Brevet FR2555838A1 — publié le 19850531

Dispositif de régulation d'un courant et plus particulièrement des caractéristiques du courant fourni par un générateur, notamment un alterna teur commandé à partir d'un moteur thermique La présente invention a pour objet un dispositif de réqulation d'un courant et plus particulièrement des caractéristiques du courant fourni par un générateur, notamment un alternateur commandé à partir d'un moteur thermique, dispositif comportant des organes de comparaison susceptibles de comparer les caractéristiques réelles du courant fourni, notamment sa fréquence et sa tension des caractéristiques de consigne correspondantes et d'envoyer un signal d'erreur fonction du résultat de cette comparaison à un organe de commande qui envoie, en réponse, un signal de correction susceptible de faire varier un paramètre de fonctionnement du moteur thermique pour modifier son régime dans un sens permettant d'égaliser les caractéristiques réelles du courant et leur valeur de consigne. I1 est souvent souhaitable de pouvoir réguler les caractéristiques du courant obtenu a la sortie d'un alternateur afin que ces caractéristiques soient connues avec une très grande précision. Or, les dispositifs de ce type, qui sont actuellement sur le marché, sont d'un prix de revient très onéreux, d'une mise en oeuvre souvent peu aisée, et de plus, ne donnent pas toutes les garanties souhaitables quant a leur précision. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de régulation d'un courant du type ci-dessus caractérisé en ce que l'organe de commande est constitué par un convertisseur qui transforme le signal d'erreur en une impulsion mécanique de commande susceptible de déplacer un élément mobile de commande, ainsi que par un dispositif d'amortissement élastique amortissant le mouvement de va-etvient de l'élément mobile pour obtenir le signal de correction. Ce dispositif d'amortissement est indispensable pour pouvoir obtenir un résultat acceptable au niveau du fonctionnement du moteur thermique, étant donné que l'impulsion mécaniste de commande entraine des déplacements de va-et-vient extrêmement rapides de l'élément mobile qui sont, en quelque sorte, comparables a un phénomène de battement. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif d'amortissement élastique est constitué par un piston susceptible de se déplacer élastiquement dans un cylindre formé par l'élément mobile. La chambre d'air étanche existant entre le piston et l'élément mobile agit en quelque sorte comme un vérin permettant l'amortissement de l'impulsion mécanique de commande. Selon une autre caractéristique de l'invention, le piston est relié à une tringlerie qui transmet le signal d'erreur a un organe susceptible de modifier la vitesse de rotation du moteur thermique. Cet organe peut être, par exemple, constitué par un volet de papillon d'un carburateur ou d'un système quelconque d'injection. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de régulation comporte un transformateur branché en amont des organes de comparaison. La présence de ce transformateur est quasi indispensable lorsque, comme dans le cas général, on veut réguler un courant à la valeur exacte 220 volts, 50 Hertz, pour pouvoir le transformer notamment en une tension de 12 volts, beaucoup plus facile a manipuler ensuite dans la boucle de régulation. Selon une autre caractéristique de l'invention, les organes de comparaison sont constitués par un comparateur fournissant un signal de comparaison fonction de la différence existant entre les caractéristiques du courant réel et les caractéristiques du courant de consigne lorsque celles-ci ne sont pas égales, et par un régulateur recevant le signal de comparaison et fournissant en réponse une paire de signaux d'erreur associés constituant le signal d'erreur qui est reçu par le convertisseur. Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, le transformateur des organes de comparaison et le convertisseur sont constitués par des composants électroniques rassemblés dans un même boîtier comportant une entrée recevant le courant réel ainsi qu'une sortie qui délivre l'impulsion mécanique de commande. Il suffit, ensuite, de relier cette sortie à l'élément mobile de commande au moyen d'une tringlerie de transmission appropriée. Ainsi, selon l'invention, on obtient un dispositif extrêmement compact d'un usage extrêmement facile et qui garantisse l'obtention d'un courant à caractéristiques connues avec précision. Cette précision est encore accrue par le fait que le dispositif cylindre-piston est protégé en fin de course et se déplace très rapidement, ce qui élimine tout risque de perturbations à ce niveau. Pour faciliter encore l'usage de ce dispositif, il est particulièrement intéressant de munir le boîtier d'un dispositif électronique permettant l'affichage des caractéristiques du courant de consigne. Les caractéristiques du dispositif qui fait l'ob jet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant au dessin annexé qui est une représentation schématique de ce dispositif. Selon cette figure, le dispositif objet de l'invention sert plus particulièrement à réguler les caractéristiques et notamment la fréquence et la tension d'un courant I obtenu a la sortie d'un alternateur 1 commandé à partir d'un moteur thermique 2 par l'intermédiaire d'organes d'accouplement 3 représentés schématiquement sur la figure. Lorsque l'on veut pouvoir déterminer avec précision les caractéristiques d'un tel courant I -(par exemple 50 Hertz, 220 volts) il est nécessaire d'associer au système alternateur 1 - moteur 2 - dispositif d'accouplement 3, une boucle de régulation pour pouvoir remédier aux variations pouvant s'introduire dans le moteur thermique du véhicule dues à son vieillissement, ou encore a une variation de réglage du système due par exemple à un patinage de courroie qui est toujours possible. Le dispositif objet de l'invention correspond a une telle boucle de régulation. Ce dispositif comporte, de manière schématique,- des organes de comparaison X susceptibles de comparer les caractéristiques réelles du courant I fourni notamment a fréquence et sa tension à des caractéristiques de consigne Ic correspondantes et d'envoyer un signal d'erreur ie fonction du résultat de cette comparaison a un organe de commande Y qui envoie en réponse