FR2760104A1 - Dispositif et procede de reglage ou de commande d'un organe reglant - Google Patents
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Abstract
Dispositif (10) comprenant au moins un organe réglant comportant un élément de positionnement ou de réglage en continu d'un variateur de phase (1) . L'élément proportionnel hydraulique (4) de l'organe réglant est relié à un organe d'actionnement non proportionnel (5) et peut être actionné par celui-ci.Application notamment à la commande d'arbres à cames (12) de moteurs à combustion interne (11) .
Description
L'invention se rapporte à un dispositif comprenant au moins un organe réglant qui comporte un élément de positionnement ou de déplacement en continu d'un variateur de phase.
L'invention a pour objet de créer un dispositif permettant d'attaquer un variateur de phase et également de simplifier au moins des éléments individuels du dispositif ou l'ensemble du dispositif par exemple pour en abaisser le prix.
Ceci s'obtient conformément à l'invention par un dispositif tel que spécifié plus haut. comprenant au moins un organe réglant comportant un élément de positionnement ou de déplacement en continu d'un variateur de phase raccordé en particulier à des arbres à cames de moteurs à combustion interne, par le fait que l'élément proportionnel hydraulique de l'organe réglant est relié à un organe d'actionnement non proportionnel et qu'il peut être actionné par ce dernier.
L'invention a par ailleurs pour objet de créer un procédé de commande ou de réglage qui équilibre ou compense des déficits fonctionnels possibles d'un dispositif simplifié.
Suivant une autre particularité de l'invention, une solution est également apportée à au moins un objet partiel en créant un procédé de positionnement ou de déplacement en continu d'un variateur de phase raccordé en particulier à des arbres à cames de moteurs à combustion interne, suivant lequel l'élément proportionnel hydraulique ou électrique de l'organe réglant est relié à un organe d'actionnement non proportionnel électromagnétique et peut être actionné par ce dernier, des fonctions auxiliaires de compensation de l'absence de proportionnalité ou de linéarité de l'élément hydraulique ou électrique de l'organe réglant étant prévues.
L'invention va être décrite plus en détail à titre d'exemple en regard des dessins annexes sur lesquels
la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif,
la figure 2 est une représentation schématique d'un dispositif et
la figure 3 est un organigramme.
la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif,
la figure 2 est une représentation schématique d'un dispositif et
la figure 3 est un organigramme.
Les figures 1 et 2 représentent un dispositif 10 comprenant un variateur hydraulique de phase 1 raccordé par exemple à des arbres à cames 12 d'un moteur à combustion interne 11. Dans cet exemple de réalisation, ces systèmes ou dispositifs sont positionnés ou attaqués en régime continu à l'intérieur d'un circuit fermé de réglage, de préférence par un organe réglant proportionnel hydraulique ou électro-hydraulique 13, tel que par exemple un distributeur, qui comprend un élément hydraulique 4 et un élément électromagnétique 5. Le raccordement hydraulique est réalisé entre l'élément hydraulique 4 de l'organe réglant et le variateur de phase par des raccords fluidiques 2, 3. Ces raccords fluidiques peuvent consister en des conduits hydrauliques. L'élément électromagnétique 5 sera aussi désigné par la suite organe d'actionnement.
Le dispositif 10 comporte au moins un organe réglant 13 comprenant un élément 4 de positionnement ou de déplacement en continu d'un variateur de phase 1 raccordé en particulier à des arbres à cames 12 de moteurs à combustion interne 11, l'élément proportionnel hydraulique 4 de l'organe réglant étant relié à un organe d'actionnement non proportionnel 5 et pouvant être actionné par celui-ci De plus, l'organe d'actionnement non proportionnel 5 est réalisé sous la forme d'un électroaimant de commande ou comprend un tel électro-aimant.
L'organe électromagnétique non proportionnel d'actionnement 5 est constitué d'un électro-aimant de commande de course ou il comprend un tel électro-aimant. L'élément hydraulique 4 de l'organe réglant présente une caractéristique de couplage qui provoque une inversion entre au moins deux positions, les positions intermédiaires n'étant pas réglées. De même, l'élément hydraulique 4 de l'organe réglant peut présenter une caractéristique de proportionnalité et alors les positions intermédiaires entre positions individuelles peuvent être réglées.
L'élément hydraulique 4 de l'organe réglant est déplaçable entre deux positions extrêmes et il présente à celles-ci un caractère de couplage et, à des positions intermédiaires entre les positions extrêmes, un caractère proportionnel.
