FR3006071A1 - Procede de regulation d'un actionneur electropneumatique - Google Patents

Abstract

L'invention porte sur un procédé de régulation de la pression de sortie d'un actionneur électropneumatique, cet actionneur comprenant une électrovanne et une tige de commande d'au moins une variable à piloter, l'électrovanne recevant un signal électrique avec une consigne de tension de commande (Cons U) selon les paramètres de la variable et délivrant une pression de sortie selon ladite consigne initiant un mouvement de translation de la tige pour le pilotage, caractérisé par le calcul d'une consigne de pression de sortie (Cons Psor) en fonction de la valeur et de la consigne de la variable (Cons var à piloter), la détermination de la pression de sortie effective (Psor eff), la comparaison de la consigne de pression (Cons Psor) avec la pression effective pour obtenir une erreur de pression (Erreur Psor) et la régulation de la consigne de tension de commande (Cons U) selon cette erreur.

Description

PROCEDE DE REGULATION D'UN ACTIONNEUR ELECTROPNEUMATIQUE [0001] L'invention porte sur un procédé de régulation d'un actionneur électropneumatique pilotant la pression de sortie de l'actionneur par une consigne de tension de commande transmise à cet actionneur électropneumatique. [0002] En se référant à la figure 1, un actionneur électropneumatique de l'état de la technique mais pouvant servir pour la mise en oeuvre du procédé de régulation selon l'invention est généralement composé d'une électrovanne pneumatique 1 et, avantageusement, d'une capsule pneumatique 2. L'électrovanne pneumatique 1 peut être proportionnelle, c'est-à-dire fournissant une pression de sortie proportionnelle à un signal de commande comprenant une consigne de tension de commande. [0003] La capsule pneumatique 2 est munie d'une tige de commande 14 et d'un ressort de rappel 18, l'actionneur permettant de transformer la pression de sortie de l'électrovanne 1 en mouvement de translation de la tige de commande 14. La capsule 2 peut être reliée à l'électrovanne 1 par une conduite ou intégrée à l'électrovanne 1 pour former un ensemble compact. Un tel actionneur électropneumatique sera ultérieurement plus amplement décrit. [0004] Des actionneurs de ce type sont couramment utilisés dans l'industrie, notamment dans l'industrie automobile pour actionner par exemple des turbocompresseurs, des vannes EGR et des doseurs d'air dans des boucles de régulation de pression ou de débit d'air. De tels actionneurs pneumatiques sont, par exemple, décrits dans les documents FR-A-2 890 431 ou DE-A-4 205 565. [0005] Avantageusement, au moins un capteur, notamment un capteur de position est associé à la tige de l'actionneur afin de réaliser une régulation de pression ou de débit d'air. En alternative, au lieu d'utiliser un ou des capteurs, par exemple un capteur de pression pour mesurer la pression différentielle en sortie de l'actionneur ou un capteur de position pour mesurer la position de la tige de l'actionneur, il est effectué une modélisation du comportement de l'actionneur en fonction du signal de tension commande appliqué à l'actionneur, ceci pour réaliser la mise au point ou pour réaliser des régulations avec un modèle interne, des observateurs ou des estimateurs. [0006] Cependant, la modélisation est complexe du fait que la physique du système est 30 fortement non linéaire, en particulier pour l'électrovanne. Les non-linéarités sont nombreuses et provoquées par : - la force électromagnétique exercée sur le noyau mobile de l'électrovanne qui n'est pas proportionnelle au niveau de commande, - le débit d'air qui n'est pas proportionnel à la section de passage mais fonction de la différence de pression aux bornes de la section de passage, - les débits d'air qui sont saturés par les sections de passage maximales, - le volume de la capsule qui varie avec la position de l'actionneur, - la précontrainte du ressort de rappel en remplissage, le remplissage se réalisant avec deux dynamiques distinctes selon le niveau de déséquilibre de l'électrovanne. [0007] Le comportement de l'électrovanne est particulièrement sujet à des non-linéarités dans sa phase de remplissage, son comportement étant naturellement quasiment linéaire en phase de vidange. [0008] Par conséquent, le problème à la base de la présente invention est de supprimer ou de diminuer fortement les non-linéarités dans le fonctionnement d'un actionneur électropneumatique en régulant la pression de sortie de l'actionneur par la consigne de tension de commande appliquée à cet actionneur. [0009] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un procédé de régulation de la pression de sortie d'un actionneur électropneumatique, cet actionneur pneumatique comprenant une