FR2824204A1 - Procede de regulation electronique d'un moteur electrique - Google Patents
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Abstract
L'invention propose un procédé de régulation électronique d'un moteur électrique, notamment d'un moteur d'un mécanisme d'essuyage pour entraîner au moins un balai d'essuyage se déplaçant sur une surface vitrée, du type dans lequel un dispositif de commande alimente le moteur en tension par des impulsions de durées déterminées, chaque durée d'impulsion déterminant une courbe caractéristique, sensiblement rectiligne, de points de fonctionnement correspondant à des doublets de valeurs, respectivement du couple (Cm) et de la vitesse angulaire (omega) du moteur, entre deux points limites correspondant, d'une part, à une vitesse angulaire à couple nul et, d'autre part, à un couple à vitesse nulle, caractérisé en ce que l'on commande la durée d'impulsion de tension en fonction de la valeur mesurée de l'intensité du courant alimentant le moteur, de manière à obtenir chaque doublet de valeurs, ou point de fonctionnement, demandé.
Description
"Procédé de régulation électronique d'un moteur électrique" La présente
invention concerne un procédé de réqulation
électronique d'un moteur électrique.
La présente invention concerne plus particulièrement un s procédé de réqulation électronique d'un moteur électrique, notamment d'un moteur d'un mécanisme d'essuyage pour entramer au moins un balai, ou bras, d'essuyage se déplaçant sur une surface vitrée, du type dans lequel un dispositif de commande alimente le moteur en tension par des impuisions de durées o déterminées, chaque durée d'impuision déterminant une courbe caractéristique, sensiblement rectiligne, de points de fonctionnement correspondant à des doublets de valeurs, respectivement du couple et de la vitesse angulaire du moteur, entre deux points limites correspondant, d'une part, à une vitesse s angulaire à couple nul et, d'autre part, à un couple à vitesse nulle. Les équations de base d'un moteur à courant continu, intégrant l'ensemble des phénomènes énergétiques, sont les suivantes. o La caractéristique interne du moteur à courant continu s'exprime par l'équation:
U = E + R.1 (1)
Dans cette équation, U représente la tension d'alimentation du moteur, E sa force électromotrice induite, R la résistance de
s son induit, et I I'intensité du courant.
La caractéristique de vitesse du moteur s'exprime par l'équation: E = K. o (2) Dans cette équation, K représente la constante
so électromagnétique, et la vitesse angulaire du moteur.
La caractéristique de couple du moteu r s'exprime par l'équation: Cm = K. 1 (3) Dans cette équation, Cm représente le couple
électromagnétique ou couple du moteur.
Ces équations se traduisent graphiquement par la courbe caractéristique Ca de la vitesse angulaire en fonction du couple s Cm et par la courbe caractéristique Cb de l'intensité du courant I
en fonction du couple Cm, qui sont représentées sur la figure 1.
La courbe caractéristique Ca de la vitesse angulaire en fonction du couple Cm est liée à une valeur de tension U. Généralement, pour répondre aux contraintes des diverses o applications d'un moteur d'essuyage pour plusieurs types de véhicules, il est nécessaire de prévoir des induits différents, avec des variantes de bobinage, notamment des variantes de diamètre
de fil et de nombre de spires.
Pour un type de moteur d'essuyage il peut y avoir par s exemple vingtcinq références d'induit qui correspondent chacun à une application distincte du moteur d'essuyage, de manière que les performances du moteur d'essuyage soient adaptées à des
modèles de véhicule automobile distincts.
Il est nécessaire aussi de pouvoir faire varier la vitesse o angulaire ro du moteur au cours de son fonctionnement, par exemple en vue de ralentir le balai d'essuyage lorsqu'il arrive à proximité d'une extrémité de sa course, de manière à réduire les effets inertiels négatifs dus à l'énergie cinétique emmagasinée
par le balai d'essuyage pendant sa rotation et/ou sa translation.
s Dans les systèmes connus, lorsque l'on souhaite faire varier la vitesse angulaire co du moteur, de manière à obtenir par exemple une petite vitesse PV et une grande vitesse GV, on modifie la tension d'alimentation U aux bornes du moteur, ce qui provoque parallèlement une modification du couple moteur Cm
so disponible.
On ne peut donc pas diminuer la vitesse du moteur sans
diminuer le couple moteur Cm disponible.
De plus, on constate une grande dispersion des performances (vitesse, couple, etc.) dans une série de moteurs d'essuyage issus des mêmes lignes de production, ce qui peut
conduire à des rejets ou à des problèmes de fiabilité.
s L'invention vise à remédier à ces inconvénients.
