L'invention concerne un dispositif de mesure de la tension Vbat d'une batterie de véhicule automobile. Les dispositifs actuels de mesure de la tension Vbat d'une batterie de véhicule automobile sont usuellement intégrés dans un module électronique embarqué, tel que par 5 exemple le calculateur de contrôle de l'injection, et comprennent classiquement : - un convertisseur analogique/numérique généralement intégré dans le microcontrôleur du module électronique, - un adaptateur de niveau connecté à la batterie et au convertisseur analogique/numérique, en vue de l'adaptation de la tension Vbat de ladite 10 batterie aux caractéristiques de fonctionnement dudit convertisseur analogique/numérique, - et un régulateur de tension adapté pour fournir, outre l'alimentation interne du module électronique, une tension de référence Vréf au convertisseur analogique/numérique. 15 La précision des mesures réalisées au moyen de tels dispositifs de mesure, d'une valeur de l'ordre de +/- 500 mV, est habituellement suffisante pour la majorité des applications des calculateurs automobiles. Toutefois, il s'est avéré que certaines applications récentes telles que les applications pour des véhicules équipées d'un dispositif « stop and start » (ces dispositifs 20 permettant de couper automatiquement les moteurs à combustion interne lors d'un arrêt prolongé à un feu de signalisation ou dans un embouteillage, par exemple, et de les redémarrer instantanément dès que le conducteur en manifeste l'intention) ne pouvaient pas se satisfaire des précisions admises pour les usages courants de l'information concernant la valeur de la tension de la batterie. Ces applications, qui imposent de 25 connaitre l'état de charge de la batterie, nécessitent, en effet, une précision de l'ordre de +/- 200 mV. Les études menées en vue de la résolution de ce problème ont permis de révéler que la principale source d'erreur résultait de la dispersion de la tension de référence Vref du convertisseur analogique/numérique. En effet, la dispersion de cette 30 tension de référence, de l'ordre de +/- 2 (3/0 pour les régulateurs de tension usuels du domaine automobile, se retrouve intégralement reportée sur la mesure de la tension de la batterie, et se traduit par une erreur de mesure de l'ordre de +/- 280 mV, supérieure à l'erreur de mesure admise pour certaines applications spécifiques. Au vu de ces constatations, les solutions étudiées actuellement visent 35 l'amélioration des performances des régulateurs de tension concernant la précision de la tension de référence Vréf fournie.The invention relates to a device for measuring the voltage Vbat of a motor vehicle battery. Current devices for measuring the voltage Vbat of a motor vehicle battery are usually integrated in an on-board electronic module, such as, for example, the injection control computer, and typically comprise: an analog / digital converter generally embedded in the microcontroller of the electronic module; a level adapter connected to the battery and to the analog / digital converter, in order to adapt the voltage Vbat of said battery to the operating characteristics of said analog / digital converter, and a voltage regulator adapted to provide, in addition to the internal power supply of the electronic module, a reference voltage Vref to the analog / digital converter. The accuracy of the measurements carried out by means of such measuring devices, with a value of the order of +/- 500 mV, is usually sufficient for the majority of applications of automotive computers. However, it has been found that some recent applications such as applications for vehicles equipped with a "stop and start" device (these devices 20 for automatically shutting down the internal combustion engines during a prolonged stop at a fire signaling or in a traffic jam, for example, and to restart them instantly as soon as the driver indicates the intention) could not be satisfied with the clarifications allowed for the usual uses of the information concerning the value of the voltage of the battery . These applications, which require knowing the state of charge of the battery, require, in fact, a precision of the order of +/- 200 mV. Studies carried out to solve this problem have revealed that the main source of error was the dispersion of the reference voltage Vref of the analog / digital converter. Indeed, the dispersion of this reference voltage, of the order of +/- 2 (3/0 for the usual voltage regulators of the automotive field, is fully reflected in the measurement of the voltage of the battery, and results in a measurement error of the order of +/- 280 mV, which is greater than the measurement error allowed for certain specific applications, and in view of these findings, the solutions currently studied aim to improve the performance of the regulators. voltage relating to the accuracy of the reference voltage Vref supplied.
