Brevet FR2092820A1 — publié le 19720128

La présenta invention concerne -.in circuit de aurvt illsnc-3 d,1.ra s"stêine électronicue don-1" l'entrée est 'irerj; ;'our recevoir dos signaux à fréquence variable. ~el oue le a. 'stere éle-otroni'uje d'un dispositif antinatinage roui' s."3t.V->; de freir.^-çe de "-'-feules. 5 On rspublie que le rôle les iis^osit?s •:!-n~ie'r*-inaee consiste à contrôler les tressions h-àrar-Ii-^ues or • Pcuriatiqijes s"Pliquees aux î'reins des véhicules, ds fr._-?on à evi er. er particulier on cas de freinage brutal ou sur sol flissant, qu'un blaca~e des roues ne surprime l'efficacité du freinage et fasse \-erdre la possibilité de d4-10 riger le véhicule. Les dispositifs an?-i".«3t ineçe.-? sont Pilotés nar des signaux à fréquence variable traduisant la vitesse des rôties du véhicule. Pour chaque roue, un convertisseur f ré qtterce /ten " ion convertit er variations de tension les variations de fréquence de ces sianeux. e ■; un« 1 5 chaîne de battement de siirnaux connarde de=* électro-vannes nr«ir isoler rcriodiruenen'~ la système de freina re en fonction des valeurs de décélération et d'accélération obtenue •=! * -artir des T-esu^es de vitesse . le? dispositifs anti-;-atinoge interviennent stir ^-s circuits 20 vitaux d^ns la sécurité d^s véhicules. Ils doivent don" être coneus de telle f-~~on qu'une défaillance de leur f onct ionn^-rten* ne -^uissa ras aboutir à une absence de îre\"rj-~e. Dans 1° fabrication des -àusrosi-Ifs 'uiti-atinage . il est donc habituel d '^ r.-iic-er des rVl.es de sécurité nui. ertre a"tre, con-25 sis^ent >• -revoir la ••-edor.da-.ce de certaines fonctions, la surveillance rémanents de divers cr^- nes (r.ar oxonule Zir, bobines d ' électro-vannes), la surveillance de l'état de le ba-^eris. Il aérait souhaitable de compléter ces surveillances locales par une serve illance globale- qui, er- dehors des périodes- de freinage 50 et sans avoir le uoitdre sf'es sur If- rjarcse du véhicule, entendre-rait des ni.-ij.-UTX comparables à ceux ~ui s2 développent au r.'.oment du freinage, et vérifierai'- t-s les fonctions nu'ils doivent déclencher ont. bien é^é errec-tées. s'cutefois, 1^ réélis?tion d'■->-■" a-rcn-t. crr->.ablo d'assurer une 35 surveillance ~LoV-1"0?e •-!->=: ^v"^tleues ~ui n'ont cas encore été résolus de ùeor stable, d'une part "arcs eu'"il n'est ras aisé de produire des si:rr.aux de surveillerce —-ant une fréquence eJ- -ire variation de fréquence aléatoires comme les s igname de rresure de la vitesse, et d'autre part uarce que l'application des signaux de surveillance doit 40 se faire sans aonrure ou autre modification des circuits classiques BAD ORIGINAL 70 22929 2 2092820 des dispositifs antipatinage. Le besoin d'une surveillance globale n'est d'ailleurs nas particulier aux dispositifs antipatinage, et il r,eut se présentât en posant des problèmes analogues lorsqu'il s'agit d'autres systèmes électroniques tels que des systèmes de signalisation 5 ou des systèmes de commande de machines utilisant également des signaux d'entrée modulés en fréquence. Le circuit suivant l'invention permet de résoudre d'une façon très simple les nrobJèmes relatifs à la surveillance globale d'un système électronique dont les grandeurs d'entrée sont variables en 10 fréquence, ^n provoquant une perturbation à l'entrée, ce circuit simule une variation de fréquence et vérifie que l'ensemble du système répond comme il le doit; il déclenche un signal d'alarme si ce n'est pas le cas. Le circuit objet de l'invention assure la surveillance d'un 15 système électronique constitué par au moins une chaîne fonctionnelle comprenant principalement une entrée qui est reliée en permanence à une source de signaux à fréquence variable, un convertisseur fréquence/tension, et un circuit de traitement des signaux dont les signaux de sortie commandent un appareil électriaue tel qu'un relais ou 20 une électro-vanne. Ce circuit de surveillance est principalement caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de commutation produisant au même instant, d'une part, le démarrage d'un circuit temporisateur, et, d'autre part, l'établissement d'une dérivation temporaire de courant entre chaque entrée de chaîne fonctionnelle et la masse pour créer 25 uns rerturbation d'importance telle qu'il en résulte une fluctuation de l'amplitude des signaux reçus par le circuit de traitement des qui, en cas de bon fonctionnement du système, donne un signal de réponse, et ce signal est communiqué au circuit de commutation pour changer son état et arrêter la marche du temporisateur. 