L'invention vise aussi à permettre l'utilisation d'un seul induit de moteur pour plusieurs applications ayant des caractéristiques de vitesses différentes, sans être pénalisé en
terme de couple moteur.
o Dans ce but, I'invention propose un procédé de régulation électronique du type décrit précédemment, caractérisé en ce que l'on commande la durée d'impuision de tension en fonction de la valeur mesurée de l'intensité du courant alimentant le moteur, de manière à obtenir chaque doublet de valeurs, ou point de
s fonctionnement, demandé.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - la durée d'impuision est indexée sur des valeurs de palier de l'intensité du courant; - le nombre de valeurs de palier du courant peut augmenter o avec la valeur de l'écart entre la vitesse angulaire maximale à couple nul du moteur, défini par conception, et la vitesse angulaire à couple nul demandée; - la taille de chaque palier peut être proche de zéro de sorte que le palier associé corresponde sensiblement à une s valeur ponctuelle; - on commande la durée d'impuision de manière à suivre globalement une courbe caractéristique théorique reliant la vitesse angulaire à couple nul demandée au couple à vitesse nulle demandé; - la courbe caractéristique théorique est une droite qui relie la vitesse angulaire à couple nul demandée au couple à vitesse nulle demandé; - on commande la durée d'impuision de manière à suivre globalement, dans la limite des capacités physiques du moteur définies par conception, une droite qui relie la vitesse angulaire à couple nul demandée à un couple moteur virtuel à vitesse nulle, le couple moteur virtuel à vitesse nulle étant supérieur au couple maximal à vitesse nulle, de manière que la vitesse angulaire soit sensiblement stable tant que le couple moteur est inférieur à une valeur limite définie par conception; - le couple moteur virtuel à vitesse nulle du moteur est défini par conception; - le couple à vitesse nulle demandé est le couple maximal o à vitesse nulle du moteur qui est défini par conception; - les valeurs de la durée d'impuision en fonction des valeurs de l'intensité du courant sont mémorisées dans une table dont le contenu varie en fonction des points de fonctionnement demandés du moteur, et en ce que l'on commande la durée d'impuision en suivant les indications de la table; - à intervalles de temps réguliers, le dispositif de commande calcule la durée d'impuision à appliquer au moteur, au moyen d'une fonction de transfert, la fonction de transfert variant en fonction des points de fonctionnement demandés du moteur; o - les points de fonctionnement demandés du moteur dépendent notamment de la position du balai, ou bras, d'essuyage sur la surface vitrée; - les points de fonctionnement demandés sont déterminés de manière à réduire l'énergie cinétique emmagasinée par le balai d'essuyage, lorsqu'il arrive à proximité d'une extrémité de la surface balayée; - le procédé est mis en _uvre par un dispositif de commande comportant une unité électronique de commande de
type numérique et/ou analogique.
so D'autres caractéristiques et avantages de l'invention
apparatront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la
compréhension de laquel le on se reportera aux dessi ns an nexés dans lesquels: - la figure 1 est un diagramme qui représente la caractéristique du courant en fonction du couple et la caractéristique de la vitesse en fonction du courant d'un moteur électrique; s - la figure 2 est un schéma qui représente un dispositif de commande d'un moteur électrique pour la mise en _uvre d'un procédé de régulation électronique selon l'invention; la figure 3 est un diagramme qui représente les courbes caractéristiques de la vitesse angulaire du moteur en fonction du o couple moteur correspondant à la durée maximale d'impuision de tension et à la durée minimale d'impuision de tension; - la figure 4 est un diagramme similaire à celui de la figure 3 qui représente deux exemples de courbes caractéristiques construites à partir de deux tables associant à chaque palier d'intensité de courant une durée d'impuision; - la figure 5 est un diagramme qui représente les durées d'impuision en fonction des paliers de courant contenues dans les deux tables utilisées à la figure 4; - la figure 6 est un diagramme similaire à celui de la figure 4 qui illustre une variante de réalisation de 1'invention dans laquelle les courbes caractéristiques suivent une droite passant par une valeur de couple virtuel à vitesse nulle; - la figure 7 est un diagramme similaire à celui de la figure qui représente les tables courant/tension utilisées pour
construire les courbes caractéristiques de la figure 6.
On a représenté sur la figure 2 un dispositif de commande qui est prévu pour commander le moteur électrique 12 d'un mécanisme d'essuyage (non représenté) selon un procédé
conforme aux enseignements de l'invention.
so Le mécanisme d'essuyage entrane par exemple un balai
d'essuyage qui se déplace sur une surface vitrée.
