Brevet FR2393470A1 — publié le 19781229

La présente invention concerne un circuit permettant d'examiner un train d'impulsions quant à la régularité de l'apparition de ses impulsions. Plus particulièrement, l'invention concerne un circuit de comparaison entre les invervalles de temps s'écoulant entre les impulsions successives d'un train d'impulsions d'une part et un intervalle de temps de référence d'autre part. Dans une application particulière, l'invention vise à créer un dispositif de contrôle de la qualité d'une came de rupteur d'un circuit d'allumage d'un moteur à combustion interne. Dans ce champ d'application, le circuit est utilisé pour mesurer la dissymétrie angulaire entre les plages hautes ou bossages d'une came de rupteur. L'invention a donc pour objet un circuit de mesure destiné à comparer les intervalles séparant les impulsions successives d'un train d'impulsions à un intervalle de temps de référence, caractérisé en ce qu'il comprend un générateur d'impulsions d'horloge, un compteur dont l'entrée est reliée audit générateur, un circuit capable en réponse à chaque impulsion du train d'impulsions successives, d'engendrer deux impulsions successives de commande, une mémoire raccordée aux sorties dudit compteur, la première des impulsions de commande étant appliquée à l'entrée de commande de ladite mémoire pour provoquer la mise en mémoire du contenu dudit compteur, la seconde impulsion de commande étant appliquée à l'entrée de remise à zéro dudit compteur, un convertisseur numérique-analogique raccordé aux sorties de ladite mémoire et un dispositif d'affichage pour afficher la valeur analogique fournie par ledit convertisseur, l'écart de référence étant déterminé par le temps nécessaire au remplissage complet dudit compteur par ledit générateur. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple : - la Fig. 1 est un schéma simplifié d'un circuit de mesure réalisé selon un mode de réalisation de l'invention et - la Fig. 2 montre un graphique illustrant le fonctionnement du circuit représenté sur la Fig. 1. L'exemple de réalisation de l'invention concerne un circuit de mesure de la dissymétrie de came d'un rupteur du circuit d'allumage d'un moteur à combustion interne. Cependant, le circuit de 1 t invention peut être utilisé dans d'autres applications dans lesquelles il s'agit de connaitre la régularité d'apparition des impulsions dans un train d'impulsions par la comparaison à une référence temporelle fixe de l'intervalle s'écoulant entre des impulsions successives de ce train d'impulsions. Sur la Fig. 1 on a représenté un compteur 1 ayant une capacité de comptage fixée à l'avance, 256 en l'occurrence, et monté de telle manière que lorsque son compte final est atteint, il recommence a compter à partir de zéro sans autre intervention extérieure. Le compteur 1 comprend une entrée d'horloge 2 et une entrée 3 de remise à zéro et une série de sorties binaires 4a à 4h sur lesquelles apparaît le nombre compté en code binaire pur. L'entrée d'horloge 2 est attaquée par un montage d'horloge 5 c!-.portant un générateur 6 d'impulsions a d'horloge et un circuit 7 convertisseur de fréquence d'horloge qui est destiné à permettre la variation de la fréquence d'horloge. Dans le cas représenté, cette possibilité de variation est utilisée pour adapter le montage d'ensemble à une came de rupteur donnée suivant que celle-ci commande l'allumage d'un moteur à combustion interne de 1, 3, 4, 5, 6 ou 8 cylindres. Comme on le verra par la suite, le circuit convertisseur 7 est capable de faire varier la référence de temps fixe qui est crée par le temps nécessaire pour remplir le compteur 1, ce temps étant naturellement variable en fonction de la fréquence d'horloge apparaissant sur l'entrée 2 de ce compteur. Le rupteur R de la came C que l'on se propose d'examiner fournit ses impulsions à un circuit de mise en forme 8 qui transforme ces impulsions en un signal de forme rectangulaire et le synchronise sur l'horloge 6 par l'intermédiaire d'un circuit de synchronisation 10. La sortie du circuit de synchronisation 10 fournit un premier train d'impulsions T1 (courbes B, E et I de la Fig. 2) qui reflète temporellement le signal provenant du rupteur R à la mise en forme et la synchronisation près. Les impulsions T1 sont retardées dans un circuit à retard 11 dont la sortie est reliée à'entrée 3 de remise à zéro du compteur 1. Le train d'impulsions retardées est représenté par les courbes C, F et K sur la Fig. 2. L'écart entre les flancs avant des impulsions T1 et T2 est choisi