Toutefois, toutes les solutions actuelles conduisent à un surcoût important des régulateurs de tension qui impacte de façon notable le coût des modules électroniques. La présente invention vise à se soustraire de cet inconvénient et a pour objectif de fournir un dispositif de mesure de la tension d'une batterie de véhicule 5 automobile satisfaisant aux exigences de précision (de l'ordre de +/- 200 mV) requises par des applications du type « stop and start », moyennant un surcoût raisonnable par rapport au coût des dispositifs de mesure actuels. A cet effet l'invention vise un dispositif de mesure de la tension Vbat d'une batterie de véhicule automobile, comprenant : 10 - un convertisseur analogique /numérique, - un adaptateur de niveau connecté à la batterie et au convertisseur analogique/numérique, en vue de l'adaptation de la tension Vbat de ladite batterie aux caractéristiques de fonctionnement dudit convertisseur analogique/numérique, 15 - et un régulateur de tension adapté pour fournir une tension de référence Vréf au convertisseur analogique/numérique, Selon l'invention, ce dispositif de mesure est remarquable en ce qu'il comporte un étalon de tension consistant en une source de tension étalon connectée au convertisseur analogique/numérique, de façon à fournir à ce dernier une tension 20 étalon Vo. L'invention a donc consisté à rajouter, aux dispositifs de mesure classiques actuels, un étalon de tension constitué par une source de tension précise de valeur Vo, qui permet d'obtenir, en combinant les résultats des conversions analogiques/numériques de la tension fournie par l'adaptateur de niveau représentative de Vbat, et de la tension 25 étalon Vo, une image numérique de la tension de la batterie corrigée et donc indépendante des variations de la tension de référence Vréf du convertisseur analogique/numérique, satisfaisant ainsi aux exigences de précision requises qui imposent une précision de l'ordre de +/- 200 mV. Une telle solution impose donc simplement l'adjonction d'un composant 30 destiné à réaliser l'étalon de tension, dont le coût est modéré en comparaison du surcoût engendré par le remplacement d'un régulateur de tension classique par un régulateur de tension de précision. De plus, la présence de cet étalon de tension étant spécifiquement liée à l'exigence de précision accrue des mesures de la tension de la batterie, son adjonction et 35 donc son coût, ne sont à considérer que dans le cadre d'applications nécessitant cette précision accrue.However, all the current solutions lead to a significant additional cost of the voltage regulators which has a significant impact on the cost of the electronic modules. The object of the present invention is to avoid this drawback and aims to provide a device for measuring the voltage of a motor vehicle battery satisfying the accuracy requirements (of the order of +/- 200 mV) required by applications of the "stop and start" type, with a reasonable additional cost compared to the cost of the current measuring devices. To this end, the invention aims at a device for measuring the voltage Vbat of a motor vehicle battery, comprising: an analog / digital converter; a level adapter connected to the battery and to the analog / digital converter; in view of the adaptation of the voltage Vbat of said battery to the operating characteristics of said analog / digital converter, and a voltage regulator adapted to supply a reference voltage Vref to the analog / digital converter, according to the invention, this device The measuring device is remarkable in that it comprises a voltage standard consisting of a standard voltage source connected to the analog / digital converter, so as to supply the latter with a standard voltage Vo. The invention therefore consisted in adding, to the current conventional measurement devices, a voltage standard consisting of a precise voltage source of value Vo, which makes it possible to obtain, by combining the results of the analog / digital conversions of the voltage supplied. by the level adapter representative of Vbat, and the standard voltage Vo, a digital image of the battery voltage corrected and thus independent of the variations of the reference voltage Vref of the analog / digital converter, thus satisfying the requirements of precision requirements that require an accuracy of the order of +/- 200 mV. Such a solution therefore simply imposes the addition of a component 30 for producing the voltage standard, the cost of which is moderate in comparison with the additional cost generated by the replacement of a conventional voltage regulator by a precision voltage regulator. . In addition, the presence of this voltage standard being specifically related to the requirement for increased accuracy of battery voltage measurements, its addition and therefore its cost, are only to be considered in the context of applications requiring this type of voltage. increased accuracy.
