FR2846714A1 - Circuit et procede permettant la classification sequentielle de plusieurs elements activables - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un circuit permettant la classification séquentielle de plusieurs éléments activables, auxquels est respectivement associée une résistance de calibrage (11) dont la valeur classe ledit élément en fonction d'au moins une propriété, des moyens de commutation étant prévus grâce auxquels chaque résistance de calibrage (11) est connectable individuellement à un réseau de calibrage, lequel est apte à générer une tension électrique de calibrage (14) dépendant de la valeur de la résistance de calibrage (11). L'invention se distingue par le fait que le réseau de calibrage comprend une source de courant constant (13) et, connectée en parallèle avec celle-ci, une résistance de référence (12) permettant de prélever la tension de sortie (14), et est connectable en parallèle avec une résistance de calibrage donnée (11) à l'aide desdits moyens de commutation.L'invention concerne en outre un procédé permettant l'utilisation avantageuse du circuit selon l'invention.
Description
L'invention concerne un circuit permettant la classification séquentielle
de plusieurs éléments activables auxquels est respectivement associée une résistance de calibrage dont la valeur de résistance classe ledit élément en fonction d'au moins une propriété, des moyens de commutation étant prévus grâce auxquels chaque 5 résistance de calibrage est connectable individuellement à un réseau de calibrage, lequel est à même de générer une tension électrique de calibrage dépendant de la
valeur de la résistance de calibrage.
L'invention concerne en outre un procédé permettant la classification séquentielle de plusieurs éléments activables, auxquels est respectivement associée 10 une résistance de calibrage dont la valeur de résistance classe ledit élément en
fonction d'au moins une propriété, le procédé comprenant les étapes de connexion séquentielle de chaque résistance de calibrage individuellement à un réseau de calibrage, la mise sous tension électrique de la résistance de calibrage, le prélèvement, à la sortie du réseau de calibrage, d'une tension électrique de calibrage 15 dépendant de la valeur de la résistance de calibrage.
De tels circuits et procédés sont par exemple utilisés lors de l'activation de soupapes d'injection destinées aux systèmes diesel à haute pression. Ceux-ci sont soumis à certaines tolérances de fabrication qui ont une incidence sur les temps d'ouverture et de fermeture des soupapes ainsi que sur le débit de carburant. En 20 raison des pressions de carburant très élevées (allant jusqu'à 1600 bar), de la durée d'injection parfois très brève et des quantités injectées minimales extrêmement faibles, même de faibles tolérances de fabrication sont de nature à pouvoir perturber le dosage exacte de la quantité injectée et d'avoir une influence néfaste sur la puissance et le bruit du moteur. Ceci peut également provoquer des combustions 25 incomplètes et donc donner naissance à une génération accrue de suie. Dans la plupart des cas, il n'est pas possible de rendre la production plus précise ou alors seulement en augmentant les frais de manière inacceptable. Mais il est possible, en revanche, de compenser les tolérances de fabrication pendant le fonctionnement en
adaptant de manière appropriée les paramètres individuels d'activation.
On s'aide donc en mesurant une à une les soupapes d'injection lors du processus de fabrication et en les classant en fonction de leur comportement. En vue de réaliser cette classification, chaque soupape se voit affecter une résistance de calibrage dans l'unité de construction, dont la valeur exprime son appartenance à une classe donnée. En déterminant la valeur de résistance de la résistance de calibrage 35 et en comparant celle-ci à une liste de classification correspondante, il est possible de trouver des paramètres d'activation appropriés à l'aide desquels les écarts individuels réalisés par la soupape en question par rapport à la norme sont compensés de manière à obtenir, en service, le comportement souhaité pour ce qui est du moment
d'injection, de la durée d'injection et/ou de la quantité injectée.
Dans les systèmes modernes assistés par microcontrôleur, ceci peut être réalisé en ce que, lors de l'initialisation des soupapes qui s'effectue avant la mise en 5 marche du moteur, les résistances de calibrage desdites soupapes sont déterminées une à une, les paramètres d'activation correspondants sont calculés ou lus à partir d'une mémoire et pris en considération par le logiciel de commande lors du fonctionnement du moteur. Ceci permet d'éviter que la mesure effectuée soit influencée par le fonctionnement normal de la soupape et de tenir compte, en outre, 10 du remplacement éventuel d'une soupape, par exemple dans le cadre d'une réparation. Afin d'éviter l'installation de fils électriques supplémentaires, la résistance de calibrage est souvent montée ensemble avec une bobine d'actionnement de la soupape ou, en cas d'activations bipolaires, entre les bobines d'actionnement, des 15 moyens de commutation, notamment des circuits à transistor, étant prévus lesquels commutent entre une configuration d'initialisation et une configuration de fonctionnement dudit circuit, et inversement. Ainsi, lorsque la bobine n'est pas activée, la résistance de calibrage peut être saisie par le circuit d'évaluation
disponible lors de la configuration d'initialisation.