un signal de correction Scor susceptible de faire varier un paramètre de fonctionnement du moteur thermique 2 pour modifier son régime dans un sens permettant d'égaliser les caractéristiques réelles du courant I et leur valeur de consigne Ic. Selon la figure, l'organe de commande Y est constitué par un convertisseur 4 qui transforme le signal d'erreur Ie en une impulsion mécanique de commande Scom susceptible de déplacer un élément mobile de commande 5, ainsi que par un dispositif d'amortissement élastique 6 qui amortit le mouvement de va-et-vient de l'élément mobile 5 sous l'effet de l'impulsion mécanique de commande Scom pour obtenir le signal de correction Scor. Ce dispositif d'amortissement élastique est constitué par un piston 6 susceptible de se déplacer élastiquement dans un cylindre qui est, en fait, formé par l'élément mobile 5. Les deux éléments 5 et 6 délimitent entre-eux une chambre d'air étanche qui permet l'utilisation du dispositif en amortissant les mouvéments très rapides induits par l'impulsion mécanique Scom, qui est pratiquement similaire à des battements. Le piston 6 est relié à une tringlerie 8 qui transmet le signal de correction Scor à un organe 9 représenté sur la figure qui est susceptible de modifier la vitesse de rotation du moteur thermique 2. Cet organe 9 est constitué par exemple par le volet de papillon d'un carburateur ou d'un système quelconque d'injection. Pour faciliter l'utilisation du dispositif décrit ci-dessus, il est prévu, en amont des organes de comparaison X, un transformateur 10 qui modifie les caracté- ristiques du courant réel I, et transforme par exemple la tension initiale de 200 volts en une tension de 12 volts pour faciliter l'utilisation ultérieure du dispositif. Par ailleurs, les organes de comparaison X sont constitués par un comparateur 11 fournissant un signal de comparaison Icomp fonction de la différence existant entre les caractéristiques du courant réel et du courant de consigne Ic qui est lui aussi fourni au comparateur 11. Les organes de comparaison X comportent également un régulateur 12 qui reçoit le signal de comparaison rcomp et fournit en réponse une paire de signaux d'erreur asso ciés Iel et le2 constituant le signal d'erreur le qui est reçu par le convertisseur 4. Selon l'invention, le transformateur'lO, les organes de comparaison X et le convertisseur 4 sont constitués par des composants électroniques rassemblés dans un même boîtier 13 dont la borne d'entrée A reçoit le courant réel I et dont la borne de sortie B délivre l'impulsion mécanique de commande Scom. Il convient, ensuite, de relier cette borne de sortie B et l'élément mobile 5 au moyen d'une tringlerie de transmission 14 pour permettre le fonctionnement du dispositif. Par ailleurs, le boîtier 13 comporte un dispositif électronique 15 permettant l'affichage des caractéristigues du courant de consigne, par exemple 50 Hertz, 220 volts au moyen de boutons 16 prévus a cet effet. Ce dispositif 15 délivre, bien entendu, le courant de consigne Ic qui est transmis au comparateur 11. Ainsi, l'invention permet de réaliser une boucle de régulation bon marché, d'une utilisation simple et permettant de connaître avec précision les caractéristiques du courant transmis par un alternateur. REVENDICATIONS 10) Dispositif de régulation d'un courant et plus particulièrement des caractéristiques du courant fourni par un générateur notamment un alternateur commandé à partir d'un moteur thermique, dispositif comportant des organes de comparaison susceptibles de comparer les ca ractristiques réelles du courant fourni, notamment sa fréquence et sa tension à des caractéristiques de consigne correspondantes et d'envoyer un signal d'erreur fonction du résultat de cette comparaison à un organe de commande qui envoie, en réponse, un signal de correction susceptible de faire varier un paramètre de fonctionnement du moteur thermique pour modifier son régime dans un sens permettant d'égaliser les caractéristiques réelles du courant et leur valeur de consigne, dispositif caractérisé en ce que l'organe de commande (Y) est constitué par un convertisseur (4) qui transforme le signal d'erreur (Ie) en une impulsion mécanique de commande (Scom) susceptible de déplacer un élément mobile de commande (5), ainsi que par un dispositif d'amortissement élastique (6) amortissant le mouvement de va-et-vient de l'élément mobile (5) pour obtenir le signal de correction (Scor). 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement élastique est constitué par un piston (6) susceptible de se déplacer élastiquement dans un cylindre formé par l'élément mobile (5). 30) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le piston (6) est relié à une tringlerie (8) qui transmet le signal de correction (Scor) à un organe (9) susceptible de modifier la vitesse de rotation du moteur thermique (2). 40) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'organe (9) susceptible de modifier la vitesse de rotation du moteur thermique (2) est constitué par le volet de papillon du carburateur ou d'un système quelconque d'Injection. 50) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un transformateur (10) branché en amont des organes de comparaison (X). 60) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les organes de comparaison (X) sont constitués par un comparateur (11) fournissant un signal de comparaison (Icomp) fonction de la différence existant entre les caractéristiques du courant réel et les caractéristiques du courant de consigne (Ic) lorsque celles-ci ne sont pas égales, et par un régulateur (12) recevant le signal de comparaison (Icomp) et fournissant en réponse une paire de signaux d'erreur associés (Icl, Ic2) constituant le signal d'erreur (Ie) qui est reçu par le convertisseur (4). 70) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 6, caractérisé en ce que le transformateur (10), les organes de comparaison (X) et le convertisseur (4) sont constitués par des composants électroniques rassemblés dans un même boitier (13) comportant une entrée (A) recevant le courant réel (I) ainsi qu'une sortie (B) qui délivre l'impulsion de commande (Scom). 80) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le boîtier (13) comporte un dispositif électronique (15) permettant l'affichage des caractéristiques du courant de consigne.