FR2550668A1 - METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING MANEUVER - Google Patents
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Abstract
A.PROCEDE ET APPAREIL DE COMMANDE D'UN ORGANE DE MANOEUVRE. B.PROCEDE CARACTERISE EN CE QU'IL COMPORTE UN MOYEN DE COMPARAISON 4 COMPARANT LA TENSION FOURNIE PAR L'ALIMENTATION 3 A UNE VALEUR DE REFERENCE POUR COMMANDER UN MOYEN DE COMMANDE 5 QUI MODIFIE LA VITESSE DE L'ORGANE DE MANOEUVRE (MOTEUR PAS-A-PAS 1). C.L'INVENTION CONCERNE LA COMMANDE D'ORGANES DE MANOEUVRE DONT LA VITESSE NE DOIT PAS NECESSAIREMENT ETRE CONSTANTE.A. PROCEDURE AND CONTROL APPARATUS OF A MANEUVERING UNIT. B. PROCESS CHARACTERIZED IN THAT IT INCLUDES A COMPARISON MEANS 4 COMPARING THE VOLTAGE PROVIDED BY SUPPLY 3 TO A REFERENCE VALUE TO CONTROL A CONTROL MEANS 5 WHICH MODIFIES THE SPEED OF THE OPERATING UNIT (STEP MOTOR) A-STEP 1). C. THE INVENTION RELATES TO THE CONTROL OF MANEUVERING UNITS THE SPEED OF WHICH DOES NOT NECESSARILY HAVE TO BE CONSTANT.
Description
Procédé et appareil pour commander un organe de manoeuvre " La présenteMethod and apparatus for controlling an actuator "This
invention concerne un procédé et un appareil pour commander un organe de manoeuvre ayant une inductance et entraîné par un courant impulsionnel tel qu'un moteur pas-à-pas. On connait déjà un organe de manoeuvre ayant une Inductance comme par exemple un moteur pas-à10 pas servant à entraîner une vanne EGR ou une porte d'évacuation, qui ne doit pas nécessairement fonctionner avec une vitesse d'entrainement parfaitement précise mais doit fonctionner correctement Un moteur de ce type présente The invention relates to a method and apparatus for controlling an actuator having an inductance and driven by a pulse current such as a stepper motor. There is already known an actuator having an inductance such as for example a step motor for driving an EGR valve or an evacuation door, which does not necessarily have to operate with a perfectly precise drive speed but must function correctly. An engine of this type presents
l'inconvénient que si la tension d'alimentation chute, il 15 risque de mal fonctionner ou de ne pouvoir fonctionner. the disadvantage that if the supply voltage drops, it may malfunction or be unable to operate.
Cela sera expliqué en détail ci-après Par exemple dans le cas d'un organe de manoeuvre constitué par un moteur pas-à-as à quatre phases, et qui est entraîné à une fréquence d'impulsion de 1 kilohertz, selon un schéma donnant 20 quatre états par cycle (deux phases d'excitation) comme cela est représenté à la figure 1, si l'inductance du moteur est égale à 3,6 m H, la résistance du bobinage égale à 3,6 -CL et la résistance série égale à 7,2 L, la constante de temps de ce montage sera égale à 0,33 ms Comme 25 l'état 1 a une durée de 1 ms, la constante de temps correspondra à 1/3 d'un état ou à 1/6 ème d'une largeur d'impulsion Si on sait que cela correspond au temps nécessaire pour arriver à l'intensité du courant (courant de saturation), si la tension d'alimentation chute, ce temps deviendra très long Même dans le cas d'un entrainement constant, si l'on considère le temps nécessaire 5 à atteindre la valeur de l'intensité pour une tension d'alimentation réduite, on ne peut plus ignorer la constante de temps de l'inductance Ainsi, par exemple comme représenté à la figure 2, si le courant d'entraînement This will be explained in detail below, for example in the case of an actuator constituted by a four-phase step motor, and which is driven at a pulse frequency of 1 kilohertz, according to a diagram giving Four states per cycle (two excitation phases) as shown in FIG. 1, if the motor inductance is equal to 3.6 mH, the winding resistance equal to 3.6 -CL and the resistance The time constant of this assembly will be equal to 0.33 ms. Since state 1 has a duration of 1 ms, the time constant will correspond to 1/3 of a state or 1/6 th of a pulse width If we know that this corresponds to the time required to reach the current intensity (saturation current), if the supply voltage drops, this time will become very long Even in the case of a constant drive, considering the time required to reach the intensity value for a feed voltage In this way, for example, as shown in FIG. 2, if the driving current is reduced, the time constant of the inductance can no longer be ignored.
n'atteint pas la valeur de l'intensité fixée, dans l'état 10 1, le moteur n'aura pas assez de couple moteur et fonctionnera mal ou ne pourra même pas fonctionner. does not reach the value of the set intensity, in state 10 1, the engine will not have enough engine torque and will work badly or will not even work.