Il peut aussi être judicieux que l'élément hydraulique 4 de l'organe réglant soit déplaçable entre deux positions extrêmes et présente un caractère de couplage au voisinage des positions extrêmes et un caractère proportionnel à des positions intermédiaires entre les positions extrêmes.
Il est par ailleurs avantageux que le dispositif 10 de positionnement ou de déplacement en continu du variateur de phase 1 comprenne au moins deux organes réglants 13.
L'invention concerne par ailleurs un procédé de positionnement ou de déplacement en continu d'un variateur de phase 1 raccordé en particulier à des arbres à cames 12 de moteurs à combustion interne 11, suivant lequel l'élément proportionnel hydraulique ou électrique 4 de l'organe réglant est relié à un organe d'actionnement électromagnétique non proportionnel 5 et peut être actionne par celui-ci, le procédé comprenant des fonctions auxiliaires de compensation de l'absence de proportionnalité ou de linéarité de l'élément hydraulique ou électrique de l'organe réglant. il est de plus avantageux qu'une fonction auxiliaire de compensation d'une absence de linéarité ou de proportionnalité par apprentissage au moins temporaire ou permanent d'une divergence par rapport à la proportionnalité ou à la linéarité soit prévue. Il est également avantageux qu'une fonction auxiliaire, qui identifie et apprend la position de domaines de fonctionnement de l'organe réglant qui sont caractéristiques de couplages, soit prévue. Il est aussi avantageux, suivant un autre exemple de réalisation, qu'une fonction auxiliaire. qui identifie et apprend la position de domaines de fonctionnement de l'organe réglant qui ont une caractéristique de proportionnalité, soit prévue. Il est par ailleurs avantageux qu'une fonction auxiliaire, qui identifie et apprend la position de l'organe réglant 13 qui tient le variateur de phase 1 en position constante, soit prévue. Il est aussi avantageux qu'une fonction auxiliaire, qui identifie et apprend la position de l'organe réglant 13 qui tient le variateur de phase 1 en position constante et l'adapte en permanence par de petites interventions sur le signal de commande de l'organe réglant, soit prévue. Il est par ailleurs avantageux qu'une fonction auxiliaire, qui délivre des grandeurs d'instruction de la durée de l'attaque de l'organe réglant en fonction de la vitesse apprise du mouvement du variateur de phase 1. soit prévue.
L'énergie hydraulique est rendu disponible par la pompe 6 ou par un accumulateur de pression. la pompe pouvant être soumise à une commande. La commande 7 peut être par exemple un moteur électrique.
Des régulateurs tels que par exemple un régulateur proportionnel, intégral et différentiel, un régulateur de prédiction ou d'autres régulateurs peuvent être utilisés pour la commande
Une commande hydraulique de positionnement ou un variateur continu de phase est mis en continu à toute position intermédiaire quelconque entre deux positions extrêmes par l'élément hydraulique d'au moins un organe réglant 4, tel qu'un distributeur, qui est attaque électriquement par au moins un organe d'actionnement non proportionnel, tel que par exemple un électro-aimant de commande 5 qui est attaqué par un régulateur et un procédé de réglage ayant des fonctions d'adaptation à l'intérieur d'un circuit fermé de réglage ou d'un trajet ouvert de commande. Le procédé de réglage est exécuté à l'intérieur d'un appareil de commande du circuit fermé de réglage ou du trajet ouvert de commande.
Une commande hydraulique de positionnement ou un variateur continu de phase est mis en continu à toute position intermédiaire quelconque entre deux positions extrêmes par l'élément hydraulique d'au moins un organe réglant 4, tel qu'un distributeur, qui est attaque électriquement par au moins un organe d'actionnement non proportionnel, tel que par exemple un électro-aimant de commande 5 qui est attaqué par un régulateur et un procédé de réglage ayant des fonctions d'adaptation à l'intérieur d'un circuit fermé de réglage ou d'un trajet ouvert de commande. Le procédé de réglage est exécuté à l'intérieur d'un appareil de commande du circuit fermé de réglage ou du trajet ouvert de commande.
Ainsi s'obtient un réglage ou une commande quasi proportionnelle de position d'un variateur hydraulique de phase ou d'un servomoteur au moyen d'un élément hydraulique d'un organe réglant et d'un organe d'actionnement électrique non proportionnel qui actionne l'élément hydraulique de l'organe réglant et au moyen de fonctions auxiliaires d'adaptation prévues dans le procédé de réglage ou de commande de l'électronique régulatrice.
