FR3051865A1 - Procede de calibrage d'un actionneur d'embrayage et actionneur ainsi obtenu - Google Patents

Abstract

Procédé de calibrage d'un actionneur d'embrayage (1) comportant un moteur (2) avec rotor à excitation permanente (11) et un stator (12), entraînant une came (3). Un élément d'actionnement (5) est appliqué contre la came (3) dont la position est détectée par un capteur (6). Un premier vecteur d'espace fait tourner la came (3) dans une première direction et on détermine un premier groupe de données composé de la première position du premier vecteur d'espace et la première position réelle de la came (3), et un second vecteur d'espace différent du premier fait tourner la came (3) dans la direction opposée et on détermine un second groupe de données. On calibre l'actionneur (1) avec le premier et le second groupe en faisant tourner la came (3) pour appliquer l'élément (5) contre une zone de calibrage (300) de rayon constant.

Description

Domaine de l’invention

La présente invention se rapporte à un procédé de calibrage d’un actionneur d’embrayage comportant un moteur d’actionnement avec rotor à excitation permanente et un stator, une came entraînée en rotation par le moteur d’actionnement, un élément d’actionnement appliqué contre la came et coulissé axialement par la came suivant son axe longitudinal et un capteur pour détecter la position de la came, l’élément d’actionnement embrayant et/ou débrayant l’embrayage. L’invention se rapporte également à un actionneur d’embrayage calibré par un tel procédé.

Etat de la technique

Les actionneurs d’embrayage sont connus selon l’état de la technique. Ces actionneurs ont, par exemple, un moteur synchrone à excitation permanente tel qu’un moteur à courant continu sans collecteur utilisé pour entraîner l’actionneur. De tels moteurs à courant continu sans balai (moteur à courant continu sans collecteur) commutent électriquement et pour cela il faut connaître la position angulaire instantanée à rotor à excitation permanente. Généralement cela se fait à l’aide d’un capteur qui détecte la rotation de l’arbre du moteur. Une autre possibilité consiste à installer un capteur sur l’organe de réglage ou de commande du moteur à courant continu sans collecteur. Dans ce cas, le moteur à courant continu sans collecteur doit subir une adaptation de base avant sa mise en oeuvre. Cette adaptation consiste à établir la relation entre la valeur mesurée par le capteur et l’angle mécanique de l’arbre du moteur. De plus, il faut apprendre les défauts de linéarité du capteur de position de rotor et les mémoriser pour permettre la compensation appropriée pendant le fonctionnement. Si l’organe de commande doit générer un couple de réactions, il faut intégrer cette charge dans l’adaptation de base. Cela se fait par une évaluation fondée sur un modèle de la charge ou par une autre adaptation de base comme cela est décrit dans les documents DE 10 2014 210 930 Al et DE 10 2010 063 326 Al. Toutefois, on a constaté que l’évaluation faite avec un modèle était une opération compliquée et non suffisamment précise alors que l’adaptation de base, étendue, nécessite une mise en œuvre de moyens supplémentaires importante.

But de l’invention

La présente invention a pour but de développer un procédé permettant d’éviter le calibrage de l’actionneur d’embrayage et notamment les modèles potentiellement sources de défaut et qui puissent se faire de manière simple et économique.

Exposé et avantages de l’invention A cet effet, l’invention a pour objet un procédé du type défini ci-dessus caractérisé en ce qu’on effectue une première commande du moteur d’actionnement avec un premier vecteur d’espace de stator pour faire tourner la came dans une première direction et déterminer au moins un premier groupe de données composé d’une première position du premier vecteur d’espace de stator et une première position réelle de la came correspondante, détectée par le capteur, on effectue une seconde commande du moteur d’actionnement avec un second vecteur d’espace de stator différent du premier vecteur d’espace de stator pour faire tourner la came dans une seconde direction opposée à la première direction et on détermine au moins un second groupe de données comprenant la seconde position du second vecteur d’espace de stator et la seconde position réelle de la came correspondante, détectée par le capteur et on calibre l’actionneur d’embrayage en se fondant sur le premier groupe de données et le second groupe de données ainsi obtenus, en faisant tourner la came par la première commande et la seconde commande pour que l’élément d’actionnement s’applique principalement contre une zone de calibrage de la came dont le rayon de la came est constant et le vecteur d’espace de stator représentant le champ magnétique du stator.

Le procédé de calibrage selon l’invention évite l’utilisation d’un modèle qui est potentiellement source d’erreur. Le procédé s’applique de manière simple et économique. Il permet de calibrer à des instants souples aussi bien que le calibrage peut être répété de façon simple pendant toute la durée de vie de l’actionneur d’embrayage. Le calibrage selon la présente invention est synonyme d’adaptation de base évoquée ci-dessus.

Le procédé selon l’invention est appliqué à un actionneur d’embrayage qui comporte un moteur d’actionnement avec un rotor à excitation permanente et un stator ainsi qu’une came (came en forme de disque) ainsi qu’un élément d’actionnement et un capteur. Le moteur d’actionnement entraîne la came en rotation. Le moteur d’actionnement est relié à la came par un dispositif de transmission. Le capteur saisit la position de la came. L’élément d’actionnement est appliqué contre la came qui le déplace axialement suivant sont axe longitudinal de sorte que l’élément d’actionnement effectue un mouvement de translation. Cette translation est utilisée pour embrayer ou débrayer l’embrayage, notamment par l’intermédiaire d’un système hydraulique. Cela signifie que la commande du moteur permet d’actionner l’embrayage. Le moteur d’actionnement est, de préférence, un moteur à courant continu sans collecteur et à commutation électronique. 11 est nécessaire, dans ces conditions, d’avoir la relation précise entre la position du rotor et une grandeur mesurée par le capteur.

