EP2753802A1 - Procede de commande d'un actionneur electromagnetique de soupape et dispositif de commande correspondant - Google Patents

Procede de commande d'un actionneur electromagnetique de soupape et dispositif de commande correspondant

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EP2753802A1
EP2753802A1 EP12759167.5A EP12759167A EP2753802A1 EP 2753802 A1 EP2753802 A1 EP 2753802A1 EP 12759167 A EP12759167 A EP 12759167A EP 2753802 A1 EP2753802 A1 EP 2753802A1
Authority
EP
European Patent Office
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valve
engine
actuator
pallet
coil
Prior art date
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Granted
Application number
EP12759167.5A
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German (de)
English (en)
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EP2753802B1 (fr
Inventor
Nicolas Gelez
Piotr ZAKRZEWSKI
Julien Hobraiche
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Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes de Controle Moteur SAS filed Critical Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Publication of EP2753802A1 publication Critical patent/EP2753802A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2753802B1 publication Critical patent/EP2753802B1/fr
Not-in-force 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
    • F01L9/40—Methods of operation thereof; Control of valve actuation, e.g. duration or lift
    • F01L2009/408—Engine starting
    • 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
    • F01L9/40—Methods of operation thereof; Control of valve actuation, e.g. duration or lift
    • F01L2009/408—Engine starting
    • F01L2009/4084—Cold start

Definitions

  • the invention relates to a method of controlling a valve actuator and a device for implementing such a method.
  • FIG. 1 An example of an actuator 1 is illustrated in FIG. 1 and comprises a pusher 2 acting on a valve 3.
  • the pusher 2 is associated with a pallet 4 displaced under the effect of two electromagnets 5 and 6 and of springs 7 and 8 defining a equilibrium point of the pusher 2 between two extreme positions corresponding to the open and closed positions of the valve 3.
  • the pusher 2, the pallet 4 and the valve 3 are guided in translation in the body of the actuator by bearings 10 and 11 lubricated by oil.
  • the actuator can be subjected to very low temperatures, close to -30 ° C or -40 ° C, which cause the lubrication oil of the bearings 10 and 11 to freeze and therefore an increase in fluid friction incompatible with the operating requirements of the actuator.
  • the heat generated is generally sufficient to heat the bearing of the pallet 4 and the bearing 11 of the pusher 2 located near the electromagnets. This heating is however inefficient and remains insufficient to warm the bearing 10 of the valve 3 away from the electromagnets.
  • the subject of the invention is a method for controlling a valve actuator allowing an efficient start of the engine at low temperatures, especially when the engine oil is frozen.
  • the invention relates to a control method, when starting an engine, in particular a vehicle, an electromagnetic actuator of at least one valve, in particular of the vehicle, the actuator comprising at least one actuating coil of a pallet integral with a valve pusher,
  • the coil in order to carry out the valve opening phase, the coil is supplied to bring the valve to an intermediate position between an open position and a closed position of the valve when a predefined condition is satisfied.
  • the engine is in particular a heat engine.
  • the displacement of the valve to the intermediate position is then sufficient to obtain an opening of the associated conduit while requiring only limited energy to overcome the friction against the displacement of the valve towards its intermediate open position.
  • the valve is arranged to open and close a conduit and the open position of the valve corresponds to the position in which the conduit is fully open while the closed position corresponds to the position in which the conduit is completely closed.
  • the valve can then be returned from this intermediate position to the closed position, if necessary after being held in the intermediate position.
  • the displacement of the valve between the intermediate position and the closed position can be continued as long as the predefined condition is not satisfied.
  • the predefined condition relates for example to the result of the comparison between a measured value and a threshold value below or beyond which the control method during startup is implemented.
  • the measured value is for example the ambient temperature. Alternatively, it may be the temperature of the oil in the engine or the temperature of the coolant.
  • the measured value may correspond to the time elapsed since the last operation of the engine, for example since its last start or since its stop.