de préférence égal à la longueur du signal d'allumage qui dans le circuit de mise en forme 8 sert à engendrer le signal T1. Les sorties 4a à 41i du compteur 1 sont connectées1 respectivement par quatre, à deux circuits de mémoire 14 et 15 comportant chacun un groupe de quatre sorties directes 14a et 15a et un groupe de quatre sorties complémentaires 14b et 15b respectivement. L'ensemble des sorties des deux mémoires est relié à un montage convertisseur numérique-analogique 16 capable également de détecter si l'écart entre deux impulsions successives est positif ou négatif par rapport à l'intervalle de référence déterminé par le temps de remplissage du compteur 1. Le convertisseur numérique-analogique comprend un réseau de résistances 17 disposées en quatre groupes 18 à 21. Les résistances du groupe 18 sont reliées respectivement entre les serties 14a de la mémoire 14 et un point de jonction 22 qui est raccordé à l'entrée négative d'un amplificateur opérationnel 23 shunté par une résistance 24. Le p+t de jonction 22 est également connecté au troisième groupe de résistances 20 dont les résistances sont respectivement connectées à trois sorties 15a de la mémoire 15. -La quatrième sortie de ce groupe de sorties 15a de la mémoire 15 est connectée directement à l'entrée positive de l'amplificateur 23, par un conducteur 25. Les résistances du groupe 19 sont reliées entre les sorties 14b de la mémoire 14 et un point de jonction 26 qui est connecté à l'entrée négative d'un amplificateur opérationnel 27 shunté par une résistance 28. Les résistances 21 raccordées aux trois sorties du groupe 15b sont également connectées au point de jonction 26, tandis que la dernière sortie de ce groupe est connectée directement à l'entrée positive de l'amplificateur 27 par un conducteur 29. Les-conducteurs 25 et 29 transmettent chacun un signal d'autorisation aux amplificateurs 23 et 27, respectivement suivant que le bit de poids le plus élevé du nombre emmagasiné dans les mémoires 14 et 15 est un "un" ou un "zéro". Les mémoires 14 et 15 sont commandées sur leurs sorties respectives 30 et 31 par le signal T1 provenant du circuit de mise en forme 8 ; en d'autres termes à chaque apparition d'une impulsion du signal T1, le contenu instantané du compteur 1 est transféré dans les mémoires 14 et 15. Le convertisseur numérique-analogique 16 comprend également un circuit de sommation 32. Ce dernier comprend un premier amplificateur opérationnel 33 dont l'entrée positive est connectée à la sortie de l'amplificateur 23 et dont l'entrée négative est reliée à un condensateur 34 mis à la masse et également à un point de jonction de deux résistances en série 35 et 36. La résistance 35 est connectée à la sortie de l'amplificateur 33 par l'intermédiaire d'une diode 37, tandis que la résistance 36 est connectée à la masse. Le montage que l'on vient de décrire constitue un redresseur de crêtes du signal fourre par l'amplificateur 23 et ses composants associés. La sortie de l'amplificateur 27 est traitée de façon analogue. Un amplificateur opérationnel 38 est relié par son entrée positive à la sortie de l'amplificateur 27, son entrée négative était branchée à la masse par un condensateur 39. La sortie de cet amplificateur 38--est reliée à une diode 39Fqui est connectée à deux résistances en série 40 et 41, connectées par ailleurs à la masse. Leur point de jonction est relié à l'entrée négative de l'amplificateur 38. Les points de jonction des résistances 35 et 36 et des résistances 40 et 41 sont reliés, respectivement par des résistances 42 et 43 à un point de sommation 44 qui constitue la sortie du montage et qui est relié à un dispositif d'affichage 45 du résultat de la mesure. Le fonctionnement de ce montage est le suivant (Fig. 2). Pour contrôler la qualité d'une came de rupteur, il est utile de connaître l'état de ses parties hautes ou bossages. Dans le cas idéal, ces bossages sont répartis uniformément autour de l'axe de la came, celle-ci étant, bien entendu, animée d'un mouvement de rotation lors du contrôle pour simuler ses conditions de fonctionnement avec un moteur à combustion interne. Le rupteur R étant ouvert à chaque bossage de la came, le cas idéal correspond à un écart temporel égal entre les quatre impulsions de tension que l'on peut prélever aux bornes du rupteur R. Pour un type de came donné, cet écart idéal est choisi dans le montage de la Fig. 1 comme référence pour obtenir une mesure de la qualité de toute came du même type (c'est-à-dire destinée au même nombre de cylindres d'un