Le dispositif de commande 10 comporte ici une unité électronique de commande 14 qui pilote le dispositif d'alimentation 16 du moteur 12, et des moyens 18 de mémorisation. Le dispositif d'alimentation 16 fournit au moteur 12 une tension d'alimentation U sous la forme d'impuisions d'amplitude s Ua fixe dont la durée Di peut varier par rapport à une période de
temps T donnée.
En raison de sa constante de temps élevée par rapport à la période T. le moteur 12 fonctionne comme s'il était alimenté en permanence à une tension Umoy qui correspond à une valeur o moyenne de la tension Ua pendant la période T. la valeur de la vitesse angulaire ro du moteur 12 s'adaptant alors à cette tension
moyenne Umoy.
Le moteur 12 est par exemple défini pour fonctionner sous
une tension Ua de 13 Volts.
s Ainsi, pour une période T donnée, I'impuision de tension Ua peut s'étendre par exemple sur une moitié de la période T. La tension moyenne Umoy << vue >' par le moteur 12 est alors de 6,5 Volts. Le dispositif d'alimentation 16 peut donc modifier la o tension d'alimentation U du moteur 12 par modulation de la durée
d'impuision Di, ou " Puise Width Modulation " (PWM).
Dans la suite de la description, on exprimera la durée
d' impuision Di sous forme d' u n pou rcentage qui correspond au rapport de la durée de l'impuision Di de tension Ua par la durée s de la période T. Par conception, chaque durée d'impuision Di détermine une tension d'alimentation U. et donc une courbe caractéristique Cx' sensiblement rectiligne, de points de fonctionnement correspondant à des doublets de valeurs, respectivement du so couple Cm et de la vitesse angulaire o, du moteur 12, entre deux points limites A et B correspondant à la vitesse angulaire cOO à
couple nul, et au couple CmO à vitesse nulle respectivement.
Un exemple d'une telle courbe caractéristique Cx est
représenté sur la figure 3.
On note que la vitesse angulaire o'0 à couple nul est la vitesse angulaire du moteur 12 sans charge, c'est à dire lorsqu'il ne rencontre pas de couple résistant. On note aussi que les courbes caractéristiques Cx du
moteur 12 sont sensiblement parallèles entre elles.
En raison notamment des caractéristiques de son induit, le moteur 12, par conception, <" accepte >> une vitesse angulaire o maximale maX à couple nul, une vitesse angulaire minimale min à
couple nul, et un couple maximal Cmmax à vitesse nulle.
La vitesse angulaire maximale maX à couple nul et le couple maximal Cmmax à vitesse nulle sont reliés par une courbe supérieure Csup rectiligne caractéristique du moteur 12, s représentée sur la figure 3, qui illustre les points de fonctionnement possibles du moteur 12 pour une tension d'alimentation maximale Umax, c'est à dire pour une durée
d'impuision Di de 100%.
La courbe supérieure Csup est parallèle aux courbes
caractéristiques Cx.
La courbe inférieure Cjnf qui passe par la vitesse angulaire minimale C min à couple nul, représentée sur la figure 3, correspondant à une durée d'impuision Di minimale acceptée par le moteur 12, détermine donc un couple minimal Cmmjn à vitesse
nulle.
Conformément aux enseignements de l'invention, I'unité électronique 14 commande la durée d'impuision de tension Di en fonction de la valeur du couple Cm appliqué par le moteur 12, de manière à obtenir les points de fonctionnement demandés, en vue
so de répondre au mieux aux exigences de l'application en cours.
La mesure du couple Cm appliqué par le moteur est effectuée indirectement par la mesure de l'intensité du cou rant I
alimentant le moteur 12.
En effet, d'après l'équation (3), I'intensité du courant I est une fonction linéaire du couple Cm. Pour un couple moteur Cm donné, I'intensité d'alimentation I ne varie donc pas avec la tension d'alimentation U. s Cependant, les mesures de l'intensité du courant I peuvent évoluer en raison des variations de température à l'intérieur du moteur 12, qui ont un impact sur la résistance interne du moteur 12, et donc sur le courant consommé, ou encore en raison des
accélérations du moteur 12.
o Afin de compenser ces variations des mesures de l'intensité du courant 1, la durée d'impuision Di est indexée sur des valeurs de palier P de l'intensité du courant 1, et non pas sur
la valeur brute mesurée.
