EP1229560A1 - Actionneur électromagnétique à un électroaimant pour soupape de moteur à combustion interne - Google Patents

Actionneur électromagnétique à un électroaimant pour soupape de moteur à combustion interne Download PDF

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EP1229560A1
EP1229560A1 EP02290176A EP02290176A EP1229560A1 EP 1229560 A1 EP1229560 A1 EP 1229560A1 EP 02290176 A EP02290176 A EP 02290176A EP 02290176 A EP02290176 A EP 02290176A EP 1229560 A1 EP1229560 A1 EP 1229560A1
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EP
European Patent Office
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branches
valve
short
pole piece
pole pieces
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EP02290176A
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Stéphane Guerin
Jean-Paul Yonnet
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Peugeot Citroen Automobiles SA
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
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    • H01F7/1646—Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/121—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position
    • H01F7/122—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by permanent magnets

Definitions

  • the present invention relates to valve actuators of internal combustion engines.
  • a valve actuator of the aforementioned type generally comprises two electromagnets between which is provided an air gap.
  • a magnetic pallet linked to the valve actuated, movable by electromagnets against storage springs energy.
  • the arrangement thus formed forms a harmonic oscillator in which stores the energy required for rapid switching by the springs and the change of position is controlled using the electromagnets.
  • the valve position is checked by means of the two coils of electromagnets by application of current which generates a field magnetic producing a force F.
  • this force is proportional to the square of the current injected in the coils and inversely proportional to the square of the air gap.
  • the force exerted on the pallet is always positive due to its proportionality to the square of the coil supply current.
  • the actuator On admission, the actuator must be able to provide the necessary energy at switching. This is to compensate for friction losses which rise at about 0.2 J for an 8 mm stroke or lift of the valve, and by therefore from the range of electromagnets.
  • the energy provided by an electromagnet throughout the race above, is equal to the integral of the force.
  • the useful power would be 20 W, which is low compared to its mass, of the order of 1 kg and its large volume.
  • the energy to be supplied is around 1.4 J to fight against pressure in the cylinder chamber when opening the valve.
  • the current actuator has a low power density which limits its use for controlling intake valves of engines with a unit displacement greater than or equal to 500 cm 3 .
  • the efficiency of an actuator is the ratio between mechanical energy returned (useful) and the electrical energy consumed. It is around 30%, losses being due mainly to induced currents and losses by effect Joule.
  • An engine revolution has a duration of 60 ms at 1000 rpm, while a valve transition takes approximately 3.5 ms. We can see that at low speed, the system statistically very often in a stable position, either open or closed.
  • the actuator lends itself well to this operation, since the force produced by the electromagnet is naturally raised to zero air gap.
  • the consumption of electric current weighs heavily in the calculation of the consumption of the vehicle which is done at an average speed of 1600 RPM approximately, representative of the actual use of vehicles which contains a lot driving at low engine speeds.
  • 100 W electrical requires approximately 200 W for the internal combustion engine, approximately 1.5% of fuel consumption per cycle.
  • the consumption of the current actuator is high and can be reduced.
  • the engine thus provides an additional parking brake that some users use as an additional brake to the handbrake, in particular in the ribs.
  • valves When using electromagnetic actuators, the valves are in an equilibrium position in the middle, so that all the engine chambers are at atmospheric pressure and there is no more additional braking possible.
  • the actuator itself is relatively inexpensive due to its simplicity, but the associated control electronics as well as the valve position, are complex and therefore expensive.
  • the invention aims to remedy the drawbacks of electromagnetic actuators of conventional valves by creating an actuator, which while being of a relatively low cost price, presents performances improved in all the areas mentioned above.
  • an electromagnetic valve actuator internal combustion engine comprising at least one electromagnet comprising a body, at least one supply coil, a magnetic pallet linked to a valve drive member against the action of at least one spring for storing switching energy of said valve, characterized in that in the magnetic body of the electromagnet is interposed a permanent magnet whose field is perpendicular to the field generated in said body by said at least one supply coil.
