FR2836707A1 - Dispositif de valve reglable comportant un dispositif de fonctionnement en secours - Google Patents

Dispositif de valve reglable comportant un dispositif de fonctionnement en secours Download PDF

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Abstract

L'invention concerne une valve réglable comportant un corps de valve (5) à position variable, en particulier pour un amortisseur d'oscillations, qui est déplacé jusque dans une position réglée définie de la valve et qui est maintenu par un servomoteur électrique (3) en association avec une alimentation en énergie. Le servomoteur électrique (3) est branché à une alimentation en énergie primaire (11) et à une alimentation en énergie secondaire (15), l'alimentation en énergie secondaire (15) étant utilisée en cas de défaillance de l'alimentation en énergie primaire (11).

Description

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L'invention concerne une valve réglable comportant un corps de valve à position variable, en particulier pour un amortisseur d'oscillations, qui est déplacé jusque dans une position réglée définie de la valve et qui est maintenu par un servomoteur électrique en association avec une alimentation en énergie.
Le document DE 199 60 502 Al décrit une valve réglable en continu pour un amortisseur d'oscillations, un servomoteur électrique étant utilisé à titre d'actionneur pour la valve. Dans une valve réglable pour un amortisseur d'oscillations, la force d'amortissement prévue est déterminée en règle générale selon un compromis par rapport au confort de roulement et à la sécurité de roulement. Un roulement en ligne droite permet un réglage de la force d'amortissement vers une petite force d'amortissement, de sorte que l'on obtient un confort de roulement élevé.
Un roulement rapide en virages demande un réglage plus élevé de la force d'amortissement en particulier en combinaison avec une mauvaise chaussée, afin de pouvoir maîtriser de façon sûre le véhicule. Justement ces buts contradictoires sont mieux conciliés avec une valve réglable qu'avec une valve classique dans un amortisseur d'oscillations.
Le document DE 199 60 502 Al ne donne aucune information quant à la manière suivant laquelle l'actionneur réagit en cas de défaillance de l'alimentation électrique. Dans un moteur pas à pas, le dernier réglage angulaire subsiste. Pour un véhicule comportant des amortisseurs d'oscillations qui comprennent une telle valve, il peut se produire le cas que pendant un roulement en ligne droite en association avec un réglage vers une petite force d'amortissement, celle-ci soit maintenue également après une défaillance de l'alimentation électrique. En règle générale, le conducteur ne s'apercevra pas de cette défaillance. Seul en cas de changement des conditions de roulement, le réglage d'une force d'amortissement trop faible se fait ressentir pour le conducteur et peut mener dans certaines circonstances à une situation de roulement critique pour le véhicule.
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Le document DE 36 06 306 Al montre un amortisseur d'oscillations dont le dispositif de valve réglable est piloté par un moteur électrique.
Le moteur électrique doit agir à l'encontre d'un ressort de rappel qui définit une position de référence du moteur électrique. Au moyen du dispositif de valve selon le document DE 36 06 306 Al, on permet au maximum quatre réglages de la force d'amortissement dus au principe, de sorte que l'on n'obtient pas une adaptation optimale de la force d'amortissement telle qu'elle est possible avec un réglage en continu de la force d'amortissement.
On a également déjà imaginé d'utiliser un moteur pas à pas pour la valve réglable. En raison des pas fins de moteurs pas à pas modernes, ils sont à considérer pratiquement comme étant réglables en continu, mais à cause du principe d'un moteur pas à pas il se produit l'effet qu'un angle de rotation réglé ne peut pas être surmonté de manière simple par un ressort à cause des forces magnétiques qui agissent dans le moteur pas à pas, ledit ressort étant destiné à déplacer le moteur pas à pas jusque dans une position prédéterminée de fonctionnement en secours. Par ailleurs, dans un moteur pas à pas, on ne pourrait pas exploiter l'avantage essentiel qu'est la conservation de position en absence de courant.
L'objectif sous-jacent à la présente invention est d'équiper une valve réglable, en particulier pour un amortisseur d'oscillations, d'un entraînement électrique dans lequel on peut obtenir en fonctionnement normal un réglage et une fixation d'une position réglée en fournissant un minimum d'énergie, et en cas de défaillance de l'alimentation en énergie, une position définie en fonctionnement de secours qui, dans certaines circonstances, diffère de la position réglée actuellement.
Conformément à l'invention, cet objectif est atteint du fait que le servomoteur électrique est branché à une alimentation en énergie primaire et à une alimentation en énergie secondaire, l'alimentation en