30 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit» illustrée par les figures .i ointe s en annexe qui représentent: - la Figure 1 : le schéma synoptique d'un circuit suivant l'invention appliqué à la. surveillance d'un système électronique simple; 35 - la Figure 2r le schéma synoptique d'un circuit suivant l'in vention appliqué à la surveillance du système électronique d'un dispositif anti^atirage pour freinage de véhicule. Comme il est représenté dans sa forme la plus simple sur la 40 Figure 1, un système électronique auquel peut s'appliquer le circuit 70 22929 3 2092820 de surveillance suivant l'invention comprend un canteur 'r' qui délivre les j» vmr-ux de fré ":ue-nce variable à. vr. eonvert i?33ur iYéau.er.c-;-/* -- --sior. 3. Sens le oao d'un dispositif antiuatimago. le capteur I 3-:"" ac^'.'î-er 1h vitesse de 1 ''.aie des roues d'un v "lexe de leur ar.î~lit.ud'= et de leur vari'- '"ion d 1 lu: " itu.d-- -i"- ouit de traitement de signaux K: rar 1 ' inte média ire i'..-a omulifica-teur A, les signaux de sortie du circuit alimentent i'cuuane -»• ■commande îY d'un appareil qui, dans le cas d'un dispositif anti»-a" t-nage. est généralement une électro-vanne. Le circuit de surveillance suivant l'invention comcrend un-* base de temps G- produisant des impulsions à intervalle de temrs "lus ou moins réguliers, par exemple toutes les minutes. Les impulsions sont applinuées à la première entrée d'une bascule v mi. à enfuie impulsion, fa.it oasser la bascule de l'état 0 à un état 1 uour lequel cette bascule délivre un signal de sortie. L« sortie de la bascule B est simultanément reliée à un circuit F commandant un interrupteur I, et à un temporisateur 'i'. L'interrupteur I est relié entre la masse et un point pris sur la connexion a reliant le earteur f au convertisseur fréquence/tension G. La sortie du temporisateur 'il alimente un dispositif d'alarme 1.'. irfir, la seconde"entrée de la bascule o^t relié3 à l'entrée de 1*électro-vanne 3¥ par un fil de connexion b. Dans le fonctionnement ^e ce c^rcui"1-. d~s le moment où la bascule 3 passe à l'état 1. le 3i.2r.al de sertie de cette bascule amorce simultanément le fcnctionnenent d-- circuit j? commandant 1'interrupteur I, et le fonctionnement du ternu erisateur f. Le signal de sortie du circuit ? est une im-ulsion mi commande la fermeture de l'interrupteur I pendant une durée égale ou rsu supérieure eu temps de réponse du s "sterne électronique à surveiller. Lç fermijtura de 1 ' interrupteur I provoque, par la mise à là mass^ du "il de "cmoxior. a, une grande dinir-t-îop de l'amplitude du signal revenant du. c*rieur ? et •-]lanJ" vers le convertisseur fréquence/ tension n. J> «orv-.srti sseu.r inter rète cette diminution importun ~e à 'amplitude comme une diminution de fréquence, ^n effet, le convertisseur est d'un t. ms "1 BAD OF«GinAL 70 22929 4 2092820 inférieure au niveau d'écrêtage: donc, le niveau du signal d'entrée devenant très faible donne lieu à une variation du signal de sortie qui est la même que celle qu'on obtiendrait consécutivement à un fort ralentissement du véhicule. 5 Le circuit de traitement des signaux M interprète également cette perturbation comme un ralentissement du véhicule, et il en résulte une commande de 1'électro-vanne SV suivant le processus défini t>ar la conception du système, sous réserve que ce système est en bon état de fonctionnement. 