  • the electromagnetic valve actuator shown in Figure 1 comprises an electromagnet 1 comprising a body made of magnetic material 2 carrying a supply coil 3.
  • the body 2 essentially comprises two pole pieces 4.5 between which is arranged a permanent magnet 6 whose polarization direction indicated by arrow 7 is perpendicular to the direction of the magnetic field generated by the supply coil 3.
  • Each of the pole pieces 4.5 advantageously made of ferrite, or of material based on agglomerated iron powder has a central part 8.9 around which pass the turns of the supply coil 3 which surrounds also the permanent magnet 6.
  • branches 10, 11, 12 and 13 perpendicular to said central parts 8, 9 and to the magnet permanent 6.
  • a branch 10.12 of each pole piece 4.5 is a branch short and a branch 11.13 of each pole piece is a long branch.
  • the short branch 10 of the pole piece 4 and the long branch 13 of the pole piece 5, extend from the ends of the central zones 8 and 9 located opposite each other.
  • the long branch 11 of the pole piece 4 and the short branch 12 of the pole piece 5 extend from the other ends of the central zones 8 and 9 located opposite each other.
  • Each of the branches 10 to 13 of the pole pieces 4.5 has a respective end 10a to 13a perpendicular to the corresponding branch, from so that each of these branches has an L shape.
  • the short branches 10 and 12 form with the long branches 11.13 respectively, air gaps 14.15 whose value corresponds to the lifting of a valve to operate.
  • the actuating rod 17 and the tail 19 of the valve 18 are surrounded by two return springs 20,21, the ends of which lie opposite one on the other, bear on a part 22 connecting the actuating rod 17 and the valve stem 19 of the valve 18.
  • the head 23 of the valve 18 cooperates with a non-valve seat depicted of an engine cylinder head 24.
  • the short branches 10 and 12 of the pole pieces 4 and 5 define with the plate 16, a high magnetic circuit.
  • Long branches 11 and 13 form with the magnetic plate 16, a low magnetic circuit.
  • the plate 16 and the branches short and long in turn define air gaps e1, e2 whose sum is equal to the lift L of the valve, this lift being equal to the difference between the air gap 14.15 between each short branch and each respective long branch pole pieces 4 and 5 and the thickness of the plate 16.
  • a negative current is applied to the coil 3.
  • the plate 16 peels off and is pushed back by the lower spring 21 which brings speed and compresses the upper spring 20.
  • the plateau describes a sinusoidal type trajectory typical of a system harmonic in free oscillation.
  • the actuator of Figure 3 differs from that of Figure 1 in that it comprises two supply coils 30,31 each wound around a branch of a pole piece 4.5.
  • the supply coils 30, 31 are wound around the respective short branches 10.12 of the pole pieces 4.5.
  • Said short branches 10,12 are located on the same side of the pallet magnetic 16.
  • the coils 30, 31 are supplied so as to generate a flow of same direction as the flow generated by the coil 3 of the actuator of Figure 1 that they replace.
  • the winding directions of the two coils 30,31 as well as the currents supply of these coils are such that the effects of the fields generated by these add up.

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Abstract

Actionneur électromagnétique de soupape de moteur à combustion interne comprenant au moins un électroaimant comportant un corps, au moins une bobine d'alimentation (3), une palette magnétique (16) liée à un organe (17) d'entraînement de la soupape (18) à l'encontre de l'action d'au moins un ressort (20,21) de stockage d'énergie de commutation de ladite soupape, caractérisé en ce que dans le corps magnétique de l'électroaimant est interposé un aimant permanent (6) dont le champ est perpendiculaire au champ engendré dans ledit corps par ladite au moins une bobine d'alimentation (3). <IMAGE>

Description

La présente invention est relative aux actionneurs de soupapes de moteurs à combustion interne.
Un actionneur de soupape du type précité comporte généralement deux électroaimants entre lesquels est ménagé un entrefer.
