FR2776087A1 - Procede et dispositif de commande d'organes de reglage capacitifs - Google Patents
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Abstract
Notamment en vue de l'actionnement des injecteurs de carburant d'un moteur à combustion interne, il est prévu qu'au moins à un instant préfixé après le début de la commande d'un organe de réglage Pl à P4, les potentiels UA à UD des points de connexion A à D entre les organes de réglage et des interrupteurs de sélection Tl à T4 qui leur sont associés ou, pour chaque paire de ces potentiels pris deux à deux, les différences respectives de ces deux potentiels, sont comparés à une valeur de seuil S pouvant être préfixée et le circuit de commande ST délivre un signal d'erreur F lorsque, pour chaque signal de commande actif, le profil des résultats de comparaison réels ne correspond pas à un profil des résultats de comparaison de consigne qui est associé à ce signal de commande actif et qui est préfixé.
Description
L'invention concerne un procédé de commande d'organes de réglage
capacitifs au moyen d'une tension d'organes de réglage, notamment en vue de l'actionnement des injecteurs de carburant d'un moteur à combustion interne, au moyen des signaux de commande d'un circuit de commande. L'invention
concerne aussi un dispositif de mise en oeuvre de ce procé-
dé, du type comportant des circuits série qui sont disposés parallèlement l'un à l'autre et sont constitués chacun d'un
organe de réglage capacitif et d'un interrupteur de sélec-
tion associé à cet organe de réglage et qui sont reliés à
un circuit de commande.
Par WO 98/07197, on connaît un dispositif de commande
d'organes de réglage capacitifs comportant un montage pa-
rallèle de plusieurs branches qui comprennent chacune un
organe de réglage capacitif et un interrupteur placé du cô-
té masse.
Par US 5 691 592, on connaît un circuit de ce type dans lequel les interrupteurs sont situés du côté de la
tension d'alimentation.
Lors de l'utilisation d'organes de réglage capacitifs pour l'actionnement d'injecteurs de carburant d'un moteur à combustion interne, il s'est avéré que des courts-circuits peuvent se présenter sur ces organes de réglage (dans le cas de l'utilisation d'interrupteurs " low-side " (côté bas), de la borne d'organe de réglage négative vers la masse ou, dans le cas de l'utilisation d'interrupteurs " high- side " (côté haut), de la borne d'organe de réglage
positive vers la tension de commande).
Une telle erreur a pour résultat que, lors de la sé-
lection de chaque autre organe de réglage, aussi bien ce-
lui-ci que l'organe de réglage ayant fait l'objet d'un
court-circuit, ou l'injecteur de carburant qui lui est as-
socié, se trouvent commandés. Vis-à-vis du circuit de com-
mande, la charge se comporte donc comme un organe de ré-
glage à double capacité. Etant donné toutefois que la capa-
cité de l'organe de réglage peut, dans le domaine admissi-
ble de températures, fluctuer également du facteur 2 et
qu'un diagnostic ne doit pas être trop sensible, cette er-
reur ne peut pas, lors du fonctionnement, être reconnue au moyen d'une simple surveillance de la tension (UE -+ GND) de tous les organes de réglage.
L'invention a pour but de fournir un procédé, de com-
mande d'organes de réglage capacitifs, au moyen duquel il
soit possible de constater d'une manière sûre un court-
circuit à faible impédance ou à impédance élevée d'un ou plusieurs organes de réglage. L'invention a également pour
but de fournir un dispositif de mise en oeuvre de ce procé-
dé. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé, du type générique considéré, caractérisé en ce qu'à au moins
un instant préfixé après le début de la commande d'un or-
gane de réglage, les potentiels des points de connexion en-
tre les organes de réglage et les interrupteurs de sélec-
tion qui leur sont associés (ou, pour chaque paire de ces potentiels pris deux à deux, les différences respectives de ces deux potentiels) sont comparés à une valeur de seuil pouvant être préfixée et en ce que le circuit de commande délivre un signal d'erreur lorsque, pour chaque signal de commande actif, le profil des résultats de comparaison
réels ne correspond pas à un profil des résultats de compa-
raison de consigne qui est associé à ce signal de commande
actif et qui est préfixé.