  • the measured value may correspond to the viscosity of the oil in the engine.
  • the measured value can be provided by a position sensor of the valve and the detection of the predefined condition is to determine the delay between a set position and the measured position. It is thus possible to estimate the fluid friction, knowing that at constant part inertia, the delay is due to the fluid friction in the bearings.
  • the measured value may be provided by a valve speed sensor and it is detected whether the predefined condition is satisfied by comparing a set speed and the measured speed.
  • valve opening phase can be performed by feeding the coil to move the pallet so as successively to bring the pusher into an open position and a closed position of the valve, according to a nominal mode of operation
  • the valve In the intermediate position, the valve may have a lift equal to at most 15%, especially 10%, of the full lift that is reached when the valve is in the open position.
  • the lifting in the intermediate position is for example between 5 and 10%, being for example of the order of 8.5% of the full lift.
  • the valve is an engine intake valve which is a reciprocating internal combustion rotary combustion engine having a mode of nominal operation with a top dead center and a bottom dead center.
  • the valve opening phase can be delayed or advanced relative to the top dead center.
  • the valve opening phase is for example delayed compared to the top dead center of an angular value corresponding to the crankshaft angle to meet a set point imposed by the engine control unit (ECU).
  • ECU engine control unit
  • the valve can be brought to the intermediate position, maintained in this intermediate position for a given range of values for the crankshaft angle, and then returned to the closed position.
  • the speed of the valve as it moves from the closed position to the intermediate position may be equal to that when it passes from the intermediate position to the closed position. These speeds can be low or high, an intermediate lift of less than 1 mm being achieved for example after a period of between 2 and 20 ms.
  • the speed of the valve as it passes from the closed position to the intermediate position may be greater, especially double, at the speed of the valve as it moves from the intermediate position to the closed position.
  • the transition from the closed position to the position in which the valve has an intermediate lift of 1 mm can be reached after a period of between 2 and 5 ms.
  • the transition from the position in which the valve has the intermediate lift of 1 mm to the closed position can be done in a period of between 10 and 20 ms.
  • the valve may remain open during its round-trip from the closed position to the intermediate position for a period during which the position of the crankshaft varies by at least 180 °.
  • the valve In the intermediate open position, the valve may or may not have a maximum lift of between about 0.4 mm and about 1.3 mm, in particular equal to 1 mm or about 0.7 mm.
  • the first or the first displacements of the valve towards its intermediate opening position may allow the engine to start, which will rapidly rise in temperature and heat up all the components associated with it. The process then goes into nominal operating mode. The heat required to heat the bearing oil is therefore produced by the engine itself. The process does not require external heating.
  • the invention also relates to a control device for implementing this method.
  • FIG. 1 illustrates a known valve actuating device whose programming allows the implementation of the invention
  • FIG. 2 is a diagram showing the lifting profile of the valve in the cold start mode of the device driven according to an exemplary implementation of the invention, with the crank angle on the abscissa and the position of the valve on the ordinate.
  • the exemplary implementation of the invention described hereinafter relates to a method of controlling a displacement actuator of a valve 3 of a vehicle comprising a heat engine when starting the engine.
  • the method is applied in the example described to the control of an intake valve of a rotary internal combustion engine with reciprocating piston.
  • the piston rotates a crankshaft.
  • the motor operates in a manner known per se in a four-stroke cycle and has a nominal mode of operation with an upper intake dead center and a low intake dead point defined according to the angular position of the crankshaft on a cycle two turns, 720 degrees.
  • the top dead center intake and bottom dead center are substantially 0 ° and 180 ° respectively.
  • the valve 3 is arranged to open and close an intake duct 9 formed in a cylinder head of the engine and is for this purpose mounted on the cylinder head for sliding between an open position and a closed position.
  • Figure 1 illustrates a valve actuator 1 comprising a proximal actuating coil 6 and a distal actuating coil 5 which are disposed in an actuator body.
