut et point mort bas) et reliée par une bielle 8 à un vilebrequin 9 monté à pivotement dans le bloc 10.
Dans chaque chambre de combustion 5, débouchent un conduit d'admission 11 et un conduit d'échappement 12 qui sont ménagés dans la culasse 6. Le conduit d'admission 11 et le conduit d'échappement 12 sont équipés respectivement d'une soupape d'admission 13 et d'une soupape d'échappement 14 déplacées entre deux positions d'ouverture et de fermeture par des actionneurs électromagnétiques 15, 16 respectivement. Chaque actionneur électromagnétique 15, 16 est piloté par une unité de commande symbolisée en 19, 20. Dans un autre mode de réalisation, il pourra être prévu de tels actionneurs uniquement à l'admission ou uniquement à 1 ' échappement .
Une bougie 17 est montée sur la culasse 6 pour déboucher dans la chambre de combustion 5. La bougie 17 est reliée à un circuit d'allumage connu en lui-même et non représenté ici.
Un injecteur 18 d'un dispositif d'alimentation en carburant est monté également sur la culasse 6.
Le moteur comprend en outre une unité principale de gestion (ou ECU, "Engine Control Unit") . Cette unité principale de gestion, représentée avec la référence 21, est reliée notamment aux injecteurs 18, aux actionneurs électromagnétiques 15, 16, et au circuit d'allumage pour commander ceux-ci. L'unité de gestion 21, connue en elle-même, comprend par exemple un module de traitement 22 ou de calcul tel qu'un processeur associé à une mémoire 23 contenant des programmes exécutés par le module de traitement 22.
De façon connue en soi, le cycle de fonctionnement de chacun des cylindres est un cycle à quatre temps comportant une phase (ou temps) d'admission, une phase de compression, une phase de détente et une phase d'échappement. Chaque phase représente un quart de cycle de fonctionnement, soit un demi-tour de vilebrequin.
En mode de fonctionnement normal, l'unité de gestion 21, qui est reliée par des moyens de liaison 24, 25 aux unités de commande 19, 20 des actionneurs électromagnétiques 15, 16, transmet aux unités de commande 19, 20 un signal qui détermine des angles d'ouverture et de fermeture de la soupape concernée sur un cycle de 720°, les températures d'eau et d'huile, un top de référence d'un point mort haut... afin de permettre aux unités de commande 19, 20 de piloter les actionneurs électromagnétiques 15, 16 en fonction des informations contenues dans le signal reçu.
Selon l'invention, l'unité de commande comprend une mémoire 26, 27 contenant des informations palliatives corn- portant, notamment, des angles d'ouverture et de fermeture de la soupape en fonction du régime moteur.
En cas d'absence de signal, par exemple en raison d'une rupture de liaison entre l'unité de commande 19, 20 et l'unité de gestion 21, l'unité de commande 19, 20 exécute un programme de pilotage spécifique en utilisant les informations palliatives contenues dans les mémoires 26, 27. De préférence, les informations palliatives permettent un pilotage des actionneurs selon un profil correspondant à une conduite standard, c'est-à-dire résultant d'un compromis entre la consommation de carburant et les performances.
L'unité de commande est une unité intelligente, toujours active, fonctionnant, par exemple, soit en mode esclave par rapport à l'unité principale de gestion, soit en autonome, en cas d'interruption du signal. Ladite unité de commande comprenant en outre, par exemple, une unité de traitement interne permettant de convertir un ordre d'ouverture/fermeture de soupape, en un courant électrique, dit primaire, ledit courant dépendant dudit signal transmis à l'unité de commande par l'unité principale ou, en cas d'interruption du signal, desdites informations palliatives .
Ladite unité de commande pourra aussi comprendre, un convertisseur de tension, apte à délivrer audit ou aux- dits actionneurs un courant secondaire dont la valeur de la tension dépend de la valeur de tension dudit courant primaire .
Ladite unité de commande pourra, selon un premier exemple, non représenté, être la même pour tous les actionneurs. Elle est prévue distante et reliée par une connexion électrique, pour de courants destinés à alimenté une bobine d'un électro-aimant, à chacun des actionneurs.
Selon un autre mode de réalisation correspondant à celui illustré, elle pourra être prévue au niveau de chaque actionneur. Des moyens de synchronisation, non représentés, sont prévus pour assurer le mode de fonctionnement voulu du moteur sur l'ensemble des cylindres, par exemple en mettant en relation les unités de traitement interne de chacune desdites unités de commande qui pourront ainsi être cadencées les unes par rapport aux autres .
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre' de l'invention tel que défini par les revendications.
En particulier, sur les véhicules sportifs, les informations palliatives peuvent être orientées vers un profil de pilotage de l'actionneur correspondant à une conduite sportive, c'est-à-dire optimisé pour privilégier les performances du moteur.
En outre, la mémoire 26, 27 peut contenir plusieurs programmes de pilotage et des informations palliatives différentes .

Claims

REVENDICATIONS
1. Unité de commande (19, 20) d'un ou plusieurs ac- tionneurs (15, 16) électromagnétiques de soupape (13, 14) de moteur thermique, ladite unité de commande étant apte à être reliée par des moyens de liaison (24, 25) à une unité principale de gestion (21) du moteur thermique, l'unité de commande agissant sous l'effet d'au moins un premier programme de pilotage pour piloter le ou les actionneurs en fonction d'un signal transmis à l'unité de commande par l'unité principale de gestion via les moyens de liaison, caractérisé en ce que l'unité de commande comprend une mémoire (26, 27) contenant des informations palliatives et en ce que, en cas d'interruption du signal, l'unité de commande met en œuvre un second programme de pilotage pour piloter les ou les actionneurs en fonction des informations palliatives .
2. Unité de commande selon la revendication 1, dans lequel les informations palliatives comprennent les angles d'ouverture et de fermeture de la soupape en fonction d'un régime du moteur thermique.
3. Unité de commande selon la revendication 1 ou 2 comprenant en outre une unité de traitement interne permettant de convertir un ordre d'ouverture/fermeture de soupape, en un courant électrique, dit primaire, ledit courant dépendant dudit signal transmis à l'unité de commande par l'unité principale ou, en cas d'interruption du signal, desdites informations palliatives.
4. Unité de commande selon la revendication 3 dans laquelle ladite unité de traitement fonctionne en permanence, soit en mode esclave par rapport à l'unité principale de gestion, soit en autonome, en cas d'interruption du signal .
5. Unité de commande selon les revendications 3 ou 4 comprenant, en outre, un convertisseur de tension, apte à délivrer audit ou auxdits actionneurs un courant secondaire dont la valeur de la tension dépend de la valeur de tension dudit courant primaire.
6. Ensemble de paires constituée d'une dite, unité de commande selon l'une quelconque des revendication précédentes et d'un dit actionneur électromagnétique piloté par ladite unité de commande.
7. Ensemble selon la revendication 5 comprenant des moyens de synchronisation des unités de commande desdites paires .
8. Ensemble d'une unité de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes et de dits ac- tionneurs électromagnétiques, pilotés par ladite unité de commande .
9. Ensemble selon la revendication 7 dans laquelle la dite unité de commande est prévue distantes desdits ac- tionneurs .
EP08875608A 2008-07-30 2008-07-30 Unité de commande d'un ou plusieurs actionneurs électromagnétiques de soupape de moteur thermique, et différents ensembles de telles unités de commande et de tels actionneurs électromagnétiques Withdrawn EP2307674A1 (fr)

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