Le procédé, selon l’invention consiste à, tout d’abord, faire une première commande du moteur d’actionnement (moteur de réglage) qui est entraîné en rotation dans une première direction par sa commande avec un premier vecteur d’espace de stator. De façon générale, on connaît la représentation par le vecteur d’espace pour la commande des moteurs électriques. Le vecteur d’espace de stator est celui qui représente le champ magnétique du stator. Ainsi, le vecteur d’espace de stator tourne par rapport à un système de coordonnées fixe par rapport au stator. Cette première commande du moteur, fait tourner la came et, selon l’invention, détermine au moins un premier groupe de données. Ce premier groupe de données se compose de la première position du premier vecteur d’espace de stator et de la première position réelle correspondante de la came ; cette position est détectée par le capteur. Ensuite, on effectue une seconde commande du moteur. Cette seconde commande consiste à faire tourner le moteur d’actionnement (moteur de réglage) dans une seconde direction en le commandant avec un second vecteur d’espace de stator, différent du premier vecteur d’espace de stator. La première direction et la deuxième direction sont orientées en sens opposé. En outre, on détermine au moins un second groupe de données comprenant la seconde position du second vecteur d’espace de stator et la seconde position réelle correspondante de la came. La saisie de la seconde position réelle se fait avec le capteur.

Ainsi, on dispose au moins d’un premier groupe de données et de préférence d’un ensemble de premiers groupes de données et d’au moins un second groupe de données et de préférence d’un ensemble de seconds groupes de données.

De manière particulièrement avantageuse, on obtient les premiers et les seconds groupes de données par des mesures continues. Comme les premiers groupes de données et les seconds groupes de données s’obtiennent par des rotations en sens opposé de la came, les pertes par frottement et les défauts de linéarité peuvent être négligés car à la fois pour la rotation dans la première direction et celle dans la seconde direction, on a ces défauts mais avec des signes algébriques opposés.

Selon l’invention, la came comporte une plage de calibrage. La première commande et la seconde commande sont faites pour que l’élément d’actionnement s’applique principalement contre la plage de calibrage de la came. L’expression « principalement » signifie notamment que sur la plus grande partie de la rotation de la came pendant la première commande et la seconde commande, l’élément d’actionnement s’applique contre la plage de calibrage. De façon préférentielle, l’élément d’actionnement occupe au moins 70% et notamment au moins 80% de l’angle de rotation global de la came pendant la première commande et la seconde commande dans la plage de calibrage. En variante ou en plus, au moins 70% et notamment 80% des mesures pour obtenir le et le second groupe de données se font lorsque l’élément d’actionnement est appliqué contre la plage de calibrage. Le rayon de courbure de la came est constant dans la plage de calibrage. L’expression « constant » signifie que le rayon reste le même dans une plage de tolérance. Cela signifie qu’il ne produit pas de translation de l’élément d’actionnement. Ainsi, l’élément d’actionnement ne peut ni embrayer, ni débrayer l’embrayage de sorte que l’élément d’actionnement n’exerce aucune charge sur la came. Cela signifie aussi que le moteur d’actionnement ne produit pas de charge supérieure au frottement interne de l’actionneur d’embrayage. Ainsi, on n’a pas à tenir compte d’une charge externe dans l’application du procédé de calibrage ce qui évite ainsi d’utiliser des modèles de charge potentiellement source d’erreur ; cela permet d’effectuer ainsi un calibrage de grande qualité. Le calibrage se fait ainsi au moins avec un premier groupe de données ou un ensemble de premiers groupes de données et au moins un second groupe de données et ou un ensemble de seconds groupes de données, ce qui permet d’obtenir de manière simple la relation entre la position angulaire du rotor et la grandeur de mesure fournie par le capteur.

En plus de sa plage de calibrage, la came a également une plage d’actionnement et notamment une plage neutre. L’élément d’actionnement s’applique exclusivement contre la plage de calibrage et la plage d’actionnement mais non contre la plage neutre. En particulier, on fait tourner la came dans une première direction pour débrayer l’embrayage ; on fait tourner la came dans une seconde direction opposée à la première direction pour embrayer l’embrayage.

La rotation de la came sur 360° n’est pas possible à cause de la plage neutre. Ainsi, la plage d’actionnement a, de préférence un rayon croissant et/ou décroissant de manière continue pour déplacer l’embrayage par l’intermédiaire de l’élément d’actionnement. Pour calibrer le moteur d’actionnement on fait tourner la came dans une première direction pour appliquer l’élément d’actionnement contre la plage de calibrage. Si, partant de son appui contre la plage de calibrage, on veut mettre l’élément d’actionnement en appui contre la plage d’actionnement il faut tourner la came par une seconde rotation de sens opposé au premier sens de rotation.

De façon avantageuse, la première et la seconde commandes se font pour que l’élément d’actionnement s’applique exclusivement contre la plage de calibrage de la came. Cela permet un calibrage très précis et notamment extrêmement précis car du fait de cette plage de calibrage, l’élément d’actionnement ne peut se déplacer de sorte qu’il n’y a aucune force externe à l’exception du frottement ni autre défaut de linéarité.