  • a pallet 4 extends between the actuating coils 5, 6.
  • the pallet 4 is integral with a pusher 2 for moving the valve 3.
  • FIG. 1 illustrates the actuator 1 in the neutral position, that is to say that the pallet 4 is equidistant between the coils 5 and 6 and that the valve 3 is in the intermediate position between the open position in which the intake duct 9 is completely open and the closed position in which the intake duct 9 is completely closed.
  • the pusher 2 is guided in translation in the body of the actuator 1 by an actuator bearing 11 and can be moved between the open position by the proximal coil 6 fed to attract the pallet 4 and the closed position by the distal coil 5 powered to attract the pallet 4.
  • the pusher 2 pushes the valve 3, assisted by a thrust spring 7, which causes the displacement of the valve 3 and the opening of the intake duct 9.
  • the actuating coils 5, 6 are connected to a control unit of the actuator, comprising a control device incorporating, in a manner known per se, a processor executing a control program implementing the method of the invention.
  • the control unit may be a dedicated control unit (for example of the VCU type of the "valve control unit") or the engine control unit (or ECU type of the "engine control unit”) .
  • the control unit can also control power electronics components embedded in the vehicle.
  • the actuator can be made according to the teaching of the application filed by the Applicant in France on June 27, 2011 under the number 1155718.
  • the pallet 4 In a nominal operating phase, the pallet 4 is moved by the coils 5 and 6 successively between the open position and the closed position in order to open and close the intake duct 9 by the valve 3.
  • the lifting maximum of the valve in nominal operating mode, when in the open position is in the example considered 0.55 mm
  • the position of the valve 3 is followed by the control unit which is connected to position sensors of the valve 3 and / or the pallet 4. These sensors are known in themselves and are connected to the control device.
  • the control program is arranged such that the control signal of the coils 5, 6 is subject to the position of the pallet 4 and / or the valve 3 in order to compensate for the inertia of the parts and the fluid friction.
  • the control method of the invention includes a cold start mode prior to the nominal operating mode.
  • the need to use the cold start mode is for example determined with respect to the verification of a predefined condition.
  • This predefined condition relates for example to the ambient temperature and can then be used a room temperature sensor and compare the value provided by this sensor with a predetermined temperature threshold.
  • the spool 5 is energized to release the pallet 4 so as to bring said pallet 4 at most to an intermediate open position to realize the opening phase of the valve 3 and then to recall it in closure position according to a profile generally designated A in Figure 2.
  • the valve 3 In the intermediate open position, the valve 3 has a lift of between 0.4 mm and 0.7 mm and preferably, in the intermediate position of opening, the valve has a lift of
  • the control unit drives the actuator in such a way that the opening phase is shifted with respect to the top dead center, this offset being able to correspond to a delay or an advance with respect to the high point of admission and the value of this offset is for example provided by the ECU.
  • the control unit drives the actuator such that the profile A has a relatively low opening speed (represented by the slope B in FIG. 2) and a relatively low closing speed (represented by the slope C on the Figure 2).
  • control unit When the control unit detects that maintenance of the cold start mode is no longer necessary, when the predefined condition is no longer satisfied, for example because the engine speed has exceeded the self-maintained idle speed or because the value of the detected viscous friction is less than a predetermined threshold value, the control unit causes the control device to pass into the nominal operating mode .
  • the actuator is then driven according to the nominal operating mode of the control method which comprises the step of feeding the coils 5, 6 to draw the pallet 4 successively towards one and the other coil 5, 6 so as to bring the pusher 2 into an open position and a closed position of the valve 3 to perform the valve opening phase according to the nominal mode of operation.
  • the method is not limited to bi-coil actuators such as that illustrated in Figure 1 but can also be used for single coil actuators.
  • the control method can be used for the actuation of the valve (s) used in a vehicle, in particular with a heat engine. It may be an intake valve (s) and / or exhaust valve (s).