Dans l'entrefer est montée une palette magnétique liée à la soupape à actionner, déplaçable par les électroaimants à l'encontre de ressorts de stockage d'énergie.
L'agencement ainsi constitué forme un oscillateur harmonique dans lequel le stockage de l'énergie nécessaire à une commutation rapide est assuré par les ressorts et le changement de position est contrôlé à l'aide des électroaimants.
Ce système est simple en apparence, mais il présente des limitations techniques.
Le contrôle de la position de la soupape est assuré au moyen des deux bobines des électroaimants par application de courant qui génère un champ magnétique produisant une force F.
Dans la phase de saturation, cette force est constante et non contrôlable par le courant.
Hors saturation, cette force est proportionnelle au carré du courant injecté dans les bobines et inversement proportionnelle au carré de l'entrefer.
Cette double non linéarité rend très difficile le contrôle de la soupape par les électroaimants.
En effet, à grande distance, c'est à dire à une distance égale à 3 à 4 mm, la force appliquée à la palette est très faible, ce qui diminue la plage d'utilisation et pose un problème en ce qui concerne l'initialisation de l'actionneur.
A la distance intermédiaire comprise entre 1 et 3mm, la force est difficilement contrôlable par le courant en raison de la dépendance quadratique précitée.
A faible distance, quand la soupape s'approche de son siège par exemple, la force augmente très rapidement, pratiquement sans contrôle possible par le courant. Il se produit un effet d'emballement responsable du bruit d'impact. Ce phénomène est tout à fait comparable au claquement produit par l'électroaimant d'une porte de placard.
La force exercée sur la palette est toujours positive en raison de sa proportionnalité au carré du courant d'alimentation des bobines.
Par conséquent, on ne peut ralentir la soupape si on constate une vitesse trop importante.
A ce problème relatif à la force s'ajoute la présence importante de courants de Foucault, qui atténuent et retardent l'effet des bobines.
Afin de remédier à ces inconvénients, on était obligé jusqu'à présent, de rendre plus complexe le dispositif de contrôle des soupapes, à l'aide de capteurs très performants de position de la soupape, d'une électronique de contrôle précise et rapide, d'une stratégie logicielle sophistiquée et d'avoir éventuellement recours à un amortisseur mécanique.
Malgré ces accroissements de la complexité des moyens de commande et de contrôle, les performances attendues en terme de vitesse d'impact risquent de rester insuffisantes obligeant de mettre en oeuvre des moyens supplémentaires d'isolation acoustique.
A l'admission, l'actionneur doit être capable d'apporter l'énergie nécessaire à la commutation. Il s'agit de compenser les pertes par frottement qui s'élèvent à 0,2 J environ pour une course ou levée de 8 mm de la soupape, et par conséquent de la palette des électroaimants.
L'énergie apportée par un électroaimant sur l'ensemble de la course précitée, est égale à l'intégrale de la force.
Cette énergie est relativement faible en raison de la forte décroissance de la force pour les grandes valeurs d'entrefer.
Par exemple, à une vitesse de rotation du moteur de 6000 t/mn, sur un cycle à deux temps, qui optimiserait l'utilisation de l'actionneur, la puissance utile serait de 20 W, ce qui est faible en regard de sa masse, de l'ordre de 1 kg et de son gros volume.
Pour un moteur thermique de 500 cm3, de cylindré unitaire, on peut se satisfaire de telles dimensions bien qu'elles restent un handicap.
Par contre, ces dimensions ne sont pas compatibles avec des cylindrées unitaires plus faibles.
A l'échappement, l'énergie à fournir est de l'ordre de 1,4 J pour lutter contre la pression dans la chambre du cylindre lors de l'ouverture de la soupape.
On a constaté lors d'essais que les actionneurs actuels sont insuffisants à l'échappement et ne permettent pas de faire fonctionner le moteur à pleine charge.
