Brevet FR2680612A1 — publié le 19930226

i "Système pour la production d'une haute tension à partir d'un réseau de bord de véhicule à moteur, en particulier pour un capte-suie électrostatique". Etat de la technique L'invention concerne un système de production d'une haute tension à partir d'un réseau de bord d'un véhicule à moteur, en particulier pour un capte-suie électrostatique. Un tel système pour la production d'une haute tension à partir d'un réseau de bord de véhicule à moteur est connu par le document DE-OS 35 31 025 (US-A 4 816 979) Dans ce document, il est décrit un circuit de régulation de l'alimentation en haute tension d'un capte-suie électrostatique Dans le cas du dispositif de ce document, on prédéfinit en partant de différents paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne et de l'état de marche du capte- suie une valeur de consigne pour le courant qui passe à travers le capte-suie Celui-ci réglé par un régulateur sur une valeur prédéfinie En même temps, on détecte la tension appliquée au capte- suie et on la compare à une tension maximale autorisée En partant de cette comparaison, on détermine également un signal de commande pour l'étape finale Ce signal sert uniquement à limiter la tension de sortie du capte- suie. Dans ce dispositif, il se produit des instabilités dans des conditions déterminées de fonctionnement En particulier, quand de plus grandes quantités de suie se sont accumulées dans le capte- suie et quand celles-ci doivent être éliminées par combustion libre, le capte-suie possède une très petite résistance La petite résistance du capte-suie a pour conséquence que la tension prédéfinie n'est pas atteinte Ceci conduit dans les systèmes connus à des instabilités dans le circuit de régulation Dans d'autres conditions de fonctionnement, il se produit de grands écarts de réglage Ces variations de régulation causent également des instabilités dans le circuit de régulation, ce qui conduit à son tour à des oscillations de la tension. Objet de l'invention La présente invention a pour objet de créer un système de production d'une haute tension à partir d'un réseau de bord de véhicule à moteur du type mentionné au début, qui fonctionne de façon stable dans toutes les conditions de marche Cet objet est caractérisé en ce qu'un régulateur de tension prédéfinit en fonction de la comparaison entre la tension voulue et la tension effectivement appliquée au capte-suie une valeur de consigne pour au moins un rhéostat-régulateur d'intensité, qui règle l'intensité passant à travers le capte-suie sur cette valeur de consigne. Avantages de l'invention Le dispositif selon l'invention présente par rapport à l'état de la technique un comportement de régulation essentiellement amélioré Ce comportement de régulation amélioré est obtenu grâce au fait qu'un régulateur de tension superposé, qui compare la tension appliquée au capte-suie à une valeur de consigne prédéfinie, prédéfinit une valeur de consigne pour un régulateur d'intensité Ce régulateur d'intensité établit alors la valeur de consigne de l'intensité prédéfinie Une solution particulièrement économique est atteinte quand on monte en parallèle plusieurs régulations d'intensité bon marché de faible puissance. Description de l'exemple de réalisation Un perfectionnement essentiel du comportement de la régulation est obtenu grâce à une unité de surveillance, qui prédéfinit une valeur de consigne de remplacement dans le cas d'un écart de réglage, valeur qui décroît constamment D'autres améliorations de l'invention sont caractérisées en ce que: deux rhéostats-régulateurs d'intensité au moins sont montés en parallèle, une unité de surveillance détecte un écart de réglage qui subsiste du rhéostat- régulateur d'intensité et débranche le régulateur de tension dans le cas d'un écart de réglage détecté qui subsiste, dans le cas d'un régulateur de tension débranché, la valeur de consigne est prédéfinie pour un rhéostat-régulateur d'intensité par l'unité de surveillance, la valeur de consigne décroît dans le temps quand le régulateur de tension est débranché, la valeur de consigne décroît pour le rhéostat- régulateur d'intensité jusqu'à ce que l'écart de réglage qui subsiste ait disparu. Dessins L'invention va être expliquée ci-après à partir de la forme de réalisation représentée sur les dessins: la figure 1 montre un diagramme par blocs du système selon l'invention, la figure 2 est un schéma fonctionnel, et la figure 3 est un chronogramme servant à expliquer le mode de fonctionnement. Sur la figure 1, on a désigné par la référence 100 un capte-suie Celui-ci est actionné par une intensité I, le signal de sortie d'un point d'addition 5 Ce point d'addition 5 fait la sommation des différentes intensités Il, I 2 et I 3 Dans le cas des différentes intensités Il, I 2 et I 3, il s'agit des signaux de sortie des unités de production de haute tension 10, 20 et 30, qui sont désignés dans la suite aussi comme rhéostats-régulateurs d'intensité. Un appareil de commande 40, également désigné comme régulateur de tension, délivre une valeur de consigne IS qui arrive via un commutateur 35 aux points d'addition 18, 28 et 38 Sur la deuxième entrée de ces points d'addition se trouve respectivement un signal de sortie d'un capteur 14, 24 et 34 qui détecte le signal