Brevet FR2737025A1 — publié le 19970124

L'invention concerne un procédé pour commander un organe de réglage, selon lequel une valeur de consigne pour la position de l'organe de réglage est prédéterminée, et un taux d'impulsions d'un signal modulé selon une modulation d'impulsion en durée est déterminé en fonction de la valeur de consigne, ce qui détermine la position de l'organe de réglage en moyenne dans le temps. D'après la demande de brevet allemand DE 4 218 541 Al on connaît déjà un système pour commander un organe de réglage et qui, pour empêcher un blocage de l'organe de réglage, commande ce dernier avec des impulsions d'un signal modulé selon une modulation d'impulsions en durée. A cet effet, la fréquence du signal modulé selon une modulation d'impulsions en durée est commutée entre deux fréquences F1 et F2. La commutation entre les deux fréquences F1 et F2 s'effectue en fonction d'au moins une grandeur de fonctionnement d'un moteur à combustion interne. Ce système est relativement compliqué étant donné que deux oscillateurs sont nécessaires. En outre, la commutation entre les deux fréquences est exécutée en fonction d'une grandeur de fonctionnement, qui est tout d'abord déterminée et exploitée avant que s'effectue une commutation. D'après la demande de brevet allemand DE 4 403 156 Al on connaît un dispositif qui, pour la commande d'un organe de réglage, envoie à ce dernier des signaux de sortie ayant une caractéristique rectangulaire d'une fréquence définie et un taux d'impulsions défini et cycliquement des signaux rectangulaires de test et/ou des signaux de sortie statiques de test. De cette manière on identifie une exécution erronée d'un programme. L'invention a donc pour but de proposer un procédé simple qui en outre empêche de façon sûre un blocage d'organe de réglage indépendamment de grandeurs de fonctionnement. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait que la période du signal est fixée à une valeur prédéterminée, qu'une impulsion standard est supprimée au bout d'un nombre prédéterminé de périodes du signal comportant des impulsions standards ayant une durée standard, qui est prédéterminée de telle sorte que le rapport de la durée standard à la période correspond au taux d'impulsions, et qu'ensuite pendant la période suivante du signal apparaît une longue impulsion ayant une durée, qui est supérieure à la durée standard. Etant donné qu'au bout d'un nombre prédéterminé de périodes comportant des impulsions standards, une impulsion standard est omise et qu'ensuite apparaît une longue impulsion, on a une forte probabilité d'empêcher un blocage de l'organe de réglage. En outre, aucun oscillateur utilisé dans la technique antérieure n'est nécessaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, la durée de la longue impulsion est égale au double de la durée standard. Selon encore une autre caractéristique de l'invention le nombre des impulsions standards, auxquelles succède une longue impulsion, est supérieur à 2. I1 est avantageux que la durée de la longue impulsion soit égale au double de la durée des impulsions standards étant donné qu'alors la position de l'organe de réglage n'est pas modifiée, en moyenne dans le temps, par la longue impulsion. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après en faisant référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention; - la figure 2 représente l'organigramme d'un programme; et - la figure 3 représente un signal Spa modulé selon une modulation d'impulsions en durée. La figure 1 représente un moteur 1 de véhicule automobile, qui est relié à une tubulure d'aspiration 2. Un papillon des gaz 3 est disposé dans la tubulure d'aspiration 2. Une canalisation de dérivation 4 est disposée en parallèle sur le papillon 3. Un papillon de dérivation 5 est monté en tant qu'organe de réglage dans la canalisation de dérivation 4. Le papillon de dérivation 5 est couplé mécaniquement à un dispositif de réglage 6 qui est relié à son tour, par l'intermédiaire d'une ligne de commande 7 à une unité de calcul 8. L'unité de calcul comprend un modulateur, produisant un signal 5pwm qui est modulé selon une modulation d'impulsions en durée et présente une période prédéterminée tp, qui est égale à 6,25 ms, par exemple L'unité de calcul 8 fournit une valeur de consigne pour la position du papillon de dérivation 5 en fonction d'un état de fonctionnement du moteur 1 du véhicule automobile, comme par exemple le ralenti, et éventuellement en fonction d'au moins une grandeur de fonctionnement du moteur 1 du véhicule automobile, comme par exemple son régime. De préférence, un taux d'impulsions TV du signal Spw modulé selon une modulation d'impulsions en durée est prédéterminé par un régulateur de position pour le papillon de dérivation 5 en fonction de la valeur de consigne et d'une valeur réelle détectée de la position de ce papillon 5. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, le taux d'impulsions est lu à partir d'un champ de caractéristiques mémorisé, en fonction de la valeur de consigne. Le signal SpW ayant le taux d'impulsions TV est alors produit par le modulateur 9. Celui-ci commande le dispositif de réglage 6 avec le signal Sp. Le flux d'air circulant dans la canalisation de dérivation 4 est fixé par la position du papillon de dérivation 5. En utilisant le signal modulé selon une modulation d'impulsions en durée, le papillon de dérivation 5 prend en moyenne dans le temps une position pouvant être prédéterminée par le taux d'impulsions (TV), étant donné que le système formé par le dispositif de réglage 6 et le papillon de dérivation 5 ne peut pas suivre, en raison de son inertie, l'onde fondamentale du signal Spw modulé selon une modulation d'impulsions en durée. Conformément à l'invention, le dispositif de réglage 6 est commandé par le signal Spw dont la période est fixée à une valeur prédéterminée, par exemple égale à 6,25 ms, c'est-à-dire que le signal 5pwm a une fréquence de 160 Hz. La fréquence du signal SpW est prédéterminée de manière à être supérieure à la fréquence de résonance du système constitué par le dispositif de réglage 6 et la papillon de dérivation 5. Afin qu'un blocage du papillon de dérivation 5 soit empêché de façon sûre, au bout d'un nombre prédéterminé de périodes tp du signal Sp-, l'une des impulsions standards SP dont est composé ce signal, est omise et ensuite une longue impulsion LP est délivrée. La longue impulsion LP dure plus longtemps que l'impulsion standard SP; de préférence, elle est d'une longueur double de celle de l'impulsion standard SP. L'impulsion standard SP présente une durée standard tsp de telle sorte que le rapport de la durée standard tSp à la période tp correspond au taux d'impulsions TV, qui est prédéterminé par la valeur de consigne SW. Dans l'exemple de réalisation qui va suivre, une impulsion standard est omise après 6 impulsions standards. Etant donné qu'au bout d'un nombre prédéterminé d'impulsions standards SP, au moins une impulsion standard est omise et que la durée de la longue impulsion LP suivante est supérieure à la durée standard, le spectre de fréquences du signal SpW s'enrichit de composantes de fréquences sous-harmoniques. Les fréquences des composantes de fréquences sous-harmoniques sont inférieures à la fréquence d'un signal Sp-, qui possède uniquement des impulsions standards SP. Les composantes de fréquences sous-harmoniques ont pour effet de vaincre le frottement du papillon de dérivation 5, ce qui empêche de façon sûre un blocage. Sur la base du déroulement schématique du programme de la figure 2, on va expliquer de façon plus détaillée le fonctionnement du dispositif de la figure 1. Le programme représenté sur la figure 2 est mémorisé dans l'unité de calcul 8. Le programme démarre lors d'un pas 14. Des initialisations sont exécutées lors du pas 15. Ainsi une variable j, qui représente une valeur de comptage du nombre des périodes, a la valeur 7. Lors du pas 16 est déterminée la valeur de consigne SW, qui dépend de l'état de fonctionnement du moteur 1 du véhicule automobile et de son régime. Cette valeur de consigne SW est envoyée à un régulateur de position connu en soi, qui n'est pas représenté étant donné qu'il n'est pas essentiel pour l'invention. Le régulateur de position forme une différence de régulation entre la valeur de consigne SW et une valeur réelle détectée de la position du papillon de dérivation 5. Le régulateur possède un comportement de régulation proportionnel ou proportionnel et intégral, ou proportionnel, intégral et différentiel. La valeur de consigne sert simultanément de grandeur de commande pilote pour le régulateur de position. Le régulateur de position produit à sa sortie le taux d'impulsions TV. Le taux d'impulsions TV peut cependant être également mémorisé dans un champ de caractéristiques, qui dépend de la valeur de consigne SW. Lors du pas 17, une vérification est faite pour savoir si la variable j possède la valeur un. Si c'est le cas, un branchement est fait vers le pas 18 au cours duquel, le taux d'impulsions TV est réglé à zéro. Par conséquent, une impulsion standard SP est alors omise. Si la variable j ne possède pas la valeur 1 lors du pas 17, un branchement est fait vers le pas 19 au cours duquel une vérification est faite pour savoir si la variable j possède la valeur zéro. Si ce n'est pas le cas, un branchement est exécuté vers le pas 22. Mais si c'est le cas, un branchement est effectué vers le pas 20, au cours duquel une valeur double est affectée au