Brevet FR2560933A1 — publié le 19850913

La présente invention est relative à un disposi- tif électronique de commande pour un actionneur à électro- aimant d'un système à combustible pour un moteur à combus- tion interne. L'actionneur est adapté pour actionner une soupape qui détermine la quantité de combustible qui est distribuée à un moteur, ou encore il peut commander le règlage d'un organe de commande qui détermine lui même la quantité de combustible distribuée au moteur. Dans un but de sécurité, il est prévu que lorsque le courant circulant dans l'électro-aimant est inférieur à une valeur dite "de maintien", l'organe qui est actionné par l'actionneur prend une position dans laquelle la quantité de combusti- ble distribuée au moteur est soit nulle, soit présente une valeur faible telle qu'aucune détérioration ne puisse survenir au moteur, quelle que soit sa charge. Le dispositif de commande comprend un circuit à semi-conducteur relié en série avec l'électro-aimant aux bornes s'une source d'alimentation, et il est de pra- tique tout à fait courante de commuter le circuit semi- conducteur de façon qu'il soit fermé et ouvert afin de commander le passage moyen du courant dans l'électro- aimant. Dans un tel système, il devrait être prévu en cir- cuit avec l'électro-aimant un fusible ou autre coupe- circuit, dont l'étalonnage serait tel que si par exemple le circuit semiconducteur ne s'ouvrait pas, le fusible fondrait et désexciterait ainsi l'électro-aimant. Bien que le fusible puisse remplir de façon appropriée la fonction qui lui est assignée, il n'est pas souhaitable qu'il puisse être appelé à interrompre l'alimentation de l'élec- tro-aimant à chaque fois que se produit une défaillance dans le dispositif de commande et, dans tous les cas, il peut se produire dans ce dispositif de commande des défaillances qui ne doivent pas nécessairement entrainer que le circuit semi-conducteur soit fermé de façon per- manente. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif électronique de commande sous une forme simple et commode. L'invention a pour objet à cet effet un dispo- sitif électronique de commande du type précité, caracté- risé en ce qu'il comprend un circuit semi-conducteur agencé en service pour être relié dans un circuit série avec l'électro-aimant de l'actionneur aux bornes d'une source d'alimentation électrique, des moyens de réaction pour fournir un signal ou des signaux de réaction indica- teurs d'un ou de plusieurs paramètres de fonctionnement de l'actionneur, un circuit d'excitation pour le circuit - semi-conducteur, ledit circuit d'excitation ayant une entrée pour un signal de commande, à laquelle peut être appliquée une impulsion de commande, la sortie dudit cir- cuit d'excitation étant constituée par une série d'impul- sions au moyen desquelles le circuit semi-conducteur est fermé et ouvert afin de commander le passage du caurant dans ledit électro-aimant, des moyens logiques disposés entre le circuit d'excitation et le circuit semiconducteur et qui, lorsqu'un signal d'autorisation leur est appliqué, laissent-passer lesdites sériesd'impulsions vers le circuit semi-conducteur, des moyens pour engendrer un signal d'au- torisation d'une durée prédéterminée et un ensemble élec- tronique de commande qui reçoit ledit signal ou lesdits signaux de réaction et fournit ladite impulsion de comman- de au circuit d'excitation et un signal de déclenchement auxdits moyens engendrant le signal d'autorisation, l'en- semble de commande recevant d'autres signaux de telle sorte qu'il peut déterminer et commander la quantité de combustible devant être distribuée au moteur, cet ensemble de commande agissant dans le cas d'une défaillance interne ou dans le cas o ledit ou lesdits signaux de réaction tombent hors de limites prédéterminées, afin d'interrompre au moins la distribution du signal de déclenchement aux dits moyens générateurs du signal d'autorisation, grace à quoi la distribution desdites séries d'impulsions de com- mutation au circuit semi-conducteur est interrompue. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaitront au cours de la description qui va suivre faite en se référant au dessin annexé donné unique- ment à titre d'exemple et dans lequel la figureunique est un schéma synoptique d'un dispositif suivant l'invention. En se réfêrant au dessin on a représenté un actionneur 10 entrainé par un électro-aimant et dont l'or- gane de sortie est par exemple relié à l'obturateur d'une soupape de décharge d'un appareil de pompage de combustible d'un moteur à combustion interne. Lorsque l'électro-aimant de l'actionneur est excité, la-soupape prend une position de fermeture de sorte que du combustible est distribué au moteur associé. La soupape est actionnée de façon coor- donnée dans le temps avec le moteur associé. L'électro-aimant est relié entre deux conducteurs d'alimentation 11, 12 en courant continu, dans un circuit série qui comprend un élément d'interruption de passage du courant tel qu'un fusible 13, un circuit semi-conducteur 14 qui peut 9tre constitué par un transistor à effet de champ, et un capteur 15 de courant. Ce dernier peut com- prendre une résistance à travers laquelle passe le courant vetrs l'électro-aimant et un amplificateur qui produit un premier signal 16 de réaction dont la valeur dépend de celle d'un paramètre du fonctionnement, c'est à dire le courant passant dans l'électro-aimant. De plus, un trans- ducteur 17 est associé à l'actionneur, ce transducteur fournissant un second signal de réaction 18 dont la valeur fournit une indication d'un autre paramètre du fonctionne- ment, c'est à dire la position de l'organe de sortie de 1'actionneur. Le circuit semi-conducteur 14 est attaqué par un circuit d'excitation 19 qui fournit une série d'impul- sions qui commutent le circuit semi-conducteur à 1 'état fermé et ouvert. Les séries d'impulsions sont appliquées à une entrée d'un circuit logique 20 représenté sous la forme d'une porte ET dont la sortie est reliée à une borne de commande du circuit semi-conducteur. L'autre entrée du circuit logique 20 est connectée à la sortie de moyens 21 générateurs d'un signal d'autorisation, qui sont de façon commode constitués par un circuit monostable ayant une période prédéterminée. Le circuit d'excitation 19 fournit en sortie les séries précitées d'impulsions, à la suite de la réception à son entrée d'un signal de commande 22 qui est fourni par un ensemble de commande 24 en même temps qu'un signal de déclenchement 23, qui est constitué par des impulsions, et qui est appliqué au circuit monostable 21. Les signaux de réaction 16 et 18 sont appliqués à l'ensemble de commande et ce dernier reçoit d'autres signaux d'entrée sur des bornes 25, ces signaux fournissant une indication de la demande posée au moteur associé par l'opérateur, de lavi- tesse du moteur et un signal ou des signaux indicateurs de la position des organes rotatifs du moteur. D'autres si- gnaux peuvent également être fournis. Sur la base des si- gnaux d'entrée appliqués aux bornes 25, l'ensemble de com- mande, qui de façon commode comprend un microprocesseur, fournit le signal de commande 22 à l'instant approprié pour autoriser la distribution de combustible au moteur associé. Il fournit également le signal de déclenchement 23 et lorsque ces deux signaux sont présents, le circuit semi-conducteur 14 est commuté à l'état fermé et ouvert sous la commande du circuit d'excitation 19. Le signal de déclenchement 23 est constitué par une série de signaux et il peut y avoir un certain nombre de ces signaux pendant la durée du signal de commande 22. L'ensemble -de commande 24 examine les signaux de réaction 16 et 18 et, dans le cas o ces signaux se trouvent hors de limites de valeurs prédéterminées il cesse de fournir le signal de déclenchement 23. Après la fin de sa période le circuit monostable supprime le signal d'autorisation du circuit logique 20 de sorte que le circuit semi-conducteur 14 est rendu non conducteur. Dans le cas o l'ensemble de commande lui-même cesserait de fonctionner convenablement il cesserait pro- bablement de fournir à la fois le signal de commande 22 et le signal de déclenchement 23 de sorte que le circuit semi-conducteur 14 serait rendu non conducteur. Il pourrait se produire une défaillance telle que le signal d'autorisation soit appliqué au circuit logique 20 en raison par exemple d'une défaillance du cir- cuit monostable 21. On prévoit lapossibilité qu'une telle. défaillance ne soit pas détectée en réalisant l'agencement de telle sorte qu'à des instants appropriés, par exemple au démarrage du moteur, l'ensemble de commande vérifie le système. Par exemple, le signal de commande 22 peut être fourni mais non pas le signal de déclenchement 23. Une vérification peut alors 8tre faite pour assurer qu'il ne passe pas de courant dans l'électro-aimant, en examinant le signal de réaction 16. Si alors un signal de déclenche- ment est fourni le signal de réaction 16 doit indiquer le courant de l'électro-aimant et celui-ci doit cesser lors- que la période de temps du circuit 21 s'est écoulée. Si cette séquence de vérification ne fonctionne pas l'ensemble de commande 24 peut empocher la continuation de la distri- bution du signal de commande 22 au circuit 19. La vérification peut être effectuée de la façon inverse, c'est à dire que le signal de déclenchement 23 soit fourni