WO2015078574A2 - Utilisation d'un dispositif électronique de commande d'un moteur a courant continu pour piloter deux charges en appel et maintien - Google Patents

Utilisation d'un dispositif électronique de commande d'un moteur a courant continu pour piloter deux charges en appel et maintien Download PDF

Info

Publication number
WO2015078574A2
WO2015078574A2 PCT/EP2014/003131 EP2014003131W WO2015078574A2 WO 2015078574 A2 WO2015078574 A2 WO 2015078574A2 EP 2014003131 W EP2014003131 W EP 2014003131W WO 2015078574 A2 WO2015078574 A2 WO 2015078574A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
terminal
switch
control
load
signal
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/003131
Other languages
English (en)
Other versions
WO2015078574A3 (fr
Inventor
Jacques Rocher
Philippe Avian
Original Assignee
Continental Automotive France
Continental Automotive Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive France, Continental Automotive Gmbh filed Critical Continental Automotive France
Priority to CN201480064302.3A priority Critical patent/CN105745424B/zh
Priority to US15/038,644 priority patent/US9935570B2/en
Publication of WO2015078574A2 publication Critical patent/WO2015078574A2/fr
Publication of WO2015078574A3 publication Critical patent/WO2015078574A3/fr

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/03—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors
    • H02P7/05—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors by means of electronic switching
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3005—Details not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P31/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors not provided for in groups H02P1/00 - H02P5/00, H02P7/00 or H02P21/00 - H02P29/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/2017—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils using means for creating a boost current or using reference switching
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2024—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit the control switching a load after time-on and time-off pulses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/2068—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the circuit design or special circuit elements
    • F02D2041/2072—Bridge circuits, i.e. the load being placed in the diagonal of a bridge to be controlled in both directions

