INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La présente divulgation propose en outre un procédé de détermination de la position angulaire d’un moteur à combustion interne, mis en œuvre dans un système de motorisation hybride prévu ci-avant pour lequel la cible du système agencé pour déterminer la position angulaire du moteur électrique comporte un nombre de dents correspondant au nombre de pôles électriques du moteur électrique, pour lequel le premier capteur inductif du système agencé pour déterminer la position angulaire du moteur électrique comporte deux circuits secondaires permettant de fournir, d'une part, un signal de type sinus et, d'autre part, un signal de type cosinus lors du passage des dents de la cible, la détermination de la position angulaire du moteur à combustion interne comportant les étapes suivantes : - à partir des signaux de type sinus et cosinus, détermination d’une position angulaire du moteur électrique par division du signal sinus par le signal cosinus et utilisation d’une fonction arctangente (ou équivalent, par exemple une table de conversion) pour obtenir un signal correspondant à l’angle électrique du moteur électrique, - utilisation du signal fourni par le deuxième capteur inductif comme repère pour déterminer une position angulaire du moteur électrique, - à partir du signal correspondant à l’angle électrique du moteur électrique et du nombre de dents de la cible, génération d’impulsions correspondant à un angle de rotation de N° du vilebrequin pour le moteur à combustion interne avec omission de M impulsions successives à chaque rotation de 360° du vilebrequin du moteur à combustion interne.
Le plus souvent, la valeur N correspond à 6, plus rarement 10 (avec une tolérance par exemple de +/- 0,01) mais une autre valeur du même ordre de grandeur peut être choisie. De même, pour la valeur M, la valeur préférée est M=2 (notamment lorsque N=6) car s’il ne manque qu’une dent, le risque est plus élevé de ne pas voir le creux correspondant et s’il manque trois dents, l’imprécision de mesure au niveau de la zone sans dent risque de devenir trop importante.
Selon un autre aspect, la présente divulgation concerne un programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre toutes les étapes d’un procédé ci-dessus.
La présente divulgation concerne en outre un calculateur électronique destiné à la gestion d’un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu’il comporte une mémoire, une interface d’entrée pour recevoir des signaux de type sinus et cosinus, des moyens pour générer un signal formé par lesdites impulsion, et un processeur pour la mise en œuvre de chacune des étapes d’un procédé proposé ci-dessus.
La présente divulgation concerne également un véhicule automobile comportant une motorisation hybride comportant un moteur à combustion interne, un embrayage, une transmission ainsi qu’un moteur électrique relié au moteur à combustion interne en amont de l’embrayage de telle sorte que la vitesse de rotation du moteur électrique soit égale à la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu’il comporte un calculateur électronique tel que décrit plus haut.
Fig. 1 est un schéma illustratif d’un véhicule concerné par la présente divulgation.
Fig. 2 illustre schématiquement un capteur de position angulaire utilisé par exemple pour un moteur électrique.
Fig. 3 est une vue schématique d’une première forme de réalisation d’une cible pour un capteur de position angulaire utilisé pour la présente divulgation.
Fig. 4 est une vue schématique d’une deuxième forme de réalisation d’une cible pour un capteur de position angulaire utilisé pour la présente divulgation.
Fig. 5 est une vue schématique d’une carte électronique d’un capteur de position angulaire selon la présente divulgation.
Fig. 6 est un exemple de signaux pouvant être obtenus avec une carte de la et une cible de la ou de la .
Fig. 7 est une courbe illustrant un angle électrique obtenu à partir des courbes de la .
Fig. 8 est un exemple de signal pouvant être obtenu avec une carte de la et une cible de la .
Fig. 9 est un exemple de signal formé d’impulsions et pouvant être obtenu à partir des signaux des figures 7 et 8.
est un graphe montrant l’évolution de la raideur dans le dispositif de centrage et de guidage en fonction du régime moteur ;
est un graphe montrant la réponse à balourds de la ligne d’arbre en fonction du régime moteur lorsque la ligne d’arbre est montée sur une cage souple, lorsqu’elle est montée sur une structure portante rigide et lorsqu’elle est montée sur un dispositif de centrage et de guidage selon l’invention.
Description détaillée de l’invention La présente invention concerne un dispositif 12 de centrage et de guidage en rotation d’une ligne d’arbre d’une turbomachine 1.
