FR2768674A1 - Procede et dispositif de protection contre les surtensions d'appareils de commande de vehicule a moteur - Google Patents
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Abstract
Selon ce procédé, des impulsions de surtension, en particulier des impulsions de déconnexion de charge, sont détectées par un capteur (2) et un ou plusieurs appareils consommateurs (3-7) sont mis sous tension lors de l'apparition de telles impulsions de surtension. L'impulsion de surtension peut ainsi être diminuée très rapidement avant d'atteindre la valeur maximale qu'elle atteindrait sans compensation, de sorte que les circuits électroniques et les appareils de commande contenus dans le véhicule à moteur sont protégés. On peut ainsi assurer une protection contre les surtensions sans avoir recours à des composants supplémentaires. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Description
La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la
protection d'appareils de commande de véhicule à moteur contre des impulsions de surtension, en
particulier des impulsions de déconnexion de charge.
Il est connu qu'il peut se produire sporadiquement, dans le véhicule à moteur, des impulsions de surtension dans le réseau de bord. Parmi celles-ci, on compte des impulsions de déconnexion de charge, produites par une interruption ou coupure des lignes électriques entre la batterie du véhicule à moteur et le réseau de bord et dues au fait que la génératrice essaye de charger la batterie, qui momentanément n'est plus raccordée au réseau de bord, et produit une impulsion de surtension pouvant atteindre V en raison de l'absence soudaine de cette charge. De telles impulsions de surtension entraînent le risque d'une destruction des appareils de commande présents dans le véhicule à moteur, car les composants électroniques contenus dans ceux-ci ne peuvent pas supporter des
surtensions aussi élevées.
Il est donc usuel, pour la protection des circuits électroniques présents dans le véhicule à moteur, de prévoir des circuits de protection incorporés dans les circuits électroniques et constitués, par exemple, par une diode de déconnexion de charge ("Load-Dump-Diode"), une
diode suppresseuse, un varistor, ou analogue.
Alternativement, il est également possible de prévoir, dans le réseau de bord, une diode de déconnexion de charge centrale qui limite les surtensions qui se produisent à un maximum de 40 V. Dans le document "Low Drop Voltage Regulators For Automotive Electronics" (Régulateurs à Faible Chute de Tension pour Electronique Automobile), dans le SGS Power Supply Application Manual, Juillet 1985, pages 148 à 150, sont exposées les raisons de l'apparition d'impulsions de surtension (par exemple impulsions de déconnexion de charge), ainsi que des mesures de protection (dispositif
de protection externe).
En outre, on connaît, d'après le document EP 0 316 608 B1, un appareil de commande pour la commande de fonctions d'un véhicule à moteur lors d'une impulsion de déconnexion de charge, dans lequel est prévu, comme mesure de protection, un limiteur avec résistance de charge. De plus, on connaît, d'après le document DE 27 36 143 C2, un dispositif d'allumage pour moteurs à combustion interne, dans lequel on excite un transistor de commande servant de limiteur lorsque la tension de service dépasse une valeur
prédéterminée.
Les solutions proposées jusqu'à maintenant pour la protection des circuits électroniques d'un véhicule à moteur contre des impulsions de surtension exigent des composants de circuits supplémentaires, ce qui augmente
les coûts dus au matériel et aussi au câblage.
L'invention a pour but de fournir un procédé pour la protection d'appareils de commande dans un véhicule à moteur contre les surtensions, qui se distingue par un
faible coût.
Ce problème est résolu par un procédé pour la protection d'un ou plusieurs appareils de commande de véhicule à moteur raccordés à un réseau de bord de véhicule à moteur contre des impulsions de surtension, en particulier des impulsions de surtension se produisant lors de l'interruption des lignes électriques entre le réseau de bord et la batterie de véhicule à moteur, dans lequel une surtension est détectée par un capteur et au moins un appareil de commande de véhicule à moteur met sous tension, lors de la détection d'une surtension, un ou plusieurs appareils consommateurs présents dans le
véhicule à moteur.
De préférence, le procédé de protection selon l'invention présente, en outre, les particularités avantageuses suivantes: - ledit appareil de commande est une unité centrale électrique; - les appareils consommateurs à mettre sous tension lors d'une impulsion de surtension comprennent des moyens d'éclairage de véhicule à moteur, une installation de climatisation, un système actionné par moteur électrique, un chauffage, une direction assistée à moteur électrique et/ou un dispositif de verrouillage central des portes; - après écoulement d'un intervalle de temps prédéterminé, ledit appareil de commande remet dans l'état existant avant l'apparition de l'impulsion de surtension les appareils consommateurs mis sous tension lors de la détection de l'impulsion de surtension;
- une valeur limite de tension est prédéterminée, au-
dessus de laquelle ledit appareil de commande de véhicule à moteur met sous tension la pluralité des appareils
consommateurs.
