FR2772972A1 - Dispositif de commande d'un electroaimant - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de commande d'un électroaimant utilisé notamment dans les injecteurs de carburant pour moteur à combustion interne. L'invention réside dans le fait que la bobine (10) de l'électroaimant est alimentée en courant par un condensateur électrochimique (C1 ) qui est en permanence chargé par un convertisseur continu/ continu 10. Un circuit de commutation (Q1 , Q2, Q3 , D1 , D2 , D3 ) permet de connecter la bobine (10) soit au condensateur électrochimique (C1 ) pour obtenir un courant à croissance rapide en vue de l'ouverture de l'électroaimant, soit à la batterie (12) pour maintenir l'électroaimant ouvert.L'invention est applicable aux injecteurs de carburant pour moteur à combustion interne.

Description

DISPOSITIF DE COMMANDE D'UN ELECTROAIMANT
L'invention concerne un dispositif de commande d'un électroaimant, notamment un électroaimant pour un actionneur appliqué à l'automobile tel qu'un actionneur de soupape ou un injecteur de carburant.
Un exemple d'application concerne les moteurs à combustion interne à injection de carburant et, plus particulièrement, dans de tels moteurs, un dispositif pour commander l'ouverture de l'injecteur de carburant afin d'alimenter en carburant le cylindre associé à des instants précis et répétitifs pour des durées relativement brèves.
Dans certains moteurs du type diesel, le carburant est distribué aux différents cylindres du moteur par l'intermédiaire d'injecteurs qui sont alimentés par un réservoir intermédiaire commun qui est soumis à une haute pression de plusieurs centaines de bar. Ce type de distribution est plus connu sous l'expression anglosaxonne"Common Rail".
Par suite de cette haute pression d'alimentation, l'ouverture des injecteurs nécessite la mise en oeuvre de courants d'amplitude élevée, de l'ordre de quelques ampères à plusieurs dizaines d'ampères, pour actionner l'électroaimant. Dans le cas où l'alimentation du cylindre est réalisée en deux injections, les circuits de commande connus actuellement sont satisfaisants. De plus, pour permettre une montée rapide du courant dans la bobine de l'électroaimant, une source de tension de plusieurs dizaines de volts est nécessaire. Ces caractéristiques de courant et de tension impliquent la mise en place d'un dispositif électronique de puissance particulière capable de fournir un courant de valeur élevée et de générer une haute tension.
Cependant, pour obtenir un fonctionnement optimal du moteur, l'alimentation d'un cylindre au cours d'un cycle requiert plusieurs injections successives très proches les unes des autres et de courte durée. Les circuits de commande actuels ne permettent pas un tel type d'alimentation par injections répétées et courtes car leur puissance est insuffisante.
Le but de la présente invention est donc de réaliser un dispositif de commande d'un électroaimant qui, dans son application à un injecteur de carburant, permet d'effectuer des injections de carburant répétées et courtes à chaque cycle du moteur.
L'invention concerne un dispositif de commande d'une bobine d'électroaimant caractérisé en ce qu'il comprend - un convertisseur continu/continu ayant deux bornes
d'entrée qui sont connectées à une source de tension
continue et deux bornes de sortie, - un condensateur électrochimique connecté entre les
bornes de sortie du convertisseur continu/continu, - un circuit de commutation à transistors et diodes
pour connecter la bobine de l'électroaimant au
condensateur électrochimique ou à la source de
tension continue ou la déconnecter, - un circuit de commande du circuit de commutation pour
effectuer les commutations desdits transistors, - et un circuit de mesure ou d'estimation du courant
dans la bobine qui fournit au circuit de commande un
signal de mesure ou d'estimation dudit courant.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un exemple particulier de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels - la figure 1 est un schéma d'un dispositif de commande
d'un électroaimant selon l'invention, - les figures 2a à 2e sont des diagrammes de divers
signaux électriques à différents points du schéma de
la figure 1 selon une première stratégie de
fonctionnement, - les figures 3 à 7 représentent le schéma de la figure
1 sur lequel ont été indiquées par des flèches les
boucles de circulation du courant.
- les figures 8a à 8e sont des diagrammes de divers
signaux électriques à différents points de schéma de
la figure 1 selon une deuxième stratégie de
fonctionnement, et - les figures 9a à 9e sont des diagrammes de divers
signaux électriques à différents points du schéma de
la figure 1 selon une troisième stratégie de
fonctionnement.