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device, initially designed to control a DC motor, and its adaptation to make it able to control two loads in a call and hold mode (in English: "peak and hold").
  • a call and hold command makes it possible, in a known manner, to reach a given current in an inductive load and to maintain this current for a determined duration.
  • This is typically done by a control train comprising a first call phase where a DC voltage is applied to the load for a given call duration so that the desired current is reached followed immediately after the call phase.
  • a second holding phase during which said previously obtained current is maintained by applying a maintenance voltage to the load, typically in the form of a pulse width modulated signal.
  • the duration of the holding phase is determined by the desired duration of presence of said current.
  • Such a control is advantageous in that it makes it possible to determine with precision the duration during which said current is reached or exceeded.
  • a call and hold command is conventionally used to control an inductive load, such as a coil actuating a movable member such as a pump or a valve.
  • the given current is then the current realizing a control, for example of opening, of the organ.
  • the duration of presence of a current greater than the given current is thus indicative of the opening time of the organ.
  • the accuracy of this duration allows the accuracy of the throughflow.
  • a particular application of such a control is the control of fuel injectors for an internal combustion engine.
  • the duration of a control train, equal to the duration of the call phase added to the duration of the holding phase can be directly related to the duration of presence of a current greater than the opening current and thus to the amount of fuel injected, the section of the orifice of the injector and the fuel supply pressure of the injector being known.
  • An object of the present invention is to provide an electronic device adapted to perform a call and hold command, from an electronic device initially designed to achieve a DC motor control, modified according to the invention to meet this requirement. new function.
  • Such an existing component initially is much more widespread than the electronic devices dedicated to the realization of the command "call and maintenance" and is less expensive.
  • an electronic device able to control a DC motor, of the type comprising four controlled switches arranged according to an "H-bridge", a left upper switch having its first terminal connected to a high potential, a right upper switch having its first terminal connected to the high potential, a lower left switch having its first terminal connected to a low potential, a lower right switch having its first terminal connected to the low potential, the second terminal of the upper left switch being connected to the second terminal of the lower left switch, the second terminal of the upper right switch being connected to the second terminal of the lower right switch, is modified by cutting the connection between the second terminal of the upper left switch and the second terminal of the lower left switch, so that you can connect a first load between the second terminal of the upper left switch and the second terminal of the lower left switch, and cutting the connection between the second terminal of the upper right switch and the second terminal of the lower right switch, such that a second load can be connected between the second terminal of the upper right switch and the second terminal of the lower right switch.
  • the second terminal of the upper left switch and the second terminal of the upper right switch are still connected by two diodes in series, anode against anode, the point common to the two anodes being connected to the low potential.
  • the device further comprises an input terminal block modified to receive a first pulse width modulated control signal adapted to control the first load, a first authorization signal indicating the beginning and the end of the control of the first load. the first load, a second pulse width modulated control signal adapted to control the second load, and a second authorization signal indicating the start and end of control of the second load, said first control signal being transmitted to the control terminal of one of the upper left switch or the lower left switch, said first authorization signal being transmitted to the control terminal of the other of the upper left switch or the lower left switch , said second control signal being transmitted to the control terminal of one of the upper right switch or the lower right switch, and said second authorization signal being transmitted to the control terminal of the other one of the upper right switch or the lower right switch.
  • the invention also relates to a method of using such an electronic device, for controlling two charges in a call and hold mode, comprising the steps of: connecting a first load between the second terminal of the upper left switch and the second terminal of the lower left switch, controlled by means of a first pulse width modulated control signal applied to the control terminal of one of the upper left switch or the lower left switch, controls the means of a first authorization signal applied to the control terminal of the other of the upper left switch or the lower left switch, connection of a second load between the second terminal of the upper right switch and the second terminal of the lower right switch, control by means of a second pulse width modulated control signal applied to the control terminal of one of the switch upper right or the lower right switch, control by means of a second authorization signal applied to the control terminal of the other of the upper right switch or the lower right switch.
  • a control signal is at the high level, from the beginning of a call and hold control train and throughout the duration of a call phase, said duration being determined so as to reach or exceed a given current, then is modulated throughout the duration of a subsequent holding phase, so as to substantially maintain said current to the end of the control train.
  • an authorization signal is at the high level at least between before the start of a command train and after the end of the command train.
  • FIGS. 1 and 2 illustrate, by two schematic diagrams, the use of an H-bridge for controlling a DC motor in one direction, respectively in the opposite direction,
  • FIG. 3 illustrates a schematic diagram of a H bridge modified to accommodate two loads
  • FIG. 4 illustrates a wiring diagram of an electronic device capable of driving a DC motor, connected to a DC motor,
  • FIG. 5 illustrates a wiring diagram of an electronic device capable of driving a DC motor, modified to receive two loads, connected to a DC motor
  • FIG. 6 illustrates a wiring diagram of an electronic device able to control a DC motor, modified to receive two loads, connected to two such loads and equipped with freewheeling diodes
  • FIG. 7 illustrates a call and hold command
  • an H-bridge is an arrangement of four generally identical electronic components connected together by means of connectors describing an H. If said four components are four switches R1-R4 arranged around a load disposed in the central branch of the H, such an H bridge is typically used to reverse the direction of the voltage across the load, here for example a motor M.
  • each of the four switches R1-R4 comprises a first terminal, generically denoted “a” and a second terminal generically denoted “b".
  • the first terminal of the first switch R1 is denoted R1a.
  • the H bridge comprises an upper left switch R1 having its first terminal R1 connected to a high potential + V, a right upper switch R2 having its first terminal R2a connected to the high potential + V, a lower left switch R3 having its first terminal. R3a connected to a low potential -V, a lower right switch R4 having its first terminal R4a connected to the low potential -V.
  • the second terminal R1b of the upper left switch R1 is connected to the second terminal R3b of the lower left switch R3, and for the right branch forming a second bar.
  • the second terminal R2b of the upper right switch R2 is connected to the second terminal R4b of the lower right switch R4.
  • the load M is connected between the point common to the second terminal R1b of the upper left switch R1 and the second terminal R3b of the lower left switch R3, and the point common to the second terminal R2b of the upper right switch.
  • R2 and the second terminal R4b of the lower right switch R4 thus forming the horizontal bar of H.
  • An electronic device 1, able to control a DC motor M typically comprises an H bridge comprising four such switches R1-R4.
  • these switches R1-R4 are able to be controlled and include a terminal additional command generically indicated "c".
  • Such switches R1-R4 controllable are, for example, made by transistors.
  • a device 1 for controlling a DC motor M, such a device 1 is used by means of two signals: a signal indicating the torque and a signal indicating the direction of rotation.
  • the direction of rotation signal is typically an on-off signal, comprising two states, a first state is associated with a first direction of rotation, this first state controls said first direction of rotation, a second state is associated with a second direction of rotation. rotation, opposite the first, this second state controls said second direction of rotation.
  • the electronic device 1 is able to analyze the direction signal and to configure the H-bridge accordingly. For a first direction of rotation, a first diagonal pair of switches R1 and R4 or R2 and R3 is used. It is assumed that the controlled direction corresponds to the diagonal pair R1 and R4.
  • the switches R2, R3 of the other diagonal pair are kept open by lack of control.
  • the torque signal is then used to control at least one of the two switches R1 and / or R4 and thus apply the torque signal to the motor M in a first direction.
  • the torque signal is conventionally an all-or-nothing signal modulated in pulse width.
  • This torque signal is applied to the control terminal "c" of one of the two switches R1 or R4 such that this switch is closed when said torque signal is in the high state.
  • the other of the two switches R1 or R4 is controlled so as to be closed at least when the first switch is closed.
  • this second signal is at least the same as the torque signal and the maximum identical to a constant signal at the high level.
  • the load M is subjected to a potential difference according to a timing diagram whose shape copies the torque signal.
  • the diagonal pair of switches R1, R4 is replaced by the other diagonal pair of switches R2, R3.
  • the switch R2 is controlled by the signal previously controlling the switch R1 and the switch R3 is controlled by the signal previously controlling the switch R4.
  • such an electronic control device 1 for controlling a DC motor M thus typically comprises such an H-bridge comprising four controlled switches R1-R4, an output terminal block 3 enabling the load to be connected.
  • M and typically comprising two terminals, an input terminal block 2 adapted to accommodate at least one sense signal, here referred to as "DIR” and a torque signal referred to herein as "Puise”.
  • DIR sense signal
  • Puise torque signal
  • said processing unit 4 is able to decode the direction signal and to choose a bridge configuration accordingly, to steer the torque signal to the corresponding switch or switches R1-R4, or to create or adapt the second signal, etc.
  • This processing unit 4 can be controlled / configured by means of on-off control signals or by means of a bus capable of transmitting commands and parameters.
  • an SPI bus is illustrated, with its interface signals Sck, SDI, SDO, CSel.