Le procédé conforme à l'invention peut aussi présenter une ou plusieurs des particularités suivantes:
- lors de l'apparition d'un signal d'erreur, le cir-
cuit de commande interrompt la charge des organes de ré-
glage,
- lors de l'apparition d'un signal d'erreur, le cir-
cuit de commande décharge immédiatement les organes de ré-
glage,
- lors de l'apparition d'un signal d'erreur, le cir-
cuit de commande ne charge plus à l'avenir les organes de réglage. Dans le même but, l'invention a également pour objet un dispositif, du type générique considéré, caractérisé en ce que, pour une comparaison des potentiels, le circuit de
commande comporte, pour n organes de réglage, n compara-
teurs dont des premières entrées sont reliées aux points de connexion associés et dont d'autres entrées sont soumises à
la valeur de seuil, et en ce qu'en conformité avec un pro-
gramme de déroulement, le circuit de commande exécute la lecture des signaux de sortie des n comparateurs à l'instant de lecture pouvant être préfixé et la comparaison
réelle de ceux-ci avec la valeur de seuil, pour chaque si-
gnal de commande actif, sélectionne un profil d'un résultat de comparaison de consigne qui est associé à ce signal de
commande actif et qui est rangé en mémoire, compare le pro-
fil du résultat de comparaison réel au profil de ce résul-
tat de comparaison de consigne et délivre un signal
d'erreur en cas de non coïncidence des deux profils.
Dans le même but encore, l'invention a aussi pour ob-
jet un dispositif, du type générique considéré, caractérisé
en ce que, pour une comparaison des différences de poten-
tiel, le circuit de commande comporte, pour n organes de
réglage, n - 1 circuits amplificateurs de différence com-
portant chacun un comparateur de fenêtre, des entrées de ces comparateurs de fenêtre étant reliées aux points de connexion associés et la valeur de seuil étant appliquée à ces comparateurs de fenêtre, et en ce qu'en conformité avec un programme de déroulement, le circuit de commande exécute la lecture des signaux de sortie des n - 1 amplificateurs de différence à l'instant de lecture pouvant être préfixé et la comparaison réelle de ceux-ci avec la valeur de seuil, pour chaque signal de commande actif, sélectionne un
profil d'un résultat de comparaison de consigne qui est as-
socié à ce signal de commande actif et qui est rangé en mé-
moire, compare le profil du résultat de comparaison réel au profil de ce résultat de comparaison de consigne et délivre
un signal d'erreur en cas de non coïncidence des deux pro-
fils. Ces deux dispositifs conformes à l'invention peuvent aussi présenter la particularité suivante: - le circuit de commande comprend un microprocesseur
qui commande le programme de déroulement.
Des exemples de réalisation conformes à l'invention
sont exposés ci-après en détail en regard des dessins sché-
matiques. Sur les dessins, on voit, à la figure 1, un premier exemple de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention, à la figure 2, un second exemple de réalisation, à la figure 3, un programme de déroulement du procédé conforme à l'invention et, à la figure 4, un tableau comportant des résultats de comparaison.
La figure 1 représente un exemple de réalisation com-
portant quatre organes de réglage capacitifs Pl à P4 ser-
vant à la commande des injecteurs de carburant d'un moteur
à combustion interne à quatre cylindres. Chacun de ces or-
ganes de réglage est connecté en série avec un interrupteur de sélection côté bas Tl à T4 qui lui est associé et est
réalisé sous forme d'un interrupteur à MOS-FET, mais toute-
fois le circuit peut également sans difficulté être réalisé avec des interrupteurs côté haut. Les quatre circuits série sont tous connectés en parallèle et sont placés entre un point E et un point de masse GND. La tension de commande UE prévue pour les organes de réglage Pl à P4 est appliquée par un circuit de commande ST au point de commande E relié aux organes de réglage, par exemple au moyen d'une bobine
de charge ou de décharge non représentée.
Dans le cas de potentiels élevés UA à UD qui sont pro-
voqués par une tension de commande élevée UE (par exemple V) et par lesquels les amplificateurs différentiateurs (ou de différence) V1 à V3 ou les comparateurs K1 à K4
(figure 2) pourraient être endommagés, ces potentiels doi-
vent être affaiblis au moyen de diviseurs de tension dont
les bornes intermédiaires sont reliées aux entrées des com-
parateurs ou des amplificateurs différentiateurs. Dans le présent exemple de réalisation, le circuit de commande ST comprend un microprocesseur pP qui délivre des signaux de commande destinés à un circuit d'excitation, non
représenté, servant à charger, maintenir et décharger, ain-
si que les signaux de commande stl à st4 prévus pour la commande périodique des interrupteurs de sélection T1 à T4 servant à sélectionner les organes de réglage. Toutefois, le circuit de commande ST peut aussi être réalisé suivant
une technique analogique à composants discrets.