L'ouverture et la fermeture d'un injecteur d'un moteur à combustion interne sont obtenues en déplaçant une aiguille par l'intermédiaire d'un circuit hydraulique comportant une électrovanne. Cette électrovanne comprend un électroaimant constitué d'une bobine 10 qui seule a été représentée sur la figure 1. Un circuit de commutation permet de faire circuler un courant dans la bobine 10 de manière à ouvrir l'électrovanne, à la maintenir ouverte ou à la fermer, ce qui conduit à l'ouverture de l'injecteur, son maintien à l'ouverture et sa fermeture.
Le dispositif de commande selon l'invention comprend - une batterie 12 qui est constituée par la batterie du
véhicule, - un condensateur C2 qui est connecté en parallèle sur
la batterie 12, - un convertisseur continu/continu 14 qui présente deux
bornes d'entrée et deux bornes de sortie, les bornes
d'entrées étant connectées aux bornes de la batterie
12, - un condensateur électrochimique C1 de grande capacité
qui est connecté entre les bornes de sortie du
convertisseur continu/continu 14, - un circuit de commutation qui comprend trois
transistors Q1 Q2 Q3 et trois diodes D1, D2 et D3, - un circuit de commande 16 des transistors Q1 Q2 et
Q3 du circuit de commutation qui fournit des signaux
de commande q1, q2 et q3 des transistors Q1 Q2 et Q3
respectivement, et - un capteur 18 de mesure ou d'estimation du courant
circulant dans la bobine 10 qui fournit cette mesure
ou estimation au circuit de commande 16.
Les transistors Q1, Q2 et Q3 sont par exemple du type
MOSFET à grille isolée qui ont chacun trois électrodes appelées source S, drain D et grille G. Le transistor
Q1 a sa source qui est connectée au point de masse M, son drain qui est connecté à une première borne B1 de la bobine 10 et sa grille qui est connectée à la borne de sortie du circuit de commande 16 fournissant le signal ql.
Le transistor Q2 a son drain qui est connecté à la borne de sortie haute tension du convertisseur continu/continu 14, sa source qui est connectée à une deuxième borne B2 de la bobine 10 par l'intermédiaire du capteur 18, et sa grille qui est connectée à la borne de sortie du circuit de commande 16 fournissant le signal q2.
Le transistor Q3 a son drain qui est connecté à la borne de sortie positive de la batterie 12, sa source qui est connectée à la borne B2 de la bobine 10 par l'intermédiaire de la diode D3 dont la cathode est connectée au point B2 tandis que l'anode est connectée à la source du transistor Q3.
La diode D2 a son anode qui est connectée au point de masse M et sa cathode qui est connectée au point B2 de la bobine 10 par l'intermédiaire du capteur 18.
La diode D1 a sa cathode qui est connectée à la borne de sortie positive du convertisseur continu/continu 14 et son anode qui est connectée au point B1 de la bobine 10.
Le circuit de commande 16 élabore les signaux de commande q1, q2 et q3 à partir de la mesure effectuée par le capteur 18 et des durées d'injection qui sont calculées par un calculateur d'injection 20. Le circuit de commande 16, le calculateur d'injection 20 et l'électronique de puissance peuvent être disposées dans un même boîtier. Les signaux q1, q2 et q3 sont représentés respectivement par les diagrammes des figures 2a, 2b et 2c dans le cas où l'on souhaite obtenir un courant dans la bobine 10 qui a l'allure du diagramme de la figure 2d.
Le fonctionnement du dispositif de commande du schéma de la figure 1 est alors le suivant.
En l'absence de tout signal q1, q2 ou q3, les transistors Q1, Q2 et Q3 sont bloqués ou fermés et le condensateur C1 est chargé à sa tension maximale de sortie du convertisseur continu/continu 14 et le courant circule selon le chemin en trait gras de la figure 3, c'est-à-dire qu'un courant de fuite circule à travers les condensateurs C1 et C2.