  • Such an electronic device 1 is not, originally, able to be used to perform a call and hold command. However, according to a particularly ingenious finding of the inventor, he may, subject to modification, become.
  • this modification includes several operations.
  • a first modification operation applicable to the H-bridge itself consists in cutting the connection between the second terminal R1 b of the upper left switch R1 and the second terminal R3b of the lower left switch R3. These two terminals R1b, R3b are initially connected and form a vertical branch of the H. At this point, in the initial device, is connected a first terminal of the motor M.
  • This connection being typically performed by an integrated circuit requires an internal modification to said integrated circuit.
  • This modification is typically accompanied by an output of each of these two terminals R1b, R3b, now separated, on a modified output terminal block 3, as illustrated in FIGS. 5 and 6.
  • This output terminal block 3 is thus indicative of the modified pinout of the integrated circuit.
  • a first load B1 for example inductive, which it is desired to control on call and hold, between the second terminal R1b of the upper left switch R1 and the second R3b terminal of the lower left switch R3.
  • the first operation also comprises, in a similar manner for the right vertical branch, a break in the link between the second terminal R2b of the upper right switch R2 and the second terminal R4b of the lower right switch R4.
  • a second terminal of the motor M is connected. This modification is typically accompanied by an output of each of these two terminals R2b, R4b, now separated, on a modified output terminal block 3. as shown in Figures 5 and 6.
  • a second load B2 for example inductive, which one wishes to control on call and maintaining, between the second terminal R2b of the upper right switch R2 and the second terminal R4b of the lower right switch R4.
  • the output terminal block 3 is thus modified in that it goes from two to four points.
  • the two initial points are a common point R1 b / R3B and a common point R2B / R4b for connecting the two terminals of the motor M.
  • the duplication of these two points makes it possible to obtain the four points.
  • the four points after modifications are RI b, R3b, R2b and R4b, making it possible to connect a first load B1 between R1b and R3b and a second load B2 between R2b and R4b.
  • Figure 3 shows a block diagram of such an assembly.
  • an electronic device 1 for controlling a DC motor M can make it possible to produce an electronic device 1 able to control in call mode and maintaining one or two charges B1, B2, completely independently.
  • a second load is not mandatory and the modified device can be used to drive on call and maintain a single load B1 or B2.
  • two charges B1, B2 can be controlled by a single modified electronic device 1.
  • injector control application for an internal combustion engine this is advantageous in that the number of injectors ordered is most often even.
  • the modification may include a second operation.
  • a freewheeling diode D1, D2. This is more particularly illustrated in FIG. 6. This is done for the first load B1 by connecting the second terminal R1b of the upper left switch R1 to the low potential -V via a first diode D1 oriented in such a way that its anode is connected to the low potential -V.
  • the second terminal R2b of the upper right switch R2 is connected to the low potential -V via a second diode D2 oriented so that its anode is connected to the low potential -V.
  • the second terminal R1 b of the upper left switch R1 and the second terminal R2b of the upper right switch R2 are connected by two diodes D1, D2, connected in series, head to tail anode against anode, and the point common P at both anodes is connected to the low potential -V.
  • This operation optional addition of diodes D1. D2 freewheel, is shown in dashed line in the block diagram of Figure 3.
  • Such a diode D1, D2 makes it possible to demagnetize the energy stored in a load B1, B2 when the control is stopped, at the end Tf of a control train TC, when it is desired to cut the current I in this charge B1, B2.
  • the load B1, B2 produces a reverse voltage and operates as a generator.
  • the diode D1. D2 in parallel with the load B1, B2 then allows the conduction of the current, which then passes the load B1, B2 in the diode D1, D2.
  • the conduction of the diode D1, D2 limits the voltage across the load to about 0.7V. In the absence of this diode D1, D2, the load B1, B2 would produce an overvoltage at its terminals creating a breakdown current in the recently opened switches R1-R4.
  • the signals necessary for controlling one or two loads B1, B2, in call and hold mode are different in type and in number of the signals used to drive a DC motor M. It is therefore necessary to modify the input terminal block 2 to make it suitable for receiving these signals.
  • Each of the charges B1, B2 can be controlled by means of two signals: a control signal C1, C2 and an authorization signal A1, A2. Also the modified input terminal 2 is able to accommodate a first control signal C1 and a first authorization signal A1 used to drive the first load B1 and a second control signal C2 and a second authorization signal A2 used to pilot the second load B2.
  • a control signal C1, C2 is used in connection with an authorization signal A1, A2 associated with it, to carry out a command call and maintain a load B1. B2.
  • Both charges B1. B2 being controlled independently, the pair of first signals C1, A1 is completely independent of the pair of second signals C2, A2.
  • a control signal C1, C2 is a signal containing the control information necessary for carrying out a call and hold command. It is typically a pulse width modulated signal (in English: “Puise Modulated Width” or "PWM”), ie a signal comprising two states: a low state and a high state, the information being contained. and represented by the times and times (pulse width) where the signal is high.
  • PWM Pulise Modulated Width
  • An authorization signal A1, A2 is a signal comprising two states: a low state and a high state, the information is temporal and is contained in the times when the signal is in the high state, either in the instants or the signal changes state.
  • a call and hold command is intended to create a current curve I of the form illustrated in the diagram located in the third line. in a load B1, B2, typically inductive.
  • This curve I is characterized by TC control trains, one of which is shown, for each interval where a member is controlled.
  • a member is for example a valve, associated with the load B1, B2, which can then be a coil B1, B2 actuating said valve.
  • the valve is controlled, for example in the open position. The rest of the time the valve is not controlled and is in the rest position, for example in the closed position.
  • a control thus alternates non-control phases where the applied voltage is substantially zero and TC control trains.
  • Such a control train TC comprises a first call phase.
  • this phase which starts at the initial time Ti, the load B1, B2 is continuously applied a voltage, so that the current I reaches and exceeds the desired current Imax as quickly as possible.
  • the voltage is applied during a call duration Ta.
  • the current Imax is assumed to be reached or exceeded in the load B1, B2.
  • a maintenance phase follows the call phase.
  • the voltage is applied according to a pulse width modulation command in order to simply maintain a current I at least equal to the current Imax previously reached.
  • a modulation of the voltage is sufficient to simply compensate for the current drops I due to the progressive discharge of the load B1, B2.
  • This holding phase is continued, by applying the modulated voltage ensuring a current hold during a hold time Tm, as desired. Then, the holding phase stops at the final time Tf, and the applied voltage becomes zero again, soon followed by the current I which becomes lower than the current Imax at time Tf, before canceling out.
  • a control signal C1, C2 similar to the generic signal C of the second line of Figure 7, is used together with a permission signal A1, A2, which is associated with it, similar to the generic signal A of the first line of Figure 7.
  • a load B1, B2 is framed between two associated switches: the two left switches R1 and R3 for the load B1 and the two right switches R2 and R4 for B2 load.
  • the control signal C1, C2 is used to drive one of the two associated switches via its control terminal "c" and the authorization signal A1, A2 is used to drive the other of the two associated switches, via its control terminal "c".
  • the first control signal C1 is sent to the control terminal R1 c of the switch R1 and the first authorization signal A1 is sent to the control terminal R3c of the switch R3 or vice versa
  • the first control signal C1 is sent to the control terminal R3c of the switch R3 and the first authorization signal A1 is sent to the control terminal R1 c of the switch R1.
  • a load B1, B2 is subjected to a voltage, here equal to the difference between the high potential + V and the low potential -V, when its two associated switches are both closed, that is when the control signal C1, C2 and the associated authorization signal A1, A2 are simultaneously in the high state.
  • control signal C1, C2 comprises the pulse width modulated signal corresponding to a control train TC, as shown in curve C of FIG. 7.
  • the signal of FIG. authorization A1, A2 is in the high state for at least the duration of said control train TC, ie between the initial instant Ti and the final instant Tf.
  • the authorization signal A1, A2 is in the high state permanently.
  • the authorization signal A1, A2 is equal to the control signal C1, C2.
  • the authorization signal A1, A2 is used to precisely control the temporality of the call and hold command, in that it makes it possible to determine with precision the initial time Ti of a train of TC command and the final time Tf, a TC control train and thus the important variable which is the duration of the TC control train, equal to the call duration Ta added to the holding time Tm, variable which determines precisely the variable that we wish to control precisely, namely the opening time To, during which the load B1. B2 is crossed by a current I greater than the current Imax, that is between the instant Tf and the instant Ti '.
  • the final instant Tf of a control train TC is determined by the last zero return of the control signal C1, C2, or by the return to zero of the authorization signal A1. A2, the first of two occurring. It is thus possible to use a control signal C1, C2 comprising determined control trains of constant length and / or shape, which are easier to produce, and of varying the control end time Tf by means of the signal d A1, A2 permission, easier to edit. Similarly for the determination of the initial instant Ti, determined by the instant of the first rising edge of a control train TC carried by the signal of C1, C2 command.
  • the authorization signal A1, A2 By using here also the authorization signal A1, A2, the latter having a rising edge delayed relative to the first rising edge of the control signal C1, C2, it is possible, to a certain extent, to delay the start time. call Ti and thus the temporal positioning of the interval To where the load B1, B2 is crossed by a current Imax.
  • control signal C1, C2 comprising identical TC control trains (of the same shape and length) and periodic and thus easy to build and temporally correct by a "fine” command carried out by means of the authorization signal A1, A2 which makes it possible both to delay the initial instant Ti of each control train TC and to determine the final effective time Tf of each control train TC and thus to determine the actual duration.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)