électrovanne pneumatique et une tige de commande d'au moins une variable de fonctionnement d'un élément à piloter, l'électrovanne recevant un signal électrique de commande avec une consigne de tension de commande selon les paramètres de la variable de fonctionnement à piloter et délivrant une pression de sortie fonction de ladite consigne de tension de commande initiant un mouvement de translation de la tige de commande pour le pilotage de la variable, le procédé étant caractérisé par les étapes suivantes : - calcul d'une consigne de pression de sortie en fonction de la mesure de la variable et de la consigne de la variable, - détermination de la pression de sortie effective, - comparaison de la consigne de pression de sortie avec la pression de sortie effective pour obtenir par différence une erreur de pression de sortie, et - régulation de la consigne de tension de commande en fonction de cette erreur. [0010] L'effet technique est d'obtenir un pilotage de la pression de sortie de l'actionneur électropneumatique en modifiant la consigne de tension de commande en fonction de la pression de sortie effective de l'actionneur. Ceci permet un gain de temps de mise au point, de meilleures performances, notamment en gain en temps de réponse ou en robustesse du système actionné et éventuellement la suppression du capteur de mesure de position en utilisant un contrôle à base d'un modèle interne ou d'un modèle inverse.

Ceci est particulièrement avantageux dans le cas des boucles de régulation qui utilisent un tel actionneur électropneumatique, par exemple mais pas seulement pour une vanne EGR régulant le débit ou une vanne de pression de suralimentation, etc. [0011] Avantageusement, la régulation est du type PID. [0012] Avantageusement, le calcul de la consigne de pression de sortie se fait selon le calcul de la consigne de position de la tige de commande de l'actionneur en fonction de la consigne de la variable de l'élément à piloter et de la mesure de la variable à piloter, le calcul de la consigne de pression de sortie étant obtenu à partir de la consigne de position de la tige de commande selon un modèle prédéterminé représentatif de l'actionneur. [0013] Avantageusement, la pression de sortie effective est mesurée ou estimée. [0014] L'invention concerne aussi un procédé de pilotage d'une variable d'un élément pilotée par un actionneur électropneumatique selon une consigne de la variable de l'élément à piloter et une mesure de cette variable transmises à l'actionneur, ce procédé de pilotage comprenant le calcul d'une consigne de tension de commande de l'actionneur électropneumatique en fonction de la consigne de la variable de l'élément à piloter, caractérisé en ce qu'il comprend un tel procédé de régulation de la pression de sortie de l'actionneur électropneumatique. [0015] L'invention concerne aussi un actionneur électropneumatique pour la mise en oeuvre d'un tel procédé de régulation ou d'un tel procédé de pilotage, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'estimation ou de mesure de la pression de sortie effective délivrée par l'actionneur, des moyens de calcul de la consigne de pression de sortie et des moyens de régulation de la consigne de tension de commande en fonction de la différence entre la pression de sortie effective et la consigne de pression de sortie. [0016] Avantageusement, une capsule électropneumatique est reliée à l'électrovanne de l'actionneur avec des moyens de transmission de la pression de sortie de l'électrovanne à la capsule, la capsule logeant la tige de commande de l'actionneur en son intérieur, des moyens de rappel permettant de transformer la pression de sortie transmise en mouvement de translation de la tige. [0017] Avantageusement, les moyens de transmission sont sous la forme d'une canalisation faisant communiquer une chambre de sortie de l'électrovanne avec une première chambre de la capsule, la capsule comprenant une seconde chambre mise à la pression extérieure, les deux chambres de la capsule étant séparées par une membrane souple, les moyens de rappel étant logés dans la première chambre et sous la forme d'un ressort de rappel exerçant une action de poussée sur une extrémité de la tige dans la direction d'une sortie de la tige hors de la capsule. [0018] L'invention concerne aussi un ensemble d'un élément dont une variable de fonctionnement est à piloter et du système de pilotage de la variable, caractérisé en ce que le système de pilotage de la variable comprend un tel actionneur électropneumatique. [0019] Avantageusement, l'élément fait partie d'un ou est associé à un moteur de véhicule automobile. [0020] D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'une coupe d'un actionneur électropneumatique composé d'une