La figure 3 représente un dessin de principe d'un tel circuit d'évaluation selon l'état de la technique, limité à une seule et unique soupape, les moyens de commutation ainsi que le système d'activation desdits moyens de commutation n'ayant pas été représentés pour des raisons de clarté. Commandé par un décodeur (non représenté), un circuit de résistance constitué de trois résistances montées en 25 série est relié à la tension d'alimentation du réseau de bord de 48 V par l'intermédiaire de deux transistors (non représentés) et de quatre résistances (non représentées). La connexion des deux premières résistances est reliée à la bobine d'ouverture (non représentée) d'une soupape bipolaire et donc à la résistance de calibrage associée à ladite soupape. A l'aide de moyens de commutation supplémentaires (non 30 représentés), lesquels comprennent le décodeur mentionné précédemment, une porte OU ainsi qu'un transistor, la résistance de calibrage est reliée, à l'autre bout, à la masse. Le dispositif en question comprend donc essentiellement un circuit diviseur de tension avec la résistance de calibrage en tant que résistance de charge supplémentaire. La prise de tension est réalisée entre la deuxième et la troisième 35 résistance montées en série afin de diviser la tension prélevée et la faire ainsi descendre à une valeur qui convient comme tension d'entrée à un multiplexeur analogique. Un tel élément est prévu pour recevoir successivement les tensions de calibrage destinées à toutes les soupapes du système et pour les commuter à sa sortie. Celui-ci est relié à l'entrée d'un convertisseur analogique-numérique (CAN) d'un microcontrôleur (non représenté). Dès que la tension de calibrage pour une soupape donnée a été lue par le convertisseur CAN du microcontrôleur, le passage à 5 la soupape suivante - c.-à-d. à la résistance de calibrage suivante - est réalisé grâce aux moyens de commutation et le procédé est répété jusqu'à ce que les
classifications de toutes les soupapes aient été enregistrées.
Le désavantage de ce circuit ainsi que du procédé correspondant réside dans l'extrême complexité du circuit due au grand nombre des éléments nécessaires. Un 10 moteur à huit cylindres a par exemple besoin de huit soupapes comprenant, chacune, un circuit d'évaluation comme décrit plus haut. Ceci comporte également, en dehors du cot élevé, un risque quant à la fiabilité du circuit et pose des problèmes d'encombrement qui ne peuvent être compensés que par une topologie de circuit
imprimé plus complexe et donc plus chère.
Le problème qui est à la base de la présente invention est de fournir un circuit et un procédé permettant de résoudre les problèmes mentionnés liés à l'état de la technique, le but étant, tout en conservant les caractéristiques fonctionnelles essentielles du circuit et du procédé connus, de proposer une alternative
techniquement plus simple et moins onéreuse.
Dans ce but, l'invention a pour objet un circuit permettant la classification séquentielle de plusieurs éléments activables auxquels est respectivement associée une résistance de calibrage dont la valeur de résistance classe l'élément en fonction d'au moins une propriété, des moyens de commutation étant prévus, grâce auxquels chaque résistance de calibrage est connectable individuellement à un réseau de 25 calibrage, lequel est apte à générer une tension électrique de calibrage dépendant de
la valeur de la résistance de calibrage, caractérisé en ce que le réseau de calibrage comprend une source de courant constant et, connectée en parallèle avec celle-ci, une résistance de référence permettant de prélever la tension de sortie, et est connectable en parallèle avec une résistance de calibrage donnée au moyen desdits 30 moyens de commutation.
Le circuit selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques avantageuses suivantes: - pour limiter la tension maximale de sortie de la source de courant constant, une diode limiteuse faisant partie du réseau de calibrage est connectée entre celle-ci 35 et une source de tension de référence; - la tension de référence est une tension d'alimentation de 5 V du réseau de calibrage; - à chaque résistance de calibrage est associée une diode de découplage, par l'intermédiaire de laquelle ladite résistance peut être reliée au réseau de calibrage; - pour compenser la chute de tension survenant au niveau de la diode de découplage associée à chaque résistance de calibrage, une diode commune faisant partie du réseau de calibrage est montée en série avec la résistance de référence; - toutes les résistances de calibrage peuvent être alimentées de manière séquentielle par un courant de mesure provenant de la même source de courant constant; - la source de courant constant est un amplificateur opérationnel connecté 10 comme source de courant ou comprend un transistor connecté comme source de courant; - pour la classification d'au moins une propriété des éléments activables, ceuxci sont pourvus de résistances de calibrage comprenant des valeurs de résistance distinctes, fixes dans la limite des tolérances de fabrication conventionnelles; - les valeurs des résistances de calibrage et les composants du réseau de calibrage sont adaptés entre eux de telle sorte que les tensions de calibrage obtenues lors de la mesure de deux valeurs de résistance qui se suivent dans la série des valeurs de résistance présentent, pour toutes les valeurs de résistance, environ la même différence; - les valeurs des résistances de calibrage et les composants du réseau de calibrage sont adaptés entre eux de telle sorte que les tensions de calibrage obtenues lors de la mesure de deux valeurs de résistance qui se suivent dans la série des valeurs de résistance présentent, pour toutes les valeurs de résistance, environ la même différence relative par rapport à l'une des deux tensions de calibrage; les résistances de calibrage ont des valeurs d'environ 2,0 kQ, 3,6 kQ, 5, 6 kQ, 8,6 kQ, 11,0 kQ, 15,0 kn, 20,0 kQ, 27,0 kQ et 39,0 kQ; - la source de courant constant fournit un courant de -0,4 mA; - les éléments activables sont des soupapes d'injection d'un système
d'injection à haute pression d'un moteur diesel.