10 Si cela a bien lieu, le signal de commande de 1'électro-vanne, transmis à la seconde entrée de la bascule B par le fil de connexion b, ramène cette bascule à l'état 0. Ainsi, la bascule B n'est restée à l'état "t qu'un court instant, pratiquement égal au temps de réponse du système électronique. Il 15 faut noter que le retour de la bascule à l'état 0 s'accompagne de l'arrêt du temporisateur T avant que ce temporisateur ne déclenche l'alarme V. Par contre, si le fonctionnement ne se fait pas correctement, la connexion b ne remet pas la bascule à son état xntial. La bas-20 cule reste à l'état 1 et, après un retard déterminé, le temporisateur T déclenche lralarme W pour indiquer le mauvais fonctionnement du système. Le signal d'alarme peut être utilisé dout allumer un voyant indiquant la panne au conducteur, et pour mettre le dispositif anti-25 patinage hors service tout en rétablissant le mode de freinage classique . On voit que le circuit de surveillance suivant l'invention ne vérifie pas avec précision et individuellement les éléments de la chaîne fonctionnelle du système électronique; en fait, cela serait 30 très compliqué et sans réelle utilité, car ces éléments, qui peuvent par exemple comprendre des dispositifs à setiil ou des circuits comparateurs, ne risquent pratiquement pas de voir leur performances se dégrader de froon dangereuse. Par contre, le circuit do surveillance assure, avec des moyens très simple, une vérification 35 efficace et permanente du fonctionnement global du système électronique . En particulier, on peut noter que le circuit de surveillance vérifie le bon fonctionnement du capteur ? et le bon état de la connexion a: en effet, la fermeture de 1 ' interruptexrr I ne produirait 40 pas la perturbation recherchée si le convertisseur fréquence/tension 70 22929 2092820 ne recevait nas les signaux du oant-eur. Suivant- une variante. la dewc?entrée- d; la c^scula 3 ast reliée à un contact (non rares^nté, coinrrardé -"-ar i'c.-pa.reil tel aue l'électro-v-mne 37. au lie--! d* Str-? r:lié'î à la bobine d--- 5 commande de ceJ- r^unareil. nj-,u;i iv^erôt lorsque l'on veut être également assuré du fcnc'. ionneaeni tr'fsctif de 1* électro-vanne ou autre a^.^reil. La ITigure 2 donne un schéma ua ^onirlet à'roi circv.it de s'-r-veillnnce «rmliqué à un dispositif --^"in^e ^our freina-é'e de 10 véhicule. Le dispositif conrorend deux chaînes semblab1s« 10, 12. dit5-s chaînes fonctionnelles, l'tme associée ?> l'essieu avant. l'^u^re à l'essieu arrière. Il svTit de l'une de? cl'aîres. et le h éléments équivalents des deux chaînes saro"-'+ désignés "?r l^c ruâmes 15 indices de référence. Chaîne roue du véhicul e es+ é.-ui-réo d *"n c-^eitr Pi, P2, oui indique 1s vitesse de l o roue en dé3 ivr^n- un signal dort la fréquence est fonction de la vitesse, Chaque c-r.teur est associé k un convertisseur fréquence/tansion Cl , 02, -mi délivre une tension con-20 iinue v1, v2 significative de la vitesse de la roue. Suivant les règles actuellement observées, c'est la roue la ".lus lente qui dirige les fonctions d 'antinatina^e. *Jn sélecteur " choisit la 'rlus basse des tensions v1 , v5 l'a^liq^e ---m circuit de traitement "des signaux CeTni-ci délivre des signaux de coanar).d& • «nix olectro-vanne3 25 371 , 372 nar 1 'intermédiaire des e-ag/S de puissance AI. A2. Chacune des entrées de convertisseur 3St munie d'un interrupteur de mise a la sse 11. 12 qui reut être constitué par la circuit émetteur-collecteur d'un transistor prévu pour être mis soit à 1' état bloqué, soit à l'état saturé. 