En référence à la , le dispositif 12 selon l’invention peut être avantageusement mis en place sur les paliers et pignons du réducteur de vitesse 2, sur les paliers et pignons de la chaine d’entrainement des accessoires 4, sur le palier avant du générateur de gaz 6et sur le palier de la turbine libre 10.
En référence aux figures 1 et 2, le dispositif de centrage et de guidage en rotation 12 selon l’invention, aussi appelé palier, est agencé entre un bâti 13 et une ligne d’arbre 14 ou un arbre d’entrainement monté rotatif autour d’un axe de rotation A-A.
Le dispositif 12 de centrage et de guidage en rotation comprend une première bague interne 16 fixée à la ligne d’arbre 14, une première bague externe 18, un premier roulement 20 agencé entre la première bague interne et la première bague externe, un premier support 22 portant la première bague externe.
Le premier roulement 20 est un roulement à billes.
Les rayons de courbure du roulement à billes sont définis afin de garantir une faible raideur radiale sous faible charge axiale.
Le premier roulement à billes, la première bague externe et le premier support sont conformés de manière à ce qu’un premier jeu J1 soit aménagé entre le premier roulement 20 et la première bague externe 18.
Le dispositif 12 de centrage et de guidage en rotation comprend une deuxième bague interne 24 fixée à ligne d’arbre 14, une deuxième bague externe 26, un deuxième roulement 28 agencé entre la deuxième bague interne 24 et la deuxième bague externe 26, et une cage souple 30 supportant la deuxième bague externe.
Le deuxième roulement 28 est par exemple un roulement à rouleaux.
En variante, le deuxième roulement 28 est un roulement à rouleaux coniques ou autres.
Un exemple de cage souple est décrit dans la demande de brevet FR 3098 239 déposée au nom de la demanderesse.
De préférence, un anneau de lubrifiant 32 entoure le deuxième roulement.
Cet anneau de lubrifiant constitue un dispositif d’amortissement. Un exemple d’un tel dispositif d’amortissement est également décrit dans la demande de brevet FR 3098 239. Avantageusement, cet anneau de lubrifiant 32 limite grandement la dilatation de la bague extérieure du deuxième roulement du fait d’une température d’huile plus faible que la température de la bague extérieure du roulement.
Le premier roulement à billes 20 est caractérisé par une puissance dissipée supérieure à celle du deuxième roulement 28 permettant ainsi d’avoir une dilatation supérieure des éléments constitutifs du roulement.
Les compositions lubrifiantes testées comprennent 100% d’ester tel que défini dans l’exemple 1.
Les diesters selon l’invention présentent ainsi d’excellentes propriétés de lubrification, permettant ainsi notamment de réduire la consommation de carburant ou d’allonger la durée d’autonomie de la batterie.
Les diesters selon l’invention présentent ainsi d’excellentes propriétés à froid.
Exemple 5 : Mesures des coefficients de traction Le coefficient de traction (COT) a été mesuré à l’aide du tribomètre MTM de PCS instrument. Il permet d'évaluer les performances de lubrifiants en termes de frottement en régime mixte/hydrodynamique. Ce test consiste à mettre en mouvement relatif une bille d'acier et un plan en acier, à des vitesses différentes, permettant de définir le %SSR (Ratio vitesse de glissement/vitesse d'entraînement ou « Slide-to-Roll Ratio » en langue anglaise) qui correspond à la vitesse de glissement/vitesse d'entraînement. Ce test vise à reproduire des conditions de lubrification limites.
Les conditions de mesure étaient 25 N de charge, une vitesse du disque de 1,4 m/s pour une température évaluée de 140 °C et un SRR de 60%, 80% et 100%.
Le courant induit I4 correspond au courant d’alimentation Ia du commutateur électrique 5. Le contrôleur de dégivrage 6 émet une commande de puissance C1 et une commande de séquence C2 au commutateur électrique 5 qui permet de définir la stratégie de commande des organes de chauffage 2, c’est-à-dire, la puissance et la temporisation de dégivrage.
Grâce à l’invention, il n’est pas nécessaire de prévoir un passage pour des harnais d’alimentation. Le système d’alimentation électrique 3 est autonome et indépendant. Cela permet de rendre les organes de dégivrage indépendants du système de génération et de distribution de l’aéronef, ce qui évite un surdimensionnement et limite les contraintes.