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énergie secondaire étant utilisée en cas de défaillance de l'alimentation en énergie primaire.
Même en cas de défaillance de l'alimentation en énergie primaire, on peut maintenir la fonction du servomoteur électrique et ainsi de la valve réglable.
Avantageusement, l'alimentation en énergie secondaire est formée par un accumulateur électrique.
Pour des raisons de masse, de longévité et également d'espace structurel, on utilise à titre d'accumulateur électrique un condensateur.
De plus, on prévoit d'utiliser à titre de servomoteur électrique un moteur pas à pas.
Selon une autre réalisation avantageuse, l'alimentation en énergie secondaire est associée à l'unité structurelle servomoteur électrique/valve réglable, et ceci indépendamment de l'alimentation en énergie primaire dans l'espace. Plus le trajet entre l'alimentation en énergie secondaire et le servomoteur électrique est court, plus on réduit le risque que cette liaison soit également coupée.
Pour pouvoir maintenir aussi faible que possible la capacité de l'accumulateur électrique, on prévoit que l'alimentation en énergie secondaire est utilisée de façon limitée dans le temps jusqu'à ce que le corps de valve ait atteint une position de fonctionnement en secours.
Selon un autre développement avantageux, une unité électronique de commande est associée dans l'espace à l'unité structurelle servomoteur
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électrique/valve réglable et assure le pilotage de la valve pour la position de fonctionnement en secours. Ainsi, l'ensemble de l'unité structurelle est indépendant de toute l'alimentation en énergie et de la transmission de signaux.
Pour la sécurité de fonctionnement, un dispositif de blocage électrique est agencé fonctionnellement entre l'alimentation en énergie secondaire et l'alimentation en énergie primaire et empêche un flux d'énergie depuis l'alimentation en énergie à partir de l'alimentation en énergie secondaire vers l'alimentation en énergie primaire.
En particulier grâce à la proximité dans l'espace entre l'unité électronique de commande et le servomoteur électrique, l'unité électronique de commande peut surveiller le niveau de l'alimentation en énergie primaire directement à l'entrée vers le servomoteur électrique et constater le cas échéant une défaillance de l'alimentation en énergie primaire.
En complément, l'unité électronique de commande surveille pour la valve réglable la transmission d'un signal de positionnement à partir d'une unité électronique centrale. Judicieusement, tous les algorithmes de commande sont prévus dans l'unité électronique de commande. Grâce à ceci, il est possible de mémoriser ici sous forme électronique des paramètres d'une position de fonctionnement en secours d'une valve réglable.
L'invention sera décrite plus en détail en se rapportant à la description qui suit des figures. Celles-ci montrent : figure 1, un schéma-bloc de la valve réglable avec son alimentation en énergie ; et figure 2, un exemple d'application de la valve réglable dans un amortisseur d'oscillations.
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La figure 1 montre un schéma-bloc pour le pilotage d'une valve réglable 1, un servomoteur électrique 3 déplaçant un corps de valve 5 (voir figure 2) à l'intérieur de la valve réglable 1. À titre de servomoteur électrique, on utilisera de préférence un moteur pas à pas qui effectue d'une part le mouvement de réglage et qui maintient d'autre part une position de valve occupée pendant une période temporelle désirée.
Une unité électronique de commande 9 est associée au servomoteur électrique 3, qui met à disposition des signaux de positionnement pour le servomoteur. L'unité électronique de commande et ainsi également l'entraînement électrique sont branchés à une alimentation en énergie primaire 11. De plus, une liaison existe vers une unité électronique centrale 13 que l'on utilise le cas échéant pour une coordination d'une pluralité de valves réglables.
Une alimentation en énergie secondaire 15 est branchée en parallèle à l'alimentation en énergie primaire. L'arrière-plan de cette mesure est qu'il peut y avoir une défaillance de l'alimentation en énergie primaire et que l'on doit maintenir au moins pendant une période déterminée une alimentation en énergie de l'unité électronique de commande et du servomoteur électrique.
La valve réglable, le servomoteur électrique, l'unité électronique de commande et l'alimentation en énergie secondaire sont séparés dans l'espace par rapport à l'unité électronique centrale 13 et à l'alimentation en énergie primaire et peuvent être reliés en une unité structurelle. Cette relation est symbolisée par le cadre illustré en traits mixtes.
