Contribution à la conception et au dimensionnement d'un actionneur d'embrayage

Contribution to design of a clutch actuator

• Auteur / Autrice : Caroline Doc
• Direction : Vincent Lanfranchi, Jean-Paul Vilain
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Technologies de l'information et des systèmes
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Compiègne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Embrayages

Actionneurs

Prototypes

Moteurs synchrones

Automobiles -- Équipement

Mots clés libres

Accessoires automobiles

Réluctance variable

Synchro-réluctant

Système

Conception

Commande

Résumé

La thèse présente les études réalisées pour déterminer et dimensionner un système d'actionneur pour embrayage défini par un cahier des charges fixant des temps de réponse pour deux modes de fonctionnement antagonistes (faible couple/forte vitesse et fort couple/faible vitesse). Les contraintes imposées au système sont liées au fonctionnement d'un actionneur dans la proximité du groupe moto-propulseur (température, encombrement) ainsi que celles plus' spécifiques au domaine automobile (tension d'alimentation, coût et fabricabilité). La méthode utilisée pour dimensionner le système dans son ensemble est une méthode de « conception-optimisation ». Cette méthode permet de fixer simultanément les profils de missions, le rapport de réduction, les dimensions du moteur et des paramètres de commande afin d'aboutir à un système optimal. Assembler des éléments optimisés séparément, ne donne pas nécessairement un optimal système. La prise en compte du système dans son ensemble est nécessaire pour atteindre les objectifs du cahier des charges. Après une étude bibliographie des différents types de machine, le type de moteur qui a été retenu est une machine synchro-réluctante (SynchRel). Celle-ci a été modélisée en vue du dimensionnement. L'étude de l'espace couples vitesse de ce type de machine a permis de mettre en avant l'utilité du défluxage afin de rendre compatibles les deux modes de fonctionnement. Grâce à la méthode de « conception-optimisation », un dimensionnement a été réalisé puis validé grâce à un dispositif expérimental.

This thesis studies the method used for fixing and sizing a clutch actuator system, which is defined by response time for each of the two functionments. Those functionments are antagonist. One needs high torque at low speed, whereas the other needs low torque but at high speed. The constraints, which are imposed to the system, corne from the proximity of the actuator to the internal combustion engine (temperature, size) and from the more automotive oriented constraints (source voltage, colt and realization). The method used to compute the whole system parameters is a method called « designing-optimizing». This method allows to fixe speed references depending of time, reduction ratio, motor geometry and control parameters altogether to define an optimal system. Indeed, putting together separately optimized items doesn't necessarily lead to an optimized system. Taking into account the whole system is needed to meet the required functionment. After a bibliography concerning different types of machines, the synchronous reluctance machine (SynchRel) has been chosen. A mode] for sizing this machine has been made. Beside, its speed-torque space has been studied to highlight the advantages of field weakening in making the two functionments compatible. Thanks to this « designing-optimizing » method, a sizing has been made, then tested on an experiment bench.