On construit donc une table courant/impuision TI/D! qui associe à chaque valeur de palier du courant P' une durée
d'impuision Di.
Le contenu de cette table Tl/D! varie de manière à adapter les performances du moteur 12 à l'application pour laquelle il est utilisé. o La table courant/impuision TI/D! est mémorisée par les moyens de mémorisation 18 du dispositif de commande 10 du
moteur 12.
Avantageusement, les moyens de mémorisation 18 sont constitués d'une mémoire électronique programmable du type s EEPROM (Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory). En fonction de l'application à laquelle est destinée le moteur électrique 12, on définit la vitesse angulaire c 0 à couple
nul et le couple CmO à vitesse nulle que le moteur 12 doit fournir.
so On construit ensuite la table courant/impuision TI/DI d'après ces données, de manière que la courbe caractéristique Cx de la vitesse angulaire en fonction du couple Cm décrive globalement une droite reliant la vitesse angulaire 0 à couple nul et le couple
CmO à vitesse nulle qui ont été choisis.
On désignera par << courbe construite >' la courbe Cx obtenue à partir de la table courant/impuision T/D! s De préférence, pour le couple CmO à vitesse nulle, on choisit le couple maximal Cmmax du moteur 12, ce qui permet de
toujours bénéficier du couple maximal disponible.
Sur la figure 4, on a représenté deux exemples C, C2 de courbes construites à partir des valeurs de deux tables o courant/impuision TI/DI associées. Ces deux tables courant/impuision TI/DI sont illustrées respectivement par les deux
courbes CT1, CT2 de la figure 5.
Pour la première courbe construite C,, on a choisi une vitesse angulaire m, à couple nul qui est égale, par exemple, à la s moitié de la vitesse angulaire maximale ( maX du moteur 12, et on a choisi un couple à vitesse nulle qui est égal au couple maximal
Cmmax d u moteu r 1 2.
On a déterminé ici treize paliers P' d'intensité de courant 1, auxquels on a associé treize durées d'impuision Di qui
o s'échelonnent de 50% environ jusqu'à 100%.
La courbe CT] de la figure 5, qui illustre la table TI/D] servant à construire la courbe C,, est donc une courbe échelonnée qui s'élève avec l'augmentation de l'intensité du
courant 1, c'est à dire avec l'augmentation du couple moteur Cm.
s On remarque que la courbe construite C, de la figure 4 n'est pas continue puisqu'elle est formée de portions parallèles de courbe caractéristique Cx qui correspondent respectivement à
chacune des durées d'impuision Di contenues dans la table TI/Dj.
La courbe construite C, suit globalement une courbe o caractéristique théorique qui relie, ici de manière rectiligne, la vitesse angulaire m0 à couple nul choisie, ici o, et le couple
maximal Cmmax à vitesse nulle.
On procède de manière similaire pour obtenir la deuxième
courbe construite C2.
Pour cette deuxième courbe construite C2, on a choisi une vitesse angulaire CO2 à couple nul qui est égale à la vitesse s angulaire minimale ( min du moteur 12, un nombre de paliers P égal à treize, les durées d'impuision Di s'échelonnant alors
depuis environ 35% jusqu'à 100%.
On remarque que plus la vitesse angulaire rOo à couple nul est faible, en regard de la vitesse angulaire maximale max, piUS o les échelons E de durée d'impuision Di entre deux paliers de courant P sont élevés et, inversement, plus la vitesse angulaire m0 à couple nul est proche de la vitesse angulaire maximale )max, plus les échelons E de durée d'impuision Di entre deux paliers de
courant P' sont faibles.
s C'est pourquoi, de préférence, le nombre de paliers de courant P est variable et il dépend de la vitesse angulaire m0 à couple nul requise, de manière que le nombre de paliers de courant P' augmente avec la valeur de l'écart entre la vitesse angulaire c0 à couple nul choisie et la vitesse angulaire maximale
( max d u moteu r 1 2.
On peut définir une valeur maximale d'échelon E de durée d'impuision Di, par exemple de 3%, ce qui aboutit ici à un nombre
de paliers P' pouvant varier de douze à vingt-huit.
Dans les exemples de réalisation représentés sur les s figures 4 et 5, la taille des paliers de courant P est sensiblement constante. Selon une variante de réalisation (non représentée), on peut prévoir une table courant/impuision T/D! dans laquelle la
taille des paliers de courant P' est variable.
De manière analogue, on peut prévoir une table o courant/impuision TI/DI dans laquelle la taille des échelons E de
durée d'impuision Di est variable.