De plus, les déficits fonctionnels sont compensés par des fonctions auxiliaires du procédé de réglage. Les fonctions auxiliaires apprennent par exemple une absence de proportionnalité par exemple au moyen d'une grandeur et elles renouvellent ces grandeurs apprises sensiblement en continu. De plus. elles mettent à la disposition du procédé proprement dit de réglage une grandeur de correction pour le calcul de grandeurs. par exemple de grandeurs réglantes.
Ainsi, le réglage d'un angle quelconque de la commande de positionnement ou du variateur de phase par le procédé de réglage se déroulant dans l'appareil de commande est possible.
Le variateur de phase fonctionne comme un cylindre à double effet. Aux positions représentées (I) sur les figures 1 ou 2. le piston du variateur de phase est déplacé vers la droite Le premier organe réglant (la première chambre sous pression) se vide dans le réservoir.
Le deuxième organe réglant (la deuxième chambre sous pression) fait passer le fluide comprimé de la pompe ou de l'alimentation en fluide comprimé dans le cylindre Lorsque les deux organes réglants sont à la position centrale (Il), les deux conduits sous pression sont fermés et aucune huile ne s'écoule vers le cylindre ou vers le réservoir ou il n'y a aucun raccord de pression. Le piston 1 reste à la position qu'il occupe à l'état de relaxation. A l'exactement autre position extrême (III) de l'organe réglant. le piston 1 se déplace vers la gauche.
La figure 3 représente un organigramme 100 dans lequel le procédé débute au bloc 101. Au démarrage du moteur à combustion interne d'un véhicule et pendant la marche du moteur, la commande de ce dernier génère au moyen d'un microprocesseur et de mémoires une valeur de consigne alpha-cons de l'angle du vilebrequin, voir bloc 102, en fonction de la vitesse de rotation n du moteur, de la charge Md et éventuellement d'autres paramètres, alpha-cons = f (n. Md, .). Cette valeur de alpha-cons est entrée dans l'algorithme de réglage du régulateur de position du variateur de phase. Une valeur alpha-réel. qui est déterminée à partir des signaux de mesure de l'angle du vilebrequin 103 et de celui de l'arbre à cames 104, décrit la position instantanée du vilebrequin. de l'arbre à cames qui est équipé du variateur de phase. alpha-réel étant formé en 105 à partir de la différence de temps delta t entre le vilebrequin et l'arbre à cames. alpha-réel = n/5" delta t.
Le régulateur détermine l'importance et la durée (la longueur de temps) de l'intervention sur le variateur de phase à partir de la différence entre alpha-réel et alpha-cons. La différence entre alpha-réel et alpha-cons est formée en 106 sous forme de signal de commande de la modulation d'impulsions en largeur (mil).
La relation entre la longueur de temps de l'intervention et donc du déphasage pouvant être obtenu est entrée dans un tableau ou un diagramme caractéristique avec les données delta alpha et mil, delta alpha = f (durée de la mil). Ces données peuvent donc être extraites du tableau ou du diagramme caractéristique. voir 108. Ces données sont actualisées sensiblement en continu ou à intervalles de temps par de nouvelles mesures et des comparaisons et elles sont introduites dans une mémoire 107 du module de commande dans laquelle des valeurs de départ ou des valeurs de base sont aussi entrées. La longueur de temps de l'intervention est adaptée au moyen des valeurs déterminées
La correction de l'absence de linéarité de l'organe réglant est effectuée au moyen d'une courbe caractéristique idéalisée. entrée dans une mémoire et il est déterminé si le déphasage diffère de la ligne idéale ou de la valeur idéale pour la valeur réglée de l'intervention. voir 109. La grandeur de la divergence est enregistrée dans la mémoire et il en est tenu compte pour le déplacement ou le réglage suivant.
La correction de l'absence de linéarité de l'organe réglant est effectuée au moyen d'une courbe caractéristique idéalisée. entrée dans une mémoire et il est déterminé si le déphasage diffère de la ligne idéale ou de la valeur idéale pour la valeur réglée de l'intervention. voir 109. La grandeur de la divergence est enregistrée dans la mémoire et il en est tenu compte pour le déplacement ou le réglage suivant.
Par ailleurs. la fonction de correction fait également entrer des domaines de forte et de faible résolution qui sont provoqués par exemple par des différences de la pente de la courbe caractéristique.
L'importance de l'intervention est adaptée ou corrigée à l'aide des valeurs ainsi déterminées.