De façon préférentielle, la première commande et/ou la seconde commande du moteur d’actionnement correspondent à une rotation de la came de la même valeur angulaire. Ainsi, tous les premiers groupes de données et tous les seconds groupes de données résultant des données mesurées par le capteur concernent la même plage. Cela simplifie la comparaison entre le premier groupe de données et le second groupe de données.

De manière avantageuse, la première et la seconde commandes se font avec une vitesse angulaire constante du premier et du second vecteurs d’espace de stator. Comme le vecteur d’espace de stator représente le champ magnétique du stator, c’est-à-dire qu’il est lié par une relation mathématique fixe au champ magnétique du stator, la vitesse angulaire du vecteur d’espace de stator correspond ainsi à la vitesse angulaire de consigne du rotor du moteur d’actionnement. Cette vitesse angulaire constante du vecteur d’espace de stator évite les imprécisions complémentaires au calibrage du moteur d’actionnement que produiraient l’accélération et le freinage du rotor. En particulier, grâce à la vitesse angulaire constante du vecteur d’espace de stator, le rotor du moteur d’actionnement tourne à une vitesse de rotation constante. Cela est vrai notamment dans la plage de calibrage dans laquelle, du fait du rayon constant de la came il n’y a pas de charge externe ni de couple externe (par exemple celui qui résulterait du ressort de rappel de l’embrayage) agissant sur le rotor et dans l’hypothèse que les effets internes (frottements, non linéarité, etc.) sont constants.

De façon préférentielle, pour chaque première position du vecteur d’espace et chaque seconde position du vecteur d’espace concordantes, on détermine la position réelle résultante de la came. Cela se fait notamment en faisant la moyenne de la première position réelle et de la seconde position réelle correspondant à la première et à la seconde position du vecteur d’espace. On effectue ainsi de préférence une comparaison entre tous les premiers et seconds groupes de données pour trouver un premier et un second groupe de données dont la première position du vecteur d’espace est identique à la seconde position du vecteur d’espace. Ensuite, on fait la moyenne de la première position réelle correspondant au premier groupe de données et de la seconde position réelle correspondant au second groupe de données pour obtenir la position réelle résultante. On élimine ainsi les pertes par frottement et les défauts de linéarité qui se produisent de façon semblable lorsque la came tourne dans la première direction et dans la seconde direction. L’expression « position concordante du vecteur d’espace » représente la concordance des positions du vecteur d’espace dans la plage de tolérance. D’une manière particulièrement avantageuse, le calibrage consiste à calculer la fonction mathématique et/ou la courbe caractéristique. La fonction mathématique et/ou la courbe caractéristique repré-sente(nt) la relation entre la position angulaire du rotor et la position réelle résultante. Comme la position réelle résultante correspond à une valeur de mesure du capteur, ainsi avec la courbe caractéristique et/ou la fonction mathématique, on pourra déterminer la position angulaire du rotor en partant de la valeur de mesure fournie par le capteur. Cela permet de commuter le moteur d’actionnement à l’aide du capteur. D’une manière particulièrement avantageuse, on effectue le calibrage pour que la position angulaire du rotor soit considérée comme la position du premier vecteur d’espace de stator et/ou du second vecteur d’espace de stator ou que la position du premier vecteur d’espace de stator et/ou du second vecteur d’espace de stator sont dans une relation mathématique fixe. Ainsi on obtient la courbe caractéristique et/ou la fonction mathématique, notamment en partant des positions réelles résultantes, évoquées ci-dessus et des premières et/ou secondes positions correspondantes du vecteur d’espace. Comme la première position du vecteur d’espace et la seconde position du vecteur d’espace correspondant à une position réelle résultante sont identiques, on détermine la courbe caractéristique et/ou la fonction mathématique avec les deux positions du vecteur d’espace c’est-à-dire avec la première position du vecteur d’espace et/ou la seconde position du vecteur d’espace et cela est possible de façon similaire.