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Procédé de commande, lors du démarrage d'un moteur, notamment d'un véhicule, d'un actionneur électromagnétique (1) d'au moins une soupape (3), l'actionneur comprenant au moins une bobine d'actionnement (5, 6) d'une palette (4) solidaire d'un poussoir (2) de soupape (3), procédé dans lequel, pour réaliser la phase d'ouverture de soupape (3), on alimente la bobine (5, 6) pour amener la soupape (3) jusqu'à une position intermédiaire entre une position d'ouverture et une position de fermeture de la soupape lorsqu'une condition prédéfinie est satisfaite.

Description

PROCEDE DE COMMANDE D'UN ACTIONNEUR ELECTROMAGNETIQUE DE SOUPAPE ET DISPOSITIF DE COMMANDE CORRESPONDANT
L'invention concerne un procédé de commande d'un actionneur de soupape et un dispositif pour la mise en œuvre d'un tel procédé.
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION
On connaît du document FR-A-2 849 101 des actionneurs de soupape pour moteur thermique de type CAMLESS, c'est-à-dire permettant un actionnement direct des soupapes sans arbre à cames. Un exemple d'actionneur 1 est illustré en figure 1 et comporte un poussoir 2 agissant sur une soupape 3. Le poussoir 2 est associé à une palette 4 déplacée sous l'effet de deux électroaimants 5 et 6 et de ressorts 7 et 8 définissant un point d'équilibre du poussoir 2 entre deux positions extrêmes correspondant aux positions d'ouverture et de fermeture de la soupape 3.
Le poussoir 2, la palette 4 et la soupape 3 sont guidés en translation dans le corps de l'actionneur par des paliers 10 et 11 lubrifiés par de l'huile.
Lors d'un démarrage à froid, l'actionneur peut être soumis à des températures très basses, proches de -30°C ou de -40°C, qui entraînent un figeage de l'huile de lubrification des paliers 10 et 11 et donc une augmentation des frottements fluides incompatible avec les exigences de fonctionnement de l'actionneur.
Il est connu de réchauffer l'huile de lubrification pour diminuer les frottements fluides en chauffant l'actionneur par des moyens électriques de chauffage externes à l'actionneur. Toutefois, la mise en œuvre de ces moyens de chauffage externes est difficile et coûteuse. En effet, les moyens externes de chauffage sont volumineux et sont difficiles à disposer sur la culasse.
Il est également connu d'utiliser les électroaimants 5, 6 de l'actionneur 1 pour produire de la chaleur par effet Joule en alimentant les bobines des électroaimants 5, 6 par des courants de formes diverses (constant, sinus, carré...) ayant une intensité maximale insuffisante ou incompatible pour déplacer la palette 4.
La chaleur dégagée est généralement suffisante pour réchauffer le palier de la palette 4 et le palier 11 du poussoir 2 situés à proximité des électroaimants. Ce chauffage est cependant peu efficace et reste insuffisant pour réchauffer le palier 10 de la soupape 3, éloigné des électroaimants.
Aucune des solutions ci-dessus ne permet un démarrage efficace du moteur lorsque l'huile est figée du fait de la température.
OBJET DE L'INVENTION
L'invention a pour objet un procédé de commande d'un actionneur de soupape permettant un démarrage efficace du moteur à basses températures, notamment lorsque l'huile du moteur est figée.
BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION
L'invention concerne, selon l'un de ses aspects, un procédé de commande, lors du démarrage d'un moteur, notamment d'un véhicule, d'un actionneur électromagnétique d'au moins une soupape, notamment du véhicule, l'actionneur comprenant au moins une bobine d'actionnement d'une palette solidaire d'un poussoir de soupape,
procédé dans lequel, pour réaliser la phase d'ouverture de soupape, on alimente la bobine pour amener la soupape jusqu'à une position intermédiaire entre une position d'ouverture et une position de fermeture de la soupape lorsqu'une condition prédéfinie est satisfaite.