Selon une autre variante de réalisation, on peut diminuer la taille, ou largeur, des paliers P jusqu'à ce qu'ils correspondent sensiblement à des valeurs ponctuelles, ce qui permet de lisser la
courbe construite (C, ou C2) correspondante.
Le fonctionnement du dispositif de commande 10 d'après le
p rocédé selon l' invention est le suivant.
Au démarrage, I'unité électronique 14 pilote le dispositif d'alimentation 16 de manière qu'il alimente le moteur 12 à une tension minimale Umin qui correspond à une durée d'impuision de
tension Di minimale.
La valeur de l'intensité I du courant consommé par le moteur 12 est alors minimale, c'est à dire qu'elle est contenue
dans le premier palier de courant P',.
En entranant le balai d'essuyage, le moteur 12 rencontre un couple résistant, ce qui provoque une augmentation de
l'intensité du courant 1.
Le dispositif de commande 10 mesurant en permanence la valeur de l'intensité du courant 1, dès que celle-ci dépasse la valeur de seuil Is, séparant le premier P, et le deuxième P2 palier de courant, alors l'unité électronique 14 détermine, à partir de la table Tl/D! contenue dans la mémoire 18, la durée o d'impuision Di correspondant au deuxième palier de courant P2 et elle commande le dispositif d'alimentation 16 de manière que la durée d'impuision Di " suive " les indications contenues dans la
table TI/DI
Dans le cas présent, I'intensité du courant I augmentant, s l'unité électronique 14 commande le dispositif d'alimentation 16
de manière qu'il augmente la valeur de la durée d'impuision Di.
L'augmentation de la durée d'impuision Di permet ici de diminuer la perte de vitesse du moteur 12, due au couple
résistant rencontré.
so Suivant l'évolution du couple résistant rencontré par le moteur 12, I'unité électronique 14 adapte la valeur de la durée d'impuision Di à la valeur du courant I mesurée, en fonction des
indications fournies par la mémoire 18.
Ainsi, si le couple résistant rencontré par le moteur 12 diminue, alors l'unité électronique 14 commande la diminution de la valeur de la durée d'impuision Di, ce qui permet d'atténuer l'augmentation de la vitesse angulaire du moteur 12, due à la
s brusque diminution du couple résistant.
Le procédé selon l'invention permet donc d'ajuster la vitesse angulaire du moteur au couple résistant rencontré, de manière à éviter de brusques accélération ou de brusques
ralentissements du balai d'essuyage.
o Selon une variante de réalisation de l'invention, qui est illustrée par les figures 6 et 7, on peut aussi commander le moteur 12 de manière qu'il conserve une vitesse angulaire co
sensiblement stable sur une grande plage de son fonctionnement.
Pour cela on définit un couple à vitesse nulle cc virtuel '' s Cmvir qui est très supérieur au couple maximal Cmmax accepté par
le moteur 12.
On construit ensuite une courbe C3 de manière similaire à
la courbe C, de la figure 4.
La courbe C3 suit globalement une droite D3 reliant la o vitesse angulaire Oo à couple nul, ici 3, et le couple virtuel CmV'r Comme le couple virtuel Cmvir est très supérieur au couple maximal Cmmax, la droite D3 se prolonge loin vers la droite sur la figure 6, de sorte qu'elle est faiblement inclinée par rapport à l'horizontale. s La première portion de la courbe C3, située entre la vitesse à couple nul (point A) et son point d'intersection J avec la courbe supérieure Csup, est donc proche de l'horizontale. Par conséquent, entre le point A et le point J. le moteur 12 fonctionne avec une vitesse angulaire c sensiblement stable, quel que soit le
so couple résistant appliqué au moteur 12.
Lorsque le couple moteur Cm dépasse la valeur limite Cm, correspondant au point J. la courbe C3 ne peut plus suivre la droite D3 car celle-ci se prolonge au-delà des capacités du moteur 12, telles qu'elles sont définies par conception et telles qu'elles sont illustrées par la courbe supérieure Csup. La courbe C3 suit alors la courbe supérieure csup jusqu'au couple maximal Cmmax à
vitesse nulle.
On a représenté aussi sur la figure 6 une courbe C4, qui est construite de manière similaire à la courbe C3, mais dont la vitesse angulaire O4 à couple nul est sensiblement égale à la
vitesse angulaire minimale min du moteur 12.
Comme pour les courbes construites C,, C2 de la figure 4, o les courbes C3, C4 de la figure 6 sont construites à partir de tables courant/impuision TI/D! qui sont illustrées respectivement
par les deux courbes CT3, CT4 de la figure 7.