Il est prévu, disposés dans le circuit de commande ST, trois (en général n - 1) amplificateurs différentiateurs V1
à V3 correspondant à quatre (en général n) organes de ré-
glage dont, pour chacun, deux entrées respectives sont re-
liées aux points de connexion A à D entre les organes de réglage P1 à P4 et les interrupteurs de sélection T1 à T4 associés, de manière que Vl soit relié à A et B, V2 à B et C et V3 à C et D.
Dans le présent exemple de réalisation, des compara-
teurs à fenêtre, non représentés explicitement, sont con-
nectés en aval des amplificateurs différentiateurs, ces comparateurs comportant, autour du potentiel de référence (GND), une fenêtre dont la largeur (valeur de seuil S)
peut être préfixée par le microprocesseur pP. Si par exem-
ple la différence des potentiels UA - UB OU UB - UA (sans tenir compte du signe) est située à l'intérieur de cette fenêtre, c'est un signal bas L qui doit être appliqué à la sortie de l'amplificateur différentiateur ou du comparateur à fenêtre et, dans le cas contraire, c'est un signal haut H.
Le procédé conforme à l'invention prévu pour le cir-
cuit représenté à la figure 1 est exposé ci-après en détail en regard du programme de déroulement de la figure 3 et du
tableau de la figure 4.
Dans le cas d'une injection de carburant dans un cy-
lindre associé par exemple à l'organe de réglage Pi, les organes de réglage sont mis à la tension de commande UE (point E à la figure 1) qui, à l'état non conducteur, est
appliquée sur les interrupteurs de sélection T1 à T4.
Au début d'un signal de commande stl, l'interrupteur
de sélection T1 associé à l'organe de réglage Pi est com-
mandé de manière à être conducteur, de sorte que commence de passer dans Pi et Tl un courant qui, en fonction de l'inductance d'une bobine de charge non représentée, croit
avec une plus grande pente ou une plus faible pente. Le po-
tentiel UA au point A, qui, au début du signal de commande stl, à l'état non conducteur de l'interrupteur de sélection Tl, correspond au potentiel UE (voir ci-dessus), est tiré presque jusqu'au potentiel de masse UGND lorsque le flux de courant croît, c'est-à-dire lorsque la charge de l'organe
de réglage augmente. Dans le cas d'un court-circuit à fai-
ble impédance, cela se produit plus rapidement, et dans le cas d'un court-circuit à impédance élevée, plus lentement
que pour un organe de réglage sans défaut.
Conformément à l'invention, après une durée de retard tv, pouvant être préfixée, à partir du début du signal de commande stl, les potentiels UA à UD des points A à D sont
lus et envoyés aux amplificateurs différentiateurs, respec-
tivement les potentiels UA et UB à l'amplificateur diffé-
rentiateur V1, les potentiels UB et Uc à l'amplificateur différentiateur V2 et les potentiels Uc et UD à l'amplificateur différentiateur V3. Les différences de ces
potentiels (qui peuvent être négatives ou positives) appa-
raissent aux sorties des amplificateurs différentiateurs, ces différences étant comparées, dans les comparateurs à fenêtre disposés en aval, à une valeur de seuil S pouvant être préfixée. Si la différence se trouve dans la fenêtre
déterminée par la valeur de seuil, c'est un signal numéri-
-7 que bas L (signal L) qui doit apparaître à la sortie de Vl, comme déjà décrit ci-dessus; dans le cas contraire, c'est un signal haut H (signal H). Dans le cas de la commande de Pl dépourvue de défaut, c'est un signal H qui apparaît à la sortie de V1, étant donné que la différence de potentiel UA - UB est située à l'extérieur de la fenêtre. En revanche, ce sont des signaux L qui apparaissent aux sorties de V2 et V3, étant donné que les différences de potentiel UB - Uc et
UC - UD sont situées à l'intérieur de la fenêtre.