Dans cette première forme de réalisation, la génératrice synchrone à aimants permanents 4 est associée à un convertisseur de puissance 50 piloté dans le repère tournant RT pour gérer le niveau de puissance à fournir aux organes de chauffage 2. Cela affecte la fiabilité et la disponibilité du système d’alimentation électrique 3. Dans cette forme de réalisation, la génératrice synchrone à aimants permanents 4 doit rester active en permanence même en conditions non givrantes, ce qui augmente le risque feu et limite la durée de vie de cette dernière.
Une deuxième forme de réalisation est représentée à la . Par souci de clarté et de concision, les éléments identiques ou analogues à la première forme de réalisation ne sont pas décrits de nouveau.
Selon la deuxième forme de réalisation, en référence à la , le système d’alimentation électrique 3 comporte en outre une machine électrique d’alimentation 7 comportant un deuxième stator 71 remplissant une fonction d’inducteur et un deuxième rotor 72 remplissant une fonction d’induit. Le deuxième rotor 72 est solidaire en rotation de l’arbre de la turbomachine A. Le deuxième stator 71 est alimenté par la génératrice synchrone à aimants permanents 4, en particulier, via le premier stator 41.
Une architecture à deux étages permet avantageusement de réduire la dimension de la génératrice synchrone à aimants permanents 4, en particulier, par la suppression du convertisseur de puissance 50 présenté à la , ce qui permet une réduction globale de la masse et de l’encombrement du système d’alimentation électrique 3.
Afin de contrôler la puissance d’alimentation électrique, le système d’alimentation électrique 3 comporte en outre un calculateur de contrôle 8. Comme illustré à la , le deuxième stator 71 est alimenté indirectement par la génératrice synchrone à aimants permanents 4 via le calculateur de contrôle 8.
Comme illustré à la , la génératrice synchrone à aimants permanents 4 génère un courant alternatif I4 dans le premier stator 41 qui est transformé par le calculateur de contrôle 8 en un courant continu I8 pour alimenter le deuxième stator 71 et générer un courant alternatif I7 dans le deuxième rotor 72 afin d’alimenter le commutateur électrique 5 (Ia=I7).
Etant donné que le premier stator 41 et le deuxième stator 71 appartiennent au repère fixe RF, il est avantageux de placer le calculateur de contrôle 8 dans le repère fixe RF comme illustré à la . Dans cet exemple, le calculateur de contrôle 8 comporte un convertisseur électrique du type redresseur. De manière optionnelle, en référence à la , le calculateur de contrôle 8 peut également fournir un courant continu ou alternatif à d’autres charges électriques auxiliaires AUX.
Le calculateur de contrôle 8 est configuré pour recevoir la commande de puissance C1 du contrôleur de dégivrage 6 de manière à déterminer précisément le courant I8 à fournir au deuxième stator 71.
Selon un aspect, comme illustré à la , le calculateur de contrôle 8 est relié à un capteur de courant 80 configuré pour mesurer le courant I7 fourni par le deuxième rotor 72 de la machine électrique d’alimentation 7. Cela permet avantageusement au calculateur de contrôle 8 de déterminer le courant I8 à fournir au deuxième stator 71 par asservissement à partir de la commande de puissance C1 et du courant d’alimentation Ia (courant I7 fourni par le deuxième rotor 72).
Etant donné que le deuxième rotor 72 appartient au repère tournant RT et que le calculateur de contrôle 8 appartient au repère fixe RF, il est préférable d’utiliser un capteur inductif 80 sans contact. Il va de soi que le calculateur de contrôle 8 pourrait mesurer toute grandeur physique (courant ou tension) image du courant I7.
Dans cette seconde forme de réalisation, la génératrice synchrone à aimants permanents 4 et le calculateur de contrôle 8 sont dimensionnés pour fournir directement la puissance d’excitation à la machine électrique d’alimentation 7, soit environ 1/10 ème de la puissance des organes de chauffage 2.
Une troisième forme de réalisation est représentée à la . Par souci de clarté et de concision, les éléments identiques ou analogues à la deuxième forme de réalisation ne sont pas décrits de nouveau.
Selon la troisième forme de réalisation, en référence à la , le système d’alimentation électrique 3 comporte en outre une machine électrique d’excitation 9 comportant un troisième stator 91 remplissant une fonction d’induit et un troisième rotor 92 remplissant une fonction d’inducteur. Le troisième rotor 92 est solidaire en rotation de l’arbre de la turbomachine A.