L'invention a également pour objet un procédé permettant la classification séquentielle de plusieurs éléments activables, auxquels est respectivement associée une résistance de calibrage dont la valeur classe l'élément selon au moins une propriété, ledit procédé comprenant les étapes suivantes: la connexion séquentielle de chacune des résistances de calibrage au réseau de calibrage, - la mise sous tension électrique de la résistance de calibrage, - le prélèvement, à la sortie du réseau de calibrage, d'une tension électrique de calibrage dépendant de la valeur de la résistance de calibrage,
ledit procédé étant caractérisé en ce que le réseau de calibrage et la résistance de calibrage sont alimentés en courant constant par une source de courant constant et 5 en ce que la tension de calibrage est prélevée au niveau d'une résistance de référence connectée en parallèle avec la source de courant constant.
Le procédé selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractérristiques avantageuses suivantes: - la tension de calibrage est introduite dans une entrée d'une unité de calcul; 10 - l'unité de calcul calcule à l'aide des tensions de calibrage introduites et/ou lit à partir d'une mémoire les paramètres d'activation appropriés à chaque élément activable; - ledit procédé selon l'invention est réalisé immédiatement avant la mise en service des éléments activables; - les éléments activables sont des soupapes d'injection d'un système
d'injection à haute pression d'un moteur diesel.
L'invention se base sur le circuit du type générique en ce que le réseau de calibrage comprend une source de courant constant et, montée en parallèle par rapport à celle-ci, une résistance de référence permettant de prélever la tension de 20 sortie, et en ce qu'il est possible, à l'aide des moyens de commutation, de connecter
en parallèle une résistance de calibrage à la fois.
Ceci permet de convertir en principe une alimentation du circuit par source de tension en une alimentation du circuit par source de courant. L'invention abandonne ainsi le concept, logique de prime abord, consistant à utiliser le réseau de bord de 25 48 V comme source d'énergie pour le circuit de calibrage et opte pour une solution apparemment plus complexe consistant à utiliser une source de courant supplémentaire, solution qui contre toute attente - s'avère néanmoins être moins compliquée lorsque le concept est considéré dans sa globalité. Il est certes nécessaire, afin d'installer la source de courant supplémentaire, de réaliser ici un 30 circuit techniquement plus complexe. Cette complexité ne touche cependant que le réseau de calibrage commun à toutes les soupapes. La simplification sensible des moyens de commutation qui en découle ainsi que la diminution du nombre du reste des éléments affectés respectivement à chaque soupape permet d'aboutir, globalement parlant, à une simplification du circuit. Les circuits diviseurs de tension 35 composés, chacun, de plusieurs résistances, lesquels sont respectivement nécessaires à chaque résistance de calibrage, sont notamment remplacés par une seule résistance de référence ou de mesure utilisée en commun, ce qui contribue à réaliser des économies considérables. Toutes les résistances de calibrage pouvant être en outre connectées de manière séquentielle au même réseau de calibrage, la
présence d'un multiplexeur analogique s'avère inutile.
Le choix approprié de la source de courant constant permet en outre de faire 5 en sorte que la tension de calibrage, autrement dit la tension de sortie du réseau de calibrage, ait, sans diviseur de tension particulier, les mêmes valeurs qu'un circuit correspondant à l'état actuel de la technique, ce qui rend ce concept entièrement
compatible avec les systèmes antérieurs.
Le circuit selon l'invention est amélioré de manière particulièrement 10 avantageuse en ce que, pour limiter la tension de sortie maximale de la source de courant constant, une diode limiteuse est disposée en tant qu'élément du réseau de calibrage entre ladite source de courant constant et une source de tension de référence. Le spécialiste conçoit aisément que la diode doit être connectée de manière à être alimentée par une tension en sens de non-conduction tant que la 15 tension de sortie de la source de courant reste inférieure à celle de la source de
tension de référence, de sorte que ladite diode n'est pas traversée par le courant. En revanche, si la tension de sortie de la source de courant dépasse la tension de référence, une tension est appliquée à la diode limiteuse en sens de conduction de manière à laisser passer un courant qui provoque une chute de la tension de la 20 source de courant jusqu'à obtenir la valeur maximale souhaitée.
Pour ce faire, il est prévu de préférence que la tension de référence soit une tension d'alimentation VCC de 5 V du réseau de calibrage. Ceci présente deux avantages. D'une part, cette source de tension est de toute façon disponible, de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'augmenter la complexité du circuit. D'autre part, ceci 25 permet de déterminer une tension maximale qui correspond à la tension maximale d'entrée des microcontrôleurs habituels, de sorte que la tension de sortie du réseau de calibrage peut alimenter, sans mesures de sécurité supplémentaires, l'entrée du
convertisseur CAN d'un microcontrôleur.
Une amélioration particulièrement privilégiée du circuit selon l'invention est 30 donnée lorsqu'à chaque résistance de calibrage est associée une diode de
découplage grâce à laquelle ladite résistance peut être reliée au réseau de calibrage.