taux d'impulsions TV. Par conséquent, dans ce cas, une longue impulsion LP est délivrée, qui a une valeur double de l'impulsion standard SP. Lors du pas 21, la variable j est à nouveau fixée à la valeur 7. Lors du pas 21, la variable continue à être fixée à la même valeur que lors du pas 15. Lors du pas 22, le signal Spw est produit. A cet effet, le taux d'impulsions est envoyé en tant que grandeur d'entrée par l'unité de calcul 8 au modulateur 9, qui produit alors une période TP du signal Spz avec le taux d'impulsions TV. De préférence, lors du pas 22, le programme attend que le modulateur 9 ait produit la dernière période du signal Spw avant de transmettre le nouveau taux d'impulsions TV au modulateur. Lors du pas 23, la variable j est décrémentée de 1 et le traitement se poursuit ensuite par le pas 16. Sur la figure 3, on a porté la tension U du signal Spw en fonction du temps t. La période tp - c'est-à-dire la durée pendant laquelle au maximum une impulsion est produite - est égale à 6,25ms. La durée tsp des impulsions standard est égale, dans cet exemple de réalisation, à une valeur constante de 1,25ms, ce qui correspond à un taux d'impulsions TV de 0,2. La durée tLp de la longue impulsion est, dans cet exemple de réalisation, égale au double de la durée tsp des impulsions standard. La tension est normée à 1 et correspond, dans cet exemple de réalisation, à 12 V. La courbe représentée en pointillés sur la figure 3 correspond à la variation dans le temps du courant qui est envoyé au dispositif de réglage 6. Sur la figure 3, on peut voir nettement le rythme prédéterminé, avec lequel une impulsion standard SP est omise après six impulsions standards SP, et également qu'une longue impulsion LP dont la durée est égale au double d'une impulsion standard SP, est délivrée. Le fonctionnement du procédé selon l'invention est basé sur le fait que par rapport à un signal uniforme modulé selon une modulation d'impulsions en durée, c'est-à-dire une suite d'impulsions de même durée séparées par les mêmes intervalles de temps, il se produit un décalage des composantes de fréquences du signal modulé selon une modulation d'impulsions en durée vers des fréquences plus basses. Les composantes de basses fréquences conduisent à une oscillation accrue du papillon de dérivation 5 ce qui a pour effet de vaincre les frottements et d'éviter de façon sûre un blocage du papillon de dérivation 5. La composante continu du signal Spw modulé selon une modulation d'impulsions en durée n'est pas modifiée en moyenne dans le temps, par les composantes à basses fréquences. Par conséquent, on est certain que le papillon de dérivation 5 est situé, en moyenne dans le temps, dans la position prédéterminée par l'unité de calcul 8 au moyen de la valeur de consigne SW et que par conséquent la quantité d'air envoyée par le papillon de dérivation 5 au moteur 1 du véhicule automobile reste constante dans le temps. A la place du papillon de dérivation 5, on peut également relier d'autres dispositifs à régler au dispositif de réglage 6. Les valeurs choisies dans l'exemple de réalisation pour la tension, la période du signal Spw modulé selon une modulation d'impulsions en durée, le nombre des impulsions standard SP après lesquelles une longue impulsion LP intervient, l'intervalle de temps entre une impulsion standard SP et une longue impulsion LP et la durée tLp de la longue impulsion peuvent être fixées par le spécialiste à d'autres valeurs dans le cas d'autres données techniques. REVENDICATIONS 1. Procédé pour commander un organe de réglage, selon lequel une valeur de consigne (SW) pour la position de l'organe de réglage est prédéterminée, et un taux d'impulsions (TV) d'un signal (Spwrn) modulé selon une modulation d'impulsions en durée est déterminé en fonction de la valeur de consigne (SW), ce qui détermine la position de l'organe de réglage en moyenne dans le temps, caractérisé en ce que la période (tp) du signal (Spwm) est fixée à une valeur prédéterminée, qu'une impulsion standard (SP) est omise au bout d'un nombre prédéterminé de périodes (tp) du signal (Spt,rn) comportant des impulsions standards (SP) ayant une durée standard (tsp), qui est prédéterminée de telle sorte que le rapport de la durée standard (tsp) à la période (tp) correspond au taux d'impulsions (TV), et qu'ensuite pendant la période suivante du signal (Spwm) apparaît une longue impulsion (LP) ayant une durée (top) qui est supérieure à la durée standard (top). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la durée (top) de la longue impulsion est égale au double de la durée standard (top). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre des impulsions standards (SP), auxquelles succède une longue impulsion (LP), est supérieur à 2.