électrovanne électropneumatique et d'une capsule pneumatique, cet actionneur étant conforme à l'état de la technique mais pouvant servir pour la mise en oeuvre du procédé de régulation selon la présente invention, - la figure 2 illustre une courbe donnant la pression de sortie Psor en millibars de l'actionneur en fonction de la tension de commande U en Volts appliquée à l'électrovanne de l'actionneur, - la figure 3 une représentation schématique d'une coupe d'une partie de l'électrovanne d'un actionneur électropneumatique conforme à l'état de la technique, cette figure indiquant différentes forces s'exerçant dans l'électrovanne, - les figures 4 et 4a montrent respectivement la pression de sortie et la tension de commande en fonction du temps, ceci sans régulation de la pression conformément à l'état de la technique, - les figures 5 et 5a montrent respectivement la pression de sortie et la tension de commande en fonction du temps, ceci avec une régulation de la pression conformément au procédé de régulation selon la présente invention, - la figure 6 est une représentation schématique des étapes du procédé de régulation selon la présente invention. [0021] A la figure 1, l'actionneur électropneumatique comporte une électrovanne pneumatique 1 et une capsule pneumatique 2 munie d'une tige de commande 14, la sortie de l'électrovanne 1 étant reliée à l'entrée de la capsule 2 par une canalisation 19 faisant office de moyens de transmission de la pression de sortie Psor de l'électrovanne 1 à la capsule 2. [0022] L'électrovanne 1 comporte une chambre à vide 3 à la pression d'alimentation Palim dont l'entrée 3a est destinée à être connectée à une pompe à vide, non représentée aux figures, une chambre de sortie 13 à la pression Psor avec la sortie 13a débouchant sur la canalisation 19. L'électrovanne 1 comporte aussi une chambre 12 placée à la pression extérieure Pext par l'intermédiaire d'une entrée 12a débouchant à l'extérieur de l'électrovanne 1. [0023] L'électrovanne 1 comprend un circuit magnétique 11 incluant un solénoïde 11a entourant un noyau magnétique mobile 9 et une connexion électrique 21 destinée à recevoir un signal électrique de commande U sous forme d'une tension. C'est par cette connexion électrique 21 qu'est délivrée une consigne de tension de commande. [0024] En effet, l'actionneur pneumatique sert au pilotage d'une variable de fonctionnement d'un élément à piloter. L'électrovanne 1 reçoit un signal électrique de commande avec une consigne de tension de commande selon les paramètres de la variable de fonctionnement à piloter. L'électrovanne 1 délivre une pression de sortie Psor fonction de ladite consigne de tension de commande, cette pression de sortie Psor étant transmise à la capsule 2 pneumatique et initiant un mouvement de translation de la tige de commande 14 pour le pilotage de la variable de l'élément. [0025] La paroi extérieure 20 de l'électrovanne 1 délimite extérieurement et partiellement les différentes chambres. Un clapet 7 et une membrane 5 séparent entre elles les chambres: la chambre 12 à la pression extérieure Pext, la chambre de sortie 13 à la pression Psor et la chambre à vide 3 à la pression d'alimentation Palim. De plus, un gicleur 4 sépare la chambre à vide 3 de la chambre de sortie 13. [0026] Un ressort de rappel en vidange 10 est interposé entre la paroi 20 de l'électrovanne 1 et une extrémité du noyau 9. Entre l'extrémité opposée du noyau 10 et le clapet 7, il est prévu un ressort de rappel en remplissage 8. Le ressort 8 est précontraint. [0027] Un circuit de débit de fuite 6 est réalisé à la partie supérieure du noyau 9 de façon à permettre un débit d'air, permanent, entre la chambre 12 à la pression extérieure Pext et la chambre de sortie 13 à la pression Psor, cette dernière étant toujours inférieure à Pext. Le circuit de débit de fuite 6 est relativement étroit, d'où son nom de débit de fuite. [0028] La capsule 2 est composée de deux chambres: une première chambre 17 dite de sortie à la pression de sortie Psor communiquant avec la chambre de sortie 13 de l'électrovanne 1 par la canalisation 19 débouchant par l'entrée 17a prévue dans la chambre de sortie 17. La capsule 2 comprend aussi une seconde chambre 15 à la pression extérieure Pext ayant une entrée 15a communiquant avec l'extérieur de l'actionneur, la pression Pext étant voisine de la pression atmosphérique ou égale à cette pression. [0029] Les première et seconde chambres 17 et 15 sont séparées par une membrane 16 souple. La tige de commande 14 de l'actionneur est logée dans la seconde chambre 15 de la capsule 2. La tige 14 présente une extrémité 14a solidaire de la membrane 16, son autre extrémité 14b, dépassant de la capsule 2, pouvant être reliée à l'élément à piloter, par