Cette diode de découplage permet de lui amener le courant de mesure provenant de la source de courant constant afin de limiter la tension à des valeurs inférieures à la tension maximale de sortie de la source de courant constant. Elle sert, tout comme 35 l'introduction d'une diode limiteuse citée préalablement, à limiter la tension d'une manière efficace et simple d'un point de vue technique, limitation qui semble souhaitable de par l'introduction de la source de courant afin de garantir que, par exemple lors du fonctionnement normal des soupapes d'injection (-I V - +49 V), en présence d'impulsions perturbatrices de compatibilité électromagnétique ou en cas de court-circuit des connexions de bobine en aval de la tension de batterie (+14 V +16 V), la tension de calibrage ne sorte pas de la plage de fonctionnement admissible d'une entrée de convertisseur CAN situé en aval. Il peut être en outre prévu de manière particulièrement avantageuse que, dans le but de compenser la chute de tension, une diode commune soit disposée au niveau de la diode de découplage associée à chaque résistance de calibrage de manière à être montée en série par rapport à la résistance de référence en tant qu'élément du 10 réseau de calibrage. Cette compensation fait en sorte, d'une part, que les tensions de calibrage ne soient pas faussées mais seulement limitées de manière efficace par les mesures de sécurité mentionnées ci-avant. D'autre part, l'utilisation d'une diode de compensation commune rend superflu l'emploi de diodes de compensation pour
chaque résistance.
De manière avantageuse, toutes les résistances de calibrage peuvent être
alimentées de manière séquentielle par un courant de mesure provenant de la même source de courant constant. Les moyens de commutation nécessaires à cela peuvent être limités de sorte à connecter successivement à la masse les différentes résistances de calibrage et à établir une liaison simple entre une diode de découplage 20 donnée et la résistance de calibrage correspondante.
En principe, la source de courant constant utilisée selon l'invention peut être implémentée selon un grand nombre de manières différentes. Il est cependant particulièrement avantageux que la source de courant constant soit un amplificateur opérationnel connecté comme source de courant. Bien connu du spécialiste, un tel 25 circuit est simple et de construction économique et peut être en outre alimenté par la
source de tension VCC de 5 V qui, en règle générale, se trouve de toute façon dans le système pour servir de multiples circuits électroniques. En alternative, il est possible d'utiliser par exemple une source de courant constant qui comprend un transistor branché comme source de courant, notamment si une tension 30 d'alimentation supplémentaire de par exemple 48 V est de toute façon disponible.
De préférence, les éléments activables sont pourvus, afin de permettre la classification d'au moins une de leurs propriétés, de résistances de calibrage comportant des valeurs de résistance distinctes, fixes dans la limite des tolérances de fabrication conventionnelles. De cette manière, il n'est pas nécessaire d'apporter de 35 changement au circuit décrit lorsqu'un des éléments activables doit par exemple être remplacé, puisqu'avec lui est également remplacée, dans le module, la résistance qui sert à le classer, laquelle peut être une résistance fixe avec une valeur de résistance appropriée. Dans le cas d'une amélioration préférée du circuit selon l'invention, il peut être prévu que les valeurs des résistances de calibrage et les composants du réseau de 5 calibrage soient adaptés les uns aux autres de telle sorte que les tensions de calibrage obtenues lors de la mesure de deux valeurs de résistance se suivant dans la série des valeurs de résistance présentent, pour toutes les valeurs de résistance, environ la même différence. Ceci signifie que les valeurs de résistance permettant la classification des éléments qui doivent être activés, sont échelonnées de telle sorte 10 que les tensions de calibrage qui en résultent forment une série de valeurs de tension espacées approximativement de manière identique, ce qui permet d'isoler au mieux
et donc de reconnaître de manière optimale - chacun des différents éléments.
En alternative, les résistances de calibrage et le réseau de calibrage peuvent être adaptés de telle sorte que les tensions de calibrage obtenues lors de la mesure 15 de deux valeurs de résistance qui se suivent dans la série des valeurs de résistance présentent, pour toutes les valeurs de résistance, environ la même différence relative, et ce par rapport à l'une des deux tensions de calibrage. Ainsi la différence existant entre deux tensions successives est-elle plus faible pour les valeurs de tension inférieures que pour les valeurs de tension supérieures. La préférence à l'un ou l'autre 20 des deux modes d'adaptation précédemment cités sera avant tout déterminée par la
nature des procédés et des composants d'évaluation mis en oeuvre ultérieurement.
Il s'est avéré particulièrement avantageux que les résistances de calibrage aient des valeurs d'environ 2,0 k 2, 3,6 kQ, 5,6 kQ, 8,6 kQ, 11, 0 kQ, 15,0 kQ, 20,0 kO,
27,0 kQ et 39,0 kQ.
Dans une forme de réalisation particulièrement privilégiée de la présente invention, il s'est révélé efficace que la source de courant constant fournisse un
courant de -0,4 mA.
L'invention se base sur le procédé du type générique en ce que le réseau de calibrage est alimenté en courant par une source de courant constant, de telle sorte 30 que le réseau de calibrage et la résistance de calibrage sont alimentés en courant constant par une source de courant constant et que la tension de calibrage est prélevée au niveau d'une résistance de référence connectée en parallèle avec la source de courant constant. Ainsi obtient-on les avantages décrits ci-dessus d'une simplification essentielle du circuit de base par rapport à un procédé correspondant à 35 l'état de la technique, dans lequel les résistances de calibrage à mesurer doivent être connectées successivement à l'aide d'un circuit diviseur de tension en vue d'une prise
de tension.