L'invention a également pour objet un dispositif pour la protection, contre des impulsions de surtension, d'un ou plusieurs appareils de commande de véhicule à moteur raccordés à un réseau de bord de véhicule à moteur, en particulier des impulsions de déconnexion de charge se produisant lors de l'interruption des lignes électriques entre le réseau de bord et la batterie du véhicule à moteur, comportant un capteur pour la détection de la tension du réseau de bord, et une pluralité d'appareils consommateurs à commander par le ou les appareils de commande, caractérisé en ce que le ou les appareils de commande sont pourvus d'une fonction de commande supplémentaire par laquelle, lors de la détection d'une impulsion de surtension, un ou plusieurs appareils consommateurs présents dans le véhicule à moteur sont mis
sous tension.
Suivant l'invention, on détecte donc activement l'apparition de surtensions et on exploite cette détection de telle manière que les appareils consommateurs se trouvant déjà dans le véhicule sont temporairement mis sous tension. Cette mise sous tension sensiblement simultanée d'une pluralité d'appareils consommateurs entraîne une forte augmentation de la consommation de courant, qui conduit à un écroulement rapide de la surtension en cours d'apparition. Ainsi, la valeur maximale de la surtension qui se produit est également réduite en même temps de manière considérable, car l'impulsion de surtension est compensée dès sa phase initiale par la consommation de courant supplémentaire des appareils consommateurs mis sous tension, et la courbe de surtension qui en résulte atteint déjà sa valeur de crête maximale sur le flanc antérieur de la courbe d'impulsion de surtension résultante sans mesures de compensation et diminue ensuite. Outre la réduction considérable de la surtension maximale qui apparaît, on obtient l'avantage que la durée totale d'application de la surtension est nettement réduite (en comparaison avec l'allure de l'impulsion de surtension sans mesures de compensation ou avec une limitation purement passive). Les composants électroniques ne sont soumis, ainsi, que brièvement à une impulsion de surtension d'amplitude nettement réduite, de
sorte que le risque de détérioration est fortement réduit.
Pour obtenir ce résultat, aucune dépense supplémentaire de matériel ou de câblage n'est nécessaire, car le ou les appareils de commande contiennent de toute façon déjà les composants nécessaires pour la commutation des appareils
consommateurs.
Les fonctions de commutation, pour la mise sous tension des appareils mis sous tension selon l'invention lors d'une impulsion de surtension, peuvent être réparties sur une pluralité d'appareils de commande. Mais, de préférence, il est prévu une unité centrale électrique qui commande toutes les fonctions de commutation des appareils consommateurs à commander. On doit donc seulement prévoir dans l'unité centrale électrique un sous-programme adéquat pour la mise sous tension des appareils consommateurs
choisis lors d'une impulsion de surtension.
Les appareils consommateurs à mettre sous tension lors d'une impulsion de surtension sont, de préférence, les moyens d'éclairage extérieur de véhicule à moteur, d'éclairage intérieur de véhicule à moteur, un ventilateur de refroidissement de moteur, une installation de climatisation, le cas échéant le dispositif de verrouillage central des portes et/ou un système actionné
par moteur, par exemple un moteur de réglage des appuis-
tête ou un système de réglage des sièges.
Dans une forme de réalisation avantageuse, les appareils consommateurs mis sous tension lors de l'impulsion de surtension sont de nouveau mis hors tension après l'écoulement d'un intervalle de temps prédéterminé de, par exemple, 1 à 3 secondes. L'intervalle de temps peut, cependant, être plus court ou plus long. De préférence, la valeur de la tension de bord actuelle est comparée à une valeur de tension limite de, par exemple, à 35 V, et les appareils consommateurs choisis sont mis sous tension lorsque cette valeur de référence de tension
est dépassée.
L'invention va être décrite plus en détail ci-après à
l'aide d'un exemple de réalisation.
Sur la figure unique est représenté schématiquement un synoptique modulaire d'une forme de réalisation du
dispositif de protection selon l'invention.
La référence 1 désigne schématiquement le réseau de bord relié à la batterie de véhicule à moteur, par lequel la tension de la batterie de, par exemple, 12 V est appliquée aux appareils électriques consommateurs. La valeur actuelle de la tension du réseau de bord est surveillée par un capteur de tension 2 relié au réseau de bord 1, qui envoie un signal indiquant la tension actuelle à une unité centrale électrique 8, qui est constituée par un appareil de commande électronique central. En variante, le capteur de tension 2 peut également effectuer une comparaison interne de tension avec une valeur de tension de référence de, par exemple, 30 V et n'envoyer un signal de sortie à l'unité centrale électrique 8 pour signaler la surtension que lorsque la tension du réseau de bord dépasse cette valeur de tension de référence. Cette valeur de tension de référence peut également être réglée de
manière variable.