Abstract

Dispositif électronique (1), apte à commander un moteur à courant continu, comprenant un « pont en H » avec un interrupteur supérieur gauche (R1), un interrupteur supérieur droit (R2), un interrupteur inférieur gauche (R3) et un interrupteur inférieur droit (R4), la deuxième borne (R1b) de l'interrupteur supérieur gauche étant reliée à la deuxième borne (R3b) de l'interrupteur inférieur gauche, la deuxième borne (R2b) de l'interrupteur supérieur droit étant reliée à la deuxième borne de l'interrupteur inférieur droit, caractérisé en ce qu'il est modifié en coupant la liaison entre la deuxième borne de l'interrupteur supérieur gauche et la deuxième borne de l'interrupteur inférieur gauche et en coupant la liaison entre la deuxième borne de l'interrupteur supérieur droit et la deuxième borne de l'interrupteur inférieur droit.

Description

Utilisation d'un dispositif électronique de commande d'un moteur à courant continu pour piloter deux charges en appel et maintien
La présente invention concerne un dispositif électronique, initialement prévu pour commander un moteur à courant continu, et son adaptation afin de le rendre apte à commander deux charges selon un mode appel et maintien (en anglais : « peak and hold »).
Une commande appel et maintien permet de manière connue d'atteindre un courant donné dans une charge inductive et de maintenir ce courant pendant une durée déterminée. Ceci est typiquement réalisé par un train de commande comprenant une première phase d'appel où une tension continue est appliquée à la charge pendant une durée d'appel déterminée pour que le courant souhaité soit atteint, suivie, immédiatement après la phase d'appel, d'une deuxième phase de maintien, durant laquelle ledit courant précédemment obtenu est maintenu en appliquant à la charge une tension d'entretien, typiquement sous forme d'un signal modulé en largeur d'impulsion. La durée de la phase de maintien est déterminée par la durée de présence souhaitée du dit courant.
Une telle commande est avantageuse en ce qu'elle permet de déterminer avec précision la durée pendant laquelle ledit courant est atteint ou dépassé. Aussi une commande appel et maintien est-elle classiquement utilisée pour commander une charge inductive, telle une bobine actionnant un organe mobile tel une pompe ou une vanne. Le courant donné est alors le courant réalisant une commande, par exemple d'ouverture, de l'organe. La durée de présence d'un courant supérieur au courant donné est ainsi indicative de la durée d'ouverture de l'organe. Dans le cas d'une vanne, la précision de cette durée permet la précision du débit traversant.
Une application particulière d'une telle commande est la commande d'injecteurs de carburant pour moteur à combustion interne. La durée d'un train de commande, égale à la durée de la phase d'appel ajoutée à la durée de la phase de maintien peut être directement reliée à la durée de présence d'un courant supérieur au courant d'ouverture et ainsi à la quantité de carburant injectée, la section de l'orifice de l'injecteur et la pression d'alimentation en carburant de l'injecteur étant connues.
Il existe actuellement des dispositifs électroniques aptes à réaliser une commande appel et maintien. Cependant, du fait notamment de leur faible diffusion, ils restent encore très onéreux.
Un objet de la présente invention est de réaliser un dispositif électronique apte à réaliser une commande appel et maintien, à partir d'un dispositif électronique initialement conçu pour réaliser une commande de moteur à courant continu, modifié selon l'invention afin de répondre à cette nouvelle fonction. Un tel composant, existant initialement, est beaucoup plus répandu que les dispositifs électroniques dédiés à la réalisation de la commande « appel et maintien » et est moins onéreux.
Pour cela un dispositif électronique, apte à commander un moteur à courant continu, du type comprenant quatre interrupteurs commandés disposés selon un « pont en H », un interrupteur supérieur gauche ayant sa première borne connectée à un potentiel élevé, un interrupteur supérieur droit ayant sa première borne connectée au potentiel élevé, un interrupteur inférieur gauche ayant sa première borne connectée à un potentiel faible, un interrupteur inférieur droit ayant sa première borne connectée au potentiel faible, la deuxième borne de l'interrupteur supérieur gauche étant reliée à la deuxième borne de l'interrupteur inférieur gauche, la deuxième borne de l'interrupteur supérieur droit étant reliée à la deuxième borne de l'interrupteur inférieur droit, est modifié en coupant la liaison entre la deuxième borne de l'interrupteur supérieur gauche et la deuxième borne de l'interrupteur inférieur gauche, de telle manière à pouvoir connecter une première charge entre la deuxième borne de l'interrupteur supérieur gauche et la deuxième borne de l'interrupteur inférieur gauche, et en coupant la liaison entre la deuxième borne de l'interrupteur supérieur droit et la deuxième borne de l'interrupteur inférieur droit, de telle manière à pouvoir connecter une deuxième charge entre la deuxième borne de l'interrupteur supérieur droit et la deuxième borne de l'interrupteur inférieur droit.
Selon une autre caractéristique, la deuxième borne de l'interrupteur supérieur gauche et la deuxième borne de l'interrupteur supérieur droit sont encore connectées par deux diodes en série, anode contre anode, le point commun aux deux anodes étant relié au potentiel faible.
Selon une autre caractéristique, le dispositif comprend encore un bornier d'entrée modifié pour accueillir un premier signal de commande modulé en largeur d'impulsion apte à commander la première charge, un premier signal d'autorisation indiquant le début et la fin de commande de la première charge, un deuxième signal de commande modulé en largeur d'impulsion apte à commander la deuxième charge, et un deuxième signal d'autorisation indiquant le début et la fin de commande de la deuxième charge, ledit premier signal de commande étant transmis à la borne de commande de l'un parmi l'interrupteur supérieur gauche ou l'interrupteur inférieur gauche, ledit premier signal d'autorisation étant transmis à la borne de commande de l'autre parmi l'interrupteur supérieur gauche ou l'interrupteur inférieur gauche, ledit deuxième signal de commande étant transmis à la borne de commande de l'un parmi l'interrupteur supérieur droit ou l'interrupteur inférieur droit, et ledit deuxième signal d'autorisation étant transmis à la borne de commande de l'autre parmi l'interrupteur supérieur droit ou l'interrupteur inférieur droit. L'invention concerne encore un procédé d'utilisation d'un tel dispositif électronique, pour commander deux charges selon un mode appel et maintien, comprenant les étapes de : branchement d'une première charge entre la deuxième borne de l'interrupteur supérieur gauche et la deuxième borne de l'interrupteur inférieur gauche, commande au moyen d'un premier signal de commande modulé en largeur d'impulsion appliqué à la borne de commande d'un parmi l'interrupteur supérieur gauche ou l'interrupteur inférieur gauche, commande au moyen d'un premier signal d'autorisation appliqué à la borne de commande de l'autre parmi l'interrupteur supérieur gauche ou l'interrupteur inférieur gauche, branchement d'une deuxième charge entre la deuxième borne de l'interrupteur supérieur droit et la deuxième borne de l'interrupteur inférieur droit, commande au moyen d'un deuxième signal de commande modulé en largeur d'impulsion appliqué à la borne de commande d'un parmi l'interrupteur supérieur droit ou l'interrupteur inférieur droit, commande au moyen d'un deuxième signal d'autorisation appliqué à la borne de commande de l'autre parmi l'interrupteur supérieur droit ou l'interrupteur inférieur droit.
Selon une autre caractéristique, un signal de commande est au niveau haut, depuis le début d'un train de commande d'appel et de maintien et pendant toute la durée d'une phase d'appel, ladite durée étant déterminée de manière à atteindre ou dépasser un courant donné, puis est modulé durant toute la durée d'une phase de maintien qui suit, de manière à sensiblement maintenir ledit courant jusqu'à la fin du train de commande.
Selon une autre caractéristique, un signal d'autorisation est au niveau haut au moins entre avant le début d'un train de commande et après la fin du train de commande.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins sur lesquels :
- les figures 1 et 2 illustrent par deux schémas de principe, l'utilisation d'un pont en H pour la commande d'un moteur à courant continu dans un sens, respectivement dans le sens opposé,
- la figure 3 illustre un schéma de principe d'un pont en H modifié pour accueillir deux charges,
- la figure 4 illustre un schéma de câblage d'un dispositif électronique apte à piloter un moteur à courant continu, connecté à un moteur à courant continu,