La présente invention se propose de créer un procédé et un appareil permettant de faire fonctionner The present invention proposes to create a method and apparatus for operating
correctement un organe de manoeuvre même en cas de chute 15 de tension d'alimentation. correctly an actuator even in the event of a fall in supply voltage.
L'invention se propose également de permettre de modifier la vitesse d'entra Inement d'un organe de manoeuvre proportionnellement à la fluctuation de la tension d'alimentation imposée à l'organe de manoeuvre. 20 A cet effet, selon l'invention, l'organe de manoeuvre est un moteur pas-à-pas et le procédé de commande comprend une étape pour apprécier si la tension d'alimentation est en-dessous d'une valeur prédéterminée, une étape pour déterminer la fréquence des impulsions 25 de cadence qu'il faut appliquer au moteur pas-à-pas de façon à réduire la vitesse de fonctionnement du moteur pas-à-pas proportionnellement à la chute de la tension The invention also proposes to make it possible to modify the speed of entry of an operating member in proportion to the fluctuation of the supply voltage imposed on the operating member. For this purpose, according to the invention, the actuator is a stepper motor and the control method comprises a step for judging whether the supply voltage is below a predetermined value, a step to determine the frequency of the rate pulses to be applied to the stepper motor so as to reduce the speed of operation of the step motor in proportion to the voltage drop
en-dessous de la valeur prédéterminée et une étape pour appliquer les impulsions de cadence dont la fréquence a 30 été ainsi déterminée, au moteur pas-à-pas. below the predetermined value and a step for applying the clock pulses whose frequency has been thus determined to the stepper motor.
Suivant une autre caractéristique intéressante de l'invention, l'organe de manoeuvre est un moteur pas-à-pas et l'appareil de commande se compose According to another advantageous characteristic of the invention, the actuator is a stepper motor and the control device is composed of
d'un moteur pas-à-pas, entrainé, d'un moyen de comparai35 son pour comparer si la tension de la source d'alimenta- a step-by-step motor, trained, a means of comparison to compare if the voltage of the power source
tion est en-dessous d'une valeur prédéterminée et un moyen de commande pour déterminer la fréquence des impulsions de cadence qu'il faut appliquer au moteur pas-a-pas pour réduire la vitesse de travail du moteur pas-à-pas pro5 portionnellement à la valeur de la chute de tension endessous du niveau prédéterminé, et pour appliquer des is below a predetermined value and a control means for determining the frequency of the clock pulses to be applied to the step-by-step motor to reduce the working speed of the step motor stepwise the value of the voltage drop below the predetermined level, and to apply
impulsions de cadence au moteur pas-à-pas. cadence impulses to the stepper motor.
Selon la présente invention, même si la tension d'alimentation chute, l'organe de manoeuvre pourra 10 fonctionner correctement C'est pourquoi, l'invention peut s'appliquer très avantageusement à la commande d'un organe de manoeuvre qui doit fonctionner correctement pour une According to the present invention, even if the supply voltage drops, the operating member can function properly. Therefore, the invention can be applied very advantageously to the control of an actuator which must function correctly. for a
application EGR, ou une porte de coffre de véhicule automobile. EGR application, or a trunk door of a motor vehicle.
La présente invention sera décrite plus The present invention will be described more
en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 donne un schéma du courant d'entrainement d'un moteur pas-à-pas. in detail with the aid of the accompanying drawings, in which: Figure 1 gives a diagram of the drive current of a stepper motor.
la figure 2 est un graphique correspon20 dant au cas d'un courant d'entraînement qui n'atteint pas FIG. 2 is a graph corresponding to the case of a training current which does not reach
la valeur de l'intensité fixée pendant l'état 1. the value of the intensity set during state 1.
la figure 3 est un schéma-bloc d'un mode de réalisation d'un appareil de commande selon l'invention. Figure 3 is a block diagram of an embodiment of a control apparatus according to the invention.
la figure 4 est un graphique donnant le 25 courant d'entralnement fourni par l'appareil de commande Fig. 4 is a graph showing the drive current provided by the control apparatus
de la figure 3 et qui atteint la valeur fixée de l'intensité pendant l'état 1. of Figure 3 and which reaches the set value of the intensity during state 1.