Dans une forme de réalisation préférée du procédé selon l'invention, la tension de calibrage est introduite dans une entrée d'une unité de calcul. Celle-ci est de manière avantageuse un microcontrôleur qui de préférence calcule à l'aide des tensions de calibrage introduites, et/ou lit à partir d'une mémoire les paramètres d'activation appropriés à chaque élément activable. Afin de pouvoir saisir de manière fiable des changements dus par exemple au remplacement d'un des éléments activables et de sa résistance de calibrage, il est prévu de préférence de réaliser le procédé selon l'invention immédiatement avant la
mise en service des éléments activables.
Bien que le circuit selon l'invention et le procédé selon l'invention puissent être en principe utilisés avec n'importe quel type d'éléments activables classés par l'intermédiaire de résistances de calibrage, il est particulièrement avantageux que les éléments activables soient des soupapes d'injection d'un système d'injection à haute pression d'un moteur diesel. En raison du grand nombre de soupapes d'injection dont 15 est pourvu un tel moteur, les économies réalisées grâce à l'invention sont, en effet,
particulièrement importantes.
L'invention sera à présent expliquée, à titre d'exemple, à l'aide de formes de
réalisation préférées se rapportant aux dessins ci-joints.
Dans les dessins: la figure 1 est une représentation de principe simplifiée d'un circuit selon l'invention conformément à un premier exemple de réalisation; la figure 2 est une représentation de principe simplifiée d'un circuit selon l'invention conformément à un deuxième exemple de réalisation; la figure 3 est une représentation de principe simplifiée d'un circuit selon l'état 25 de la technique; la figure 4 est une représentation de principe simplifiée du circuit selon l'invention illustré à la figure 1 tenant compte plus particulièrement d'une source de courant constant selon une forme de réalisation avantageuse; la figure 5a est une représentation de principe simplifiée du circuit selon 30 l'invention illustré à la figure 1 tenant compte plus particulièrement d'une source de courant constant selon la figure 2 et étendu pour permettre la saisie de plusieurs résistances de calibrage; la figure 5b est une représentation de principe simplifiée du circuit selon l'invention de la figure 1 tenant compte plus particulièrement d'une source de courant 35 comprenant un transistor branché comme source de courant, le circuit ayant été également étendu pour permettre la saisie de plusieurs résistances de calibrage; et la figure 6 montre un diagramme d'exemple de la tension de calibrage en tant que fonction de deux groupes différents de résistances de calibrage, lequel permet de
d'illustrer une adaptation entre les résistances de calibrage et le réseau de calibrage.
La figure 3 est une représentation de principe simplifiée d'un circuit 30 selon 5 l'état de la technique. Une résistance de calibrage 11 est reliée à une bobine d'ouverture - non représentée - d'une soupape d'injection d'un système d'injection à haute pression destiné à un moteur diesel. A l'aide de moyens de commutation non représentés, elle est reliée d'un côté, comme cela est représenté, à la masse 15. De l'autre côté, elle est reliée à un montage en série composé des résistances 321, 322 10 et 323 du diviseur de tension, ledit montage en série étant, d'une part, connecté à la masse et, d'autre part, relié par des moyens de commutation non représentés à la tension d'alimentation 33 de +48 V du réseau de bord. La configuration du circuit représentée est réalisée avant la mise en marche du moteur grâce à l'activation appropriée des moyens de commutation destinés à l'initialisation des soupapes 15 d'injection. La résistance de calibrage 11 étant connectée en parallèle avec les résistances 321 et 322 du diviseur de tension, on obtient un circuit diviseur de tension avec la résistance 323 d'une part, et les résistances 321 et 322 d'autre part, comportant la résistance de calibrage 11 comme résistance de charge supplémentaire. Les rapports résultant ainsi entre la tension de sortie chutant au 20 niveau des résistances 321 et 322 en tant que fonction de la tension d'entrée connue et la résistance de calibrage à déterminer sont connus du spécialiste. Dans le cas du circuit présenté, une division de tension supplémentaire est réalisée en ce que la tension de sortie utilisée est prélevée au niveau du noeud situé entre les résistances 321 et 322. Cette mesure sert à limiter la tension de sortie à une plage correspondant 25 à la plage d'entrée du multiplexeur analogique 34 connecté en aval (en règle générale 0-5 V) tout en permettant d'utiliser des valeurs de résistance appropriée pour la résistance de calibrage, de l'ordre d'environ 1 à quelques dizaines de kn. Une autre mesure destinée à limiter la tension est réalisée au moyen de la diode 16, laquelle estconnectée à la tension d'alimentation VCC de 5 V de l'électronique. Si la tension de 30 sortie du circuit diviseur de tension dépasse la plage autorisée de 0-5 V, la diode devient conductrice de manière à limiter la surtension et à protéger les entrées 341, 342 du multiplexeur 34. Le multiplexeur commute la tension existant à l'entrée 341 sur sa sortie o se trouve ensuite la tension de calibrage 14 qui est amenée à un microcontrôleur non représenté pour une évaluation ultérieure. Après saisie d'une 35 résistance de calibrage donnée, les moyens de commutation commutent sur la résistance de calibrage suivante et sur le circuit diviseur de