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la source de tension étalon est connectée au régulateur de tension de façon à être alimentée par ce dernier. De plus, le dispositif de mesure selon l'invention peut avantageusement comporter un multiplexeur analogique comportant deux entrées reliées respectivement à 5 l'adaptateur de niveau et à la source de tension étalon, et une sortie reliée à un canal du convertisseur analogique/numérique. Un tel multiplexeur est notamment requis lorsque le convertisseur analogique/numérique ne possède pas de canal disponible pour la mesure de la tension étalon Vo. Dans ce cas, ce multiplexeur permet, en effet, de sélectionner alternativement 10 soit le signal issu de l'adaptateur de niveau, soit le signal issu de la source de tension étalon, en vue de les aiguiller vers le canal du convertisseur analogique/numérique dédié à la mesure de la tension de la batterie. D'autres caractéristiques buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence au dessin annexé qui en représente à titre 15 d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel. Sur ce dessin, la figure 1 représente un module électronique intégrant un dispositif de mesure conforme à l'invention. Le module électronique 1 représenté à la figure 1 consiste en un calculateur, tel qu'un calculateur de contrôle de l'injection, destiné à être embarqué dans un véhicule 20 automobile, et intégrant un dispositif de mesure de la tension de la batterie 5 dudit véhicule. Le calculateur 1 comporte, en premier lieu : - un microcontrôleur 2 intégrant un convertisseur analogique/numérique 3 comportant notamment un canal 3a dédié à la mesure de la tension Vbat de la 25 batterie 5, - un régulateur de tension 4 destiné à l'alimentation de tous les composants électroniques du calculateur 1, et notamment adapté pour fournir la tension de référence Vréf de 5 Volts au convertisseur analogique/numérique 3, - et un adaptateur de niveau 6 consistant en l'exemple en un pont diviseur résistif 30 destiné à l'adaptation de la tension Vbat de la batterie 5 aux caractéristiques de fonctionnement du convertisseur analogique/numérique 3. Le pont diviseur résistif comporte, en outre, de façon classique, deux résistances en série 7, 8 et une capacité 9. De plus, selon l'invention, Le calculateur 1 intègre : 35 - un étalon de tension consistant en une source de tension étalon 10 reliée, d'une part, au régulateur de tension 4, avec interposition d'un résistance de polarisation 11, de façon à être alimentée par ce dernier, et d'autre part, au canal 3a du convertisseur analogique/numérique 3, avec interposition d'une capacité 12, de façon à fournir une tension étalon Vo au dit convertisseur analogique/numérique, - un multiplexeur 13 interposé entre, d'une part l'adaptateur de niveau 6 et la source de tension étalon 10, et d'autre part, le canal 3a du convertisseur analogique/numérique 3, et comportant deux entrées reliées respectivement à l'adaptateur de niveau 6 et à la source de tension étalon 10, et une sortie reliée au canal 3a du convertisseur analogique/numérique 3. Ce multiplexeur 13 permet de sélectionner alternativement soit le 10 signal k x Vbat issu de l'adaptateur de niveau 6, soit le signal Vo issu de la source de tension étalon 10, pour les aiguiller vers le canal 3a du convertisseur analogique/numérique 3, la sélection du signal à mesurer étant contrôlée par le microcontrôleur 2 au moyen d'un port logique 2a configuré en sortie. Le dispositif de mesure selon l'invention constitué du convertisseur 15 analogique/numérique 3, de l'adaptateur de niveau 6, du régulateur de tension 4 et de la source de tension étalon 10 ci-dessus décrits, permet d'obtenir, en combinant les résultats des conversions analogiques/numériques de la tension k x Vbat fournie par l'adaptateur de niveau 6, et de la tension étalon Vo, une image numérique de la tension Vbat de la batterie 5 corrigée et donc indépendante des