- la figure 5 illustre un schéma de câblage d'un dispositif électronique apte à piloter un moteur à courant continu, modifié pour accueillir deux charges, connecté à un moteur à courant continu, - la figure 6 illustre un schéma de câblage d'un dispositif électronique apte à piloter un moteur à courant continu, modifié pour accueillir deux charges, connecté à deux telle charges et équipé de diodes de roue libre,
- la figure 7 illustre une commande appel et maintien.
Tel qu'illustré aux figures 1 et 2 un pont en H est un arrangement de quatre composants électroniques, généralement identiques, connectés entre eux au moyen de connecteurs décrivant un H. Si lesdits quatre composants sont quatre interrupteurs R1-R4 disposés autour d'une charge disposée dans la branche centrale du H, un tel pont en H est typiquement utilisé pour inverser le sens de la tension aux bornes de la charge, ici par exemple un moteur M.
Pour cela, chacun des quatre interrupteurs R1-R4 comprend une première borne, notée génériquement « a » et une deuxième borne notée génériquement « b ». Ainsi par exemple, la première borne du premier interrupteur R1 est notée R1a. Le pont en H comprend un interrupteur supérieur gauche R1 ayant sa première borne R1 a connectée à un potentiel élevé +V, un interrupteur supérieur droit R2 ayant sa première borne R2a connectée au potentiel élevé +V, un interrupteur inférieur gauche R3 ayant sa première borne R3a connectée à un potentiel faible -V, un interrupteur inférieur droit R4 ayant sa première borne R4a connectée au potentiel faible -V. De plus pour la branche gauche formant une première barre verticale du H, la deuxième borne R1 b de l'interrupteur supérieur gauche R1 est reliée à la deuxième borne R3b de l'interrupteur inférieur gauche R3, et pour la branche droite formant une deuxième barre verticale du H, la deuxième borne R2b de l'interrupteur supérieur droit R2 est reliée à la deuxième borne R4b de l'interrupteur inférieur droit R4. La charge M est connectée entre le point commun à la deuxième borne R1 b de l'interrupteur supérieur gauche R1 et la deuxième borne R3b de l'interrupteur inférieur gauche R3, et le point commun à la deuxième borne R2b de l'interrupteur supérieur droit R2 et la deuxième borne R4b de l'interrupteur inférieur droit R4, formant ainsi la barre horizontale du H.
Aussi, tel qu'illustré à la figure 1 , en fermant l'interrupteur supérieur gauche R1 et l'interrupteur inférieur droit R4, les deux autres interrupteurs R2, R3 étant ouverts, la charge M est soumise à une différence de potentiel selon un premier sens. Au contraire, tel qu'illustré à la figure 2, en fermant l'interrupteur supérieur droit R2 et l'interrupteur inférieur gauche R3, les deux autres interrupteurs R1 , R4 étant ouverts, la charge M est soumise à la même différence de potentiel, mais selon un deuxième sens, opposé au premier sens précédent.
Un dispositif électronique 1 , apte à commander un moteur M à courant continu, comprend typiquement un pont en H comprenant quatre tels interrupteurs R1-R4. De plus ces interrupteurs R1-R4 sont aptes à être commandés et comprennent une borne de commande supplémentaire génériquement indiquée « c ». De tels interrupteurs R1-R4 aptes à être commandés sont, par exemple, réalisés par des transistors.
De manière connue, pour commander un moteur M à courant continu, un tel dispositif 1 est utilisé au moyen de deux signaux : un signal indiquant le couple et un signal indiquant le sens de rotation. Le signal de sens de rotation est typiquement un signal tout ou rien, comportant deux états, un premier état est associé à un premier sens de rotation, ce premier état commande ledit premier sens de rotation, un deuxième état est associé à un deuxième sens de rotation, opposé au premier, ce deuxième état commande ledit deuxième sens de rotation. Le dispositif électronique 1 est apte à analyser le signal de direction et à configurer le pont en H en conséquence. Pour un premier sens de rotation, une première paire diagonale d'interrupteurs R1 et R4 ou R2 et R3 est utilisée. On suppose que le sens commandé correspond à la paire diagonale R1 et R4. Les interrupteurs R2, R3 de l'autre paire diagonale sont maintenus ouverts, par absence de commande. Le signal de couple est ensuite utilisé pour commander au moins un des deux interrupteurs R1 et/ou R4 et appliquer ainsi le signal de couple au moteur M selon un premier sens. Le signal de couple est classiquement un signal tout ou rien modulé en largeur d'impulsion. Ce signal de couple est appliqué à la borne de commande « c » de l'un des deux interrupteurs R1 ou R4 de telle manière à ce que cet interrupteur soit fermé lorsque ledit signal de couple est à l'état haut. Pendant le même temps, l'autre des deux interrupteurs R1 ou R4 est commandé de manière à être fermé au moins lorsque le premier interrupteur est fermé. Ceci peut être réalisé par un second signal comportant un état haut au moins chaque fois que le signal de couple est à l'état haut. Ainsi ce second signal est au minimum identique au signal de couple et au maximum identique à un signal constant au niveau haut. Ainsi la charge M est soumise à une différence de potentiel selon un chronogramme dont la forme recopie le signal de couple.
Lorsque le signal de sens change de valeur, la paire diagonale d'interrupteurs R1 , R4 est remplacée par l'autre paire diagonale d'interrupteurs R2, R3. L'interrupteur R2 est commandé par le signal commandant précédemment l'interrupteur R1 et l'interrupteur R3 est commandé par le signal commandant précédemment l'interrupteur R4.
Tel qu'illustré à la figure 4, un tel dispositif électronique 1 de commande d'un moteur M à courant continu comprend ainsi typiquement un tel pont en H comprenant quatre interrupteurs commandés R1-R4, un bornier de sortie 3 permettant de connecter la charge M et comprenant typiquement deux bornes, un bornier d'entrée 2 apte à accueillir au moins un signal de sens, nommé ici « DIR » et un signal de couple nommé ici « Puise ». Il comprend typiquement encore une unité de traitement 4 apte à gérer la configuration du pont en H : choix de la paire d'interrupteurs utilisée en fonction du signal de sens, ainsi qu'à réaliser des traitements d'aiguillage, de décodage ou de traitement des signaux d'entrée. Ainsi ladite unité de traitement 4 est apte à décoder le signal de sens et à choisir une configuration de pont en conséquence, à aiguiller le signal de couple vers le ou les interrupteurs R1-R4 adaptés, ou encore à créer ou adapter le second signal, etc. Cette unité de traitement 4 peut être commandée/configurée au moyen de signaux tout ou rien de contrôle ou encore au moyen d'un bus apte à transmettre des commandes et des paramètres. Ici un bus SPI est illustré, avec ses signaux d'interface Sck, SDI, SDO, CSel.
Un tel dispositif électronique 1 n'est pas, à l'origine, apte à être employé pour réaliser une commande appel et maintien. Cependant selon une constatation particulièrement ingénieuse de l'inventeur, il peut sous réserve de modification le devenir.
Telles qu'illustrées aux figures 5 et 6, cette modification comprend plusieurs opérations.
Une première opération de modification, applicable au pont en H lui-même consiste à couper la liaison entre la deuxième borne R1 b de l'interrupteur supérieur gauche R1 et la deuxième borne R3b de l'interrupteur inférieur gauche R3. Ces deux bornes R1 b, R3b sont initialement reliées et forment une branche verticale du H. En ce point, dans le dispositif initial, est connecté une première borne du moteur M. Cette connectique étant typiquement réalisée par un circuit intégré nécessite une modification interne au dit circuit intégré. Cette modification s'accompagne typiquement d'une sortie de chacune de ces deux bornes R1b, R3b, maintenant séparées, sur un bornier de sortie 3 modifié, tel qu'illustré aux figures 5 et 6. Ce bornier de sortie 3 est ainsi indicatif du brochage modifié du circuit intégré.
Ainsi, comme illustré à la figure 6, il devient possible de connecter une première charge B1 , par exemple inductive, que l'on souhaite commander en appel et maintien, entre la deuxième borne R1 b de l'interrupteur supérieur gauche R1 et la deuxième borne R3b de l'interrupteur inférieur gauche R3.
La première opération comprend encore, de manière analogue pour la branche verticale droite, une coupure de la liaison entre la deuxième borne R2b de l'interrupteur supérieur droit R2 et la deuxième borne R4b de l'interrupteur inférieur droit R4. Au point de coupure, dans le dispositif initial, est connecté une deuxième borne du moteur M. Cette modification s'accompagne typiquement d'une sortie de chacune de ces deux bornes R2b, R4b, maintenant séparées, sur un bornier de sortie 3 modifié, tel qu'illustré aux figures 5 et 6.
Ainsi, comme illustré à la figure 6, il devient possible de connecter une deuxième charge B2, par exemple inductive, que l'on souhaite commander en appel et maintien, entre la deuxième borne R2b de l'interrupteur supérieur droit R2 et la deuxième borne R4b de l'interrupteur inférieur droit R4.