Ainsi, la première position du vecteur d’espace et sa seconde position sont ainsi identiques pour chaque position réelle résultante car, par définition, la position réelle résultante est obtenue comme moyenne de la première position réelle et de la seconde position réelle. la première position réelle correspondant à la première position du vecteur d’espace et la seconde position réelle, à la seconde position du vecteur d’espace. Considérer la position angulaire du rotor comme première position du vecteur d’espace et/ou la seconde position du vecteur d’espace ou calculer la valeur angulaire du rotor à partir de la relation mathématique fixe, prédéfinie avec le premier vecteur d’espace de stator et/ou le second vecteur d’espace de stator est une solution avantageuse, car, du fait de la plage de calibrage de la came, le moteur d’actionnement n’est soumis à aucun couple de charge externe. Ainsi, le moteur d’actionnement ne présente pas de différence angulaire qui serait occasionnée par la charge externe, entre la position angulaire du rotor et celle du vecteur d’espace de stator. Seules, les forces de frottement internes et/ou l’inertie et/ou les défauts de linéarité peuvent se traduire par une différence angulaire, mais de tels effets de la rotation de la came dans la première et dans la seconde directions sont semblables. Ainsi, la moyenne faite comme décrit ci-dessus par le calcul de la position réelle résultante permet d’éliminer la différence angulaire engendrée par les effets rappelés ci-dessus. Cela permet de calibrer, de manière simple, avec des moyens réduits et néanmoins de façon précise. Les valeurs de la position angulaire du rotor et de la position angulaire de la came nécessaire pour le calibrage s’obtiennent de façon simple et avec des moyens réduits comme cela a été décrit ci-dessus. D’une manière particulièrement avantageuse, on améliore la courbe caractéristique obtenue et/ou la fonction mathématique en utilisant des modèles de charge supplémentaires. L’invention a également pour objet un actionneur d’embrayage comportant un moteur d’actionnement avec un rotor à excitation permanente et un stator, une came entraînée en rotation par le moteur d’actionnement, un élément d’actionnement appliqué contre la came et coulissé axialement le long de son axe longitudinal par la came et, un capteur pour saisir l’orientation de la came, une unité de commande pour effectuer une première commande du moteur d’actionnement avec un premier vecteur d’espace de stator pour tourner la came dans une première direction et déterminer au moins un premier groupe de données composé de la première position du premier vecteur d’espace de stator et la première position réelle de la came correspondante, saisie par le capteur, une seconde commande du moteur d’actionnement avec un second vecteur d’espace de stator différent du premier vecteur d’espace de stator pour faire tourner la came dans une seconde direction opposée à la première direction et déterminer au moins un second groupe de données comprenant la seconde position du second vecteur d’espace de stator et la seconde position réelle de la came, correspondante, détectée par le capteur et, calibrer l’actionneur d’embrayage en se fondant sur le premier groupe de données et le second groupe de données ainsi obtenus, l’embrayage étant embrayé et/ou débrayé par l’élément d’actionnement, la came ayant une plage de calibrage dont le rayon de came est constant, la première commande et la seconde commande se faisant à chaque fois de façon que la came tourne pour que l’élément d’actionnement s’applique principalement contre la plage de calibrage de la came et, le vecteur d’espace de stator représentant le champ magnétique du stator.

En d’autres termes, selon l’invention, l’actionneur d’embrayage comporte un moteur d’actionnement (moteur de réglage) ayant un rotor excité par un aimant permanent et un stator. L’actionneur comporte également une came (came en forme de disque) un élément d’actionnement (élément de réglage) et un capteur. La came est entraînée en rotation par le moteur d’actionnement. Un élément de transmission relie le moteur d’actionnement et la came, cet élément de transmission réalisant la démultiplication entre la rotation du moteur d’actionnement et la rotation de la came. L’élément d’actionnement est appliqué contre la came qui le coulisse selon son axe longitudinal. L’élément d’actionnement permet ainsi d’embrayer et/ou de débrayer l’embrayage car l’élément d’actionnement exécute uniquement un mouvement de translation. Cela signifie que, par l’activation du moteur d’actionnement on peut manœuvrer l’embrayage. Le capteur permet de saisir l’orientation de la came. En particulier, le capteur permet de saisir l’angle de rotation de la came.

La came comporte une plage de calibrage dont le rayon est constant. Ainsi, lorsque la came tourne, l’élément d’actionnement ne sera pas déplacé selon son axe longitudinal lorsqu’il coopère avec la plage de calibrage de la came. Cela signifie que le moteur d’actionnement n’est soumis à aucune charge externe. Cela permet de simplifier le calibrage du moteur d’actionnement. Pour calibrer le moteur d’actionnement on utilise une unité de commande. Cette unité de commande applique une première commande et une seconde commande au moteur d’actionnement. La première commande se fait à l’aide d’un premier vecteur d’espace de stator, ce qui produit la rotation du rotor produisant elle-même la rotation de la came dans une première direction. L’unité de commande permet de déterminer un groupe de données comprenant une position de consigne définie par la première position du premier vecteur d’espace de stator ainsi que la position réelle de la came saisie par le capteur. Après la première commande il y a une seconde commande du moteur d’actionnement par un second vecteur d’espace de stator. Le second vecteur d’espace de stator est différent du premier vecteur d’espace de stator. La commande, par le second vecteur d’espace de stator produit une rotation de la came dans une seconde direction opposée à la première direction. Ainsi, l’appareil de commande détermine pour chaque groupe de données saisi par le capteur, une seconde position réelle de la came. Au final on obtient ainsi au moins un premier groupe de données et au moins un second groupe de données pour les rotations opposées de la came. En s’appuyant sur le premier groupe de données et le second groupe de données on peut calibrer l’actionneur d’embrayage. Le calibrage consiste notamment à déterminer la relation entre une position angulaire du rotor et une grandeur mesurée par le capteur de manière à pouvoir commuter le moteur d’actionnement en se fondant sur les valeurs de mesure fournies par le capteur. Pendant la première commande et la seconde commande, la came tourne de sorte que l’élément d’actionnement est principalement appliqué contre la plage de calibrage de la came. L’expression « principalement » signifie notamment que pour la plus grande partie de la rotation de la came pendant la première commande et la seconde commande, l’élément d’actionnement est appliqué contre la plage de calibrage. De façon préférentielle, l’élément d’actionnement s’applique sur au moins 70% et notamment sur au moins 80% de l’angle de rotation total décrit par la came pendant la première commande et la seconde commande contre la plage de calibrage. En variante ou en plus, au moins 70% et notamment 80% des mesures sont faites pour obtenir le premier groupe de données et le second groupe de données pendant que l’élément d’actionnement est appliqué contre la plage de calibrage.