exemple un élément de turbocompresseur ou une vanne EGR. Un ressort 18, faisant office de moyens de rappel, est logé dans la première chambre 17 de la capsule 2 et exerce une action de poussée sur l'extrémité 14a de la tige 14 dans la direction d'une sortie de la tige 14 hors de la capsule 2, une partie plus ou moins importante de la tige 14 restant cependant toujours à l'intérieur de la seconde chambre 15. [0030] L'électrovanne 1 est avantageusement du type proportionnel en pression, au moins sur une certaine plage du signal de commande électrique. L'actionneur se comporte ainsi comme un système asservi en pression, la pression de sortie Psor étant proportionnelle au niveau de tension U appliquée à la connexion 21. [0031] Ceci est illustré par la figure 2 qui montre l'évolution, en statique, de la pression Psor, en millibars ou mbars, en fonction de la tension U, en Volts, ceci pour une pression d'alimentation Palim de 200 mbar et une pression extérieure Pext de 1.000 mbar. Cependant au démarrage pour des faibles tensions U, l'électrovanne 1 n'est pas proportionnelle. Ceci est dû au fait que le ressort de rappel en remplissage 8 est précontraint. Pour des niveaux de tension variant de 0 à environ 2 Volts, il est visible à la figure 2 une zone morte 22, suivie par une zone de linéarité 23. [0032] A la figure 3, les différentes forces s'exerçant sur l'électrovanne 1 sont indiquées. Sont représentés comme éléments de l'électrovanne 1, le noyau magnétique 9, le gicleur 4, le clapet 7, la membrane 5, le ressort de rappel en remplissage 8 et le ressort de rappel en vidange 10. La tension de commande crée une force électromagnétique Fu qui tend à abaisser le noyau 9, le ressort 10 donnant lieu à une force de rappel Fry en sens opposé à Fu. La pression d'alimentation Palim crée sur le gicleur 4 une force d'alimentation Falim qui est égale à Palim que multiplie la surface du gicleur 4. [0033] La membrane 5 est soumise à deux forces opposées: une force FPsor, sur la surface supérieure de la membrane 5, égale à Psor que multiplie la surface de la membrane 5 supérieure et une force FPext, sur la surface inférieure de la membrane 5, égale à Pext que multiplie la surface de la membrane inférieure. Le ressort de rappel en remplissage 8 exerce une force Frr sur le noyau 9. [0034] La position x du noyau 9 est repérée selon l'axe A qui s'étend parallèlement à l'axe longitudinal du noyau 9, à partir de la position représentée par la ligne en pointillés B (pour x=0), position qui correspond à l'état initial de l'électrovanne 1. Le bilan statique des forces donne : - si x est positif, x = [a.0 - S.(Pext - Psor)] / Kv avec Fu = aU, Kv étant la raideur du ressort de rappel de vidange 10 et S la surface de la membrane 5 inférieure ou supérieure, les deux surfaces étant avantageusement égales. Le déplacement du noyau 9 est donc proportionnel à l'écart d'équilibre entre la force électromagnétique a.0 et la différence de pression (Pext - Psor) appliquée sur les deux faces de la membrane 5. - si x est négatif, x = [a.0 - S.(Pext - Psor) - FO] / (Kv + Kr) FO étant la force due à la précontrainte du ressort de rappel en remplissage 8 et Kr étant la raideur du ressort de rappel en remplissage 8. Le déplacement du noyau 9 est donc proportionnel à l'écart d'équilibre entre la force électromagnétique a.0 et la différence de pression (Pext - Psor) aux bornes de la membrane 5 si la précontrainte du ressort de rappel en remplissage 8 est franchie. [0035] En se référant aux figures 1 et 3, en fonctionnement, si la tension de commande U augmente, la force associée Fu augmente ce qui fait descendre le noyau 9 et débouche le gicleur 4. Il en résulte que Psor diminue, ce qui tend à faire remonter le noyau 9 et fermer le gicleur 4. Ce fonctionnement est linéaire. [0036] Si la tension de commande U diminue, le noyau 9 monte, le gicleur 4 appuie sur le clapet 7, ce qui comprime le ressort de rappel en remplissage 8. Cependant, en se référant à la figure 1, du fait du circuit de débit de fuite 6 de la chambre à pression de sortie 13, la pression Psor augmente et donc la différence Pext - Psor diminue. [0037] II en résulte que le noyau 9 redescend et ferme le clapet 7. Lorsque la tension de commande U diminue, le noyau 9 ne remonte que si la force due à la précontrainte du ressort de rappel en remplissage 8 est contrebalancée par un niveau de tension de commande U prédéterminé: il y a donc un effet de seuil. [0038] En se référant à la figure 3, le procédé de régulation selon la présente invention agit sur la consigne de tension de commande pour maximiser l'écart entre la force électromagnétique Fu et la différence de pression aux bornes de la membrane 5, ceci en transitoire de consigne de la pression de sortie