Le troisième rotor 92 est alimenté par la génératrice synchrone à aimants permanents 4, en particulier, via le premier rotor 42. Une telle alimentation est pratique étant donné qu’ils appartiennent tous au repère tournant RT.
L’aubage rotorique amont 3 comprend : une plateforme interne 31, autrement appelée plateforme interne amont, destinée à délimiter radialement, intérieurement la veine d’écoulement de flux primaire destiné à alimenter une chambre de combustion ; une pale 30, autrement appelée pale amont, s’étendant radialement vers l’extérieur à partir de la plateforme interne 31 ; une paroi de liaison 32, autrement appelée paroi de liaison amont, reliant la plateforme interne 31 à l’arbre de rotor de compresseur 6 et présentant une surface amont et une surface aval ;
Quant à l’aubage rotorique aval 4, il comprend : une plateforme interne 41, autrement appelée plateforme interne aval, destinée à délimiter radialement intérieurement la veine d’écoulement de flux primaire destiné à alimenter une chambre de combustion ; une pale 40, autrement appelée pale aval, s’étendant radialement vers l’extérieur à partir de la plateforme interne 41 ; une paroi de liaison 42, autrement appelée paroi de liaison aval, reliant la plateforme interne aval 41 à l’arbre de compresseur 6 et présentant une surface amont et une surface aval.
Dans ce mode de réalisation, et comme illustré l’aubage redresseur 2 comprend : une plateforme interne 21 destinée à délimiter intérieurement la veine d’écoulement de flux primaire destiné à alimenter une chambre de combustion ; une pale 20 s’étendant radialement vers l’extérieur à partir de la plateforme interne 21 ; un pied qui s’étend radialement vers l’intérieur à partir de la plateforme interne et qui présente une paroi d’étanchéité 23 s’étendant en regard de la plateforme interne 21 radialement du côté opposé à la pale 20 et destinée à former, avec l’arbre de rotor de compresseur 6, un joint d’étanchéité tournant destiné à limiter l’écoulement d’un flux de recirculation d’air depuis la région aval 91 vers la région amont 90 de la veine d’écoulement de flux primaire ; une paroi de liaison 22 reliant la plateforme interne 21 à la paroi d’étanchéité 23 et présentant une surface amont et une surface aval ;
Pour former le joint d’étanchéité tournant, l’arbre de rotor de compresseur 6 comprend ici des léchettes 60, tandis que la paroi d’étanchéité 23 comprend un élément abradable, tel qu’une piste abradable, montée en regard de ces léchettes 60.
Selon l’invention, l’aubage redresseur 2 comporte des moyens pour limiter une injection du flux de recirculation radialement depuis l’intérieur dans la région amont 90 de la veine d’écoulement de flux primaire qui prennent la forme, dans ce mode de réalisation, d’un canal de prélèvement d’air 24.
Comme visible, dans ce mode de réalisation, le canal de prélèvement d’air 24 présente une admission d’air 240 débouchant au travers de la surface aval de la paroi de liaison 22, et une sortie d’air 241 débouchant au travers d’une région de la pale 20 distante de la plateforme interne 21.
Plus particulièrement, dans ce mode de réalisation, la sortie d’air 241 débouche sur une face amont de la pale 20, à proximité d’un bord radialement externe de la pale 20.
De ce fait, le flux d’air est réinjecté dans la région amont 90 de la veine d’écoulement de flux primaire, à proximité du bord radialement externe de la pale 20.
En effet, plus la sortie d’air est proche du bord radialement externe de la pale, moins le flux de recirculation d’air ne va perturber l’écoulement du flux primaire du fait qu’il va rester sensiblement à l’extrémité de cet écoulement.
En outre, et comme visible sur la , l’admission d’air 240 débouche au travers de la surface aval de la paroi de liaison 22 au voisinage de la plateforme interne 21.
De ce fait, dans le mode de réalisation, l’admission d’air est réalisée avant passage du flux de recirculation au travers du joint d’étanchéité tournant de sorte que seulement une portion du flux de recirculation passe au travers de ce joint d’étanchéité tournant.
On présente maintenant, en relation avec la , un compresseur de turbomachine selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.
Dans ce mode de réalisation, l’aubage rotorique amont 3 et l’aubage rotorique aval 4 sont identiques aux aubages rotoriques amont et aval du premier mode de réalisation illustré en , et seul l’aubage redresseur diffère.