variations de la tension 20 de référence Vréf du convertisseur analogique/numérique 3. Par conséquent, ce dispositif de mesure permet, moyennant le simple ajout d'une source de tension étalon 10 de faible coût, de satisfaire aux exigences de précision requises par certaines applications actuelles qui imposent une précision de mesure de l'ordre de +/- 200 mV.According to an advantageous embodiment of the invention, the standard voltage source is connected to the voltage regulator so as to be powered by the latter. In addition, the measuring device according to the invention may advantageously comprise an analog multiplexer comprising two inputs connected respectively to the level adapter and to the standard voltage source, and an output connected to a channel of the analog / digital converter. Such a multiplexer is in particular required when the analog / digital converter does not have an available channel for measuring the standard voltage Vo. In this case, this multiplexer makes it possible, in fact, to alternately select either the signal coming from the level adapter or the signal coming from the standard voltage source, with a view to routing them towards the channel of the analog / digital converter. dedicated to measuring the voltage of the battery. Other features and advantages of the invention will become apparent from the detailed description which follows with reference to the accompanying drawing which represents by way of non-limiting example a preferred embodiment. In this drawing, Figure 1 shows an electronic module incorporating a measuring device according to the invention. The electronic module 1 represented in FIG. 1 consists of a computer, such as an injection control computer, intended to be embedded in a motor vehicle, and incorporating a device for measuring the voltage of the battery 5 of said vehicle. The computer 1 comprises, in the first place: a microcontroller 2 integrating an analog / digital converter 3 comprising in particular a channel 3a dedicated to the measurement of the voltage Vbat of the battery 5, a voltage regulator 4 intended for power supply of all the electronic components of the computer 1, and in particular adapted to supply the reference voltage Vref of 5 volts to the analog / digital converter 3, and a level adapter 6 consisting in the example of a resistive divider bridge 30 for the adaptation of the voltage Vbat of the battery 5 to the operating characteristics of the analog / digital converter 3. The resistive divider bridge further comprises, in a conventional manner, two series resistors 7, 8 and a capacitor 9. In addition, according to The computer 1 incorporates: a voltage standard consisting of a standard voltage source 10 connected, on the one hand, to the voltage regulator 4, with the interposition of a bias resistor 11, so as to be powered by the latter, and on the other hand, to the channel 3a of the analog / digital converter 3, with the interposition of a capacitor 12, so as to supply a standard voltage Vo to said converter analog / digital, - a multiplexer 13 interposed between, on the one hand, the level adapter 6 and the standard voltage source 10, and, on the other hand, the channel 3a of the analog / digital converter 3, and comprising two connected inputs respectively to the level adapter 6 and the standard voltage source 10, and an output connected to the channel 3a of the analog-to-digital converter 3. This multiplexer 13 makes it possible to alternately select either the signal kx Vbat resulting from the adapter of level 6, the signal Vo from the standard voltage source 10, to direct them to the channel 3a of the analog / digital converter 3, the selection of the signal to be measured being controlled by the microcontroller 2 to the medium n of a logical port 2a configured at the output. The measuring device according to the invention consisting of the analog / digital converter 3, the level adapter 6, the voltage regulator 4 and the standard voltage source 10 described above, makes it possible to obtain, by combining the results of the analog / digital conversions of the voltage k × Vbat supplied by the level adapter 6, and of the reference voltage Vo, a digital image of the voltage Vbat of the battery 5 corrected and therefore independent of the variations of the voltage 20 of Thus, this measuring device makes it possible, with the simple addition of a low cost standard voltage source 10, to satisfy the accuracy requirements required by certain current applications which impose a precision of accuracy. measurement of the order of +/- 200 mV.