Le moteur est notamment un moteur thermique.
Le déplacement de la soupape jusqu'à la position intermédiaire est alors suffisant pour obtenir une ouverture du conduit associé tout en ne nécessitant qu'une énergie limitée pour vaincre les frottements s 'opposant au déplacement de la soupape vers sa position intermédiaire d'ouverture.
La soupape est agencée pour ouvrir et fermer un conduit et la position d'ouverture de la soupape correspond à la position dans laquelle le conduit est complètement ouvert tandis que la position de fermeture correspond à la position dans laquelle le conduit est complètement fermé.
La soupape peut ensuite être ramenée depuis cette position intermédiaire à la position de fermeture, le cas échéant après avoir été maintenue dans la position intermédiaire.
Le déplacement de la soupape entre la position intermédiaire et la position de fermeture peut être poursuivi tant que la condition prédéfinie n'est pas satisfaite.
La condition prédéfinie se rapporte par exemple au résultat de la comparaison entre une valeur mesurée et une valeur de seuil en deçà ou au-delà de laquelle le procédé de commande lors du démarrage est mis en œuvre. La valeur mesurée est par exemple la température ambiante. En variante, il peut s'agir de la température de l'huile dans le moteur ou de la température du liquide de refroidissement.
Dans d'autres exemples, la valeur mesurée peut correspondre au temps écoulé depuis le dernier fonctionnement du moteur, par exemple depuis son dernier démarrage ou depuis son arrêt.
Dans d'autres exemples encore, la valeur mesurée peut correspondre à la viscosité de l'huile dans le moteur.
En variante encore, la valeur mesurée peut être fournie par un capteur de position de la soupape et la détection de la condition prédéfinie consiste à déterminer le retard entre une position de consigne et la position mesurée. On peut ainsi estimer les frottements fluides, sachant qu'à inertie des pièces constante, le retard est dû aux frottements fluides dans les paliers.
En variante encore, la valeur mesurée peut être fournie par un capteur de vitesse de la soupape et on détecte si la condition prédéfinie est satisfaite en comparant une vitesse de consigne et la vitesse mesurée.
D'autres valeurs peuvent être utilisées pour vérifier si la condition prédéfinie est satisfaite.
Lorsque cette condition prédéfinie n'est pas satisfaite, la phase d'ouverture de soupape peut être effectuée en alimentant la bobine pour déplacer la palette de manière à amener successivement le poussoir dans une position d'ouverture et une position de fermeture de la soupape, selon un mode nominal de fonctionnement
En position intermédiaire, la soupape peut présenter une levée égale à au plus 15%, notamment 10%, de la levée pleine qui est atteinte lorsque la soupape est en position d'ouverture. La levée en position intermédiaire est par exemple comprise entre 5 et 10%, étant par exemple de l'ordre de 8,5% de la levée pleine.
Selon une application particulière, la soupape est une soupape d'admission du moteur qui est un moteur thermique rotatif à combustion interne à piston alternatif ayant un mode de nominal fonctionnement avec un point mort haut d'admission et un point mort bas d'admission. Lorsque la condition prédéfinie est satisfaite, la phase d'ouverture de soupape peut être retardée ou avancée par rapport au point mort haut admission. La phase d'ouverture de soupape est par exemple retardée par rapport au point mort haut d'admission d'une valeur angulaire correspondant à l'angle du vilebrequin pour respecter un consigne imposée par l'unité de commande moteur (ECU).
La soupape peut être amenée jusqu'à la position intermédiaire, maintenue dans cette position intermédiaire pour une plage de valeurs donnée pour l'angle de vilebrequin, puis ramenée vers la position de fermeture. La vitesse de la soupape lorsqu'elle passe de la position de fermeture vers la position intermédiaire peut être égale à celle lorsqu'elle passe de la position intermédiaire à la position de fermeture. Ces vitesses peuvent être faibles ou importantes, une levée intermédiaire de moins d' 1 mm étant par exemple atteinte au bout d'une durée comprise entre 2 et 20 ms.