En conclusion, l'actionneur actuel a une puissance volumique faible qui limite son utilisation pour commander des soupapes d'admission de moteurs de cylindrée unitaire supérieure ou égale à 500 cm3.
Le rendement d'un actionneur est le rapport entre l'énergie mécanique restituée (utile) et l'énergie électrique consommée. Il est de l'ordre de 30%, les pertes étant dues principalement aux courants induits et aux pertes par effet Joule.
Un tour de moteur a une durée de 60 ms à 1000 t/mn, alors qu'une transition de soupape dure environ 3,5 ms. On voit bien qu'à bas régime, le système est statistiquement très souvent dans une position stable, soit ouverte, soit fermée.
Pour maintenir la soupape dans la position ouverte ou fermée, on applique un courant dans la bobine du côté concerné, afin de lutter contre la force du ressort qui tend à ramener la soupape en position intermédiaire.
L'actionneur se prête bien à ce fonctionnement, puisque la force produite par l'électroaimant est naturellement élevée à entrefer nul.
Toutefois, la consommation de courant électrique pèse lourd dans le calcul de la consommation du véhicule qui se fait à un régime moyen de 1600 t/mn environ, représentatif de l'utilisation réelle des véhicules qui contient beaucoup de conduite urbaine à faible régime du moteur.
A titre d'exemple, 100 W électriques nécessitent environ 200 W pour le moteur thermique, soit environ 1,5% de la consommation de carburant par cycle.
Or, la consommation de maintien pourrait être théoriquement nulle puisqu'elle ne produit aucun travail.
En conclusion, la consommation de l'actionneur actuel est élevée et peut être réduite.
Les actionneurs actuels présentent une hauteur relativement importante en raison de l'empilage de ressorts, de deux électroaimants et d'un plateau d'actionnement ou palette.
En stationnement, sur les moteurs des véhicules actuels, il y a toujours un cylindre en compression.
Le moteur assure ainsi un frein de parcage complémentaire que certains utilisateurs exploitent comme frein additionnel au frein à main, notamment dans les côtes.
Lorsqu'on utilise les actionneurs électromagnétiques, les soupapes sont en position d'équilibre au milieu, de sorte que toutes les chambres du moteur sont à la pression atmosphérique et il n'y a plus de freinage complémentaire possible.
Enfin, l'actionneur lui-même est relativement bon marché en raison de sa simplicité, mais l'électronique de commande associée ainsi que le capteur de position de la soupape, sont complexes et donc chers.
L'invention vise à remédier aux inconvénients des actionneurs électromagnétiques de soupapes classiques en créant un actionneur, qui tout en étant d'un prix de revient relativement peu élevé, présente des performances améliorées dans l'ensemble des domaines évoqués plus haut.
Elle a donc pour objet un actionneur électromagnétique de soupape de moteur à combustion interne comprenant au moins un électroaimant comportant un corps, au moins une bobine d'alimentation, une palette magnétique liée à un organe d'entraínement de la soupape à l'encontre de l'action d'au moins un ressort de stockage d'énergie de commutation de ladite soupape, caractérisé en ce que dans le corps magnétique de l'électroaimant est interposé un aimant permanent dont le champ est perpendiculaire au champ engendré dans ledit corps par ladite au moins une bobine d'alimentation.