Psor. En plus d'accélérer la variation de pression de sortie Psor, ceci permet de s'assurer que la précontrainte du ressort de rappel en remplissage 8 soit systématiquement franchie. [0039] Les figures 4 et 4a montrent respectivement la pression de sortie Psor et la tension de commande U en fonction du temps t en phase de remplissage, ceci sans régulation conforme à la présente invention. Dans cette configuration, le remplissage se fait par le circuit de débit de fuite référencé 6 à la figure 1 selon globalement une dynamique lente. Lors d'une chute brutale de la tension U, la pression de sortie Psor augmente rapidement durant une première phase. Cette augmentation est suivie d'une augmentation lente avec une vitesse quasi constante pendant une seconde phase. [0040] Les figures 5 et 5a montrent respectivement la pression de sortie Psor et la tension de commande U en fonction du temps t en phase de remplissage, ceci avec une régulation conformément à la présente invention. Dans cette configuration, le remplissage s'effectue plus rapidement en ne se faisant plus que par le circuit de débit de fuite, ceci en une seule et unique phase. [0041] Comme il est visible à ces figures 5 et 5a, le procédé de régulation selon l'invention permet d'assurer un profil de tension U de commande qui accélère l'établissement de la pression de sortie Psor. A la figure 5, la tension de commande U décroît à une valeur plus faible qu'à la figure 4a puis remonte en se stabilisant. Une telle régulation permet de rendre le comportement de l'électrovanne quasiment linéaire en phase de remplissage comme ce qui est naturellement le cas en phase de vidange. [0042] Les étapes du procédé de régulation selon la présente invention sont montrées à la figure 6. A la première étape du procédé il est effectué le calcul, sous la référence Cal cons pos actionneur, de la consigne de position de l'actionneur à piloter ou Cons pos actionneur en prenant en compte la consigne de la variable à piloter Cons var à piloter et la mesure de la variable à piloter ou Mes var à piloter. La variable à piloter peut par exemple être une variable de fonctionnement d'un élément faisant partie du ou étant associé au moteur d'un véhicule automobile, par exemple une variable thermodynamique du moteur, notamment la pression de suralimentation, le débit d'un système EGR à travers une vanne EGR, etc. L'élément dont la variable est à piloter et son système de pilotage comprenant l'actionneur électropneumatique forme un ensemble piloté. [0043] La seconde étape du procédé prévoit, à partir de la consigne de position Cons pos, de calculer, sous la référence Cal cons Psor, la consigne de pression de sortie de l'actionneur ou Cons Psor, selon le modèle prédéterminé de l'actionneur. Après ce calcul, il est délivré une consigne de pression de sortie Cons Psor pour la troisième étape du procédé. [0044] Les troisième et quatrième étapes du procédé sont les plus importantes. A la troisième étape, il est prévu d'effectuer une comparaison entre la consigne de pression de sortie Cons Psor et la pression de sortie effective Psor eff, c'est-à-dire la pression de sortie réellement existante à la sortie de l'actionneur, cette pression de sortie pouvant être déterminée par estimation ou calcul. La différence entre la consigne de pression de sortie Cons Psor et la pression de sortie effective Psor eff donne une erreur de pression de sortie Erreur Psor. [0045] A la quatrième étape du procédé, en fonction de l'erreur de pression de sortie Erreur Psor et de la pression de sortie effective Psor eff, il est effectué une réactualisation de la consigne de tension de commande ou Cons U alimentant l'électrovanne de l'actionneur, ceci afin de diminuer l'erreur de pression de sortie Erreur Psor et d'effectuer une régulation de la pression de sortie Psor. [0046] La quatrième étape ou étape de régulation peut se faire selon une régulation PID Proportionnelle - Intégrale - Dérivée avec des gains de régulation variables en fonction de l'erreur de pression de sortie Erreur Psor de l'actionneur et de la valeur de la pression de sortie effective Psor eff de l'actionneur. Un autre type de régulation peut cependant être mis en oeuvre, tant que cet autre type de régulation assure une régulation dynamique de la pression de sortie Psor basée sur une valeur de pression effective Psor eff mesurée ou estimée. [0047] Ainsi, il est effectué une régulation visant à piloter par la consigne de tension de commande Cons U le fonctionnement de l'actionneur électropneumatique, cet actionneur électropneumatique permettant lui-même de piloter une variable thermodynamique d'un élément associé à l'actionneur. [0048] Ce type de régulation de pression de sortie a pu être testé sur un actionneur