La vitesse de la soupape lorsqu'elle passe de la position de fermeture vers la position intermédiaire peut être supérieure, notamment le double, à la vitesse de la soupape lorsqu'elle passe de la position intermédiaire à la position de fermeture. Par exemple, lors de l'ouverture de la soupape, le passage de la position de fermeture à la position dans laquelle la soupape a une levée intermédiaire d' 1 mm peut être atteinte au bout d'une durée comprise entre 2 et 5 ms. Lors de la fermeture de la soupape, le passage de la position dans laquelle la soupape a la levée intermédiaire de 1 mm à la position de fermeture peut se faire en une durée comprise entre 10 et 20 ms.
La soupape peut rester ouverte, lors de son aller-retour de la position de fermeture vers la position intermédiaire, pendant une durée pendant laquelle la position du vilebrequin varie d'au moins 180°.
En position intermédiaire d'ouverture, la soupape peut ou non avoir une levée maximale comprise entre environ 0,4 mm et environ 1,3 mm, notamment égale à 1 mm ou 0,7 mm environ.
Le ou les premiers déplacements de la soupape vers sa position intermédiaire d'ouverture peuvent permettre le démarrage du moteur qui va rapidement monter en température et réchauffer l'ensemble des composants qui lui sont associés. Le procédé passe alors en mode de fonctionnement nominal. La chaleur nécessaire au réchauffage de l'huile des paliers est donc produite par le moteur lui-même. Le procédé ne nécessite pas de chauffage externe.
L'invention a également pour objet un dispositif de commande pour la mise en œuvre de ce procédé.
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 l'invention.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
- la figure 1 illustre un dispositif d'actionnement de soupape connu dont la programmation permet la mise en œuvre de l'invention ;
- la figure 2 est un diagramme montrant le profil de levée de la soupape dans le mode de démarrage à froid du dispositif piloté conformément à un exemple de mise en oeuvre de l'invention, avec l'angle de vilebrequin en abscisse et la position de la soupape en ordonnée.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
L'exemple de mise en œuvre de l'invention décrit ci-après concerne un procédé de commande d'un actionneur de déplacement d'une soupape 3 d'un véhicule comprenant un moteur thermique lors du démarrage du moteur. Le procédé est appliqué dans l'exemple décrit à la commande d'une soupape d'admission d'un moteur thermique rotatif à combustion interne à piston alternatif. Le piston entraîne en rotation un vilebrequin. Le moteur fonctionne de façon connue en elle-même selon un cycle à quatre temps et possède un mode nominal de fonctionnement avec un point mort haut d'admission et un point mort bas d'admission définis en fonction de la position angulaire du vilebrequin sur un cycle de deux tours soit 720°. Le point mort haut d'admission et le point mort bas d'admission sont sensiblement à 0° et 180° respectivement.
La soupape 3 est agencée pour ouvrir et fermer un conduit d'admission 9 ménagé dans une culasse du moteur et est à cette fin montée sur la culasse pour coulisser entre une position d'ouverture et une position de fermeture.
La figure 1 illustre un actionneur de soupape 1 comprenant une bobine d' actionnement proximale 6 et une bobine d' actionnement distale 5 qui sont disposées dans un corps d'actionneur. Une palette 4 s'étend entre les bobines d' actionnement 5, 6. La palette 4 est solidaire d'un poussoir 2 de déplacement de la soupape 3.
La figure 1 illustre Γ actionneur 1 en position neutre, c'est-à-dire que la palette 4 est à égale distance entre les bobines 5 et 6 et que la soupape 3 est en position intermédiaire entre la position d'ouverture dans laquelle le conduit d'admission 9 est complètement ouvert et la position de fermeture dans laquelle le conduit d'admission 9 est complètement fermé. Le poussoir 2 est guidé en translation dans le corps de l'actionneur 1 par un palier d'actionneur 11 et peut être déplacé entre la position d'ouverture par la bobine proximale 6 alimentée pour attirer la palette 4 et la position de fermeture par la bobine distale 5 alimentée pour attirer la palette 4.