A la figure 4, des profils des résultats de comparai-
son de consigne (signaux de sortie de Vl, V2 et V3) corres-
pondant à des organes de réglage Pl à P4 intacts, dépourvus de courtcircuit, sont présentés, ressortant en gras, aux
lignes 2 à 5, colonnes b à d, pour les amplificateurs dif-
férentiateurs V1 à V3 associés à ces colonnes.
Les lignes 6 à 17, colonnes b et d, présentent des profils possibles des résultats de comparaison réels qui
apparaissent lorsque les potentiels associés aux points in-
diqués à la colonne a se trouvent (du fait d'une commande
ou d'un court-circuit) au potentiel UGND-
Les profils des résultats de comparaison qui sont por-
tés aux lignes 12 à 15 sont identiques aux profils des ré-
sultats de comparaison de consigne des lignes 2 à 5, mais peuvent toutefois se distinguer les uns des autres au moyen
des signaux de commande. Si on compare par exemple le pro-
fil du résultat de comparaison réel "HLL" de la ligne 15 avec le profil du résultat de comparaison de consigne de la ligne 2, les deux profils ne peuvent se distinguer que par le fait qu'à la ligne 2, un signal de commande stl doit
être présent, tandis qu'à la ligne 15, le signal de com-
mande stl n'est pas présent. Un organe de réglage entaché d'un courtcircuit ne peut pas, lors de sa commande, être
constaté comme défectueux, mais il est toutefois immédiate-
ment remarqué lors de la commande de l'organe de réglage
suivant, donc dans l'opération d'injection qui suit.
Si on commence par une injection de carburant dans le
cylindre 1 (I à la figure 3), le début du signal de com-
mande stl associé est attendu (II) et un profil, associé à
ce signal de commande, du résultat de comparaison de consi-
gne (figure 4, ligne 2, colonnes b, c, d) est choisi (III). A la fin du retard tv s'écoulant à partir du début du signal de commande stl (IV), les potentiels des points de connexion A à D sont lus et, comme décrit, analysés. Le
profil ainsi déterminé du résultat de comparaison de consi-
gne (signaux de sortie des amplificateurs différentiateurs Vl à V3 après comparaison de valeur de seuil) est comparé (V) au profil sélectionné du résultat de comparaison de
consigne. Si les deux profils coïncident (VI), la même fa-
çon de procéder se répète avec l'organe de réglage suivant, etc. (VII, VIII), sinon un signal d'erreur F est délivré, puis l'organe de réglage est immédiatement déchargé ou
n'est plus commandé à l'avenir.
Le circuit d'un second exemple de réalisation conforme à la figure 2 diffère de celui de la figure 1 en ce qu'à la place des trois amplificateurs différentiateurs, il est prévu quatre comparateurs de valeur de seuil K1 à K4 dont la valeur de seuil S peut également être déterminée par le microprocesseur pP. Dans ces comparateurs de valeur de seuil, les potentiels des points de connexion A à D sont comparés, une fois le retard tv écoulé, à la valeur de
seuil S pouvant être préfixée et des signaux de sortie ap-
propriés (signal L lorsque le potentiel est inférieur à la
valeur de seuil, signal H lorsque le potentiel est supé-
rieur à cette valeur de seuil) sont délivrés en tant que profil des résultats de comparaison réels. Les profils des résultats de comparaison de consigne sont présentés à la figure 4, ressortant en gras, aux colonnes e à h, lignes 2
à 5. Des résultats de comparaison réels d'organes de ré-
glage défectueux sont présentés aux lignes 6 à 17. Etant donné que ces résultats réels sont sans ambiguïté, il n'est
pas nécessaire de prendre dans ce cas les signaux de com-
mande en considération. Pour le reste, le déroulement du procédé de ce second exemple de réalisation correspond à
celui du premier exemple de réalisation de la figure 3.