sans le signal de commande 22 et une vérifica- tion est faite pour voir si le courant est nul dans l'élec- tro-aimant. Si un courant passe la continuation du fonc- tionnement du système est empêchée. Si le courant- est nul, le signal de commande 22 est alors fourni au circuit d'excitation, ce dont il doit résulter le passage du courant dans l'électro-aimant. S'il ne passe pas de courant, la continuation du fonctionnement du système est empêchée, mais s'il y a passage du courant, une vérification finale est effectuée pour assurer que le courant de l'électro- aimant diminue vers zéro lorsque la période de temps du circuit monostable 21 est écoulée. Si le courant ne diminue pas jusqu'à zéro il est alors préfèrable de ne pas laisser le système en fonctionnement. Le fusible 13 est étalonné de façon que, dans le cas d'une défaillance du circuit semi-conducteur 14 en état de court-circuit il fonde après une période de temps pré- déterminée et une défaillance peut se produire dans le cir- cuit d'excitation 19!ayant pour résultat que le circuit semi-conducteur soit fermé de façon permanente. Ceci serait enregistré par l'ensemble de commande lors de son examen--du signal de réaction 16. Si l'ensemble de commande détecte que le signal de réaction est supérieur à une valeur pré- déterminée, il arrête l'application des signaux de déclen- chement mais le circuit monostable 21 continue de fournir le signal d'autorisation jusqu'à ce que sa période soit écoulée. Le fusible 13 peut fondre avant l'expiration de cette période. REVENDICATIONS 1 - Dispositif électronique de commande d'un actionneur, entrainré par un électro-aimant, d'un système à combustible d'un moteur à combustion interne, caractè- risê en ce qu'il comprend: un circuit semi-conducteur (14) agencé, en service, pour être relié dans un circuit série avec l'électro-aimant de l'actionneur (10) aux bornes d'une source d'alimentation électrique, des moyens de réaction (15,17) pour fournir un signal, ou des signaux, de réaction indicateurs d'un ou de plusieurs paramètres de fonctionne- ment dudit actionneur, un circuit d'excitation (19) pour. le circuit semiconducteur, ce circuit d'excitation (19) ayant une entree pour un signal de commande, à laquelle peut être appliquée une impulsion de commarnde (22), la sortie dudit circuit d'excitation étant constituée par une série d'impul- sions au moyen desquelles le circuit semi-conducteur (14) est commuté pour être fermé et ouvert afin de commander le passage du courant dans ledit électro-aimant (17), des moyens logiques (20) disposés entre le circuit d'excitation (19)et le circuit semi-conducteur (14) et qui, lorsqu'un signal d'autorisation leur est appliqué, laissent passer lesdites séries d'impulsions vers le circuit semi-conducteur, des moyens (21) pour engendrer -ledit.signal:d'.autorisation d'une durée prédéterminée, et un ensemble électronique (24) de commande qui reçoit ledit signal, ou lesdits signaux,de réaction (16,18) et fournit ladite impulsion de commande (22) au circuit d'excitation (19) et un signal de déclenchement (23) auxdits moyens (21) engendrant le signal d'autorisation, l'ensemble de commande recevant d'autres signaux de telle sorte qu'il peut déterminer et commander la quantité de com- bustible devant être distribuée au moteur, cet ensemble de commande (24) agissant dans le cas d'une défaillance interne ou dans le cas o ledit, ou lesdits signaux de réaction tombent hors de limites prédéterminées, afin d'interrompre au moins la distribution du signal de déclenchement aux dits moyens générateurs du signal d'autorisation, grâce à quoi la distribution desdites séries d'impulsions de com- mutation au circuit semi-conducteur est interrompue. 2 - Dispositif électronique de commande suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens (21) engendrant le signal d'autorisation sont constitués par un circuit monostable. 3 - Dispositif électronique de commande suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits moyens logiques (20) disposés entre le circuit d'excitation (19) et le circuit semi-conducteur (14) sont constitués par une porte ET. 4 - Dispositif électronique de commande suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ensemble électronique de commande (24) comprend un microprocesseur. - Dispositif électronique de commande suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de réaction (15) comprend une résistance captant le courant, reliée dans ledit circuit série. 6 - Dispositif électronique de commande suivant la revendication 5, caractérisé.en ce que lesdits moyens de réaction comprennent en outre un transducteur (17) sensible au déplacement d'une partie de l'actionneur.