Lorsque le régulateur constate qu'il n'a plus aucune résolution. donc qu'il ne peut plus faire la différence par exemple qu'entre deux points ayant des vitesses bien différente de réglage. il a trouvé la limite entre le domaine de proportionnalité et le domaine de couplage. Ces valeurs ou cette valeur sont ou est mémorisée(s), car la correction de l'absence de linéarité n'est pas absolument nécessaire dans la plage de couplage.
voir 111.
L'adaptation de la position stable a lieu lorsque le variateur de phase reste à une position et qu'aucune modification n'est souhaitée, voir 110 Si le variateur de phase se déplace encore un peu. la position d'arrêt de l'organe d'actionnement 112 tel que l'organe réglant est adaptée à petits pas.
Tous les procédés et les corrections décrits influent sur le signal initial de commande du régulateur et aboutissent sous forme de signal adapté de commande à l'organe d'actionnement 112 qui commande le mouvement du variateur de phase 113.
Il va de soi que le procédé et les mode de réalisation n'ont été décrits qu'à titre d'exemple et peuvent subir diverses modifications sans sortir du cadre de l'invention telle que revendiquée.
Claims (15)
1. Dispositif comprenant au moins un organe réglant comportant un élément de positionnement ou de déplacement en continu d'un variateur de phase raccordé en particulier à des arbres à cames (12) de moteurs à combustion interne (11), caractérisé en ce que l'élément proportionnel hydraulique (4) de l'organe réglant est relié à un organe d'actionnement non proportionnel et peut être actionné par celui-ci.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement non proportionnel (5) est constitué d'un électro-aimant de commande ou en comprend un.
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement électromagnétique non proportionnel (5) est constitué d'un électro-aimant de commande de course ou en comprend un.
4. Dispositif équipé d'un organe réglant selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément hydraulique (4) de l'organe réglant présente une caractéristique de couplage.
5. Dispositif équipé d'un organe réglant selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément hydraulique (4) de l'organe réglant présente une caractéristique de proportionnalité.
6. Dispositif équipé d'un organe réglant selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément hydraulique (4) de l'organe réglant est déplaçable entre deux positions extrêmes et il présente à celles-ci un caractère de couplage et, aux positions intermédiaires entre les positions extrêmes, un caractère de proportionnalité.
7. Dispositif équipé d'un organe réglant selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément hydraulique (4) de l'organe réglant est déplaçable entre deux positions extrêmes et présente à proximité de celles-ci un caractère de couplage et, aux positions intermédiaire entre les positions extrêmes, un caractère de proportionnalité.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins deux organes réglants sont utilisés pour le positionnement ou le déplacement en continu du variateur de phase (1).
9. Procédé de positionnement ou de déplacement en continu d'un variateur de phase raccordé en particulier à des arbres à cames (12) de moteurs à combustion interne, caractérisé en ce que l'élément proportionnel hydraulique ou électrique (4) de l'organe réglant est relié à un organe d'actionnement électromagnétique non proportionnel et peut être actionné par celui-ci, le procédé présentant des fonctions auxiliaires de compensation de l'absence de proportionnalité ou de linéarité de l'élément hydraulique ou électrique de l'organe réglant.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'une fonction auxiliaire de compensation d'une absence de linéarité ou de proportionnalité par apprentissage au moins temporaire ou permanent d'une divergence par rapport à la proportionnalité ou à la linéarité est prévue.
11. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 9 et 10, caractérisé en ce qu'une fonction auxiliaire, qui identifie et apprend la position de domaines de fonctionnement de l'organe réglant (13) qui sont caractéristiques d'un couplage, est prévue.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'une fonction auxiliaire, qui identifie et apprend la position de domaines de fonctionnement de l'organe réglant (13) qui présentent une caractéristique de proportionnalité, est prévue.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'une fonction auxiliaire, qui identifie et apprend la position de l'organe réglant qui tient le variateur de phase (1) en position constante, est prévue.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'une fonction auxiliaire, qui identifie et apprend la position de l'organe réglant qui tient le variateur de phase (1) en position constante et l'adapte en permanence par de faibles interventions sur le signal de commande de l'organe réglant (13), est prévue.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisé en ce qu'une fonction auxiliaire, qui délivre des valeurs d'instruction de la durée de l'attaque de l'organe réglant (13) en fonction de la vitesse apprise du mouvement du variateur de phase (1), est prévue.
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