Dans ce deuxième mode de réalisation, et comme illustré en , l’aubage redresseur 2’ comprend : une plateforme interne 21’ destinée à délimiter radialement intérieurement la veine d’écoulement de flux primaire destiné à alimenter une chambre de combustion ; une pale 20’ s’étendant radialement vers l’extérieur à partir de la plateforme interne 21’ ; un pied qui s’étend radialement vers l’intérieur à partir de la plateforme interne et qui présente une paroi d’étanchéité 23’ s’étendant en regard de la plateforme interne 21’ du côté opposé à la pale 20’ et destinée à former, avec l’arbre de rotor de compresseur 6, un joint d’étanchéité tournant destiné à limiter l’écoulement d’un flux de recirculation d’air depuis la région aval 91 vers la région amont 90 de la veine d’écoulement de flux primaire ; une paroi de liaison 22’ reliant la plateforme interne 21’ à la paroi d’étanchéité 23’ et présentant une surface amont et une surface aval ;
Pour former le joint d’étanchéité tournant, et de même que pour le premier mode de réalisation, l’arbre de compresseur 6 comprend ici des léchettes 60, tandis que la paroi d’étanchéité 23’ comprend un élément abradable monté radialement en regard de ces léchettes 60.
Dans ce mode de réalisation, l’aubage redresseur 2’ comporte des moyens pour limiter une injection du flux de recirculation radialement depuis l’intérieur dans la région amont 90 de la veine d’écoulement de flux primaire qui prennent la forme, dans ce mode de réalisation, d’un canal de prélèvement d’air 24’.
Dans des exemples, le capteur 1 comprend un étage amplificateur de signaux apte à amplifier les premier i a et deuxième i b courants électriques ou apte à amplifier les première v a et deuxième v b tensions électriques. L’étage amplificateur de signaux peut par exemple être disposé entre les photodiodes 3 et l’étage convertisseur 4, il amplifiera auquel cas les premier i a et deuxième i b courants électriques. L’étage amplificateur de signaux peut également être disposé entre le convertisseur 4 et les étages sommateur 6 et soustracteur 5, il amplifiera dans ce cas les première v a et deuxième v b tensions électriques. Dans des exemples dans lesquels l’étage soustracteur 5 et/ou l’étage sommateur 6 comprennent un amplificateur, il y a donc au moins deux amplifications de signaux, une appliquée au niveau des courants ou des tensions, et une appliquée pour amplifier la tension de sortie des étages soustracteurs 5 et/ou sommateur 6.
Dans des exemples, l’étage convertisseur 4 est également un étage amplificateur et comprend un premier amplificateur de transimpédance 41a apte à amplifier et convertir le premier courant électrique i a en première tension électrique v a et un deuxième amplificateur de transimpédance 41b apte à amplifier et convertir le deuxième courant électrique i b en deuxième tension électrique v b . Ces exemples permettent, en utilisant un même élément électronique, d’amplifier et de convertir un courant en une tension, ce qui permet de réduire le coût du capteur et de simplifier sa conception. Notamment, l’étage convertisseur 4 présentant le premier amplificateur de transimpédance 41a et le deuxième amplificateur de transimpédance 41b peut donc correspondre à l’étage amplificateur de signaux mentionné précédemment.
Dans des exemples, le capteur optoélectronique 1 peut comprendre un étage de compensation de la lumière ambiante 13 configuré pour compenser le courant induit par la lumière ambiante dans le courant généré par les photodiodes 3. Dans des exemples, l’étage de compensation de la lumière ambiante 13 peut comprendre un premier étage de compensation 13a connecté en antiparallèle du premier amplificateur de transimpédance 41a de l’étage convertisseur et un deuxième étage de compensation 13b connecté en antiparallèle du deuxième amplificateur de transimpédance 41b de l’étage convertisseur 4. Plus précisément, le premier étage de compensation 13a peut comprendre un premier filtre passe bas 131a connecté à un premier amplificateur 132a, le premier amplificateur 132a étant par ailleurs connecté à un premier convertisseur tension courant 133a, comme illustré sur la . De la même façon, le deuxième étage de compensation 13b peut comprendre un deuxième filtre passe bas 131b connecté à un deuxième amplificateur 132b, le premier amplificateur 132a étant également connecté à un deuxième convertisseur tension courant 133b.