L'alimentation en énergie secondaire s'effectue via un accumulateur électrique en utilisant un condensateur entre autres pour des raisons de place. Indépendamment de la forme structurelle concrète, l'accumulateur électrique est maintenu dans un état chargé par l'alimentation en énergie
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primaire. Un dispositif de blocage électronique 17 est agencé fonctionnellement entre l'alimentation en énergie secondaire et l'alimentation en énergie primaire et empêche une alimentation en énergie à partir de l'alimentation en énergie secondaire vers l'alimentation en énergie primaire.
Pour limiter la capacité de l'alimentation en énergie secondaire, cette utilisation temporelle est limitée en assurant au moins un mouvement de réglage unique du corps de valve mobile hors d'une position momentanée de la valve jusque dans une position de fonctionnement en secours. L'état de fonctionnement en secours est surveillé par l'unité électronique de commande, l'état de fonctionnement en secours apparaissant chaque fois qu'il y a une défaillance de l'alimentation en énergie primaire et/ou d'un signal d'entrée de l'unité électronique centrale à l'entrée de l'unité électronique de commande.
La figure 2 illustre un mode de réalisation structurel possible de la valve réglable 1 à titre de valve d'amortissement à l'intérieur d'un amortisseur d'oscillations. La structure et le mode de fonctionnement de la valve réglable sont décrits dans le document DE 101 39 222, les éléments correspondants de la description étant à considérer comme faisant partie de la présente description.
La valve réglable 1 est réalisée dans une tige de piston mobile axialement creuse 19 qui subdivise un cylindre 18 en deux chambres de travail 20 ; 22. Des liaisons d'écoulement 24 entre les chambres de travail sont pilotées par le corps de valve réglable 5, grâce à quoi on peut influencer la force d'amortissement. À l'intérieur de la tige de piston sont agencés en supplément le servomoteur électrique 3 et l'unité électronique de commande 9. La tige de piston est équivalente au cadre illustré en tirets dans la figure 1. On utilisera à titre de servomoteur électrique de préférence un moteur pas à pas qui peut déplacer axialement le corps de valve 5 via une broche 21. En dépendance de la position axiale du corps de valve, on obtient une grande et une petite force d'amortissement. Le moteur pas à pas n'a pas besoin de ressort de
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rappel et il peut maintenir de façon sûre une position de fonctionnement occupée grâce à son couple d'arrêt élevé.
Pour une position de fonctionnement en secours, on peut prédéterminer une position axiale quelconque du corps de valve, qui est mémorisée dans l'unité électronique de commande. Judicieusement, on ne choisira pas le réglage le plus souple de la force d'amortissement à titre de position de fonctionnement en secours, car sinon la complexité pour la surveillance de l'alimentation en énergie primaire serait superflue. Cependant, il n'est pas non plus nécessaire de prévoir forcément un réglage moyen ou extrêmement dur de la force d'amortissement.
La liaison proche dans l'espace entre l'unité électronique de commande et le servomoteur électrique assure encore l'avantage de pouvoir surveiller également la précision de fonctionnement du servomoteur. Au cas où une erreur se produirait à cet emplacement, on pourrait prévoir à cet effet également le transfert de la valve réglable vers la position de fonctionnement en secours.
En raison de la durée de fonctionnement uniquement très courte de l'alimentation en énergie secondaire pour le mouvement de réglage du corps de valve jusque dans la position de fonctionnement en secours, celle-ci peut être réalisée structurellement en particulier sous forme de condensateur agencé à l'intérieur du carter pour l'unité électronique de commande, tout comme le dispositif de blocage électronique. En principe, on peut prévoir à la place d'un condensateur également un deuxième câble d'alimentation entre l'alimentation en énergie primaire et l'unité électronique de commande, mais un petit accumulateur sous forme de condensateur procure un avantage considérable vis-à-vis de l'encombrement.
La surveillance de l'alimentation en énergie primaire s'effectue pratiquement dès le raccordement dans le carter de l'unité électronique
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de commande. Des endommagements éventuels du câble d'alimentation non illustré, qui peuvent mener à la défaillance totale ou également à un court-circuit sont reconnus indépendamment de l'emplacement d'endommagement précis entre l'alimentation en énergie primaire et l'unité électronique de commande, de sorte que l'alimentation en énergie secondaire peut intervenir. Il en est de même pour l'alimentation de l'unité électronique de commande en signaux de commande à partir de l'unité électronique centrale qui coordonne la coopération de tous les amortisseurs d'oscillations dans un véhicule.

