Brevet FR2908566A1 — publié le 20080516

Procédé de limitation d'une tension de moteur L'invention concerne un procédé pour commander un moteur entraîné par un accumulateur ainsi qu'un appareil avec un 15 dispositif de commande pour réaliser le procédé, le moteur possédant un régime dépendant de la tension. Dans ce procédé, dans une première étape, une valeur instantanée de la tension de sortie de l'accumulateur est mesurée de manière continue ou cyclique et comparée à une valeur de 20 seuil prédéterminée. Cette valeur de seuil limite une plage de tension inférieure de la tension d'accumulateur, laquelle s'étend d'une valeur inférieure de référence de la tension de sortie de l'accumulateur à ladite valeur de seuil. La valeur inférieure de référence peut être 25 définie, par exemple, par la valeur d'actionnement d'un dispositif de protection contre une décharge totale ou être librement choisie. Sur toute la zone de tension, le rapport entre le régime-moteur du moteur et la tension de sortie prélevée sur l'accumulateur, ce rapport étant 30 appelé rapport régime-tension et correspondant à une fonction du régime-moteur sur la tension de sortie de l'accumulateur, présente un premier gradient moyen. En cas de surpassement détecté de la valeur de seuil par la 1 2908566 2 valeur instantanée de la tension de sortie de l'accumulateur, le rapport régime-tension est réglé, dans une seconde étape, sur un second gradient moyen, lequel se situe entre la valeur de seuil et une valeur supérieure de 5 référence de la tension de sortie de l'accumulateur. En d'autres termes, le régime-moteur est commandé en fonction de la valeur instantanée mesurée de la tension de sortie de l'accumulateur. Le second gradient moyen du rapport régime-tension est inférieur au premier gradient moyen. Un procédé de ce type permet de garantir que la vitesse de rotation du moteur se trouve toujours au-dessous d'une valeur critique jusqu'à laquelle l'appareil portatif fonctionne de manière sûre, comme par exemple le mécanisme de percussion électropneumatique d'un marteau perforateur. Le document DE 38 12 771 décrit une commande de moteur permettant de régler par exemple la vitesse de rotation maximale d'une visseuse. À cet effet, plusieurs vitesses de rotation maximales sont tabulées en termes absolus pour différents modes de fonctionnement. En appuyant sur des touches codées, on fournit, par l'intermédiaire d'un convertisseur numérique-analogique, une tension maximale à des potentiomètres à poussoir. Une prise de tension à partir du curseur du potentiomètre à poussoir agit sur une électronique de réglage et peut atteindre au maximum la tension maximale préréglée. Ces procédés connus ont un inconvénient, à savoir que, indépendamment de la tension de sortie disponible, ils fixent à la vitesse de rotation de chacun des différents modes de fonctionnement prévus un maximum absolu qui, de plus, est déterminé par la vitesse de rotation à vide. 2908566 3 Avec une telle limitation de vitesse de rotation, la puissance disponible, même en charge, est donc limitée. De plus, elle prive l'utilisateur du comportement habituel 5 d'un appareil à commande simple, lequel, avec un accumulateur chargé, respectivement sous sollicitation modérée, possède une vitesse de rotation plus élevée qu'avec un accumulateur partiellement déchargé, respectivement sous sollicitation supérieure. Cela peut 10 entraîner de la part de l'utilisateur une action erronée, comme par exemple une recharge systématiquement prématurée de l'accumulateur. Ces opérations de recharge précoces occasionnent à leur tour une perte de temps inutile et un risque de détérioration de l'accumulateur en raison de 15 charges trop fréquentes. La présente invention a pour but, dans un appareil, d'éviter les inconvénients cités et, même en présence d'une limitation de la vitesse de rotation, d'assurer à 20 l'appareil le régime dépendant de la tension qui lui est habituel. Conformément à l'invention, ce but est atteint en ce que le second gradient moyen est supérieur à zéro. Malgré la 25 limitation de la vitesse de rotation, on obtient ainsi, même au-dessus de la valeur de seuil, un régime dépendant de la tension dont la vitesse de rotation est plus élevée avec un accumulateur entièrement chargé qu'avec un accumulateur partiellement déchargé et dont la vitesse de 30 rotation augmente à mesure que la sollicitation diminue. L'état de pleine charge de l'accumulateur demeure ainsi perceptible par l'utilisateur, ce qui n'incite pas celui-ci à une recharge prématurée. 