Pour provoquer l'ouverture rapide de l'injecteur, un fort courant doit circuler dans la bobine 10 et ceci est obtenu en débloquant ou ouvrant les transistors Q1 et Q2 par les signaux respectifs q1 et q2 (figures 2a et 2b) de sorte qu'un courant de décharge du condensateur haute tension C1 circule dans la bobine 10 selon les flèches 30 de la figure 4. Pendant ce temps, le condensateur C1 est chargé en permanence par le convertisseur DC/DC selon le chemin en trait gras de la figure 3. La croissance du courant dans la bobine est très forte et atteint la valeur Ib à la fin du signal q2 qui bloque le transistor Q2.
Pour continuer la croissance du courant jusqu'à la valeur (Ia + E), le transistor Q3 est débloqué par le signal q3 (figure 2c) de sorte que le courant dans la bobine 10 provient de la batterie 12 à basse tension selon les flèches 32 de la figure 5. Pendant ce temps, le condensateur C1 est chargé en permanence par le convertisseur DC/DC selon le chemin en trait gras de la figure 3.
Dès que le courant de bobine a atteint la valeur (1a + E), détectée par le capteur 18, le transistor Q3 est bloqué par le signal q3 de sorte que le chemin de courant dans la bobine est celui indiqué par les flèches 34 sur la figure 6 ce qui correspond à une séquence dite de roue libre. Il en résulte une décroissance du courant qui s'arrête dès que le courant atteint la valeur (I E). Pendant ce temps, le condensateur C1 est chargé en permanence par le convertisseur DC/DC selon le chemin en trait gras de la figure 3.
A cette valeur (I E), le signal q3 débloque le transistor Q3,, ce qui alimente à nouveau en courant la bobine 10 selon le chemin indiqué par les flèches 32 de la figure 5 de sorte que le courant augmente à nouveau jusqu'à la valeur < 'a + E).
La phase où le courant est maximum, c'est-à-dire compris entre < 1a - E) et (ira + e) constitue la phase dite d'appel. Elle a une durée qui est prédéterminée par la commande et qui dépend des caractéristiques de l'électroaimant. Ces deux dernières séquences se reproduisent autant de fois que nécessaire en fonction de la durée de la phase d'appel.
A la fin de la phase d'appel, le courant circulant dans la bobine de l'électroaimant a une valeur comprise entre < 1a - E) et (Ia + E), le signal q3 bloque à nouveau le transistor Q3 tandis que le signal q1 bloque le transistor Q1 de sorte que le courant circule selon les flèches 36 de la figure 7. Il en résulte une baisse rapide du courant. Pendant ce temps, le condensateur C1 est chargé en permanence par le convertisseur DC/DC selon le chemin en trait gras de la figure 3.
Cette baisse s'arrête lorsque la valeur (Im - o) est détectée, ce qui a pour conséquence de débloquer Q1 et
Q3 par les signaux q1 et q3 de sorte que le courant circule selon les flèches 32 de la figure 5 qui conduit à sa croissance. Pendant ce temps, le condensateur C1 est chargé en permanence par le convertisseur DC/DC selon le chemin en trait gras de la figure 3.
Dès que le courant atteint la valeur (Im + o), le transistor Q3 est bloqué de sorte que le courant circule selon les flèches 34 de la figure 6 (séquence de roue libre), ce qui conduit à une baisse de courant jusqu'à la valeur < 1m - o) qui déclenche à nouveau le déblocage du transistor Q3. Pendant ce temps, le condensateur C1 est chargé en permanence par le convertisseur DC/DC selon le chemin en trait gras de la figure 3.
Ces deux dernières séquences s'alternent jusqu'à la fin de la phase de maintien déterminée par le calculateur 20.
Tant que le courant reste à la valeur (Im + o), l'injecteur reste ouvert. Pour le fermer, les transistors Q1 et Q3 doivent être bloqués de sorte que le courant circule selon les flèches 36 de la figure 7, ce qui conduit à une décroissance rapide du courant dans la bobine et à la fermeture de l'injecteur.
Pendant ce temps, le condensateur C1 est chargé en permanence par le convertisseur DC/DC selon le chemin en trait gras de la figure 3.
Avec ce type de fonctionnement, le condensateur C1 n'est sollicité que pendant la première phase de croissance rapide du courant dans la bobine. Comptetenu de sa forte valeur, la décharge du condensateur C1 est partielle de sorte qu'il est possible de considérer la haute tension comme constante pendant toutes les séquences de fonctionnement. Le condensateur C1 reste en charge en permanence grâce au convertisseur continu/continu 14 et à la récupération d'énergie lors de la descente rapide du courant dans la bobine. Le passage de la phase d'appel à la phase de maintien et le passage de la phase de maintien à l'extinction complète du courant se fait par récupération de l'énergie stockée dans la bobine.