De manière avantageuse, l’appareil de commande assure la première commande et la seconde commande pour que l’élément d’actionnement soit exclusivement appliqué contre la plage de calibrage de la came. Cela permet un calibrage très précis et notamment extrêmement précis car grâce à la plage de calibrage, l’élément d’actionnement reste immobile et ainsi il n’y a pas de force externe à l’exception du frottement et des autres défauts de linéarité.

Le moteur d’actionnement est de préférence un moteur à courant continu sans collecteur. En variante ou en plus, le moteur d’actionnement est de préférence un moteur sans capteur ou un moteur sans capteur de position ou sans capteur d’angle de rotation ou sans capteur d’état. On utilise de préférence un moteur qui ne comporte aucun capteur. Néanmoins, le moteur peut avoir un capteur de température. En résumé, le moteur d’actionnement est très simple et économique et il ne comporte pas de pièces d’usures telles que des balais.

La came présente à côté de la plage de calibrage, une plage d’actionnement. La plage d’actionnement fait suite à la plage de calibrage et de préférence elle la rejoint directement. D’une manière particulièrement avantageuse, la came présente néanmoins une plage neutre, mais l’élément d’actionnement ne s’applique pas contre la plage neutre de la came. De façon préférentielle, la came tourne toujours dans une première direction et ensuite dans une seconde direction opposée à la première pour débrayer l’embrayage et ensuite l’embrayer de nouveau. La plage de calibrage et la plage d’actionnement correspondent globalement à une plage angulaire de came au maximum de 330° et de préférence au maximum de 300°. Ainsi, la plage neutre correspond au moins à 30° et de préférence au moins à 60°. La plage neutre permet notamment d’installer des éléments de butée pour limiter le mouvement de la came et ainsi celui de l’élément d’actionnement.

Enfin, et de manière préférentielle, la plage de calibrage s’étend au minimum sur une première plage angulaire et au maximum sur une seconde plage angulaire de la came. La première plage angulaire correspond à une rotation de la came produite par une rotation complète du rotor du moteur d’actionnement. En particulier, le moteur d’actionnement et la came sont reliés par un dispositif de transmission de sorte que la rotation complète de la came ne coïncide pas nécessairement avec une rotation complète du rotor. La seconde plage angulaire correspond à une rotation de la came pour une rotation d’un tour et demi du rotor du moteur d’actionnement. Cela garantit que la rotation de la came ou du rotor du moteur d’actionnement, nécessaire au calibrage, pourront toujours se faire sans que l’élément d’actionnement ne quitte la plage de calibrage de la came. Cela garantit que la rotation de la came nécessaire au calibrage pourra se faire sans qu’une charge externe ne soit appliquée par l’élément d’actionnement sur le moteur d’actionnement. 11 en résulte un calibrage extrêmement précis et fiable. En limitant la plage de calibrage à la première plage angulaire, cela garantit en même temps une plage d’actionneur maximale. La place disponible sur la came est ainsi utilisée de manière optimale.

Dessins

La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l’aide d’un exemple d’actionneur d’embrayage représenté dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique d’un mode de réalisation d’un actionneur d’embrayage selon l’invention, et la figure 2 est un graphique représentant la pente de la came de l’actionneur d’embrayage de l’exemple de réalisation.

Description d’un mode de réalisation

La figure 1 montre un actionneur d’embrayage 1 selon un mode de réalisation de l’invention. L’actionneur d’embrayage 1 commande l’embrayage 7. Pour cela, un élément d’actionnement 5 de l’actionneur d’embrayage 1 effectue un mouvement de translation 200 (double flèche). La translation 200 est transmise à l’embrayage 7 pour un système hydraulique 13 de façon à embrayer et débrayer l’embrayage 7. L’embrayage 7 permet de couper ou de relier l’arbre d’entrée 14 et l’arbre de sortie 15 ; l’arbre d’entrée 14 est de préférence relié au moteur et l’arbre de sortie 15 de préférence à la sortie. Entre l’élément d’actionnement 5 et l’embrayage 7 on peut avoir avantageusement d’autres éléments de transmission de force, autres que le système hydraulique 13.

Une came 3 permet de générer le mouvement de translation 200 de l’élément d’actionnement 5. La came 3 a un centre de rotation 10 autour duquel tourne cette came 3. Le mouvement de rotation de la came 3 est assuré par un moteur d’actionnement 2. L’arbre de sortie 9 du moteur 2 est relié par un dispositif de transmission 4 à la came 3. Ainsi, la rotation du rotor 11 du moteur d’actionnement 2 se transforme en une rotation de la came 3. Pour cela, le dispositif de transmission 4 a un rapport de transmission prédéfini.

Pour transformer la rotation 100 de la came 3 en un mouvement de translation 200 de l’élément d’actionnement 5, cet élément d’actionnement 5 est appliqué contre la came 3. De plus, l’élément d’actionnement 5 est monté de façon à exécuter seulement un mouvement axial selon son axe géométrique. Ce mouvement axial correspond à la translation 200.