2908566 4 Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, le second gradient moyen est égal à 0,1 à 0,5 fois le premier gradient moyen. Le gradient dans une plage de tension 5 supérieure, limitée vers le bas par la valeur de seuil, est donc suffisamment plat pour pouvoir limiter efficacement la tension de moteur, respectivement la vitesse de rotation, à une valeur critique. En fonctionnement constant, ce gradient de la plage de 10 tension supérieure permet à l'utilisateur de percevoir avec une netteté suffisante toute variation de vitesse de rotation due à une modification de la tension de l'accumulateur. 15 De manière avantageuse, la valeur inférieure de référence est inférieure d'au moins 10 % à la valeur de seuil, ce qui permet de fixer le premier gradient moyen de manière relativement indépendante par rapport aux tolérances imposées par le fonctionnement au rapport régime-tension. 20 De manière préférentielle, la valeur supérieure de référence est définie par une tension de sortie maximale possible de l'accumulateur, de sorte que le second gradient moyen peut être fixé lui aussi de manière 25 relativement indépendante par rapport aux tolérances imposées par le fonctionnement au rapport régime-tension. Selon une variante, la valeur de référence peut également être définie par une tension nominale de l'accumulateur. 30 Il est avantageux que la valeur de seuil soit inférieure d'au plus 30 % à une tension nominale de l'accumulateur. Par exemple en cas d'utilisation de plusieurs types d'accumulateurs, la valeur de seuil peut ainsi être 2908566 5 relativement proche de la tension nominale de l'accumulateur possédant la tension la plus basse, afin de pouvoir disposer d'une puissance élevée, même avec cet accumulateur. 5 De manière avantageuse, le régime dépendant de la tension augmente de manière monotone entre la valeur de seuil et la valeur supérieure de référence, ce qui permet à l'utilisateur de bien détecter le régime dépendant de la 10 tension sur toute la plage de tension supérieure. En outre, il est particulièrement favorable que la valeur de seuil soit réglable afin de pouvoir adapter l'appareil aux diverses conditions de fonctionnement. 15 Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, le réglage du régime-moteur sur le second gradient moyen s'effectue par modulation d'impulsions en largeur, ce qui permet de commander la vitesse de rotation avec une grande 20 précision. En outre, le but est atteint par un appareil muni d'un dispositif de commande comportant un dispositif électronique pour mettre en oeuvre le procédé dans les 25 variantes indiquées. L'invention sera exposée plus en détail ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation. Sont montrés sur : 30 la figure 1 la structure d'un dispositif de commande d'un appareil permettant de mettre en oeuvre un procédé selon l'invention afin de commander un moteur destiné à entraîner un 2908566 6 mécanisme de percussion, et la figure 2 un exemple de courbe d'un régime dépendant de la tension en cas d'utilisation du 5 procédé de commande selon l'invention. La figure 1 montre un appareil 2 sous la forme d'un marteau perforateur fonctionnant sur accumulateur, comprenant un moteur 4 qui sert à entraîner un mécanisme 10 de percussion électropneumatique 6. À cet effet, une tension de moteur UM correspondant au régime-moteur dM est appliquée au moteur 4. Le moteur 4 peut être démarré et arrêté au moyen d'un commutateur 8 d'un dispositif de commande désigné dans son ensemble par 10. De surcroît, le 15 moteur 4 est commandé par l'intermédiaire d'une fonction de potentiomètre qui, par souci de simplification du dessin, n'est pas représentée. Lorsque le commutateur 8 est en position de marche, une tension de référence diminue, au niveau d'un diviseur de tension 14, en 20 fonction de la valeur instantanée de la tension de sortie UA d'un accumulateur 12. Le dispositif de commande 10 comporte un dispositif électronique 16 comprenant une diode de protection 18, un 25 sectionneur électronique de puissance 20 et un module de commande 22. Le dispositif électronique 16 sert à mesurer de manière continue ou cyclique la valeur instantanée de la tension de référence durant le fonctionnement. En fonction de cette valeur, la tension de moteur UM et donc 30 le régime-moteur dM peuvent être commandés, par modulation d'impulsions en largeur, au moyen du module de commande 22 et du sectionneur électronique de puissance 20 afin de protéger le moteur 4 contre une surcharge, respectivement 2908566 7 de limiter le régime-moteur dM à une valeur à laquelle le mécanisme de percussion 6 fonctionne encore de manière sûre. 5 Sur la figure 2 est représenté à titre d'exemple un régime dépendant de la tension LDV du