On remarque que lorsque la courbe C3 atteint la courbe supérieure Csup' ici au point J. la durée d'impuision Di atteint sa valeur maximale de 100%. Le moteur 12 fonctionne alors au
maximum de ses capacités, qui sont définies par conception.
Cette variante de réalisation permet de réguler la vitesse du moteur 12 de manière qu'elle soit sensiblement constante, sans qu'il soit nécessaire d'ajouter un capteur de vitesse du
moteur 12.
Grâce au procédé selon l'invention, on peut utiliser un seul type de moteur électrique 12 avec un seul type d'induit pour différentes applications, sans se pénaliser en terme de couple moteur Cm disponible. Il suffit alors de dimensionner le moteur 12
et son induit en fonction de l'application la plus contraignante.
Ensuite, I'adaptation du moteur 12 à chaque application consiste essentiellement à mémoriser une table courant/impuision TI/Dj qui soit adaptée à l'application désirée, notamment en terme
de vitesse angulaire o0 à couple nul.
o L'adaptation du moteur 12 à chaque application est donc réalisée uniquement par l'intermédiaire de la commande électronique du moteur 12, et non pas par le dimensionnement
des composants du moteur 12.
De plus, grâce au procédé selon l'invention, il est possible
de bénéficier à tout moment du couple Cm maximal disponible.
L'utilisation d' un seul type d'indu it permet de standardiser les composants électromagnétiques des moteurs 12 donc de s réduire le nombre de références d'induits. Grâce à cette standardisation on diminue les coûts de fabrication des moteurs 12 puisqu'on ne gère plus qu'une seule référence de moteur 12 et
d'induit pour un grand nombre d'applications.
On note que le procédé selon l'invention permet aussi de o corriger facilement les dispersions des performances entre des moteurs 12 identiques, à la sortie des chanes de fabrication, puisqu'il suffit de programmer le dispositif de commande 10 de manière à obtenir par exemple une vitesse angulaire m0 à couple
nul identique pour tous les moteurs 12.
s Dans certaines applications, le moteur 12 comporte un dispositif de commutation électronique pour passer d'une petite
vitesse angulaire PV à une grande vitesse angulaire GV.
Grâce à l'invention, il n'y a pas de pertes de couple Cm lorsque le moteur 12 est contrôlé en vitesse, en particulier o lorsque le balai d'essuyage se trouve à proximité d'une extrémité
de sa course.
L'invention permet notamment une montée en douceur du balai d'essuyage sur une rampe correspondant à la position parking, puisque l'on peut contrôler la vitesse angulaire du
s moteur 12, tout en conservant un couple moteur Cm maximal.
De plus, le procédé selon l'invention permet de freiner le moteur 12 lorsque le dispositif de commande 10 mesure un courant négatif, c'est à dire dans le cas o le moteur 12 est
générateur, par exemple à la suite d'un coup de vent.
so Dans un perfectionnement du procédé selon l'invention, I'unité électronique 14 peut aussi commander la durée d'impuision Di en fonction de la position du balai d'essuyage sur la surface vitrée. L'unité électronique 14 peut déterminer la position du balai d'essuyage au moyen d'un capteur 20 qui est représenté sur la figure 2. Ce capteur mesure par exemple la position angulaire de
l'arbre de sortie du moteur 12.
Dans le cadre de ce perfectionnement, les points de fonctionnement du moteur 12 sont déterminés de manière à réduire l'énergie cinétique emmagasinée par le balai d'essuyage, ou bras d'essuyage, lorsqu' il arrive à proximité d' une extrémité de la surface balayée, c'est à dire à proximité du point dit d'arrêt fixe
o (AF) et du point dit opposé à l'arrêt fixe (OAF).
Les points de fonctionnement définissent alors un profil de vitesse angulaire en fonction, par exemple, de la position
angulaire de l'arbre de sortie du moteur 12.
Selon une variante du procédé selon l'invention, I'unité électronique 14 peut commander le dispositif d'alimentation 16 de manière que le moteur 12 fonctionne suivant des points de fonctionnement qui suivent globalement une courbe caractéristique théorique Cy non linéaire entre une vitesse angulaire m0 à couple nul et un couple maximal CmO à vitesse
nulle choisis.
Un tel type de courbe Cy non linéaire est représenté sur la
figure 2 en trait discontinu.
L' i nventi on pe rmet d onc d' exploite r au maxi m u m les capacités mécaniques du moteur 12 en définissant précisément
s chacun de ses points de fonctionnement.