tension correspondant dont la tension de sortie est ensuite amenée à une autre entrée 342 du multiplexeur 34. Ce procédé est répété jusqu'à ce que toutes les résistances de calibrage soient saisies et que le microcontrôleur puisse calculer ou lire à partir d'une mémoire les paramètres nécessaires à l'activation des différentes soupapes. Après cela, le moteur peut être mis en marche. Les désavantages inhérent à ce circuit ont déjà été expliqués ci-avant. La figure 1 montre un circuit alternatif 10 selon l'invention correspondant à un premier exemple de réalisation. Tout comme dans la figure 3, seuls les éléments essentiels à l'invention ont été, pour des raisons de clarté, représentés dans le dessin. Des références identiques ont été utilisées pour différents composants dans 10 les différents dessins, dans la mesure o ceux-ci ont une fonction correspondante. A la place du circuit diviseur de tension selon l'état de la technique, on monte ici une seule résistance de référence ou de mesure 12 montée respectivement en parallèle avec la résistance de calibrage qui doit être saisie. En parallèle avec ces deuxci est montée une source de courant constant qui alimente le montage en parallèle 15 constitué par les deux résistances 11 et 12 en courant continu IDC, lequel a toujours la même intensité, et ce indépendamment des valeurs de résistance respectives. La tension de calibrage 14 à haute impédance qui peut être prélevée, dépend elle par contre, de la valeur de résistance de la résistance de calibrage 11. Grâce au choix approprié de la résistance de référence 12, il est possible de réaliser le circuit de telle 20 sorte que la tension de calibrage 14 en tant que fonction de la résistance de calibrage 12 se comporte de la même manière que la tension de calibrage du circuit diviseur de tension selon l'état de la technique. Par rapport à la figure 3, la résistance de référence 12 de la figure 1 et IDC devraient présenter les valeurs suivantes
R12. R323 (R321 + R322)
(R321 + R322 +R323)
et I = 48V x R321 (R321 + R322)
DC - R323(R321 + R322)
étant entendu que dans les équations, R désigne en règle générale une résistance et que les indices correspondent aux références utilisées dans les figures 1 30 et 3. Le fait de choisir les composants de cette manière est particulièrement avantageux lorsque le circuit selon l'invention doit aussi être appliqué à des systèmes antérieurs qui avaient été conçus, à l'origine, pour un réseau de calibrage selon l'état de la technique. Bien entendu, il est également possible de choisir n'importe quels autres composants, ce choix pouvant être optimisé en fonction de l'utilisation 35 envisagée. Le circuit 10 montre uniquement la partie d'un circuit nécessaire à la saisie
d'une seule résistance de calibrage, lequel sera expliqué plus en détail en relation avec la figure 5. Mais, il est d'ores et déjà possible de voir dans cette figure que le même réseau de calibrage peut être utilisé pour toutes les résistances de calibrage d'un système et que sa tension de sortie - c'est-à-dire la tension de calibrage - peut 5 être entrée, sans multiplexage supplémentaire, dans un microcontrôleur situé en aval.
La figure 2 montre une amélioration 20 particulièrement avantageuse du circuit
selon l'invention. Celle-ci présente une extension du circuit 10 comprenant les diodes 161, 162 et 163 ainsi qu'une source de tension 17. Les autres composants correspondent aux composants respectifs de même référence représentés à la 10 figure 1.
La diode de découplage 163 et la diode limiteuse 162 sont prévues pour limiter la tension de calibrage à des valeurs qui peuvent être entrées dans une électronique d'évaluation située plus en aval. La diode de découplage 163 découple le réseau de calibrage représenté du système d'activation non représenté de la soupape 15 également non représentée. Un tel découplage est avantageux puisque, dans le cas
des soupapes d'injection courantes par exemple, la résistance de calibrage est reliée à la bobine d'ouverture de la soupape qui lui est associée. Lors d'un fonctionnement approprié des soupapes, des tensions de l'ordre de -1 V à +49 V apparaissent.
Celles-ci peuvent être découplées du réseau de calibrage par l'intermédiaire de la 20 diode de découplage 163.
Par contre, la diode de limitation 162 est reliée à la tension d'alimentation VCC 17 de 5 V. Lorsque la tension de calibrage dépasse cette valeur maximale autorisée, la diode 162 est mise sous courant dans le sens de conduction de sorte que la
tension 14 est limitée de manière efficace.
Enfin, la diode de compensation 161 a pour mission de compenser la chute de tension occasionnée par la diode de découplage 163 afin que les valeurs de mesure autrement dit la tension de calibrage 14 - ne soient pas faussées par la division de
tension qui aurait sinon lieu.
La figure 4 montre un circuit 40 correspondant au circuit 10 de la figure 1, tout 30 en représentant une réalisation particulièrement avantageuse de la source de courant 13. En effet, la source de courant 13 est ici réalisée en tant qu'amplificateur opérationnel 131, connecté comme source de courant constant. L'énergie est amenée par l'organe d'alimentation en tension VCC 17. Les principes de cette connexion de la source de courant sont connus du spécialiste de sorte qu'il n'est pas nécessaire de 35 préciser le dimensionnement des résistances 132a-d. Le condensateur 133 peut servir en cas de besoin comme élément de stabilisation. Les autres composants
correspondent aux composants de même référence représentés à la figure 1.