L'unité centrale électrique commande l'état de commutation d'une pluralité d'appareils consommateurs qui lui sont connectés, en fonction d'instructions de commande données, par exemple, par le conducteur ou un passager du véhicule à moteur. Sur le dessin sont représentés, comme exemple de tels appareils consommateurs, les feux de croisement 3, l'éclairage intérieur 4, une installation de climatisation 5, un servomoteur 6 pour un réglage de siège par moteur et un dispositif de verrouillage central des portes 7. Ces appareils consommateurs sont connectés directement au réseau de bord 1 du côté tension. Comme autres exemples sont également considérés des dispositifs de chauffage, par exemple de chauffage de la lunette arrière ou de chauffage des sièges, ou une direction assistée par moteur électrique. Cette dernière peut également, dans ce cas, être actionnée encore avec une inversion de direction de marche périodique et rapide, par exemple toutes les 10 ms, de sorte qu'il n'en résulte
aucun effet sur le braquage de direction.
Lorsqu'une impulsion de surtension se produit sur le réseau de bord 1, elle est détecté par le capteur de tension 2 et l'unité centrale électrique 8. L'unité centrale électrique 8 envoie alors à un ou plusieurs des appareils consommateurs contenus dans le véhicule à moteur, par exemple aux appareils consommateurs 3 à 7, des signaux de commande ou de mise sous tension qui provoquent la mise sous tension des appareils consommateurs commandés. Le nombre des appareils consommateurs mis sous tension peut dépendre de la valeur de la tension de référence réglée. La mise sous tension des appareils consommateurs se fait de préférence sensiblement simultanément. Mais il est également possible de mettre sous tension et hors tension successivement les appareils consommateurs, pour adapter encore mieux la consommation de courant que requièrent les appareils consommateurs à la forme de courbe actuelle de l'impulsion de tension
détectée sur le réseau de bord et, ainsi, compenser celle-
ci de manière optimale. Après l'écoulement d'un intervalle de temps réglé dans l'unité centrale électrique 8 de, par exemple, 1 seconde, l'état de commutation des appareils consommateurs existant avant l'impulsion de surtension est rétabli. Grâce à la mise sous tension des appareils consommateurs 3 à 7, la charge manquante de la batterie, provoquant l'impulsion de déconnexion de charge, est remplacée au moins partiellement, de sorte que l'impulsion de surtension est réduite ou complètement empêchée de manière simple. Ainsi, on assure une protection centrale contre des impulsions de déconnexion de charge sans
composants supplémentaires.
Dans l'exemple de réalisation décrit précédemment, un appareil de commande central ayant la forme d'une unité centrale électrique 8 est prévu. Cependant, l'invention est également utilisable dans un système de commande de véhicule à moteur pourvu de deux ou plusieurs appareils de commande électroniques pour la commande des appareils consommateurs respectifs. Dans ce cas, soit le capteur de tension 2, mais soit également un appareil de commande exploitant la valeur de tension actuelle, envoie des signaux de commutation adéquats aux différents appareils de commande pour la mise sous tension des appareils consommateurs respectifs. Ces signaux de commande peuvent,
par exemple, passer par un bus commun.
Claims (6)
1. Procédé pour la protection d'un ou plusieurs appareils de commande (8) de véhicule à moteur raccordés à un réseau de bord (1) de véhicule à moteur contre des impulsions de surtension, en particulier des impulsions de surtension se produisant lors de l'interruption des lignes électriques entre le réseau de bord (1) et la batterie de véhicule à moteur, dans lequel une surtension est détectée par un capteur (2), et au moins un appareil de commande (8) de véhicule à moteur met sous tension, lors de la détection d'une surtension, un ou plusieurs appareils consommateurs (3 à
7) présents dans le véhicule à moteur.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit appareil de commande (8) est une unité
centrale électrique.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, les appareils consommateurs à mettre sous tension lors d'une impulsion de surtension comprennent des moyens d'éclairage de véhicule à moteur (3, 4), une installation de climatisation (5), un système actionné par moteur électrique (6), un chauffage, une direction assistée à moteur électrique et/ou un dispositif de
verrouillage central des portes (7).
4. Procédé selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que, après écoulement d'un intervalle de temps prédéterminé, ledit appareil de commande (8) remet dans l'état existant avant l'apparition de l'impulsion de surtension les appareils consommateurs mis sous tension lors de la détection de l'impulsion de surtension.
5. Procédé selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce qu'une valeur limite de tension est prédéterminée, au-dessus de laquelle ledit appareil de commande (8) de véhicule à moteur met sous
tension la pluralité des appareils consommateurs (3 à 7).
6. Dispositif pour la protection, contre des impulsions de surtension, d'un ou plusieurs appareils de commande (8) de véhicule à moteur raccordés à un réseau de bord (1) de véhicule à moteur, en particulier des impulsions de déconnexion de charge se produisant lors de l'interruption des lignes électriques entre le réseau de bord (1) et la batterie du véhicule à moteur, comportant un capteur (2) pour la détection de la tension du réseau de bord, et une pluralité d'appareils consommateurs (3 à 7) à commander par le ou les appareils de commande (8), caractérisé en ce que le ou les appareils de commande (8) sont pourvus d'une fonction de commande supplémentaire par laquelle, lors de la détection d'une impulsion de surtension, un ou plusieurs appareils consommateurs existant dans le véhicule à moteur (3 à 7) sont mis sous tension.
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