Le bornier de sortie 3 est ainsi modifié en ce qu'il passe de deux à quatre points. Les deux points initiaux sont un point commun R1 b/R3B et un point commun R2B/R4b permettant de connecter les deux bornes du moteur M. Le dédoublement de ces deux points permet d'obtenir les quatre points. Les quatre points après modifications sont RI b, R3b, R2b et R4b, permettant de connecter une première charge B1 entre R1b et R3b et une deuxième charge B2 entre R2b et R4b.
La figure 3 présente un schéma de principe d'un tel montage.
II convient de noter ici qu'avantageusement cette modification n'interdit pas de piloter un moteur M. Comme illustré par la figure 5, il reste possible, sur le nouveau bornier 3 à quatre points, de connecter un moteur M entre le point R1 b ou le point R3b et le point R2b ou le point R4b, et d'ajouter un shunt 6 entre les points R1 b et R3b et un shunt 7 entre les points R2b et R4b, pour reproduire le câblage initial.
Ainsi un dispositif électronique 1 de commande d'un moteur M à courant continu, peut permettre de réaliser un dispositif électronique 1 apte à commander en mode appel et maintien une ou deux charges B1 , B2, de manière totalement indépendante. Une deuxième charge n'est aucunement obligatoire et le dispositif modifié peut être employé pour piloter en appel et maintien une seule charge B1 ou B2. Cependant dans un souci de rationalisation deux charges B1 , B2 peuvent être commandées par un unique dispositif électronique 1 modifié. Dans une application de commande d'injecteurs pour moteur à combustion interne, ceci est avantageux en ce que le nombre des injecteurs commandés est le plus souvent pair.
La modification peut comprendre une deuxième opération. Afin de faciliter un bon fonctionnement lors d'une utilisation pour piloter deux charges B1 , B2 en mode appel et maintien, il est préférable d'ajouter à chacun des circuits de chacune des charges B1 , B2 une diode D1 , D2 de roue libre. Ceci est plus particulièrement illustré à la figure 6. Ceci est réalisé, pour la première charge B1 , en connectant la deuxième borne R1 b de l'interrupteur supérieur gauche R1 au potentiel faible -V via une première diode D1 orientée de telle manière que son anode soit reliée au potentiel faible -V. De manière analogue pour la deuxième charge B2, la deuxième borne R2b de l'interrupteur supérieur droit R2 est connectée au potentiel faible -V via une deuxième diode D2 orientée de telle manière que son anode soit reliée au potentiel faible -V. Autrement dit, la deuxième borne R1 b de l'interrupteur supérieur gauche R1 et la deuxième borne R2b de l'interrupteur supérieur droit R2 sont connectées par deux diodes D1 , D2, montées en série, tête-bêche anode contre anode, et le point commun P aux deux anodes est relié au potentiel faible -V. Cette opération, optionnelle d'ajout de diodes D1. D2 de roue libre, est indiquée en trait tireté sur le schéma de principe de la figure 3.
Une telle diode D1 , D2 permet de démagnétiser l'énergie stockée dans une charge B1 , B2 lors de l'arrêt de la commande, à la fin Tf d'un train de commande TC, lorsque l'on veut couper le courant I dans cette charge B1 , B2. Quand on arrête d'appliquer une tension, la charge B1 , B2 produit une tension inverse et fonctionne en génératrice. La diode D1. D2 en parallèle avec la charge B1 , B2 permet alors la conduction du courant, qui passe alors de la charge B1 , B2 dans la diode D1 , D2. La conduction de la diode D1 , D2 permet de limiter la tension aux bornes de la charge à 0,7V environ. En l'absence de cette diode D1 , D2, la charge B1 , B2 produirait une surtension à ses bornes créant un courant de claquage dans les interrupteurs R1-R4 récemment ouverts.
Les signaux nécessaires au pilotage d'une ou de deux charges B1 , B2, en mode appel et maintien sont différents en type et en nombre des signaux utilisés pour piloter un moteur M à courant continu. Aussi convient-il de modifier le bornier d'entrée 2 pour le rendre apte à accueillir ces signaux.
Chacune des charges B1 , B2 peut être pilotée au moyen de deux signaux : un signal de commande C1 , C2 et un signal d'autorisation A1 , A2. Aussi le bornier d'entrée 2 modifié est apte à accueillir un premier signal de commande C1 et un premier signal d'autorisation A1 employés pour piloter la première charge B1 et un deuxième signal de commande C2 et un deuxième signal d'autorisation A2 employés pour piloter la deuxième charge B2. Un signal de commande C1 , C2 est employé en relation avec un signal d'autorisation A1 , A2 qui lui est associé, pour réaliser une commande appel et maintien d'une charge B1. B2. Les deux charges B1. B2 étant commandées de manière indépendante, la paire de premiers signaux C1 , A1 est totalement indépendante de la paire de deuxièmes signaux C2, A2.
Un signal de commande C1 , C2 est un signal contenant l'information de commande nécessaire à la réalisation d'une commande appel et maintien. Il s'agit typiquement d'un signal modulé en largeur d'impulsion (en anglais : « Puise Modulated Width » ou « PWM »), soit un signal comprenant deux états : un état bas et un état haut, l'information étant contenue et représentée par les instants et les durées (largeur d'impulsion) où le signal est à l'état haut.
Un signal d'autorisation A1 , A2 est un signal comprenant deux états : un état bas et un état haut, l'information est temporelle et est contenue dans les instants où le signal est à l'état haut, soit dans les instants ou le signal change d'état.
Comme illustré à la figure 7 une commande appel et maintien a pour but de créer une courbe de courant I de la forme illustrée au diagramme situé en troisième ligne, dans une charge B1 , B2, typiquement inductive. Cette courbe I est caractérisée par des trains de commande TC, dont un est représenté, pour chaque intervalle où un organe est commandé. Un tel organe est par exemple une vanne, associée à la charge B1 , B2, qui peut alors être une bobine B1 , B2 d'actionnement de ladite vanne. Durant la partie d'un train de commande TC où le courant I est supérieur à un courant d'actionnement Imax, soit entre les instants Ti' et Tf, la vanne est commandée, par exemple en position ouverte. Le reste du temps la vanne n'est pas commandée et est en position repos, par exemple en position fermée. Une commande alterne ainsi des phases de non commande où la tension appliquée est sensiblement nulle et des trains de commande TC.
Un tel train de commande TC, tel qu'illustré à la figure 7, comprend une première phase d'appel. Durant cette phase, qui débute à l'instant initial Ti, la charge B1 , B2 se voit appliquer en continu une tension, afin que le courant I atteigne et dépasse le courant souhaité Imax le plus rapidement possible. Pour cela la tension est appliquée pendant une durée d'appel Ta. A l'issue de la phase d'appel et de cette durée d'appel Ta, soit à l'instant Te, le courant Imax est supposé atteint ou dépassé dans la charge B1 , B2. Une phase de maintien succède à la phase d'appel. Durant cette phase de maintien, de l'instant Te à l'instant final Tf, la tension est appliquée selon une commande en modulation de largeur d'impulsion afin de simplement maintenir un courant I au moins égal au courant Imax précédemment atteint. Une modulation de la tension est suffisante afin de simplement compenser les baisses de courant I dues à la ' décharge progressive de la charge B1 , B2. Cette phase de maintien est poursuivie, par application de la tension ainsi modulée assurant un maintien du courant, pendant un temps de maintien Tm, autant que souhaité. Ensuite, la phase de maintien s'arrête à l'instant final Tf, et la tension appliquée redevient nulle, bientôt suivie par le courant I qui redevient inférieur au courant Imax à l'instant Tf, avant de s'annuler.
Afin d'appliquer à la charge B1. B2 le profil de tension d'un train de commande TC tel que précédemment décrit, un signal de commande C1 , C2, semblable au signal C générique de la deuxième ligne de la figure 7, est utilisé conjointement avec un signal d'autorisation A1 , A2, qui lui est associé, semblable au signal A générique de la première ligne de la figure 7. Dans le montage modifié, une charge B1 , B2 est encadrée entre deux interrupteurs associés : soit les deux interrupteurs de gauche R1 et R3 pour la charge B1 et les deux interrupteurs de droite R2 et R4 pour la charge B2.
Pour chaque charge B1 , B2, le signal de commande C1 , C2 est utilisé pour piloter l'un des deux interrupteurs associés via sa borne de commande « c » et le signal d'autorisation A1 , A2 est utilisé pour piloter l'autre des deux interrupteurs associés, via sa borne de commande « c ». Ainsi pour la première charge B1 disposée entre les interrupteurs de gauche R1 et R3 associés, le premier signal de commande C1 est envoyé sur la borne de commande R1 c de l'interrupteur R1 et le premier signal d'autorisation A1 est envoyé sur la borne de commande R3c de l'interrupteur R3 ou réciproquement, le premier signal de commande C1 est envoyé sur la borne de commande R3c de l'interrupteur R3 et le premier signal d'autorisation A1 est envoyé sur la borne de commande R1 c de l'interrupteur R1.
Il en est de manière analogue pour la deuxième charge B2 avec les deuxièmes signaux de commande C2 et d'autorisation A2 et les interrupteurs R2 et R4.