Claims (10)

  1. Figure img00090001
    Revendications 1. Valve réglable comportant un corps de valve (5) à position variable, en particulier pour un amortisseur d'oscillations, qui est déplacé jusque dans une position réglée définie de la valve et qui est maintenu par un servomoteur électrique (3) en association avec une alimentation en énergie, caractérisée en ce que le servomoteur électrique (3) est branché à une alimentation en énergie primaire (11) et à une alimentation en énergie secondaire (15), l'alimentation en énergie secondaire (15) étant utilisée en cas de défaillance de l'alimentation en énergie primaire (11).
  2. 2. Valve réglable selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'alimentation en énergie secondaire (15) est formée par un accumulateur électrique.
  3. 3. Valve réglable selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'un condensateur sert d'accumulateur électrique.
  4. 4. Valve réglable selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un moteur pas à pas sert de servomoteur électrique (3).
  5. 5. Valve réglable selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'alimentation en énergie secondaire (15) est associée à l'unité structurelle servomoteur électrique/valve réglable (3 ; 7), et ceci indépendamment de l'alimentation en énergie primaire (11) dans l'espace.
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  6. 6. Valve réglable selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'alimentation en énergie secondaire (15) est utilisée de façon limitée dans le temps jusqu'à ce que le corps de valve (5) ait atteint une position de fonctionnement en secours.
  7. 7. Valve réglable selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'une unité électronique de commande (9) est associée dans l'espace à l'unité structurelle servomoteur électrique/valve réglable (3 ; 7) et assure le pilotage de la valve pour la position de fonctionnement en secours.
  8. 8. Valve réglable selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'un dispositif de blocage électrique (17) est agencé fonctionnellement entre l'alimentation en énergie secondaire (15) et l'alimentation en énergie primaire (11) et empêche une alimentation en énergie à partir de l'alimentation en énergie secondaire (15) vers l'alimentation en énergie primaire (11).
  9. 9. Valve réglable selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'unité électronique de commande (9) surveille le niveau de l'alimentation en énergie primaire (11).
  10. 10. Valve réglable selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'unité électronique de commande (9) surveille pour la valve réglable (7) la transmission d'un signal de positionnement à partir d'une unité électronique centrale (16).
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