La description du fonctionnement qui vient d'être faite fait apparaître quatre séquences différentes ou modes de fonctionnement différents - une phase permanente de fonctionnement pendant
laquelle le condensateur C1 est chargé en permanence
par le convertisseur statique continu/continu, ce qui
est représenté par le chemin en trait gras de la
figure 3. Cette phase est présente en permanence
pendant les séquences suivantes - une première séquence (a) pendant laquelle les
transistors Q1 et Q2 sont conducteurs de sorte que le
condensateur C1 se décharge partiellement dans la
bobine 10 avec un courant à croissance rapide (figure
4).
- une deuxième séquence (ss) pendant laquelle les
transistors Q1 et Q3 ainsi que la diode D3 sont
conducteurs de sorte que la batterie 12 alimente
seule la bobine 10 avec un courant à croissance moins
rapide que celui de la séquence (a) (figure 5).
- une troisième séquence (r) (séquence de roue libre)
pendant laquelle le transistor Q1 et la diode D2 sont
conducteurs de sorte que le courant dans la bobine 10
décroît (figure 6), et - une quatrième séquence (6) (séquence de récupération
d'énergie) pendant laquelle seules les diodes D1 et
D2 sont conductrices de sorte que le courant dans la
bobine 10 décroît fortement et recharge le
condensateur C1.
Le fonctionnement qui vient d'être décrit correspond à une première stratégie de commande des électroaimants des injecteurs mais d'autres stratégies sont possibles et deux d'entre elles vont maintenant être décrites, l'une prévoyant une récupération systématique de l'énergie stockée dans la bobine de l'électroaimant et l'autre sans récupération d'énergie entre la phase d'appel et la phase de maintien.
Dans la stratégie de récupération systématique de l'énergie, le fonctionnement est le suivant
En l'absence de tout signal q1, q2 ou q3 (figures 8a, 8b et 8c), les transistors Q1 Q2 et Q3 sont bloqués et le condensateur C1 est chargé à sa tension maximale de sortie du convertisseur continu/continu 14 et le courant circule selon le chemin en trait gras de la figure 3. La charge du condensateur de C1 se fait en permanence et est représentée par le courant qui circule selon le chemin en trait gras sur la figure 3.
Pour provoquer l'ouverture rapide de l'injecteur, un fort courant doit circuler dans la bobine 10 et ceci est obtenu en débloquant les transistors Q1 et Q2 par les signaux respectifs q1 et q2 (figures 8a et 8b) de sorte qu'un courant de décharge du condensateur haute tension C1 circule dans la bobine 10 selon les flèches 30 de la figure 4. La croissance du courant dans la bobine est très forte et atteint la valeur Ib à la fin du signal q2 qui bloque le transistor Q2.
Pour continuer la croissance du courant jusqu'à la valeur (Ia + E), le transistor Q3 est débloqué par le signal q3 (figure 2c) de sorte que le courant dans la bobine 10 provient de la batterie 12 à basse tension selon les flèches 32 de la figure 5.
Dès que le courant de bobine a atteint la valeur (Ia + E), détectée par le capteur 18, les transistors
Q1 et Q3 sont bloqués par les signaux q1 et q3 de sorte que le chemin de courant dans la bobine est celui indiqué par les flèches 36 sur la figure 7. Il en résulte une décroissance rapide du courant qui s'arrête dès que le courant atteint la valeur (Ia-e).
A cette valeur < 1a E), les signaux q3 et q1 débloquent les transistors Q3 et Q1, ce qui alimente à nouveau en courant la bobine 10 selon les flèches 32 de la figure 5 de sorte que le courant augmente à nouveau jusqu'à la valeur (Ia + E). Les deux dernières séquences s'alternent tout au long de la phase d'appel.
A la fin de la phase d'appel, les signaux q3 et q1 bloquent à nouveau les transistors Q3 et Q1 de sorte que le courant circule selon les flèches 36 de la figure 7. Il en résulte une baisse rapide du courant.