Une charge B1 , B2 est soumise à une tension, ici égale à la différence entre le potentiel élevé +V et le potentiel faible -V, lorsque ses deux interrupteurs associés sont tout deux fermés, soit lorsque, le signal de commande C1 , C2 et le signal d'autorisation A1 , A2 associé sont simultanément à l'état haut.
Ainsi, selon un mode de réalisation, le signal de commande C1 , C2 comprend le signal modulé en largeur d'impulsion correspondant à un train de commande TC, tel que figuré à la courbe C de la figure 7. En parallèle le signal d'autorisation A1 , A2 est à l'état haut au moins pendant la durée dudit train de commande TC, soit entre l'instant initial Ti et l'instant final Tf.
Selon un mode de réalisation intéressant pour sa simplicité, le signal d'autorisation A1 , A2 est à l'état haut en permanence.
Selon un mode de réalisation alternatif, le signal d'autorisation A1 , A2 est égal au signal de commande C1 , C2.
Selon un mode de réalisation alternatif, le signal d'autorisation A1 , A2 est utilisé pour piloter avec précision la temporalité de la commande appel et maintien, en ce qu'il permet de déterminer avec précision l'instant initial Ti d'un train de commande TC et l'instant final Tf, d'un train de commande TC et ainsi la variable importante qui est la durée du train de commande TC, égale à la durée d'appel Ta ajoutée à la durée de maintien Tm, variable qui détermine de manière précise la variable que l'on souhaite commander avec précision, à savoir la durée d'ouverture To, pendant laquelle la charge B1. B2 est traversée par un courant I supérieur au courant Imax, soit entre l'instant Tf et l'instant Ti'.
Ainsi, en référence à la figure 7, l'instant final Tf d'un train de commande TC est déterminé par le dernier retour à zéro du signal de commande C1 , C2, ou par le retour à zéro du signal d'autorisation A1 , A2, au premier des deux se produisant. Il est ainsi possible d'utiliser un signal de commande C1 , C2 comprenant des trains de commande déterminés de longueur et/ou forme constante, plus faciles à produire, et de faire varier l'instant de fin de commande Tf au moyen du signal d'autorisation A1 , A2, plus facile à modifier. De même pour la détermination de l'instant initial Ti, déterminé par l'instant du premier front montant d'un train de commande TC porté par le signal de commande C1 , C2. En utilisant ici aussi le signal d'autorisation A1 , A2, ce dernier présentant un front montant retardé par rapport au premier front montant du signal de commande C1 , C2, il est possible, dans une certaine mesure, de retarder l'instant du début d'appel Ti et ainsi le positionnement temporel de l'intervalle To où la charge B1 , B2 est traversée par un courant Imax.
Ainsi, il est par exemple possible de réaliser une commande « grossière » au moyen d'un signal de commande C1 , C2 comportant des trains de commande TC identiques (de même forme et longueur) et périodiques et ainsi faciles à construire et de corriger temporellement par une commande « fine » réalisée au moyen du signal d'autorisation A1 , A2 qui permet à la fois de retarder l'instant initial Ti de chaque train de commande TC et de déterminer l'instant effectif final Tf de chaque train de commande TC et ainsi d'en déterminer la durée effective.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif électronique (1 ), apte à commander un moteur à courant continu (M), du type comprenant quatre interrupteurs (R1-R4) commandés disposés selon un « pont en H », un interrupteur supérieur gauche (R1 ) ayant sa première borne (R1a) connectée à un potentiel élevé (+V), un interrupteur supérieur droit (R2) ayant sa première borne (R2a) connectée au potentiel élevé (+V), un interrupteur inférieur gauche (R3) ayant sa première borne (R3a) connectée à un potentiel faible (-V), un interrupteur inférieur droit (R4) ayant sa première borne (R4a) connectée au potentiel faible (-V), la deuxième borne (R1 b) de l'interrupteur supérieur gauche (R1 ) étant reliée à la deuxième borne (R3b) de l'interrupteur inférieur gauche (R3), la deuxième borne (R2b) de l'interrupteur supérieur droit (R2) étant reliée à la deuxième borne (R4b) de l'interrupteur inférieur droit (R4), caractérisé en ce qu'il est modifié en coupant la liaison entre la deuxième borne (R1 b) de l'interrupteur supérieur gauche (R1 ) et la deuxième borne (R3b) de l'interrupteur inférieur gauche (R3), de telle manière à pouvoir connecter une première charge (B1 ) entre la deuxième borne (R1 b) de l'interrupteur supérieur gauche (R1 ) et la deuxième borne (R3b) de l'interrupteur inférieur gauche (R3), et en coupant la liaison entre la deuxième borne (R2b) de l'interrupteur supérieur droit (R2) et la deuxième borne (R4b) de l'interrupteur inférieur droit (R4), de telle manière à pouvoir connecter une deuxième charge (B2) entre la deuxième borne (R2b) de l'interrupteur supérieur droit (R2) et la deuxième borne (R4b) de l'interrupteur inférieur droit (R4).
2. Dispositif (1 ) selon la revendication 1 , où la deuxième borne (R1 b) de l'interrupteur supérieur gauche (R1 ) et la deuxième borne (R2b) de l'interrupteur supérieur droit (R2) sont encore connectées par deux diodes (D1 , D2) en série, anode contre anode, le point commun (P) aux deux anodes étant relié au potentiel faible (-V).
3. Dispositif (1 ) selon la revendication 1 ou 2, comprenant encore un bornier d'entrée (2) modifié pour accueillir un premier signal de commande (C1 ) modulé en largeur d'impulsion apte à commander la première charge (B1 ), un premier signal d'autorisation (A1 ) indiquant le début et la fin de commande de la première charge (B1 ), un deuxième signal de commande (C2) modulé en largeur d'impulsion apte à commander la deuxième charge (B2), et un deuxième signal d'autorisation (A2) indiquant le début et la fin de commande de la deuxième charge (B2), où ledit premier signal de commande (C1 ) est transmis à la borne de commande (R1 c, R3c) de l'un parmi l'interrupteur supérieur gauche (R1 ) ou l'interrupteur inférieur gauche (R3), ledit premier signal d'autorisation (A1 ) est transmis à la borne de commande (R1c, R3c) de l'autre parmi l'interrupteur supérieur gauche (R1 ) ou l'interrupteur inférieur gauche (R3), ledit deuxième signal de commande (C2) est transmis à la borne de commande (R2c, R4c) de l'un parmi l'interrupteur supérieur droit (R2) ou l'interrupteur inférieur droit (R4), et ledit deuxième signal d'autorisation (A2) est transmis à la borne de commande (R2c, R4c) de l'autre parmi l'interrupteur supérieur droit (R2) ou l'interrupteur inférieur droit (R4).
4. Procédé d'utilisation d'un dispositif électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, pour commander deux charges (B1 , B2) selon un mode appel et maintien, comprenant les étapes de :
• branchement d'une première charge (B1 ) entre la deuxième borne (R1b) de l'interrupteur supérieur gauche (R1 ) et la deuxième borne (R3b) de l'interrupteur inférieur gauche (R3),
· commande au moyen d'un premier signal de commande (C1 ) modulé en largeur d'impulsion appliqué à la borne de commande (R1c, R3c) d'un parmi l'interrupteur supérieur gauche (R1 ) ou l'interrupteur inférieur gauche (R3),
• commande au moyen d'un premier signal d'autorisation (A1 ) appliqué à la borne de commande (R1c, R3c) de l'autre parmi l'interrupteur supérieur gauche (R1 ) ou l'interrupteur inférieur gauche (R3),
• branchement d'une deuxième charge (B2) entre la deuxième borne (R2b) de l'interrupteur supérieur droit (R2) et la deuxième borne (R4b) de l'interrupteur inférieur droit (R4),
• commande au moyen d'un deuxième signal de commande (C2) modulé en largeur d'impulsion appliqué à la borne de commande (R2c, R4c) d'un parmi l'interrupteur supérieur droit (R2) ou l'interrupteur inférieur droit (R4),
• commande au moyen d'un deuxième signal d'autorisation (A2) appliqué à la borne de commande (R2c, R4c) de l'autre parmi l'interrupteur supérieur droit (R2) ou l'interrupteur inférieur droit (R4).
5. Procédé selon la revendication 4, où un signal de commande (C1 , C2) est au niveau haut, depuis le début (Ti) d'un train de commande (TC) d'appel et de maintien et pendant toute la durée (Ta) d'une phase d'appel, ladite durée (Ta) étant déterminée de manière à atteindre ou dépasser un courant donné (Imax), puis est modulé durant toute la durée (Tm) d'une phase de maintien qui suit, de manière à sensiblement maintenir ledit courant (Imax) jusqu'à la fin (Tf) du train de commande (TC).
6. Procédé selon la revendication 5, où un signal d'autorisation (A1 , A2) est au niveau haut au moins entre avant le début (Ti) d'un train de commande (TC) et après la fin (Tf) du train de commande (TC).
PCT/EP2014/003131 2013-11-26 2014-11-24 Utilisation d'un dispositif électronique de commande d'un moteur a courant continu pour piloter deux charges en appel et maintien WO2015078574A2 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201480064302.3A CN105745424B (zh) 2013-11-26 2014-11-24 使用操控直流发动机的电子设备用于以峰值和保持来操纵两个负载
US15/038,644 US9935570B2 (en) 2013-11-26 2014-11-24 Use of an electronic device for operating a DC motor to control two peak and hold loads