de sortie de l'unité correspondante de production de haute tension 10, 20 et 30 Le signal de sortie des points d'addition 18, 28 et 38 arrive à l'entrée de l'unité associée 10, 20 et 30 de production de haute tension. Les signaux de sortie des points d'addition 18, 28, 38 qui représentent les écarts de réglage des différents circuits, arrivent en outre à une unité de surveillance 60 L'unité de surveillance 60 actionne en fonction de ces signaux le commutateur 35 et fournit en même temps un signal de remplacement Ce signal de remplacement arrive au deuxième contact du commutateur 35. Le régulateur de tension 40 produit en partant du signal de sortie d'un point d'addition 45 la valeur de consigne IS pour le rhéostat-régulateur d'intensité 10, 20 et 30 Le point d'addition 45 compare un signal US d'un calcul de valeur de consigne à la tension de sortie U mesurée effectivement du capte-suie 100. Ce dispositif fonctionne alors comme suit. Le régulateur de tension 40 prédéfinit en fonction de la comparaison entre la tension US voulue et la tension U mesurée effective sur le capte-suie une valeur de consigne IS pour les différents rhéostats- régulateurs d'intensité 10, 20 et 30 Cette valeur de consigne est réglée par les rhéostats-régulateurs d'intensité 10, 20 et 30 L'intensité à travers le capte-suie, qui crée la haute tension, est dans ce cas la somme des différentes intensités Il, I 2 et I 3. Le calcul de la valeur de consigne prédéfinit la valeur de consigne US pour la tension en fonction de différentes conditions de fonctionnement du moteur à combustion interne non représenté et/ou du capte-suie 100 Le calcul de la valeur de consigne 50 contient différentes fonctions qui sont décrites plus en détail dans le document DE-OS 3 531 025. Dans l'exemple de réalisation le plus simple, il n'est prévu qu'un seul rhéostat-régulateur d'intensité Dans ce cas, on a un rhéostat-régulateur d'intensité pour l'intensité I qui passe à travers le capte-suie, avec un régulateur de tension superposé 40 pour la tension appliquée au capte-suie. Dans les conditions de fonctionnement dans lesquelles le capte-suie possède une très petite résistance intérieure, le calcul de la valeur de consigne prédéfinit une petite valeur de consigne pour la tension Le régulateur de tension par contre prédéfinit une grande valeur de consigne IS pour l'intensité à établir La valeur de consigne de l'intensité est dans ce cas plus grande que la valeur de consigne de l'intensité qui est établie de façon prépondérante Par cette prédéfinition de la valeur de consigne, on arrive à ce que le régulateur de tension puisse établir la tension prédéfinie Avec la grande intensité on obtient en même temps la puissance nécessaire pour la combustion rapide de la suie. Si la puissance électrique fournie par un rhéostat-régulateur d'intensité pour un type déterminé de moteur à combustion interne ne suffit pas, on peut alors modifier le dispositif d'une manière simple en montant en parallèle plusieurs rhéostats-régulateurs d'intensité 10, 20 et 30, comme représenté à la figure 1 Ceci est possible avec des rhéostats-régulateurs de tension montés en parallèle aussi nombreux que l'on veut Les rhéostats-régulateurs de tension sont dans ce cas tous construits de la même façon, il n'est pas nécessaire d'avoir des appareils maître-esclave. On peut réaliser un tel montage en parallèle d'une manière particulièrement simple avec la structure décrite ici, celle d'un rhéostat-régulateur d'intensité auquel est superposé un régulateur de tension La puissance électrique à appliquer par les rhéostats- régulateurs d'intensité est répartie uniformément entre les différents rhéostats- régulateurs d'intensité, car la même valeur de consigne est appliquée à chacun Si plusieurs régulateurs de tension sont montés en parallèle, il peut se présenter le cas dans lequel la puissance répartie de façon très inégale entre les différents régulateurs En outre, il est nécessaire dans ce cas d'avoir des prérésistances entre régulateur et capte- suie Les prérésistances possèdent l'inconvénient qu'elles absorbent une partie de la puissance électrique Le procédé selon l'invention a par rapport à de tels dispositifs l'avantage qu'il n'est pas besoin d'avoir de prérésistances et que de cette façon on dispose de toute la puissance pour le capte-suie. Une autre configuration avantageuse de l'invention constitue l'unité de surveillance 60 On se reportera à la figure 2 pour le mode de fonctionnement de cette unité de surveillance 60 Le sous-programme de surveillance commence avec la séquence 200 Dans cette séquence, on détecte l'écart de réglage, la différence entre la valeur de consigne IS et l'intensité effective In. Dans le bloc 210 a lieu un examen pour savoir si l'écart de réglage est plus grand qu'un seuil S Dans ce bloc 220 on vérifie si est remplie une condition de temps Si l'écart de réglage est plus grand pour un temps prédéfini qu'un seuil S, on a alors une erreur de réglage qui subsiste. L'interrogation au sujet d'un écart de réglage subsistant a lieu le cas échéant pour toutes les régulations d'intensité 10, 20 et 30. Si les deux interrogations sont positives, un signal d'écart F est alors délivré dans la séquence 230 Le signal d'erreur F provoque un débranchement de la régulation de tension