30 Une forme de réalisation particulière dv. circuit de surveillance suivant l'invention est constituée corme suit: - une bascule ? comprend une entrée et deux sorties; l'une des sorties est à 1'ét°t 1 lorsque l'autre sortie est \ l'état C, :-r ler; sorties changent d'ét?t fai.g "n'une imnulsion 35 est appliquée à 1 ' entrée : ~ar ?, 'intermédiaire de condensateurs Kl. Y.2. "a;n® sortie a3t rceliae -;n commun à un interrupteur Ji ou 12 de chacune des ckav-as for t i onne lies 10, 12; - un générateur de sipnatix en dents de scie G- alimente d'une nart l'entrée de la bascule B par 1'intermédiaire d'un premier dis- 40 positif à seuil SI, et. d'autre nart, un dispositif d'alarme ¥ nar f ad original 70 22929 2092820 l'intermédiaire d'un second dispositif à seuil 7,2, le serai Z2 étant supérieur; - un circuit de remise à zéro de la bascule comprenant une porte iiT à deux entrées dont la sortie est reliée au généra-5 teur Gr. et dort les entrées sont reliées aux sorties des am plificateurs A1 ou A2. D ns le fonctionnement de ce circuit de surveillance, en admettant qu'une rampe de tension du générateur G- parte d'un niveau voisin de Kéro, cette rampe atteint au bout d'un certain temps, par exemple 10 1 minute, un seuil1Z1 qui déclenche l'impulsion servant à modifier l'état de la bascule B. Lorsque les interrupteurs 11, 12 sont constitués par des transistors ÎTPE, leur commande s'obtient aisément en utilisant le front montant de l'impulsion qui provient de l'une ou l'autre des sorties 15 de la bascule au moment où cette bascule change d'état.. Transmis • par les condensateurs K1, K2, le changement d'état provoque, pendant un court instant, la saturation des transistors 11, 12. Il en résulte un affaiblissement important du signal vitesse à l'entrée des convertisseurs fréquence/tension 01, C2. Le temps d'affaiblissement 20 du signal est conditionné par la constante de temps du circuit formé par les condensateurs K1, K2 et par des résistances R1 , R2 à travers lesnuels les condensateurs se déchargent à la masse. Cette constante de temps sera choisie de façon telle que le temps de saturation des transistors soit légèrement supérieur au temps de répons3 de la 25 chaîne fonctionnelle. oi le fonctionnement de la chaîne fonctionnelle est correct, des signaux de commande des électro-vannes apparaissent rapidement * à la sortie des étages de puissance A1 , A2, et, par suite, aux entrées de, la porte J3T. Ces signaux sont au moins partiellement si-30 multanés, et ils débloquent la porte ET pour remettre au niveau zéro la rampe de la génératrice G. Un nouveau cycle commence à ce moment, mais la bascule changera d'état en provoquant la. saturation des transistors Ï1 . Î2 du côté opposé à celui qui a subi l'essai précédent. 35 Ainsi, les deux chaînes fonctionnelles 10, Î2 seront essayées au bout de deux e/cles. Par contre, si le fonctionnement de l'une des chaînes est incorrect. les signaux de commande dés électro-vannes restent absents, et la remise à zéro de la rampe ne se produit pas. La rampe continue 40 donc à monter et, lorsqu'elle atteint le seuil Z2, l'alarme W se 70 22929 7 2092820 déclenche. Il peut être prévu que la rampe revienne à zéro après avoir dépassé le seuil Z2, et l'alarme -peut se déclencher après Plusieurs lectures de seuil, l'alarme détermine alors les interventions revues: informr.ticn du conducteur et élimination du dispositif anti-5 patinage. On peut remarquer que le circuit de surveillance vérifie non seulement le fonctionnement des chaînes fonctionnelles, mais aussi son propre fonctionnement, in effet, si le signal d'essai ne parvient pas à l'entrée d'une chaîne, If rampe de pension du générateur 10 G continue à monter, et déclenche l'alarme. Il faut toutefois remarquer qu'il est nécessaire d'éliminer l'action du circuit de surveillance aux basses vitesse du véhicule car, dans ce cas. les perturbations produites par la fermeture des interrupteurs II, 12, seraient trop faibles pour déclencher les dis-15 positifs de mesure appartenant au circuit il de traitement des signaux, la boucle d'essai ne se terminerait donc -cas, et cela serait interprété à tort comme une canne. L'inhibition de la surveillance aux basses vitesses peut s'obtenir en observant les tensions vl, v2 à la sortie du sélecteur S; 20 si ces tensions sont inférieures à une valeur prédéterminée, la charge du condensateur servant à créer les signaux en dent de scie du. générateur Gr sera interrompue. Le