pneumatique et a montré de très bonnes performances par rapport à un actionneur pneumatique non piloté. Il a été défini une valeur dite RCO définie par : RCO - Tension de commande appliquée Tension de commande maximale (12V ici) [0049] Il a été observé que la dépression de sortie avec régulation de pression est beaucoup plus dynamique lors des changements de consigne de pression que lorsque l'actionneur n'est pas régulé. Il a été observé également que la régulation modifie bien le RCO lors du transitoire de dépression en le faisant passer de 0.78 à 0.48. Le gain sur la dynamique de mise en dépression de l'actionneur atteint ici un rapport 20, le temps de réponse passant de 1s à environ 50ms. [0050] L'invention permet de dynamiser les actionneurs électropneumatiques en permettant d'assurer un meilleur suivi de consigne de la variable pilotée de l'élément auquel l'actionneur est associé. Dans le cas d'un élément piloté faisant partie ou étant associé à un moteur de véhicule automobile, cette dynamique supplémentaire permet d'améliorer de manière sensible l'agrément du véhicule et/ou sa consommation. [0051] De plus, le cas échéant, l'utilisation d'un tel procédé de régulation pour un actionneur électropneumatique permet de simplifier grandement la mise au point du procédé de pilotage d'une variable d'un élément pilotée par un actionneur électropneumatique, une partie du procédé de pilotage s'effectuant en amont du procédé de régulation. Il s'ensuit une régulation en cascade, avec le procédé de pilotage s'effectuant selon la consigne de la variable de l'élément à piloter Cons var à piloter et comprenant le calcul de la consigne de tension de commande Cons U qui est délivrée à l'actionneur électropneumatique en fonction de la consigne de la variable de l'élément à piloter Cons var à piloter et de la mesure de la variable de l'élément à piloter Mes var à piloter. [0052] La présente invention concerne aussi un actionneur électropneumatique pour la mise en oeuvre d'un tel procédé de régulation ou plus généralement du procédé de pilotage précédemment mentionné. En partant d'un actionneur pneumatique de l'état de la technique, il est ajouté à cet actionneur une unité de commande reliée à des moyens d'estimation ou de mesure de la pression de sortie effective délivrée par l'actionneur, des moyens de calcul de la consigne de pression de sortie et des moyens de régulation de la consigne de tension de commande Cons U en fonction de la différence entre la pression de sortie effective Psor eff et la consigne de pression de sortie Cons Psor. [0053] L'intérêt technique de la présente invention réside dans la possibilité de faire des lois de commande plus performantes, notamment une boucle de commande actionneur avec un capteur de position ou sans capteur de position. L'intérêt économique réside dans la durée de mise au point normalement plus réduite ou mieux par la suppression du capteur de position et de la boucle de régulation de l'actionneur et donc d'une conservation de la boucle de régulation globale seule. [0054] Les actionneurs électriques sont de plus en plus utilisés pour remplacer les actionneurs pneumatiques en raison de leurs performances, coût et dimensions relativement proches. Cependant, dans certains cas où le niveau thermique est élevé, par exemple dans un actionneur de turbocompresseur, les actionneurs pneumatiques sont encore très fréquents, ce qui laisse à la présente invention de multiples utilisations possibles. [0055] L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de régulation de la pression de sortie (Psor) d'un actionneur électropneumatique, cet actionneur pneumatique comprenant une électrovanne (1) pneumatique et une tige de commande (14) d'au moins une variable de fonctionnement d'un élément à piloter, l'électrovanne (1) recevant un signal électrique de commande avec une consigne de tension de commande (Cons U) selon les paramètres de la variable à piloter et délivrant une pression de sortie (Psor) fonction de ladite consigne de tension de commande (Cons U) initiant un mouvement de translation de la tige de commande (14) pour le pilotage de la variable, le procédé étant caractérisé par les étapes suivantes : - calcul d'une consigne de pression de sortie (Cons Psor) en fonction de la mesure de la variable à piloter (Mes var à piloter) et de la consigne de la variable à piloter (Cons var à piloter), - détermination de la pression de sortie effective (Psor eff), - comparaison de la consigne de pression de sortie (Cons Psor) avec la pression de sortie effective (Psor eff) pour obtenir par différence une erreur de pression de sortie (Erreur Psor), et - régulation de la consigne de tension de commande (Cons U) en fonction de cette erreur (Erreur Psor).