Claims (7)
1. Procédé de commande d'organes de réglage capacitifs au moyen d'une tension d'organes de réglage (UE), notamment en vue de l'actionnement des injecteurs de carburant d'un moteur à combustion interne, au moyen des signaux de com- mande (stl à st4) d'un circuit de commande (ST), caractérisé en ce qu'à au moins un instant préfixé après le début de la commande d'un organe de réglage (P1 à P4), - les potentiels (UA à UD) des points de connexion (A
à D) entre les organes de réglage (P1 à P4) et les inter-
rupteurs de sélection (T1 à T4) qui leur sont associés ou, - pour chaque paire de ces potentiels (UA à UD) pris
deux à deux, les différences (UA - UB, UB - UC, UC - UD) res-
pectives de ces deux potentiels sont comparés à une valeur de seuil (S) pouvant être préfixée et
en ce que le circuit de commande (ST) délivre un si-
gnal d'erreur (F) lorsque, pour chaque signal de commande (stl à st4) actif, le profil des résultats de comparaison
réels ne correspond pas à un profil des résultats de compa-
raison de consigne qui est associé à ce signal de commande
actif et qui est préfixé.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, lors de l'apparition d'un signal d'erreur (F), le circuit de commande (ST) interrompt la charge des organes
de réglage (Pi à P4).
3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, lors de l'apparition d'un signal d'erreur (F), le circuit de commande (ST) décharge immédiatement les organes
de réglage (Pi à P4).
4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, lors de l'apparition d'un signal d'erreur (F), le
circuit de commande (ST) ne charge plus à l'avenir les or-
ganes de réglage (Pi à P4).
il
5. Dispositif de mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, comportant des circuits série qui sont disposés parallèlement l'un à l'autre et sont constitués chacun d'un organe de réglage capacitif (P1 à P4) et d'un interrupteur de sélection (T1 à T4) associé à cet organe de réglage et qui sont reliés à un circuit de commande (ST), caractérisé en ce que, pour une comparaison des potentiels (UA, UB, Uc, UD), le circuit de commande (ST) comporte, pour n organes de réglage (P1 à P4), n comparateurs (K1 à K4) dont des premières entrées sont reliées aux points de connexion (A à D) associés et dont d'autres entrées sont soumises à la valeur de seuil (S) et
en ce qu'en conformité avec un programme de déroule-
ment, le circuit de commande (ST)
- exécute la lecture des signaux de sortie des n com-
parateurs (K1 à K4) à l'instant de lecture (tv) pouvant être préfixé et la comparaison réelle de ceux-ci avec la valeur de seuil (S), - pour chaque signal de commande (stl à st4) actif,
sélectionne un profil d'un résultat de comparaison de con-
signe qui est associé à ce signal de commande actif et qui est rangé en mémoire, - compare le profil du résultat de comparaison réel au profil de ce résultat de comparaison de consigne et
- délivre un signal d'erreur (F) en cas de non coïnci-
dence des deux profils.
6. Dispositif de mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, comportant des circuits série qui sont disposés parallèlement l'un à l'autre et sont constitués chacun d'un organe de réglage capacitif (P1 à P4) et d'un interrupteur de sélection (Tl à T4) associé à cet organe de réglage et qui sont reliés à un circuit de commande (ST), caractérisé
en ce que, pour une comparaison des différences de po-
tentiel (UA- UB, UB -UC, UC -UD), le circuit de commande (ST)
comporte, pour n organes de réglage (Pi à P4), n - 1 cir-
cuits amplificateurs de différence (V1 à V3) comportant
chacun un comparateur de fenêtre, des entrées de ces compa-
rateurs de fenêtre étant reliées aux points de connexion (A à D) associés et la valeur de seuil (S) étant appliquée à ces comparateurs de fenêtre et
en ce qu'en conformité avec un programme de déroule-
ment, le circuit de commande (ST) - exécute la lecture des signaux de sortie des n - 1
amplificateurs de différence (V1 à V3) à l'instant de lec-
ture (tv) pouvant être préfixé et la comparaison réelle de ceux-ci avec la valeur de seuil (S), - pour chaque signal de commande (stl à st4) actif,
sélectionne un profil d'un résultat de comparaison de con-
signe qui est associé à ce signal de commande actif et qui est rangé en mémoire, - compare le profil du résultat de comparaison réel au profil de ce résultat de comparaison de consigne et
- délivre un signal d'erreur (F) en cas de non coinci-
dence des deux profils.
7. Dispositif suivant la revendication 5 ou 6, carac-
térisé en ce que
- le circuit de commande (ST) comprend un micropro-
cesseur (lP) qui commande le programme de déroulement.
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