La figure 5a montre une extension du circuit de la figure 2 comprenant l'activation de plusieurs soupapes, en l'occurrence de huit soupapes (non représentées). La source de courant utilisée est une source de courant constant selon la forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention expliquée dans le 5 cadre de la figure 4. Comme on peut le voir aisément, la totalité du réseau de calibrage peut être reliée de manière extrêmement simple à n'importe quelle résistance de calibrage souhaitée, les moyens de commutation non représentés pouvant être réalisés de manière très simple et tous les composants du réseau de calibrage exceptées les diodes de découplage 163a-h - n'ayant besoin d'être 10 réalisés qu'une seule fois. La représentation des résistances de calibrage, lesquelles doivent être reliées aux diodes de découplage 163b-h, a été omise pour des raisons de clarté. Les autres composants correspondent aux composants de même référence
représentés aux figures 1, 2 et 4.
La figure 5b montre une forme de réalisation alternative du circuit selon 15 l'invention, le circuit représenté à la figure 5b se distinguant de celui de la figure 5a de par la manière dont la source de courant constant a été réalisée. Dans la forme de réalisation du circuit selon l'invention représentée à la figure 5b, la source de courant constant comprend un transistor 134 dont l'émetteur est relié par une résistance 135 à l'organe d'alimentation en tension 33 de 48 V, laquelle est de toute façon disponible 20 et permet par exemple le fonctionnement des soupapes d'injection. La base du transistor 134 est reliée à l'alimentation en tension VCC 17 et le courant de collecteur du transistor 134 représente le courant constant IDC. L'intensité du courant constant IDC dépend de la tension existant au niveau de la résistance 135 ainsi que de la valeur de ladite résistance 135. La tension existant au niveau de la résistance 135 25 correspond à la différence entre la tension d'alimentation 33 de 48 V et la somme
obtenue en additionnant la tension d'alimentation VCC 17 et la tension base/émetteur du transistor 134. Lorsque la tension d'alimentation VCC est de 5 V et la tension base/émetteur s'élève à environ 0,7 V, la tension existant au niveau de la résistance 135 possède par exemple une valeur d'environ 42,3 V. Dans ce cas de figure, la 30 valeur de la résistance 135 est de 105,75 kQ pour un courant constant IDc de -0,4 mA.
Dans le cas de la forme de réalisation selon la figure 5b, il est possible d'omettre une limitation de la tension de sortie telle qu'elle est par exemple réalisée par la diode 162 dans la figure 5a, puisque la tension au niveau du collecteur du transistor 134 - la base de celui-ci étant reliée à la tension d'alimentation VCC 17 - est limitée à environ 35 5,6 V. De par la chute de tension d'environ 0,7 V qu'elle provoque, la diode 161 fait en sorte que la tension de sortie reste, globalement parlant, inférieure à la tension d'alimentation VCC 17. Il convient de tenir compte du fait que notamment la tolérance de la tension d'alimentation 33 de 48 V, la tolérance de la tension d'alimentation VCC 17, la dérive - dépendant de la température - de la tension existant entre la base et l'émetteur du transistor 134 et le facteur d'amplification de courant du transistor 134 ont une incidence sur la précision du courant constant IDC. La source de courant 5 constant selon la figure 5b présente une structure nettement plus simple que celle de la source de courant constant selon la figure 5b, un résultat qui est obtenu, le cas échéant, au prix d'une baisse - certes légère - de la précision du courant constant IDC* La figure 6 montre deux exemples de réalisation avantageux de l'adaptation entre les résistances de calibrage et le réseau de calibrage, la tension de calibrage 10 étant une fonction de la résistance de calibrage pour un IDC de 0,4 mA. Huit valeurs sont prévues de préférence pour la résistance de calibrage, lesquelles représentent huit classifications relatives à au moins une propriété des soupapes d'injection associées. Les lignes en pointillé représentent les valeurs pour un groupe de résistances de calibrage, lesquelles sont échelonnées de telle sorte que la différence 15 proportionnelle de deux valeurs qui se suivent dans la série des résistances de calibrage est toujours sensiblement identique. En revanche, les linges en trait plein représentent la forme de réalisation préférée, dans laquelle la différence relative de deux tensions de calibrage est toujours sensiblement identique pour des valeurs qui se suivent dans la série des résistances de calibrage. Il sera indiqué ci-après, à titre 20 d'exemple, des couples de valeurs représentant des plages de résistance et de tension particulièrement privilégiées. Le tableau 1 regroupe des couples de valeurs possibles avec des rapports de résistance restant sensiblement identiques alors que le tableau 2 réunit des couples de valeurs possibles avec une différence de tension restant sensiblement identique:
Tableau 1
R (résistance de calibrage 11) U (tension de calibrage 14) [kQ] [V]
2,0 0,716
3,0 1,020
4,3 1,369
6,2 1,821
9,1 2,374
12,0 2,817
18,0 3,499
27,0 4,172
39,0 4,736
Tableau 2
R (résistance de calibrage 11) U (tension de calibrage 14) [kQ] [V]
2,0 0,824
3,6 1,278
,6 1,760
8,2 2,282
11,0 2,726
,0 3,227
,0 3,699
27,0 4,179
39,0 4,716
Il va de soi que les exemples de réalisation représentés ont été seulement
donnés dans le but d'illustrer, à titre d'exemple, les formes de réalisation particulièrement avantageuses du circuit selon l'invention et du procédé selon l'invention. Le spécialiste sera à même de procéder à de nombreuses variations dans le cadre de la théorie ici divulguée sans pour autant s'éloigner de la quintessence de 10 l'invention.