Suivant d'autres caractéristiques :
  • le corps magnétique dudit électroaimant comprend deux pièces polaires entre lesquelles est disposé ledit aimant permanent, chaque pièce polaire comprenant transversalement à la direction de polarisation de l'aimant, une branche courte et une branche longue, les branches courte et longue d'une pièce polaire définissant des entrefers respectifs avec les branches longue et courte de l'autre pièce polaire, ladite armature étant montée déplaçable dans lesdits entrefers ;
  • les branches courte et longue de chaque pièce polaire sont en forme de L, les extrémités libres des branches courte et longue d'une pièce polaire définissant lesdits entrefers avec les extrémités libres des branches longue et courte de l'autre pièce polaire ;
  • les extrémités libres des branches des pièces polaires sont parallèles entre elles ;
  • lesdites pièces polaires sont en ferrite, ou en matériau à base de poudre de fer agglomérée, ou en tout autre matériau ferromagnétique ;
  • l'aimant permanent est disposé entre des parties centrales des pièces polaires et l'actionneur comporte une bobine d'alimentation enroulée autour desdites parties centrales des pièces polaires et de l'aimant ;
  • l'aimant permanent est disposé entre les parties centrales desdites pièces polaires et l'actionneur comporte deux bobines d'alimentation portées chacune par une branche d'une pièce polaire correspondante, les branches des deux pièces polaires étant situées du même côté de ladite palette.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
  • la Fig.1 est une vue schématique en perspective d'un actionneur électromagnétique de soupape suivant l'invention en position de soupape ouverte;
  • la Fig.2 est une vue analogue à celle de la figure 1 montrant l'actionneur en position de soupape fermée ; et
  • la Fig.3 est une vue schématique en perspective d'un actionneur électromagnétique de soupape suivant un autre mode de réalisation de l'invention.
L'actionneur électromagnétique de soupape représenté à la figure 1 comporte un électroaimant 1 comprenant un corps en matériau magnétique 2 portant une bobine d'alimentation 3.
Le corps 2 comporte essentiellement deux pièces polaires 4,5 entre lesquelles est disposé un aimant permanent 6 dont la direction de polarisation indiquée par la flèche 7 est perpendiculaire à la direction du champ magnétique engendré par la bobine d'alimentation 3.
Chacune des pièces polaires 4,5 réalisée avantageusement en ferrite, ou en matériau à base de poudre de fer agglomérée comporte une partie centrale 8,9 autour de laquelle passent les spires de la bobine d'alimentation 3 qui entoure également l'aimant permanent 6.
A partir des extrémités des parties centrales 8 et 9 s'étendent des branches 10,11,12 et 13 perpendiculaires auxdites parties centrales 8,9 et à l'aimant permanent 6.
Une branche 10,12 de chaque pièce polaire 4,5 est une branche courte et une branche 11,13 de chaque pièce polaire est une branche longue.
La branche courte 10 de la pièce polaire 4 et la branche longue 13 de la pièce polaire 5, s'étendent à partir des extrémités des zones centrales 8 et 9 situées en regard l'une de l'autre.
La branche longue 11 de la pièce polaire 4 et la branche courte 12 de la pièce polaire 5 s'étendent à partir des autres extrémités des zones centrales 8 et 9 situées en regard l'une de l'autre.
Chacune des branches 10 à 13 des pièces polaires 4,5 comporte une extrémité respective 10a à 13a perpendiculaire à la branche correspondante, de sorte que chacune de ces branches a une forme en L.
Les branches courtes 10 et 12 forment avec les branches longues 11,13 respectives, des entrefers 14,15 dont la valeur correspond à la levée d'une soupape à actionner.
Dans ces entrefers est montée déplaçable en translation, une palette magnétique ou plateau 16 à laquelle est liée une tige d'actionnement 17 d'une soupape 18.
La tige d'actionnement 17 et la queue 19 de la soupape 18 sont entourés par deux ressorts de rappel 20,21 dont les extrémités situées en regard l'une de l'autre, prennent appui sur une pièce 22 de liaison de la tige d'actionnement 17 et de la queue 19 de la soupape 18.
La tête 23 de la soupape 18 coopère avec un siège de soupape non représenté d'une culasse de moteur 24.
Les branches courtes 10 et 12 des pièces polaires 4 et 5 définissent avec le plateau 16, un circuit magnétique haut. Les branches longues 11 et 13 forment avec le plateau magnétique 16, un circuit magnétique bas.