Cette baisse s'arrête lorsque la valeur (Im-o) - o) est détectée, ce qui a pour conséquence de débloquer Q1 et
Q3 par les signaux q1 et q3 de sorte que le courant circule selon les flèches 32 de la figure 5 qui conduit à sa croissance.
Dès que le courant atteint la valeur (Im + a), les transistors Q3 et Q1 sont bloqués de sorte que le courant circule selon les flèches 36 de la figure 7, ce qui conduit à une baisse de courant jusqu'à la valeur (Im - a) qui déclenche à nouveau le déblocage du transistor Q3. Les deux dernières séquences se répètent au cours de la phase de maintien.
Ces deux dernières séquences s'alternent jusqu'à la fin de la phase de maintien déterminée par le calculateur 20.
Tant que le courant reste à la valeur (Im + a), l'injecteur reste ouvert. Pour le fermer, les transistors Q1 et Q3 doivent être bloqués de sorte que le courant circule selon les flèches 36 de la figure 7, ce qui conduit à une décroissance rapide du courant dans la bobine et à la fermeture de l'injecteur.
Avec ce type de fonctionnement, le condensateur C1 n'est sollicité ou déchargé que pendant la première phase de croissance rapide du courant dans la bobine.
Compte-tenu de la forte valeur de la capacité du condensateur C1, cette décharge n'est que partielle de sorte qu'il est possible de considérer la haute tension comme constante pendant toutes les séquences de fonctionnement. Le condensateur C1 est en charge en permanence grâce au convertisseur continu/continu 14 et à la récupération d'énergie qui se fait de façon systématique lors de la descente rapide du courant dans la bobine.
La description du fonctionnement qui vient d'être faite fait apparaître quatre séquences différentes ou modes de fonctionnement différents - une première séquence (a) pendant laquelle les
transistors Q1 et Q2 sont conducteurs de sorte que le
condensateur C1 se décharge partiellement dans la
bobine 10 avec un courant à croissance rapide (figure
4) ; - une deuxième séquence (ss) pendant laquelle les
transistors Q1 et Q3 ainsi que la diode D3 sont
conducteurs de sorte que la batterie 12 alimente
seule la bobine 10 avec un courant à croissance moins
rapide que celui de la séquence (a) (figure 5) - une troisième séquence (6) pendant laquelle seules
les diodes D1 et D2 sont conductrices de sorte que le
courant dans la bobine 10 décroit fortement et
recharge le condensateur C1.
Dans ce mode de fonctionnement, il n'y a pas de séquence de roue libre pendant laquelle un courant circule selon les flèches 34 de la figure 6 du fait de la conduction du transistor Q1. La séquence de roue libre ne charge donc pas le condensateur C1.
La recharge du condensateur C1 se fait en permanence par le convertisseur continu/continu 14 et grâce à la récupération systématique de l'énergie stockée dans la bobine de l'électroaimant pour réguler le courant dans cette dernière.
Dans la stratégie sans récupération d'énergie entre la phase d'appel et la phase de maintien, le fonctionnement est le suivant
En l'absence de tout signal q1, q2 ou q3, les transistors Q1 Q2 et Q3 sont bloqués et le condensateur C1 est chargé à sa tension maximale de sortie du convertisseur continu/continu 14 et le courant circule selon le chemin en trait gras de la figure 3. La charge du condensateur C1 se fait en permanence et est représentée par le courant qui circule selon le chemin en trait gras sur la figure 3.
Pour provoquer l'ouverture rapide de l'injecteur, un fort courant doit circuler dans la bobine 10 et ceci est obtenu en débloquant les transistors Q1 et Q2 par les signaux respectifs q1 et q2 (figures 9a et 9b) de sorte qu'un courant de décharge du condensateur haute tension C1 circule dans la bobine 10 selon les flèches 30 de la figure 4. La croissance du courant dans la bobine est très forte et atteint la valeur Ib à la fin du signal q2 qui bloque le transistor Q2.
Pour continuer la croissance du courant jusqu'à la valeur (1a + E), le transistor Q3 est débloqué par le signal q3 (figure 9c) de sorte que le courant dans la bobine 10 provient de la batterie 12 à basse tension selon les flèches 32 de la figure 5.