Lorsque la palette 4 est attirée par la bobine proximale 6, le poussoir 2 pousse la soupape 3, aidé par un ressort de poussée 7, ce qui entraîne le déplacement de la soupape 3 et l'ouverture du conduit d'admission 9.
Lorsque la palette 4 est attirée par la bobine distale 5, le poussoir 2 libère la soupape 3 qui ferme le conduit d'admission 9 sous l'effort d'un ressort de rappel 8.
Les déplacements du poussoir 4 et de la soupape 3 sont guidés respectivement par le palier d'actionneur 11 et par le palier de soupape 10, qui sont lubrifiés par un film d'huile.
Les bobines d'actionnement 5, 6 sont reliées à une unité de commande de l'actionneur, comprenant un dispositif de commande incorporant, de façon connue en elle- même, un processeur exécutant un programme de commande mettant en œuvre le procédé de l'invention. L'unité de commande peut être une unité de commande dédiée (par exemple de type VCU de l'anglais « valve control unit ») ou l'unité de commande moteur (ou de type ECU de l'anglais « engine control unit »). L'unité de commande peut également contrôler des composants d'électronique de puissance embarqués dans le véhicule. L'actionneur peut être réalisé selon l'enseignement de la demande déposée par la Demanderesse en France le 27 juin 2011 sous le numéro 1155718.
Dans une phase de fonctionnement nominal, la palette 4 est déplacée par les bobines 5 et 6 successivement entre la position d'ouverture et la position de fermeture afin d'ouvrir et de fermer le conduit d'admission 9 par la soupape 3. La levée maximale de la soupape en mode nominal de fonctionnement, lorsqu'elle est dans la position d'ouverture est dans l'exemple considéré de 0,55 mm Pour conserver la synchronisation des soupapes du moteur entre elles, la position de la soupape 3 est suivie par l'unité de commande qui est reliée à des capteurs de position de la soupape 3 et/ou de la palette 4. Ces capteurs sont connus en eux-mêmes et sont reliés au dispositif de commande. Ainsi, le programme de commande est agencé de telle manière que le signal de commande des bobines 5, 6 soit assujetti à la position de la palette 4 et/ou de la soupape 3 afin de compenser l'inertie des pièces et les frottements fluides.
Le procédé de commande de l'invention comprend un mode de démarrage à froid préalable au mode de fonctionnement nominal. La nécessité de recourir au mode de démarrage à froid est par exemple déterminée par rapport à la vérification d'une condition prédéfinie. Cette condition prédéfinie porte par exemple sur la température ambiante et on peut alors utiliser un capteur de la température ambiante et comparer la valeur fournie par ce capteur avec un seuil de température prédéterminé.
Dans le mode de démarrage à froid, la bobine 5 est alimentée pour lâcher la palette 4 de manière à amener ladite palette 4 au plus dans une position intermédiaire d'ouverture pour réaliser la phase d'ouverture de la soupape 3 puis à la rappeler en position de fermeture selon un profil généralement désigné en A sur la figure 2. En position intermédiaire d'ouverture, la soupape 3 a une levée comprise entre 0,4 mm et 0,7 mm environ et, de préférence, en position intermédiaire d'ouverture, la soupape a une levée de
0,7 mm.
L'unité de commande pilote l'actionneur de telle manière que la phase d'ouverture soit décalée par rapport au point mort haut admission, ce décalage pouvant correspondre à un retard ou une avance par rapport au point haut d'admission et la valeur de ce décalage est par exemple fournie par l'ECU. L'unité de commande pilote l'actionneur de telle manière que le profil A comporte une relativement faible vitesse d'ouverture (représentée par la pente B sur la figure 2) et une relativement faible vitesse de fermeture (représentée par la pente C sur la figure 2).