superposée Dans ce cas, on fait passer le commutateur 35 dans sa position représentée en tirets et l'unité de surveillance 60 fournit une valeur de remplacement par la valeur de consigne de l'intensité IS. La formation de la valeur de remplacement pour l'intensité IS a lieu de la façon suivante: l'unité de surveillance part de l'ancienne valeur de consigne IS et fait décroître alors celle-ci de façon continue La valeur de consigne décroît de façon progressive en partant de sa valeur initiale, qui existe avant d'avoir détecté l'erreur de réglage qui subsiste Cette décroissance a lieu par exemple de façon linéaire Mais on peut avoir aussi avantageusement d'autres décroissances, comme par exemple selon une fonction exponentielle ou une autre fonction. Dans le bloc 240 on a représenté une décroissance linéaire La valeur de consigne est réduite dans des intervalles de temps prédéfinis d'une valeur déterminée D Ensuite, on revient de nouveau à l'interrogation 210 Si celle-ci détecte qu'il y a en outre une erreur de réglage qui subsiste, la séquence 240 est alors répétée Ceci a lieu tant que les unités d'interrogation 210 et 220 détectent qu'il n'existe plus d'écarts de réglage qui subsistent Si c'est le cas, dans la séquence 250, le régulateur de tension superposé est de nouveau branché Ceci signifie que le commutateur prend la position initiale représentée à la figure 1. Cette manière de procéder peut être réalisée par technique numérique ou analogique Dans le cas d'un mode de réalisation analogique, on peut effectuer la réduction de la valeur de consigne de l'intensité à l'aide dtun intégrateur, qui intègre la valeur de consigne de l'intensité avec une constante de temps prédéfinie tendant vers zéro. Avec cette manière de procéder, on peut écarter les états instables de la régulation d'intensité, qui reposent sur une différence de réglage trop grande De tels états se produisent particulièrement lors du branchement, quand le régulateur de tension 40 est prêt à fonctionner plus vite que le rhéostat-régulateur d'intensité Un effet semblable a lieu quand la valeur de consigne est brusquement diminuée par le calcul de la valeur de consigne Une telle brusque diminution a lieu par exemple quand ce qu'on appelle un coupe-circuit de surtension saute Ce coupe-circuit de surtension détecte les chutes brusques de tension. Des conditions de fonctionnement instables se produisent de préférence quand la valeur de consigne est déjà en butée, tandis que la valeur réelle est encore petite Dans ce cas, la tension U vient à être dépassée, ce qui libère le coupe-circuit de surtension et débranche la haute tension Dans le mode de fonctionnement décrit, le capte-suie ne peut pas être en marche. Il y a lieu de se reporter encore à la figure 3 pour expliquer le mode de fonctionnement Sur la figure 3 a on a représenté l'écart de réglage, sur la figure 3 b le signal d'écart et sur la figure 3 c la valeur de consigne de l'intensité dans le temps. A l'instant Tl le dispositif détecte que l'écart de réglage pour un temps T prédéfini a dépassé un seuil déterminé S A l'instant Tl, on a un écart de réglage qui subsiste Le signal d'écart F va à l'instant Tl de zéro à un nouveau plus élevé Dès que le signal d'erreur atteint un niveau plus élevé, la valeur de consigne IS représentée à la figure 3 pour l'intensité diminue A l'instant T 2 l'unité de surveillance 60 détecte qu'il n'y a plus d'écart de réglage qui subsiste A cet instant, le signal d'écart revient à zéro et le régulateur de tension 40 reprend le calcul de la valeur de consigne de l'intensité. Comme l'écart de réglage est exploité pour détecter les défauts, il n'est pas nécessaire d'avoir des circuits additionnels de signaux Grâce à ce mode de fonctionnement, on peut éviter les oscillations qui reposent sur un grand écart de réglage. REVENDICATIONS 1) Système pour la production d'une haute tension à partir d'un réseau de bord de véhicule à moteur, en particulier pour un capte- suie électrostatique ( 100), système caractérisé en ce qu'un régulateur de tension ( 40) prédéfinit en fonction de la comparaison entre la tension voulue et la tension effectivement appliquée au capte- suie ( 100) une valeur de consigne (IS) pour au moins un rhéostat- régulateur d'intensité ( 10, 20 et 30), qui règle l'intensité passant à travers le capte-suie sur cette valeur de consigne. 2) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux rhéostats-régulateurs d'intensité au moins sont montés en parallèle. 3) Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une unité de surveillance ( 60) détecte un écart de réglage qui subsiste du rhéostat- régulateur d'intensité et débranche le régulateur de tension ( 40) dans le cas d'un écart de réglage détecté qui subsiste. 4) Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans le cas d'un régulateur de tension débranché, la valeur de consigne est prédéfinie pour un rhéostat-régulateur d'intensité par l'unité de surveillance. ) Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que la valeur de consigne décroît dans le temps quand le régulateur de tension est débranché. 6) Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que la valeur de consigne décroît pour le rhéostat-régulateur d'intensité jusqu'à ce que l'écart de réglage qui subsiste ait disparu.