circuit de surveillance ne fonctionnera donc que lorsque la vitesse du véhicule sera supérieure à une valeur choisie. .25 Pendant les périodes de freinage il est préférable de suspendre la surveillance, pour ne pas ajouter de signaux supplémentaires à ceux existant normalement. De la iaême façon que pour l'inhibition basse vitesse, on suspendra pendant ces périodes la charge du condensateur en utilisant 30 par exemple lfinformation du contact de "Stop" existant sur les véhicules. X*C ^C' ^5'"3^1.0T*'3 0 ~LIIP-OOn.cLSïlS£.i3'2t/Z* T)2>,0S021"bO l'avantage do permettra le fonctionnement de la surveillance même en cas de freinages ou de ralentissements fréquents (conduite ville). 35 les impulsions d'essai venant s ""intercaler entre les périodes de freinage ou de relent;ssem^pt. 70 22929 8 2092820 g B V Jj IT D I C A T I 0 H 3 1. Circuit de surveillance d'un système électronique constitué par au moins une chaîne fonctionnelle comprenant principalement une entrée qui est reliée en permanence à une source de signaux à fréquence variable, un convertisseur fréquence/tension, et un circuit 5 de traitement des signaux dont les signaux de sortie commandent un appareil électrique, le circuit de surveillance étant caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de commutation produisant au même instant, d'une part, le démarrage d'un circuit temporisateur, et, d'autre part, l'établissement d'une dérivation temporaire de courant entre chaque 10 entrée de chaîne fonctionnelle et la masse pour créer une perturbation d'importance telle qu'il en résulte une fluctuation de l.'ampli-tude des signaux reçus par le circuit de traitement des signaux qui, en cas de bon fonctionnement du système, donne ion signal de réponse, et ce signal de réponse est communiqué au circuit de commutation pour 15 changer son état et arrêter la marche du circuit temporisateur. 2. Circuit de surveillance suivant la revendication 1 , caractérisé en ce crue le circuit de commutation comprend une bascule ayant sa première entrée reliée à un générateur d'impulsions, sa deuxième entrée reliée à un point de la chaîne fonctionnelle en aval du cir- 20 cuit de traitement des signaux, et sa sortie reliée simultanément au circuit temporisateur et à un circuit pour commander un dispositif de commutation connecté entre l'entrée de la chaîne fonctionnelle et la masse. 3. Circuit de surveillance suivant la revendication 1, carac-25 térisé en ce aue le circuit de commutation comprend un générateur de signaux en dent de scie ayant une borne de remise à zéro connectée en aval du circuit de traitement des signaux et une sortie reliée simultanément à un premier dispositif à seuil puis à un dispositif d'alarme, et à. un deuxième dispositif à seuil puis à une bascule 30 changeant d'état à chaque impulsion, ayant une sortie reliée à un circuit pour commander un dispositif de commutation connecté entre 1'entréo di la chaîne fonctionnelle et la masse. 4. Circuit de surveillance suivant ls revendication 3, caractérisé en'ce que, les chaînes fonctionnelles étant nombre de deux. 35 la borne de remise à zéro du générateur de dents de scie est reliée en commun à la sortie de chaque chaîne, et, la bascule comprend deux sorties respectivement reliées à des circuits pour commander des dispositifs de commutation connectés à l'entrée de chaque chaîne. 5. Circuit de surveillance suivant la revendication 3. carac- 70 22929 2092820 - OV» ' ' ^ -J i _ q-~j iGS ■. j ~\ -' o - -' ^ ■- - - ; " --. la corne de r-emise h ".-•••-> d1 • •• • do- 'enxs il-. :^:.e . ; ' relié b 1?=. sor-le des deny chf.î* 1 ' int er:.:-? 3 iv-.i-'- v * "*vi~ ?:"■ - -Jl'. j "•oi.ri&rd-'ir : -:-• .iisioslrii"^ 3:- :o r.j ■ ■ .••'•••• ^-- ~h?î".3. o. Circuit de surveillai!'";-- :.• ' • ' - • • • -• . •••• r' ' -i : caractérise en ce eue les •••*•. • ri'i'- :' ^llï? -•-!■■ •?-.- :"-:\\""V~ • quatre et constituent le ?--st^re éleo4"■■"■oniruve d'un dis''03iti..' nti-patinage nonr ifrainç re de véhioiili. gAD ORIGINAL