2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la régulation est du type PID.
3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le calcul de la consigne de pression de sortie (Cons Psor) se fait après le calcul de la consigne de position (Cons pos) de la tige de commande (14) de l'actionneur en fonction de la consigne de la variable de l'élément à piloter (Cons var à piloter) et de la mesure de la variable à piloter (Mes var à piloter), le calcul de la consigne de pression de sortie (Cons Psor) étant obtenu à partir de la consigne de position (Cons pos) de la tige de commande (14) selon un modèle prédéterminé représentatif de l'actionneur.
4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour lequel la pression de sortie effective (Psor eff) est mesurée ou estimée.
5. 5. Procédé de pilotage d'une variable d'un élément pilotée par un actionneur électropneumatique selon une consigne de la variable de l'élément à piloter (Cons var à piloter) et une mesure de cette variable (Mes var à piloter) transmises à l'actionneur, ce procédé de pilotage comprenant le calcul d'une consigne de tension de commande (Cons U) de l'actionneur électropneumatique en fonction de la consigne de la variablede l'élément à piloter (Cons var à piloter), caractérisé en ce qu'il comprend un procédé de régulation de la pression de sortie (Psor) de l'actionneur selon l'une quelconque des revendications précédentes.
6. 6. Actionneur électropneumatique pour la mise en oeuvre du procédé de régulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 ou pour la mise en oeuvre du procédé de pilotage selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'estimation ou de mesure de la pression de sortie (Psor) effective délivrée par l'actionneur, des moyens de calcul de la consigne de pression de sortie (Cons Psor) et des moyens de régulation de la consigne de tension de commande (Cons U) en fonction de la différence entre la pression de sortie effective (Psor eff) et la consigne de pression de sortie (Cons Psor).
7. 7. Actionneur selon la revendication 6, pour lequel une capsule (2) électropneumatique est reliée à l'électrovanne (1) de l'actionneur avec des moyens de transmission (19) de la pression de sortie (Psor) de l'électrovanne (1) à la capsule (2), la capsule (2) logeant la tige de commande (14) de l'actionneur en son intérieur, des moyens de rappel (18) permettant de transformer la pression de sortie (Psor) transmise en mouvement de translation de la tige (14).
8. 8. Actionneur selon la revendication 7, dans lequel les moyens de transmission sont sous la forme d'une canalisation (19) faisant communiquer une chambre de sortie (13) de l'électrovanne (1) avec une première chambre (17) de la capsule (2), la capsule (2) comprenant une seconde chambre (15) mise à la pression extérieure (Pext), les deux chambres (15, 17) de la capsule (2) étant séparées par une membrane (16) souple, les moyens de rappel (18) étant logés dans la première chambre (17) et sous la forme d'un ressort de rappel (18) exerçant une action de poussée sur une extrémité de la tige (14) dans la direction d'une sortie de la tige (14) hors de la capsule (2).
9. 9. Ensemble d'un élément dont une variable de fonctionnement est à piloter et du système de pilotage de la variable, caractérisé en ce que le système de pilotage de la variable comprend un actionneur électropneumatique selon l'une quelconque des revendications 6 à 8.
10. 10. Ensemble selon la revendication 9, pour lequel l'élément fait partie d'un ou est associé à un moteur de véhicule automobile.