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1361637A FR3013918B1 (fr) 2013-11-26 2013-11-26 Utilisation d'un dispositif electronique de commande d'un moteur a courant continu pour piloter deux charges en appel et maintien
FR1361637 2013-11-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2015078574A2 true WO2015078574A2 (fr) 2015-06-04
WO2015078574A3 WO2015078574A3 (fr) 2015-11-26

Family

ID=50721844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/003131 WO2015078574A2 (fr) 2013-11-26 2014-11-24 Utilisation d'un dispositif électronique de commande d'un moteur a courant continu pour piloter deux charges en appel et maintien

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9935570B2 (fr)
CN (1) CN105745424B (fr)
FR (1) FR3013918B1 (fr)
WO (1) WO2015078574A2 (fr)

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2760050A (en) 1952-12-18 1956-08-21 Porsche Kg Door handle lighting fixture for automotive vehicles
JPH10318783A (ja) 1997-05-16 1998-12-04 Yazaki Corp 磁気検出装置及び磁気検出信号処理装置
JP2004170304A (ja) 2002-11-21 2004-06-17 Toshiba Corp トルクセンサ
US7932777B1 (en) * 2003-03-24 2011-04-26 Zipfel Jr George Gustave Switching amplifier for driving reactive loads
JP4776990B2 (ja) 2005-06-22 2011-09-21 株式会社東芝 トルクセンサ
JP5196811B2 (ja) 2007-03-06 2013-05-15 ローム株式会社 モータ駆動装置及びこれを用いた電気機器
CN100539209C (zh) 2007-03-30 2009-09-09 清华大学 基于宏观长度的氧化层包裹铜纳米线的光电导传感器
JP2008283835A (ja) 2007-05-14 2008-11-20 Panasonic Corp 負荷駆動装置
JP2009033800A (ja) * 2007-07-24 2009-02-12 Toyota Industries Corp 双方向ｄｃ／ａｃインバータ
DE102011075867A1 (de) 2011-05-16 2012-11-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Einrichtung zum Betrieb einer Schaltung
CN102299638B (zh) * 2011-07-29 2014-01-15 北京工业大学 大功率电压宽范围连续可调恒稳发射装置
EP2662554A1 (fr) * 2012-05-11 2013-11-13 Continental Automotive GmbH Circuit de commande pour vanne magnétique
CN103078316B (zh) * 2013-01-06 2015-02-04 湖北省电力公司电力科学研究院 一种电网电压扰动发生装置及其控制方法
CN103227476A (zh) * 2013-03-21 2013-07-31 南京南瑞继保电气有限公司 一种低电压穿越或低电压支撑综合试验系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Also Published As

Publication number Publication date
FR3013918B1 (fr) 2016-01-15
CN105745424B (zh) 2019-02-05
US9935570B2 (en) 2018-04-03
US20160301342A1 (en) 2016-10-13
CN105745424A (zh) 2016-07-06
WO2015078574A3 (fr) 2015-11-26
FR3013918A1 (fr) 2015-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2033302B1 (fr) Procede et dispositif de charge d'un element de stockage d'energie electrique, notamment un ultracondensateur
EP2104213B1 (fr) Procédé d'asservissement d'un convertisseur DC-DC en mode discontinu
EP2003461B1 (fr) Procédé pour détecter la perte de une ou plusieurs phases dans un moteur électrique synchrone à aimants permanents
WO2013174506A1 (fr) Procede de pilotage en courant d'au moins un actionneur piezoelectrique d'injecteur de carburant d'un moteur a combustion interne
FR2830695A1 (fr) Procede de production d'une tension d'alimentation dans un vehicule automobile
EP2747266A1 (fr) Système d'alimentation à découpage et aéronef comprenant un tel système
WO2014131508A1 (fr) Procede de pilotage d'un injecteur piezoelectrique de carburant d'un moteur a combustion interne de vehicule, comportant une etape de polarisation de l'actionneur piezoelectrique
FR2849263A1 (fr) Dispositif d'entrainement de charge electromagnetique
EP2053720A1 (fr) Dispositif d'interface de compensation de tension à base de stockage de l'energie sous forme capacitive et réseau electrique comprenant ce dispositif
FR3025652A1 (fr)
WO2015078574A2 (fr) Utilisation d'un dispositif électronique de commande d'un moteur a courant continu pour piloter deux charges en appel et maintien
FR2920884A1 (fr) Procede d'estimation de l'etat de sante d'une batterie embarquee dans un vehicule automobile.
EP2297755B1 (fr) Dispositif de commande d'un moteur de sectionneur electrique
CA2955736C (fr) Procede de commande d'une vanne d'arret bistable pour moteur d'aeronef
EP0782248A1 (fr) Procédé de commande d'un pont de régulation de charge par modulation de largeur d'impulsions et dipositif d'alimentation comportant un tel pont
FR3018947A1 (fr) Procede de commande et de controle d'un electro-aimant, notamment dans un dispositif de commande de soupape a levee variable
FR2952469A1 (fr) Actionneur electromagnetique et contacteur electrique comportant un tel actionneur.
EP3408920B1 (fr) Dispositif de gestion de transfert d'énergie avec contrôle actif des perturbations électromagnétiques
WO2010072626A1 (fr) Convertisseur de tension continue-continue comportant une capacite de pompe de charge
FR2803956A1 (fr) Dispositif et procede pour alimenter une bobine de commande d'un contacteur electrique, notamment d'un contacteur de puissance
EP2638271B1 (fr) Dispositif pour l'auto-generation d'une surtension et la commande simultanee d'un actionneur comportant une ou plusieurs inductances, et procede de commande d'un tel dispositif
FR2920883A1 (fr) Procede de detection d'une defaillance sur un systeme d'alimentation d'une charge electrique.
EP1155235A1 (fr) Procede et dispositif d'alimentation de contacteur de demarreur electrique de vehicule automobile a comportement determinable
FR3041707A1 (fr) Procede de controle de l'alimentation electrique d'injecteurs solenoides de carburant pour vehicule automobile hybride
FR3125553A1 (fr) Procédé et dispositif de commande d’un moteur électrique d’un système d’ouverture/fermeture motorisé d’un hayon d’un véhicule

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15038644

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14802323

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14802323

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2