La figure 2 montre la courbe, c’est-à-dire la pente de la came 3. La came 3 a une zone d’actionnement 400 et une zone de calibrage 300 qui fait suite à la zone d’actionnement 400. .La zone de calibrage 300 est la plage de la came 3 dont le rayon est constant. Cela apparaît dans le diagramme de la figure 2. Dans ce diagramme, l’axe des abscisses représente l’angle de rotation de la came 3. L’axe des ordonnées représente le déplacement de l’élément d’actionnement 5. Il apparaît ainsi que la came 3 a une pente constante dans la plage d’actionnement 400, ce qui correspond à une relation linéaire entre la rotation 100 et la translation 200. Dans la plage de calibrage 300 il n’y a pas de translation 200 malgré la rotation 100 de la came 3. En première approximation, dans un modèle sans dispositif de transmission 4 entre le moteur d’actionnement 2 et la came 3, cela correspond au couple de charge transmis par l’embrayage 7 au moteur d’actionnement 2, c’est-à-dire au produit de la force de poussée agissant sur l’élément d’actionnement 5 et de la pente de la came 3. Ainsi, dans la plage de calibrage 300, comme il n’y a pas de pente, il n’y a pas de couple de charge appliqué au moteur d’actionnement 2. Cela simplifie le calibrage du moteur d’actionnement 2 car on évite ainsi les influences parasites telles que le couple de charge. De même, s’il y a un dispositif de transmission 4, cela ne change en principe rien au modèle.

Le moteur d’actionnement 2 est de préférence un moteur à courant continu sans balai avec un rotor lia excitation permanente et un stator 12. Le stator 12 a de préférence un ensemble d’électroaimants qui génèrent un champ magnétique. Ainsi, on a notamment une commutation électrique du moteur d’actionnement 2. Pour commander le moteur 2 on utilise notamment le vecteur d’espace de stator. Le vecteur d’espace de stator est dans une relation mathématique fixe avec le champ magnétique généré par le stator. Ainsi, le vecteur d’espace de stator est une représentation du champ magnétique du stator.

Dans un système d’axes de coordonnées fixes par rapport au stator, on commande le moteur 2 pour que le vecteur d’espace du stator 12 tourne et crée un champ magnétique tournant. Le rotor 11 à excitation permanente s’oriente selon le champ magnétique tournant du stator ce qui crée ainsi le mouvement relatif entre le stator 12 et le rotor 11.

Pour avoir une rotation continue il faut, comme décrit ci-dessus commuter électriquement le stator 12. Cette commutation électrique nécessite la connaissance de la position actuelle (instantanée) du rotor 11 ; cela se fait habituellement par la mesure faite par un capteur de position de rotor. Toutefois, le montage et le fonctionnement d’un capteur ou détecteur de position de rotor constituent une solution très complexe et c’est pourquoi on évite un tel capteur. Bien plus, on commute à l’aide d’un capteur 6 qui saisit le mouvement de rotation de la came 3 ce qui nécessite que partant du signal du capteur 6, on détermine la position effective du rotor 11. Pour cela il faut un calibrage.

Une unité de commande 8 permet d’effectuer le calibrage. L’unité de commande 8 est reliée électriquement au capteur 6 et peut ainsi recevoir les signaux du capteur 6. L’unité de commande 8 est conçue pour commander le moteur 2. Pour commander le moteur d’actionnement 2, on utilise notamment un vecteur d’espace de stator. Le vecteur d’espace de stator est dans une relation mathématique fixe avec le champ magnétique généré par le stator 12. 11 est prévu que le vecteur d’espace de stator tourne dans un système d’axes de coordonnées fixe par rapport au stator, ce qui donne un champ magnétique tournant. Ce champ magnétique tournant permet d’aligner le rotor 12 qui est ainsi entraîné en rotation par le champ magnétique tournant.

On a tout d’abord une première commande du moteur d’actionnement 2 avec un premier vecteur d’espace de stator. Ensuite, on a une seconde commande du moteur d’actionnement 2 avec un second vecteur d’espace de stator. Le premier vecteur d’espace de stator et le deuxième vecteur d’espace de stator diffèrent en ce qu’ils tournent dans des directions opposées dans le système d’axes de coordonnées fixes par rapport au stator. Ainsi, la rotation du rotor 11 du moteur d’actionnement 2 se fait dans des directions opposées. Pendant la première commande et la seconde commande, la vitesse angulaire du premier vecteur d’espace de stator et celle du second vecteur d’espace de stator sont notamment identiques. 11 est prévu en outre que la première commande et la seconde commande font tourner la came du même angle. En particulier, on tourne la came 3 pour que le rotor 12 du moteur d’actionnement 2 effectue au moins une rotation complète. La commutation est effectuée de préférence à l’aveugle pendant la première commande et la seconde commande ; cela signifie que l’on effectue une commutation selon une consigne dépendant du temps et obtenue à partir de la vitesse angulaire du vecteur d’espace de stator, sans tenir compte de la position effective du rotor 12.

Pendant la première commande on détermine au moins un premier groupe de données. Le premier groupe de données contient la première position du premier vecteur d’espace et la position réelle correspondante, saisie par le capteur 6 de la came 3. De façon avantageuse, on saisit un ensemble de premiers groupes de données et d’une manière particulièrement préférentielle, on fait une mesure continue avec le capteur 6 et un dispositif de commutation continue correspondant pour la position du premier vecteur d’espace de stator. La même remarque s’applique à la seconde commande. Ainsi, on détermine au moins un second groupe de données ; le second groupe de données correspond à une seconde position du second vecteur d’espace de stator et une seconde position réelle correspondante de la came 3 saisie par le capteur 6.