Les caractéristiques de l'invention divulguées dans la description ciavant,
dans les dessins ainsi que dans les revendications peuvent être essentielles à la
réalisation de l'invention tant séparément que dans n'importe qu'elle combinaison.
Claims (18)
1. Circuit permettant la classification séquentielle de plusieurs éléments activables auxquels est respectivement associée une résistance de calibrage (11) 5 dont la valeur de résistance classe l'élément en fonction d'au moins une propriété, des moyens de commutation étant prévus, grâce auxquels chaque résistance de calibrage (11) est connectable individuellement à un réseau de calibrage, lequel est apte à générer une tension électrique de calibrage (14) dépendant de la valeur de la résistance de calibrage (11), caractérisé en ce que le réseau de calibrage comprend 10 une source de courant constant (13) et, connectée en parallèle avec celle-ci, une résistance de référence (12) permettant de prélever la tension de sortie (14), et est connectable en parallèle avec une résistance de calibrage donnée (11) au moyen
desdits moyens de commutation.
2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour limiter la tension 15 maximale de sortie de la source de courant constant (13), une diode limiteuse (162) faisant partie du réseau de calibrage est connectée entre celle-ci et une source de
tension de référence (17).
3. Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tension de
référence est une tension d'alimentation (17) de 5 V du réseau de calibrage.
4. Circuit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à
chaque résistance de calibrage est associée une diode de découplage (163), par
l'intermédiaire de laquelle ladite résistance peut être reliée au réseau de calibrage.
5. Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce que, pour compenser la chute de tension survenant au niveau de la diode de découplage (163) associée à 25 chaque résistance de calibrage (11), une diode commune (161) faisant partie du
réseau de calibrage est montée en série avec la résistance de référence (12).
6. Circuit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
toutes les résistances de calibrage (11) peuvent être alimentées de manière séquentielle par un courant de mesure provenant de la même source de courant 30 constant (13).
7. Circuit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la
source de courant constant (13) est un amplificateur opérationnel (131) connecté comme source de courant ou comprend un transistor (134) connecté comme source
de courant.
8. Circuit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que,
pour la classification d'au moins une propriété des éléments activables, ceux-ci sont pourvus de résistances de calibrage (11) comprenant des valeurs de résistance
distinctes, fixes dans la limite des tolérances de fabrication conventionnelles.
9. Circuit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
les valeurs des résistances de calibrage (11) et les composants du réseau de 5 calibrage sont adaptés entre eux de telle sorte que les tensions de calibrage (14) obtenues lors de la mesure de deux valeurs de résistance qui se suivent dans la série des valeurs de résistance présentent, pour toutes les valeurs de résistance, environ la
même différence.
10. Circuit selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les 10 valeurs des résistances de calibrage (11) et les composants du réseau de calibrage
sont adaptés entre eux de telle sorte que les tensions de calibrage (14) obtenues lors de la mesure de deux valeurs de résistance qui se suivent dans la série des valeurs de résistance présentent, pour toutes les valeurs de résistance, environ la même
différence relative par rapport à l'une des deux tensions de calibrage (14).
11. Circuit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
les résistances de calibrage (11) ont des valeurs d'environ 2,0 kQ, 3,6 kQ, 5,6 kQ, 8,6
k 2, 11,0 kQ, 15,0 kQ, 20,0 kQ, 27,0 kQ et 39,0 kQ.
12. Circuit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la source de courant constant (13) fournit un courant de -0,4 mA.
13. Circuit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
les éléments activables sont des soupapes d'injection d'un système d'injection à
haute pression d'un moteur diesel.
14. Procédé permettant la classification séquentielle de plusieurs éléments activables, auxquels est respectivement associée une résistance de calibrage (11) 25 dont la valeur classe l'élément selon au moins une propriété, ledit procédé comprenant les étapes suivantes: - la connexion séquentielle de chacune des résistances de calibrage (1 1) au réseau de calibrage, - la mise sous tension électrique de la résistance de calibrage (11), - le prélèvement, à la sortie du réseau de calibrage, d'une tension
électrique de calibrage (14) dépendant de la valeur de la résistance de calibrage (11), caractérisé en ce que le réseau de calibrage et la résistance de calibrage sont alimentés en courant constant par une source de courant constant (13) et en ce que la tension de calibrage (14) est prélevée au niveau d'une résistance de référence (12) 35 connectée en parallèle avec la source de courant constant (13).
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la tension de
calibrage (14) est introduite dans une entrée d'une unité de calcul.
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'unité de calcul calcule à l'aide des tensions de calibrage (14) introduites et/ou lit à partir d'une
mémoire les paramètres d'activation appropriés à chaque élément activable.
17. Procédé selon l'une des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que ledit 5 procédé est réalisé immédiatement avant la mise en service des éléments activables.
18. Procédé selon l'une des revendications 14 à 17, caractérisé en ce que les
éléments activables sont des soupapes d'injection d'un système d'injection à haute
pression d'un moteur diesel.
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