Dès que le courant de bobine a atteint la valeur < 'a + E), détectée par le capteur 18, le transistor Q3 est bloqué par le signal q3 de sorte que le chemin de courant dans la bobine est celui indiqué par les flèches 34 de la figure 6. Il en résulte une décroissance du courant qui s'arrête dès que le courant atteint la valeur (Ia-e).
A cette valeur (I E), le signal q3 débloque le transistor Q3, ce qui alimente à nouveau en courant la bobine 10 selon les flèches 32 de la figure 5 de sorte que le courant augmente à nouveau jusqu'à la valeur (Ia + E). Les deux dernières séquences se répètent tout au long de la phase d'appel.
A la fin de la phase d'appel dont la durée est déterminée par le circuit de commande 16, le signal q3 bloque à nouveau le transistor Q3 tandis que le signal q1 laisse débloqué le transistor Q1 de sorte que le courant circule selon les flèches 34 de la figure 6. Il en résulte une baisse lente du courant.
Cette baisse s'arrête lorsque la valeur < 1m - o) est détectée, ce qui a pour conséquence de débloquer Q3 par le signal q3 de sorte que le courant circule selon les flèches 32 de la figure 5 qui conduit à sa croissance.
Dès que le courant atteint la valeur (Im + a), le transistor Q3 est bloqué de sorte que le courant circule selon les flèches 34 de la figure 6, ce qui conduit à une baisse de courant jusqu'à la valeur < 'm - a) qui déclenche à nouveau le déblocage du transistor Q3. Les deux dernières séquences se répètent au cours de la phase de maintien.
Tant que le courant reste à la valeur (Im + a), l'injecteur reste ouvert. Pour le fermer, les transistors Q1 et Q3 doivent être bloqués de sorte que le courant circule selon les flèches 36 de la figure 7, ce qui conduit à une décroissance rapide du courant dans la bobine et à la fermeture de l'injecteur.
Avec ce type de fonctionnement, le condensateur C1 n'est sollicité que pendant la première phase de croissance rapide du courant dans la bobine. Comptetenu de sa forte capacité, la décharge du condensateur est partielle, de sorte qu'il est possible de considérer la haute tension comme constante pendant toutes les séquences de fonctionnement.
En permanence, le condensateur C1 en charge grâce au convertisseur continu/continu 14 et à la récupération d'énergie lors de la descente rapide du courant dans la bobine.
La description du fonctionnement qui vient d'être faite fait apparaître quatre séquences différentes ou modes de fonctionnement différents - une première séquence (a) pendant laquelle les
transistors Q1 et Q2 sont conducteurs de sorte que le
condensateur C1 se décharge partiellement dans la
bobine 10 avec un courant à croissance rapide (figure
4).
- une deuxième séquence (ss) pendant laquelle les
transistors Q1 et Q3 ainsi que la diode D3 sont
conducteurs de sorte que la batterie 12 alimente
seule la bobine 10 avec un courant à croissance moins
rapide que celui de la séquence (a) (figure 5).
- une troisième séquence (r) (séquence de roue libre)
pendant laquelle le transistor Q1 et la diode D2 sont
conducteurs de sorte que le courant dans la bobine 10
décroît (figure 6), et - une quatrième séquence (6) pendant laquelle seules
les diodes D1 et D2 sont conductrices de sorte que le
courant dans la bobine 10 décroît fortement et
recharge le condensateur C1.
Comme pour les précédentes stratégies, tout au long de ces quatres séquences, le condensateur C1 est chargé en permanence par le convertisseur continu/continu 14.
Les trois stratégies qui ont été décrites en relation avec les diagrammes des figures 2, 8 et 9 correspondent - la première (figure 2) à une récupération d'énergie
pendant les séquences (6), auquel cas les transistors
Q1 et Q3 doivent être bloqués (ou fermés), mais il
n'y a pas de récupération d'énergie pendant les
séquences (r) - la deuxième (figure 8) à une récupération complète
d'énergie dans les séquences (r) et (6) car le
transistor Q1 est bloqué en même temps que le
transistor Q3, ce qui permet la charge du
condensateur C1.