Après la saisie du premier groupe de données et du second groupe de données on fait une moyenne pour calculer les positions réelles résultantes de la came 3. Cela consiste à comparer un premier groupe de données et un second groupe de données, sachant que dans un intervalle de tolérance il y a des concordances entre les premières positions de vecteur d’espace et les secondes positions de vecteur d’espace. Si ces positions du vecteur d’espace doivent être identiques, il faut ainsi déterminer une valeur moyenne à partir de la première position réelle correspondante et de la seconde position réelle de la came 3. Ainsi, pour chaque position identique du vecteur d’espace, c’est-à-dire du premier vecteur d’espace de stator et du second espace de stator, on applique une première position réelle et une seconde position réelle pour le premier vecteur d’espace de stator et le second vecteur d’espace de stator, et on dispose d’une position réelle.

La première commande et la seconde commande aboutissent respectivement à une rotation opposée du rotor 11. En faisant la moyenne de la première position réelle et de la seconde position réelle de la came 3 on fait la moyenne de l’influence des frottements et autres éléments de non linéarité qui, pour la rotation de la came 3, se produisent de la même manière dans les deux directions avec toutefois des signes algébriques différents. Ainsi, en faisant la moyenne on a un calibrage très précis car on fait la moyenne des facteurs d’influence.

Il est en outre prévu d’effectuer la première commande et la seconde commande par la rotation 100 de la came 3 pour que l’élément d’actionnement 5 s’applique toujours contre la zone de calibrage 300 de la came 3. Il en résulte que pendant la première commande et la seconde commande, l’élément d’actionnement 5 n’est pas déplacé. Ainsi, aucun couple de charge n’est appliqué au moteur d’actionnement 2 à l’exception des pertes par frottement évoquées ci-dessus et d’autres éléments non linéaires. Cela permet de calibrer, de façon que pour chaque position réelle résultante de la came 3, la position du vecteur d’espace correspondant puisse être considérée comme la position du rotor 11. Selon l’invention, pour la position réelle résultante, la première position du vecteur d’espace et la seconde position du vecteur d’espace sont identiques. Ainsi, on peut établir une courbe caractéristique représentant la rotation 11 du rotor en fonction de la position mesurée de la came 3 par le capteur 6. C’est pourquoi on peut commuter le moteur d’actionnement 2 avec le capteur 6 en ce que le signal de capteur 6 est converti en une position du rotor 11 par les données contenant le calibrage et notamment à l’aide d’une courbe caractéristique.

Les procédés de base pour calibrer le moteur d’actionnement 2 sont connus de l’état de la technique. C’est pourquoi il faut tenir compte, en particulier, toujours de l’évaluation fondée sur modèle pour des couples de charge externes, agissant sur le moteur d’actionnement 2. En variante, comme dans les documents évoqués dans le préambule, on a une succession compliquée d’opérations de calibrage. La solution selon l’invention qui a été détaillée dans l’exemple de réalisation décrit, permet un calibrage rapide, économique et sans entretien de l’actionneur d’embrayage 1.

Cela se fait avec la plage de calibrage 300. La plage de calibrage de la came 3 correspond à un rayon constant alors que la plage d’actionnement 400 qui fait suite à la plage de calibrage 300 a un rayon croissant ou décroissant notamment décroissant de façon continue. La plage de calibrage 300 comporte ainsi au moins une première plage angulaire de déplacement de la came 3 lorsque le rotor 11 du moteur d’actionnement 2 effectue une rotation au moins complète. En outre, il est prévu de réaliser la came 3 pour que la plage de calibrage 300 balaye au maximum une plage angulaire autour de la came 3 lorsque le rotor 11 effectue une rotation de 1,5 fois. D’une part, cela garantit ainsi que le calibrage sera effectué en toute sécurité et de manière fiable et d’autre part, cela permet de ne pas détériorer le fonctionnement de l’actionneur d’embrayage 1 par une plage de calibrage 300 trop grande. La plage de calibrage 300 et la plage d’actionnement 400 forment en combinaison une plage angulaire d’un maximum de 330°. De façon préférentielle, cette plage angulaire est au maximum de 300°. Ainsi, une rotation 100 dans la première direction sert à embrayer l’embrayage 7 alors qu’une rotation 100 dans la direction opposée sert à débrayer l’embrayage 7. La rotation de la came sur 360° n’est pas possible. Cela permet une utilisation simple et garantie de l’actionneur d’embrayage 1.

NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 1 Actionneur d’embrayage 2 Moteur d’actionnement / moteur d’actionnement 3 Came 4 Dispositif de transmission 5 Elément de commande 6 Capteur 7 Embrayage 10 Centre de rotation de la came 11 Rotor / position du rotor 12 Stator 14 Arbre d’entrée 15 Arbre de sortie 100 Rotation de la came 200 Translation de l’élément d’actionnement 300 Plage de calibrage 400 Plage d’actionnement

Claims (12)