Selon une autre variante (non représentée) du procédé selon l'invention, I'unité électronique 14 calcule, à intervalles de temps réguliers, la durée d'impuision Di à appliquer au moteur 12,
au moyen d'une fonction de transfert.
so La fonction de transfert peut varier en fonction des points
de fonctionnement demandés au moteur 12.
Cette variante permet d'adapter en continu la valeur de la durée d'impuision Di à la valeur de l'intensité de courant I
mesurée, sans recourir à des paliers de courant P'. Pour cede variante, les moyens da mmorlsa1ion 18 ne sont pas
indispensables puisqua les fonchons da Kansas pauvan1 61ra programmas diraciaman1 dans Funi1d 61actrorlqua
da commands 14, par example au moyan d'una quaBon.
On nota qua la procAdA salon Elnvention pout are mis en Louvre au moyen d'une unbid Alectronique 14 de type numbriqua
e1/ou analogique.
Claims (12)
1. Procédé de réqulation électronique d'un moteur électrique (12), notamment d'un moteur (12) d'un mécanisme d'essuyage pour entramer au moins un balai, ou bras, d'essuyage se déplaçant sur une surface vitrée, du type dans lequel un dispositif de commande (10) alimente le moteur (12) en tension (U) par des impuisions de durées (Di) déterminées, chaque durée d'impuision (Di) déterminant une courbe caractéristique (Cx), sensiblement rectiligne, de points de fonctionnement correspondant à des doublets de valeurs, respectivement du couple (Cm) et de la vitesse angulaire (co) du moteur (12), entre deux points limites (A, B) correspondant, d'une part, à une vitesse angulaire (0) à couple nul et, d'autre part, à un couple (CmO) à vitesse nulle, caractérisé en ce que l'on commande la durée d'impuision (Di) de tension (U) en fonction de la valeur mesurée de l'intensité (I) du courant alimentant le moteur (12), de manière à obtenir
chaque doublet de valeurs, ou point de fonctionnement, demandé.
2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la durée d'impuision (Di) est indexée sur des valeurs de
palier (P') de l'intensité (I) du courant.
3. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'on augmente le nombre de valeurs de palier (P) du courant lorsque l'on augmente la valeur de l'écart entre la vitesse angulaire maximale (Cmax) à couple nul du moteur (12), définie par
conception, et la vitesse angulaire ( 0) à couple nul demandée.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 ou
3, caractérisé en ce que l'on diminue la largeur des paliers (P) jusqu'à ce qu'ils correspondent sensiblement à des valeurs ponctuelles, en vue de lisser la courbe construite (C, C2) à partir des valeurs correspondantes de durée d'impuision (Di) et
d'intensité (I).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que l'on commande la durée d'impuision (Di) de manière à suivre globalement une courbe caractéristique théorique reliant la vitesse angulaire (coO) à couple
nul demandée au couple (CmO) à vitesse nulle demandé.
6. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la courbe caractéristique théorique est une droite qui relie la vitesse angulaire (coO) à couple nul demandée au couple
(CmO) à vitesse nulle demandé.
7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on commande la durée d'impuision (Di) de manière à suivre globalement, dans la limite des capacités physiques du moteur (12) définies par conception, une droite (D3, D4) qui relie la vitesse angulaire (cO) à couple nul demandée à un couple moteur virtuel (Cmvir) à vitesse nulle, le couple moteur virtuel (Cmvir) à vitesse nulle étant supérieur au couple maximal (Cmmax) à vitesse nulle, de manière que la vitesse angulaire ( ) soit sensiblement stable tant que le couple moteur (Cm) est inférieur à une valeur
limite (Cm) définie par conception.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que le couple (CmO) à vitesse nulle demandé est le couple maximal (Cmmax) à vitesse nulle du
moteur (12) qui est défini par conception.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que les valeurs de la durée d'impuision (Di) en fonction des valeurs de l'intensité (I) du courant sont mémorisées dans une table (TI/DI) dont le contenu varie en fonction des points de fonctionnement demandés du moteur (12), et en ce que l'on commande la durée d'impuision (Di) en suivant les indications de la table (TI/DI)
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1
à 8, caractérisé en ce que, à intervalles de temps réquliers, le dispositif de commande (10) calcule la durée d'impuision (Di) à i appliquer au moteur (12), au moyen d'une fonction de transfert, la fonction de transfert variant en fonction des points de
fonctionnement demandés du moteur (12).