Description du mode de réalisation préférentiel: Description of the Preferred Embodiment
Selon les figures 3 et 4, la référence 30 numérique 1 désigne un moteur pas-à-pas constituant un organe de manoeuvre; la référence 2 désigne le circuit d'entraînement du moteur pas-à-pas fournissant un signal d'entraînement pour commander le moteur pas-à-pas; la According to FIGS. 3 and 4, the numerical reference numeral 1 designates a stepper motor constituting an operating member; 2 denotes the stepper motor drive circuit providing a drive signal for driving the stepper motor; the
référence 3 désigne une source d'alimentation reliée au 35 circuit d'entraînement 2 du moteur pas-à-pas; la réfé- reference 3 designates a power source connected to the drive circuit 2 of the stepper motor; the reference
rence 4 désigne un moyen de comparaison de la tension de la source, reliéà la source d'alimentation' 3 et déterminant si la tension de la source est en-dessous d'une valeur prédéterminée; la référence 5 désigne un moyen de 5 commande relié au moyen de comparaison 4 de la tension de la source; ce moyen 5 détermine la fréquence des impulsions de cadence à fournir-au circuit d'entraînement 2 du moteur pas-à-pas pour réduire la vitesse d'entratnement du moteur pas-à-pas 1 proportionnellement à la valeur 10 de la chute de tension en fonction du signal fourni par le moyen de comparaison de tension 4 lorsque la tension de la source chute en-dessous de la valeur prédéterminée; 4 is a source voltage comparison means connected to the power supply 3 and determining whether the source voltage is below a predetermined value; 5 denotes a control means connected to the means 4 for comparing the voltage of the source; this means 5 determines the frequency of the clock pulses to be supplied to the driving circuit 2 of the stepper motor to reduce the driving speed of the stepping motor 1 in proportion to the value of the fall of the motor. voltage as a function of the signal provided by the voltage comparison means 4 when the source voltage drops below the predetermined value;
ces impulsions de cadence ainsi déterminées sont appliquées au circuit d'entraînement du moteur pas-à-pas. these cadence pulses thus determined are applied to the drive circuit of the stepper motor.
Le fonctionnement de l'appareil ci-dessus The operation of the device above
est décrit ci-après.is described below.
Lorsque la tension fournie par la source de tension 3 est au-dessus d'une valeur prédéterminée, le moyen de commande 5 ne reçoit aucun signal d'entrée du comparateur de tension 4, si bien que le moyen de commande fournit des impulsions de cadence de fréquence normales comme cela est représenté à la figure 1 et le moteur pas-à-pas 1 sera entraîné normalement par le circuit d'entrainement 2 Au cas contraire, si la tension de la source 25 de tension 3 diminue en-dessous de la valeur prédéterminée, le moyen de comparaison de tension 4 détermine la valeur de la diminution de tension en-dessous de la valeur prédéterminée et fournit un signal correspondant au moyen de When the voltage supplied by the voltage source 3 is above a predetermined value, the control means 5 receives no input signal from the voltage comparator 4, so that the control means provides clock pulses. of normal frequency as shown in Figure 1 and the stepper motor 1 will be driven normally by the drive circuit 2 Otherwise, if the voltage of the voltage source 3 decreases below the predetermined value, the voltage comparison means 4 determines the value of the voltage decrease below the predetermined value and provides a corresponding signal by means of
commande 5.order 5.
Le moyen de commande 5 détermine la diminution de la fréquence des impulsions de cadence du courant d'entraînement du moteur pas-à-pas 1 pour arriver à la valeur prédéterminée du courant pendant l'état 1 en The control means 5 determines the decrease in the frequency of the clock pulses of the drive current of the step-by-step motor 1 to arrive at the predetermined value of the current during the state 1 in step 1.
réponse au signal fourni par le moyen de comparaison 4; 35 les impulsions de cadence ainsi déterminées sont appli- response to the signal provided by the comparison means 4; The pulse rates thus determined are applied
quées au circuit d'entralnement 2 du moteur pas-à-pas pour entraîner le moteur pas-à-pas 1 C'est pourquoi, il en résulte que le moteur pas-à-pas 1 sera entraîné à une vitesse inférieure à celle à laquelle il est entrainé lors5 que la tension de la source est supérieure à la valeur prédéterminée En d'autres termes, dans ce cas, la largeur de l'impulsion de cadence sera plus grande et évidemment l'état 1 sera plus long Il en résulte que comme représenté the stepping motor 2 of the stepper motor to drive the stepper motor 1 Therefore, the result is that the stepper motor 1 will be driven at a lower speed than the one at stepping motor. which is caused when the voltage of the source is greater than the predetermined value In other words, in this case, the width of the pulse rate will be greater and obviously the state 1 will be longer It results only as shown
à la figure 4, le courant d'entraînement atteint la valeur 10 fixée pendant l'état 1 et c'est pourquoi le moteur pas-àpas I travaillera correctement sans perte de couple moteur. In Fig. 4, the driving current reaches the value set during state 1 and that is why the step motor I will work properly without loss of motor torque.
L'exemple décrit ci-dessus concerne un moteur pas-à-pas constituant un organe de manoeuvre; The example described above relates to a stepper motor constituting an operating member;
toutefois tout autre organe de manoeuvre ayant une induc15 tance et pouvant être entraîné par des courants impulsionnels entre dans le cadre de la présente invention. however, any other actuator having an inductance and which can be driven by pulse currents is within the scope of the present invention.
Claims (4)
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