- la troisième (figure 9) à une absence complète de
récupération d'énergie sauf pendant la séquence (6)
de fin de cycle car le transistor Q1 est bloqué
La description ci-dessus permet de définir un procédé de commande des transistors Q1 Q2 et Q3 comprenant les étapes suivantes consistant à (a) rendre passant simultanément les premier et
deuxième transistors Q1, Q2 pour alimenter en courant
I la bobine 10 par le courant de décharge du
condensateur électrochimique C1, (b) bloquer le deuxième transistor Q2 et rendre
passant le troisième transistor Q3 dès que le courant
dans la bobine atteint un premier seuil Ib, pour
alimenter en courant la bobine 10 par la source de
tension continue 12, (c) bloquer le troisième transistor Q3 dès que le
courant dans la bobine 10 atteint un deuxième seuil
< 'a + e) de manière à ne plus alimenter en courant la
bobine 10, (d) rendre passant le troisième transistor Q3 dès que
le courant dans la bobine 10 atteint un troisième
seuil (Ia-e) - E) de manière à alimenter en courant la
bobine 10 par la source de tension continue 12, (e) répéter éventuellement les étapes (c) et (d) pour
maintenir le courant dans la bobine 10 entre les
deuxième (Ia + E) et troisième seuils (1a - E), et (f) bloquer simultanément les premier Q1 et troisième
Q3 transistors de manière à charger le condensateur
électrochimique C1 par le courant de décharge de la
bobine 10.
Ces étapes (a) à (f) permettent d'obtenir le courant (Ia + E) dans la bobine 10 et de revenir à un courant nul correspondant à l'état de repos.
Ces étapes (a) à (f) doivent être complétées par les étapes complémentaires suivantes dans le cas de l'obtention d'un courant de maintien 1m (g) rendre passant simultanément les premier Q1 et
troisième Q3 transistors dès que le courant dans la
bobine 10 atteint un quatrième seuil 1m inférieur au
premier seuil Ib, de manière à alimenter en courant
la bobine 10 par la source de tension continue 12, (h) bloquer le troisième transistor Q3 dès que le
courant dans la bobine 10 atteint un cinquième seuil
(Im + a) de manière à ne plus alimenter en courant la
bobine 10, (i) rendre passant le troisième transistor Q3 dès que
le courant dans la bobine 10 atteint un sixième seuil
< 1m - o) de manière à alimenter en courant la bobine
10 par la source de tension continue 12, (j) répéter éventuellement les étapes (h) et (i) pour
maintenir le courant dans la bobine 10 entre les
cinquième (Ib + a) et sixième (Ib + e) seuils, et (k) répéter l'étape (f).
Dans le cas d'une récupération d'énergie complète, les étapes (c), (h), (d) et (i) doivent être complétées par pour (c) et (h) débloquer simultanément le transistor Q1 de manière à
charger le condensateur chimique C1 par le courant de
décharge de la bobine 10, pour (d) et (e) rendre passant le premier transistor Q1 de manière à
permettre l'alimentation en courant de la bobine 10
par la source de tension continue 12.

Claims (6)

  1. dudit courant.
    commande (16) un signal de mesure ou d'estimation
    courant dans la bobine (10) qui fournit au circuit de
    l'aide de signaux (q1, q2, q3), - et un circuit de mesure ou d'estimation (18) du
    pour effectuer les commutations desdits transistors à
    source de tension continue (12) ou la déconnecter, - un circuit de commande (16) du circuit de commutation
    de l'électroaimant au condensateur (C1) ou à la
    et diodes (D1, D2, D3) pour connecter la bobine (10)
    (14), - un circuit de commutation à transistors (Q1, Q2 Q3)
    les bornes de sortie du convertisseur continu/continu
    tension continue (12) et deux bornes de sortie, - un condensateur électrochimique (C1) connecté entre
    bornes d'entrée qui sont connectées à une source de
    REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande d'une bobine (10) d'électroaimant caractérisé en ce qu'il comprend - un convertisseur continu/continu (14) ayant deux
  2. 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de commutation comprend - un premier transistor à effet de champ (Q1) et une
    première diode (D1) montés en parallèle sur le
    condensateur électrochimique (C1), le point commun du
    drain dudit premier transistor et de l'anode de
    ladite première diode étant connecté à une première
    borne (B1) de la bobine (10), - un deuxième transistor à effet de champ (Q2) et une
    deuxième diode (D2) montés en parallèle sur le
    condensateur électrochimique (C1), le point commun de
    la source dudit deuxième transistor et de la cathode
    de ladite deuxième diode étant connecté à la deuxième
    borne (B2) de la bobine (10), et - un troisième transistor (Q3) et une troisième diode
    (D3) montés en série de manière que la cathode de la
    diode (D3) soit connectée à la deuxième borne (B2) de
    la bobine (10) et que le drain dudit troisième
    transistor soit connecté à la source de tension
    continue (12), et - les grilles desdits premier, deuxième et troisième
    transistors à effet de champ (Q11 Q2, Q3) étant
    connectés au circuit de commande (16).