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que les points de fonctionnement demandés sont déterminés de manière à réduire l'énergie cinétique em magasinée pa r le balai d 'essuyage, lorsq u 'il arrive à
proximité d'une extrémité de la surface balayée.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce qu'il est mis en _uvre par un dispositif de commande (10) comportant une unité électronique de
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|---|---|---|---|---|
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| DE102009045183A1 (de) * | 2009-08-19 | 2011-02-24 | Robert Bosch Gmbh | Scheibenwischvorrichtung |
| DE102009047427A1 (de) * | 2009-12-03 | 2011-06-09 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Reduzieren des Motor-Drehmoments für Wischantriebe |
| DE102010040138A1 (de) * | 2010-09-02 | 2012-03-08 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Reduzieren des Motor-Drehmoments für Wischantriebe |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61147792A (ja) * | 1984-12-18 | 1986-07-05 | Makita Denki Seisakusho:Kk | 電動工具 |
| DE8804812U1 (de) * | 1988-04-13 | 1989-08-10 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Gleitstrommotor |
| DE4133722A1 (de) * | 1990-10-12 | 1992-04-16 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Verfahren zur steuerung von elektromotoren mit permanentmagnetischer erregung |
| US5291109A (en) * | 1990-06-12 | 1994-03-01 | Robert Bosch Gmbh | Windshield wiper system |
| DE29801952U1 (de) * | 1998-02-05 | 1998-05-14 | Henkel, Manfred, Dipl.-Ing. (FH), 83684 Tegernsee | Scheibenwischersteuerung für Fahrzeuge |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3593090A (en) * | 1969-04-16 | 1971-07-13 | Tann Co | Intermittent windshield wiper control |
| US4131834A (en) * | 1975-02-13 | 1978-12-26 | Henry Blaszkowski | Windshield wiper control system |
| US4317073A (en) * | 1977-02-03 | 1982-02-23 | Henry Blaszkowski | Windshield wiper control system |
| DE2852676C2 (de) * | 1978-12-06 | 1987-01-29 | SWF Auto-Electric GmbH, 7120 Bietigheim-Bissingen | Schaltanordnung für einen Wischermotor und Wischermotor |
| US4339698A (en) * | 1979-04-12 | 1982-07-13 | Kearns Robert W | Control apparatus for windshield wiper system |
| US4322667A (en) * | 1979-08-17 | 1982-03-30 | Shunjiro Ohba | DC Machine control circuit |
| GB8502872D0 (en) * | 1985-02-05 | 1985-03-06 | Era Tech Ltd | Windscreen wiper control |
| US5418438A (en) * | 1993-02-26 | 1995-05-23 | General Electric Company | Draft inducer air flow control |
| DE4343191C2 (de) * | 1993-12-17 | 1996-04-25 | Dorma Gmbh & Co Kg | Automatische Tür |
| DE19504032C2 (de) * | 1994-05-02 | 1996-11-14 | Dorma Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Regelung einer durch einen Antriebsmotor angetriebenen automatischen Tür |
| US5493190A (en) * | 1994-09-30 | 1996-02-20 | Itt Automotive Electrical Systems, Inc. | Windshield wiper auto-delay control interface |
| US5818187A (en) * | 1995-05-25 | 1998-10-06 | Itt Automotive Electrical Systems, Inc. | Motor and control for windshield wiper system |
| US5767406A (en) * | 1996-09-30 | 1998-06-16 | Ford Motor Company | Method to specify random vibration tests for product durability validation |
| US6144906A (en) * | 1998-08-06 | 2000-11-07 | Valeo Electrical Systems, Inc. | Adaptive pulse control |
| US20010048278A1 (en) * | 1999-02-04 | 2001-12-06 | Glen C. Young | Cross coupled motor gate drive |
-
2001
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61147792A (ja) * | 1984-12-18 | 1986-07-05 | Makita Denki Seisakusho:Kk | 電動工具 |
| DE8804812U1 (de) * | 1988-04-13 | 1989-08-10 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Gleitstrommotor |
| US5291109A (en) * | 1990-06-12 | 1994-03-01 | Robert Bosch Gmbh | Windshield wiper system |
| DE4133722A1 (de) * | 1990-10-12 | 1992-04-16 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Verfahren zur steuerung von elektromotoren mit permanentmagnetischer erregung |
| DE29801952U1 (de) * | 1998-02-05 | 1998-05-14 | Henkel, Manfred, Dipl.-Ing. (FH), 83684 Tegernsee | Scheibenwischersteuerung für Fahrzeuge |
Non-Patent Citations (1)
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|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 347 (E - 457) 21 November 1986 (1986-11-21) * |
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