1. REVENDICATIONS 1°) Procédé de calibrage d’un actionneur d’embrayage (1) comportant • un moteur d’actionnement (2) avec rotor à excitation permanente (11) et un stator (12), • une came (3) entraînée en rotation par le moteur d’actionnement (2), • un élément d’actionnement (5) appliqué contre la came (3) et coulissé axialement par la came (3) suivant son axe longitudinal et, • un capteur (6) pour détecter la position de la came (3), l’élément d’actionnement (5) embrayant et/ou débrayant l’embrayage (7), procédé caractérisé en ce qu’il consiste à : • effectuer une première commande du moteur d’actionnement (2) avec un premier vecteur d’espace de stator pour faire tourner la came (3) dans une première direction et déterminer au moins un premier groupe de données composé d’une première position du premier vecteur d’espace de stator et une première position réelle de la came (3) correspondante, détectée par le capteur (6), • effectuer une seconde commande du moteur d’actionnement (2) avec un second vecteur d’espace de stator différent du premier vecteur d’espace de stator pour faire tourner la came (3) dans une seconde direction opposée à la première direction et déterminer au moins un second groupe de données comprenant la seconde position du second vecteur d’espace de stator et la seconde position réelle de la came (3) correspondante, détectée par le capteur (6), et • calibrer l’actionneur d’embrayage (1) en se fondant sur le premier groupe de données et le second groupe de données ainsi obtenus, • en faisant tourner la came (3) par la première commande et la seconde commande pour que l’élément d’actionnement (5) s’applique principalement contre une zone de calibrage (300) de la came (3) dont le rayon de la came est constant, et • le vecteur d’espace de stator représentant le champ magnétique du stator (12).
2. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’ on effectue la première commande et la seconde commande pour que la came (3) tourne de façon que rélément d’actionnement (5) s’applique exclusivement contre la zone de calibrage (300) de la came.
3. 3°) Procédé selon l’une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l’on effectue la première commande et/ou la seconde commande du moteur d’actionnement (2) pour une rotation de la came (3) de la même valeur angulaire.
4. 4°) Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première commande et la seconde commande correspondent à une vitesse angulaire constante du premier vecteur d’espace de stator et du second vecteur d’espace de stator.
5. 5°) Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que pour chaque position concordante du premier vecteur d’espace et du second vecteur d’espace, on calcule la position réelle résultante de la came (3) en faisant la moyenne de la première position réelle et de la seconde position réelle correspondantes.
6. 6°) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le calibrage consiste à calculer une fonction mathématique et/ou une ligne de caractéristiques représentant la position angulaire du rotor (11) en fonction des positions réelles résultantes de la came (3).
7. 7°) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que pour le calibrage on considère la position angulaire du rotor (11) comme la position du vecteur d’espace pour le premier vecteur d’espace de stator et/ou le second vecteur d’espace de stator.
8. 8°) Actionneur d’embrayage (1) comportant • un moteur d’actionnement (2) avec un rotor (11) à excitation permanente et un stator (12), • une came (3) entraînée en rotation par le moteur d’actionnement (2), • un élément d’actionnement (5) appliqué contre la came (3) et coulissé axialement le long de son axe longitudinal par la came (3) et, • un capteur (6) pour saisir l’orientation de la came (3), • une unité de commande (8) pour ** effectuer une première commande du moteur d’actionnement (2), avec un premier vecteur d’espace de stator pour tourner la came (3) dans une première direction et déterminer au moins un premier groupe de données composé de la première position du premier vecteur d’espace de stator et de la première position réelle de la came (3) correspondante, saisie par le capteur (6), ** une seconde commande du moteur d’actionnement (2) avec un second vecteur d’espace de stator différent du premier vecteur d’espace de stator pour faire tourner la came (3) dans une seconde direction opposée à la première direction et déterminer au moins un second groupe de données comprenant la seconde position du second vecteur d’espace de stator et la seconde position réelle de la came (3), correspondante, détectée par le capteur (6), et ** calibrer l’actionneur d’embrayage (1) en se fondant sur le premier groupe de données et le second groupe de données ainsi obtenus, • l’embrayage (7) étant embrayé et/ou débrayé par l’élément d’actionnement (5), • la came (3) ayant une plage de calibrage (300) dont le rayon de came (3) est constant, • la première commande et la seconde commande se faisant chaque fois de façon que la came (3) tourne pour que l’élément d’actionnement (5) s’applique principalement contre la plage de calibrage (300) de la came, et • le vecteur d’espace de stator représentant le champ magnétique du stator (12).
9. 9°) Actionneur d’embrayage (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’ on effectue la première commande et la seconde commande pour faire tourner la came (3) de façon que l’élément d’actionnement (5) soit appliqué exclusivement contre la plage de calibrage (300) de la came.
10. 10°) Actionneur d’embrayage (1) selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le moteur d’actionnement (2) est un moteur sans capteur.
11. 11°) Actionneur d’embrayage (1) selon l’une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que la came (3) présente une plage d’actionnement (400) adjacente à la plage de calibrage (300) et ayant un rayon croissant et/ou décroissant de façon continue, la plage de calibrage (300) et la plage d’actionnement (400) couvrant ensemble une plage angulaire au maximum de 330° et de préférence au maximum de 300°.
12. 12°) Actionneur d’embrayage (1) selon l’une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que la plage de calibrage (300) s’étend au minimum sur une première plage angulaire et au maximum sur une seconde plage angulaire de la came (3), la première plage angulaire correspondant à une rotation de la came pour une rotation complète du rotor (11) du moteur d’actionnement (2) alors que la seconde plage angulaire correspond à une rotation de la came (3) par une rotation d’un et demi tour complet du rotor (11) du moteur d’actionnement (2).