Entre le plateau magnétique 16 et les branches des pièces polaires 4 et 5 définissant entre elles les entrefers 14 et 15, le plateau 16 et les branches courte et longue définissent à leur tour, des entrefers e1, e2 dont la somme est égale à la levée L de la soupape, cette levée étant égale à la différence entre l'entrefer 14,15 entre chaque branche courte et chaque branche longue respective des pièces polaires 4 et 5 et l'épaisseur du plateau 16.
En vue de l'explication qui va suivre, on va adopter les notations suivantes :
  • Bih : induction magnétique créée par la bobine d'alimentation 3 dans l'entrefer e1 entre le circuit magnétique haut défini par les branches courtes 10,12 des pièces polaires 4 et 5 et la palette 16 ;
  • Bib : induction magnétique créée par la bobine d'alimentation 3 dans l'entrefer e2 entre le circuit magnétique bas défini par les branches longues 11,13 des pièces polaires 4 et 5 et la palette 16.
Quand l'aimant 7 est suffisamment long dans le sens de son aimantation, le flux de la bobine passe successivement dans la branche 12, l'entrefer e1, la palette 16, l'entrefer e2 et remonte dans la branche 13. Il passe aussi dans la branche 11, l'entrefer e2, la palette 16, l'entrefer e1 et le remonte dans la branche 10. Dans ce cas Bih = Bib = Bi.
Quand l'aimant 7 est plus court, ce qui correspond au cas réel, la circulation du flux de la bobine passe aussi entre les parties 4 et 5 du circuit magnétique, et plus précisément entre les deux parties centrales 8 et 9, qui constituent un circuit parallèle avec celui des entrefers. Ce circuit parallèle est particulièrement intéressant à faible entrefer car il permet d'augmenter l'efficacité de la bobine quand l'entrefer est très réduit (palette en position haute ou basse).
  • Ba : induction magnétique créée par l'aimant permanent 6.
Lors de la phase d'ouverture, la force totale exercée sur le plateau 6 est dirigée vers le bas. Elle est donnée par la relation : F = (Bih - Ba)2 2µ0 S - (Bib)2 2µ0 S    S étant la surface équivalente d'attraction de la palette.
L'application d'un courant négatif à la bobine d'alimentation 3 permet d'augmenter la force, c'est à dire la phase d'attraction en ouverture.
L'application d'un courant nul permet de maintenir le plateau magnétique 16 et par conséquent la soupape 18 en position sans consommation de courant électrique.
L'application d'un courant positif supérieur ou égal à Ba/2 permet d'annuler et même d'inverser la force totale appliquée sur le plateau et notamment en phase de départ.
En phase de fermeture de la soupape, la force totale F exercée sur le plateau est dirigée vers le haut est donnée par la relation : F = (Bib - Ba)2 2µ0 S - (Bih)2 2µ0 S
L'application d'un courant positif permet d'augmenter la force pour réaliser la phase d'attraction en fermeture.
L'application d'un courant nul permet de maintenir la soupape en position sans consommation d'énergie électrique.
L'application d'un courant négatif inférieur ou égal à - Ba/2 permet d'annuler et même d'inverser la force totale en phase de départ.
La soupape étant fermée, elle est maintenue fermée par la seule force de l'aimant permanent 6.
On applique un courant négatif à la bobine 3.
Le plateau 16 se décolle et est repoussé par le ressort inférieur 21 qui lui apporte de la vitesse et comprime le ressort supérieur 20.
Le plateau décrit une trajectoire de type sinusoïdal typique d'un système harmonique en oscillation libre.
Le maintien du courant négatif pendant toute la course du plateau 16 permet de compenser l'énergie perdue par frottement. La soupape 18 arrive alors en position ouverte représentée à la figure 1 avec une vitesse très faible.
On peut ensuite annuler le courant dans la bobine, le plateau 16 étant maintenu par la force de l'aimant permanent 6.
Lorsque la soupape est ouverte, on applique le même processus avec cette fois un courant positif.
Sur la figure 3, on a représenté en perspective une variante de l'actionneur électromagnétique de soupape suivant l'invention.