moteur 4, ce régime étant obtenu avec le dispositif de commande 10 dans un cas de fonctionnement déterminé, par exemple en marche à vide ou en sollicitation continue, et avec un commutateur 8 en 10 position fixe. Comme on le voit, le régime dépendant de l'état de charge LDV illustre la variation du rapport régime-tension du régime-moteur dM en fonction de la tension de sortie UA de 15 l'accumulateur 12. Le régime dépendant de la tension LDV présente un premier gradient moyen sur une plage de tension inférieure LBu. La plage de tension inférieure LBu est définie par la zone comprise entre la valeur inférieure de référence RWu et une valeur de seuil 20 prédéterminée SW. La valeur inférieure de référence RWu peut être définie par exemple par une valeur qui, lorsqu'elle est soupassée, provoque le déclenchement d'un dispositif de protection contre une décharge totale. En tout état de cause, la valeur inférieure de référence RWu 25 est cependant inférieure d'au moins 10 % à la valeur de seuil SW. La valeur de seuil SW peut être inférieure par exemple d'au plus 30 % à une tension nominale de l'accumulateur 12. 30 Au-dessus de la valeur de seuil SW, le régime dépendant de la tension LDV présente un second gradient moyen sur une plage de tension supérieure LBo. La plage de tension supérieure LBo est définie par la zone comprise entre la 2908566 8 valeur de seuil prédéterminée SW et une valeur supérieure de référence RWo. La valeur supérieure de référence RWo peut être définie par exemple par une tension de sortie maximale possible ou par une tension nominale de 5 l'accumulateur 12. En tout état de cause, la valeur supérieure de référence RWo est cependant supérieure d'au moins 20 à la valeur de seuil SW. Le second gradient moyen est égal à 0,1 à 0,5 fois le 10 premier gradient moyen. Le rapport régime-tension présente, dans les deux plages de tension LBu, LBo, une courbe à gradient monotone. Pour pouvoir particulièrement bien adapter le moteur 4 à 15 divers modes de fonctionnement, une possibilité de réglage de la valeur de seuil SW peut également être prévue afin de pouvoir modifier les deux plages de tension LBu, LBo. REVENDICATIONS 1. Procédé pour commander un moteur (4) qui est entraîné par l'intermédiaire d'un accumulateur (12) et qui possède un régime dépendant de la tension (LDV), procédé dans lequel, dans une première étape, une valeur instantanée d'une tension de sortie (UA) de l'accumulateur (12) est mesurée et comparée à une valeur de seuil prédéterminée (SW), laquelle limite une plage de tension inférieure (LBu) à l'intérieur de laquelle un rapport régime-tension entre le régime-moteur (dM) du moteur (4) et la tension de sortie (UA) prélevée sur l'accumulateur (12) présente un premier gradient moyen entre une valeur inférieure de référence (RWu) de la tension de sortie (UA) de l'accumulateur (12) et la valeur de seuil (SW), et en cas de surpassement détecté de la valeur de seuil (SW) par la valeur instantanée, dans une deuxième étape, le rapport régime-tension est réglé sur un second gradient moyen entre la valeur de seuil (SW) et une valeur supérieure de référence (RWo) de la tension de sortie (UA) de l'accumulateur (12), ledit second gradient moyen étant inférieur au premier gradient moyen, caractérisé en ce que le second gradient moyen est supérieur à zéro. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second gradient moyen est égal à 0,1 à 0,5 fois le premier gradient moyen. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la valeur inférieure de référence (RWu) est inférieure d'au moins 10 à la valeur de seuil (SW). 2908566 10 4. Procédé selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la valeur supérieure de référence (RWo) est définie par une tension de sortie 5 maximale possible (UA) de l'accumulateur (12). 5. Procédé selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la valeur de seuil (SW) est inférieure d'au plus 30 % à une tension nominale de 10 l'accumulateur. 6. Procédé selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le régime dépendant de la tension (LDV) augmente de manière monotone entre la 15 valeur de seuil (SW) et la valeur supérieure de référence (RWo). 7. Procédé selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la valeur de seuil (SW) est 20 réglable. 8. Procédé selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le réglage du régime-moteur (dM) sur le second gradient moyen s'effectue par modulation 25 d'impulsions en largeur. 9. Appareil avec un dispositif de commande, ledit appareil comportant un dispositif électronique (6) pour réaliser le procédé selon une des revendications 30 1 à 8.