  3. 3. Dispositif de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit de commande (16) comprend des moyens pour élaborer les signaux de commande (q1, q2, q3) des transistors (Q1 Q2 Q3) - un premier signal (q1) appliqué à la grille du
    premier transistor (Q1) de manière à connecter ou
    déconnecter la première borne (B1) de la bobine (10)
    à une première borne du condensateur électrochimique
    (C1) connectée à la masse, - un deuxième signal (q2) appliqué à la grille du
    deuxième transistor (Q2) de manière à connecter ou
    déconnecter la deuxième borne (B2) de la bobine (10)
    à la deuxième borne du condensateur électrochimique
    (C1), et - un troisième signal (q3) appliqué à la grille du
    troisième transistor (Q3) de manière à connecter ou
    déconnecter la deuxième borne (B2) de la bobine (10)
    à la source de tension continue (12).
  4. 4. Dans le dispositif de commande selon la revendication 2 ou 3, un procédé de commande des transistors (Qlt Q2, Q3) du circuit de commutation à l'aide des signaux de commande (q1, q2, q3) fournis par le circuit de commande (16), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes consistant à (a) rendre passant simultanément les premier et
    deuxième transistors (Q1, Q2) pour alimenter en
    courant (I) la bobine (10) par le courant de décharge
    du condensateur électrochimique (C1), (b) bloquer le deuxième transistor (Q2) et ouvrir le
    troisième transistor (Q3) dès que le courant dans la
    bobine atteint un premier seuil (Ib), pour alimenter
    en courant la bobine (10) par la source de tension
    continue (12), (c) bloquer le troisième transistor (Q3) dès que le
    courant dans la bobine (10) atteint un deuxième seuil
    (Ia + E) de manière à ne plus alimenter en courant la
    bobine (10), (d) rendre passant le troisième transistor (Q3) dès
    que le courant dans la bobine (10) atteint un
    troisième seuil (Ia-e) de manière à alimenter en
    courant la bobine (10) par la source de tension
    continue (12), (e) répéter éventuellement les étapes (c) et (d) pour
    maintenir le courant dans la bobine (10) entre les
    deuxième (Ia + E) et troisième seuils < 1a - E), et (f) bloquer simultanément les premier (Q1) et
    troisième (Q3) transistors de manière à charger le
    condensateur électrochimique (C1) par le courant de
    décharge de la bobine (10).
  5. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes complémentaires suivantes consistant à (g) rendre passant simultanément les premier (Q1) et
    troisième (Q3) transistors dès que le courant dans la
    bobine (10) atteint un quatrième seuil (Im) inférieur
    au premier seuil (Ib), de manière à alimenter en
    courant la bobine (10) par la source de tension
    continue (12), (h) bloquer le troisième transistor (Q3) dès que le
    courant dans la bobine (10) atteint un cinquième
    seuil (Im + a) de manière à ne plus alimenter en
    courant la bobine (10), (i) rendre passant le troisième transistor (Q3) dès
    que le courant dans la bobine (10) atteint un sixième
    seuil (Im-o) de manière à alimenter en courant la
    bobine (10) par la source de tension continue (12), (j) répéter éventuellement les étapes (h) et (i) pour
    maintenir le courant dans la bobine (10) entre les
    cinquième (Ib + a) et sixième (Ib + E) seuils, et (k) répéter l'étape (f).
  6. 6. Procédé selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que les étapes (c) et (h) comprennent en outre, l'étape complémentaire consistant à: débloquer simultanément le premier transistor (Q1) de
    manière à charger le condensateur chimique (C1) par
    le courant de décharge de la bobine (10), et en ce que les étapes (d) et (i) comprennent alors dans ce cas en outre l'étape complémentaire consistant à: rendre passant le premier transistor (Q1) de manière
    à permettre l'alimentation en courant de la bobine
    (10) par la source de tension continue (12).
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