La construction de cet actionneur est semblable à celle de l'actionneur représenté à la figure 1.
Les mêmes éléments des actionneurs des figures 1 et 3 sont désignés par les mêmes numéros de référence.
L'actionneur de la figure 3 diffère de celui de la figure 1 en ce qu'il comporte deux bobines d'alimentation 30,31 enroulées chacune autour d'une branche d'une pièce polaire 4,5.
Dans le présent exemple, les bobines d'alimentation 30,31 sont enroulées autour des branches courtes respectives 10,12 des pièces polaires 4,5.
Lesdites branches courtes 10,12 sont situées du même côté de la palette magnétique 16.
Les bobines 30,31 sont alimentées de manière à engendrer un flux de même direction que le flux engendré par la bobine 3 de l'actionneur de la figure 1 qu'elles remplacent.
Les sens d'enroulement des deux bobines 30,31 ainsi que les courants d'alimentation de ces bobines sont tels que les effets des champs engendrés par celles-ci s'additionnent.
Ainsi, le fonctionnement de l'actionneur à deux bobines de la figure 3 est en tous points semblable à celui de l'actionneur de la figure 1.
On voit donc que grâce à l'agencement qui vient d'être décrit, il est possible de commander les déplacements d'une soupape à l'aide d'un actionneur électromagnétique avec une précision considérablement accrue par rapport à celle pouvant être obtenue avec les actionneurs électromagnétiques classiques.

Claims (7)

  1. Actionneur électromagnétique de soupape de moteur à combustion interne comprenant au moins un électroaimant comportant un corps, au moins une bobine d'alimentation (3;30,31), une palette magnétique (16) liée à un organe (17) d'entraínement de la soupape (18) à l'encontre de l'action d'au moins un ressort (20,21) de stockage d'énergie de commutation de ladite soupape, caractérisé en ce que dans le corps magnétique de l'électroaimant est interposé un aimant permanent (6) dont le champ est perpendiculaire au champ engendré dans ledit corps par ladite au moins une bobine d'alimentation (3;30,31).
  2. Actionneur électromagnétique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le corps magnétique (2) dudit électroaimant comprend deux pièces polaires (4,5) entre lesquelles est disposé ledit aimant permanent (6), chaque pièce polaire comprenant transversalement à la direction de polarisation de l'aimant (6), une branche courte (10,12) et une branche longue (11,13), les branches courte et longue (10,11) d'une pièce polaire (4) définissant des entrefers respectifs (14,15) avec les branches longue et courte (13,12) de l'autre pièce polaire (5), ladite palette (16) étant montée déplaçable dans lesdits entrefers.
  3. Actionneur électromagnétique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les branches courte et longue (10,12,11,13) de chaque pièce polaire sont en forme de L, les extrémités libres (10a,11a) des branches courte et longue (10,11) d'une pièce polaire (4) définissant lesdits entrefers (14,15) avec les extrémités libres (13a,12a) des branches longue et courte (13,12) de l'autre pièce polaire (5).
  4. Actionneur suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les extrémités libres (10a,11a,12a,13a) des branches des pièces polaires (4,5) sont parallèles entre elles.
  5. Actionneur suivant l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que lesdites pièces polaires (4,5) sont en ferrite ou en matériau à base de poudre de fer agglomérée.
  6. Actionneur suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'aimant permanent (6) est disposé entre des parties centrales (8,9) des pièces polaires (4,5) et en ce qu'il comporte une bobine d'alimentation (3) enroulée autour desdites parties centrales (8,9) des pièces polaires (4,5) et de l'aimant (6).
  7. Actionneur suivant l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'aimant permanent (6) est disposé entre des parties centrales (8,9) desdites pièces polaires (4,5) et en ce qu'il comporte deux bobines d'alimentation (30,31) portées chacune par une branche (10,12) d'une pièce polaire (4,5) correspondante, les branches (10,12) des deux pièces polaires (4,5) étant situées du même côté de ladite palette (16).
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