Lorsque l'unité de commande détecte que le maintien du mode de démarrage à froid n'est plus nécessaire, lorsque la condition prédéfinie n'est plus satisfaite, par exemple parce que le régime moteur a dépassé le régime auto-entretenu de ralenti ou parce que la valeur des frottements visqueux détectés est inférieure à une valeur de seuil prédéterminé, l'unité de commande provoque le passage du dispositif de commande dans le mode nominal de fonctionnement.
L'actionneur est alors piloté conformément au mode de fonctionnement nominal du procédé de commande qui comprend l'étape d'alimenter les bobines 5, 6 pour attirer la palette 4 successivement vers l'une et l'autre bobine 5, 6 de manière à amener le poussoir 2 dans une position d'ouverture et une position de fermeture de la soupape 3 pour réaliser la phase d'ouverture de soupape selon le mode nominal de fonctionnement.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode particulier de réalisation qui vient d'être décrit mais englobe toute variante entrant dans le cadre de l'invention telle que définie par les revendications.
Ainsi, le procédé n'est pas limité aux actionneurs bi-bobines tel celui illustré en figure 1 mais est également utilisable pour des actionneurs à simple bobine.
Le procédé de commande est utilisable pour l'actionnement de soupape(s) utilisée(s) dans un véhicule, notamment à moteur thermique. Il peut s'agir de soupape(s) d'admission et/ou de(s) soupape(s) d'échappement.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de commande, lors du démarrage d'un moteur, notamment d'un moteur de véhicule, d'un actionneur électromagnétique (1) d'au moins une soupape (3), notamment du véhicule, l'actionneur comprenant au moins une bobine d'actionnement (5, 6) d'une palette (4) solidaire d'un poussoir (2) de soupape (3),
procédé dans lequel, pour réaliser la phase d'ouverture de soupape (3), on alimente la bobine (5, 6) pour amener la soupape (3) jusqu'à une position intermédiaire entre une position d'ouverture et une position de fermeture de la soupape lorsqu'une condition prédéfinie est satisfaite.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la condition prédéfinie se rapporte au résultat de la comparaison entre une valeur mesurée et une valeur de seuil.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la valeur mesurée est une valeur de température et cette valeur est comparée à une valeur de température de seuil.
4. .Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la soupape est maintenue dans la position intermédiaire puis ramenée en position de fermeture.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel lorsque la condition prédéfinie n'est pas satisfaite, la phase d'ouverture de soupape est effectuée en alimentant la bobine (5, 6) pour déplacer la palette (4) de manière à amener successivement le poussoir (2) dans une position d'ouverture et une position de fermeture de la soupape (3), selon un mode nominal de fonctionnement
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, le moteur étant un moteur thermique rotatif à combustion interne à piston alternatif ayant un mode de nominal fonctionnement avec un point mort haut d'admission et un point mort bas d'admission et la soupape étant une soupape d'admission dudit moteur.
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel, lorsque la condition prédéfinie est satisfaite, la phase d'ouverture est retardée ou avancée par rapport au point mort haut admission.
8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, dans laquelle la soupape a une durée d'ouverture pendant laquelle la position du vilebrequin du moteur varie d'au moins 180°.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel, en position intermédiaire d'ouverture, la soupape a une levée maximale comprise entre environ 1,3 mm et environ 0,4 mm, notamment de l'ordre de 0,7 mm.
10. Dispositif d'actionnement de soupape comportant un actionneur (1) électromagnétique de soupape (3), comprenant au moins une bobine d'actionnement (5, 6) d'une palette (4) solidaire d'un poussoir (2) de soupape (3), une unité de commande étant reliée à Γ actionneur et programmée pour mettre en œuvre le procédé selon l'une des revendications précédentes.
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