moteur). Dans le montage de la Fig. 1, le générateur d'horloge 6 engendre des impulsions à une fréquence (réglable par le circuit convertisseur 7), ces impulsions étant appliquées à l'entrée 2 du compteur 1. L'écart idéal ou écart de référence (Fig. 2) correspond au temps que met le compteur 1 à se remplir pour une fréquence déterminée de l'horloge. La courbe G de la Fig. 2 représente le signal d'horloge appliqué au compteur 1. Les courbes A, B et C de la Fig. 2 montrent que le signal d'allumage engendre sur son flanc avant une impulsion T1 et sur son flanc arrière une impulsion T2, L'impulsion T1 commande la mise en mémoire du contenu du compteur 1 dans les mémoires 14 et 15, tandis que l'impulsion T2 commande la remise à zéro du compteur. Au temps t0, sur le flanc avant de l'impulsion d'allumage, le contenu précédent du compteur 1 est mis en mémoire et au temps t1 , sur le flanc arrière de l'impulsion d'allumage, le compteur est remis à zéro et commence à se remplir. Selon les courbes A, B et C, on suppose tout d'abord que la came C que l'on examine eSt exactement symétrique et que les impulsions qu'elle engendre sur le rupteur R sont donc également réparties dans le temps. Par conséquent, lorsqu'au temps t3 le flanc arrière de l'impulsion d'allumage engendre l'impulsion T2 suivante, le contenu du compteur 1 se trouve exactement à zéro et la remise à zéro par l'impulsion T2 n'a donc pas d'effet propre. Auparavant, l'impulsion T1 a provoqué la mise en mémoire du compteur 1, ce qui dans le cas de la Fig. 2 aurait introduit dans les mémoires 14 et 15 le nombre 1111.1110.Ceci correspondrait donc à une imprécision du circuit, car en réa- lité, on a supposé que les impulsions d'allumage successives sont exactement écartées de l'intervalle de référence si bien que le contenu des mémoires devrait être 0000.0000. Mais, il est à noter que pour les besoins de l'explication, la Fig. 2 ne reflète pas exactement la réalité, la période d'horloge devant être nettement supérieure à la durée de l'impulsion d'allumage et à l'intervalle qui sépare chaque fois les impulsions T1 et T2. Dans le cas d'une symétrie parfaite de la came C, le nombre mis en mémoire sera donc de 0000.0000 dans le circuit réel. Lorsqu'un bossage de la came C est décalé angulairement par rapport à la symétrie parfaite, le signal d'allumage peut survenir avant ou après l'écoulement complet de l'écart de référence ou, en d'autres termes, avant ou après le remplissage complet du compteur 1. Des exemples de ces cas sont représentés à la Fig. 2 par les courbes H, I, K et D, E,-F respectivement. Dans le cas des courbes D, E, F, le nombre enregistré dans le compteur 1 est 0000 0110 lorsqu'arrive l'impulsion d'allumage (instant tint2) qui est donc en retard par rapport à l'écart de référence. Ce nombre est également mis en mémoire dans les mémoires 14 et 15, mais en raison du fait que la sortie de la mémoire correspondant au conducteur 29 est un "un" (c'est- -dire le complément du bit de poids le plus fort dans le cas considéré), l'amplificateur 27 est mis à saturation et ne peut dono transmettre le signal correspondant.La ligne 25 transmettant un signal de niveau 11zéro", le signal reçu par l'amplificateur 23 à travers les résistances 18 et 20 est transmis au redresseur de crêtes 33 et est ainsi susceptible d'être mis en mémoire dans le condensateur 34 si le signal de ce conducteur n'a pas une valeur supérieure, c'est-à-dire si aucune dissymétrie supérieure de même sens sur la came n'est intervenue précédemment (pour un bossage précédent de la came, par exemple). Lorsque le compteur 1 reçoit l'impulsion T2 (instant t'3) il est remis à zéro et le processus de mesure recommence pour le bossage suivant de la came. Par contre, dans le cas des courbes H, I et K, le flanc avant de l'impulsion d'allumage coïncide avec l'instant t'2, auquel le compteur 1 a enregistré un nombre de 1111.1001. Ce nombre est mis en mémoire par l'apparition de l'S%pulston T1. A la sortie des-mémoires 14 et 15, on retrouve ce nombre. La ligne 25 étant au niveau "1", l'amplificateur 23 est mis en saturation et ne transmet aucun signal et c'eut le complément du nombre qui sera transmis par. les résistances 19 et 21 et l'amplificateur 27. Le signal correspondant sera éventuellement mis en mémoire dans le condensateur 39, si le signal de ce condensateur n'a pas une valeur supérieure. Sur un cycle de mesure complet d'une came, faisant un grand nombre de révolutions, on obtient ainsi sur le point 44, la somme des erreurs maximales positive et négative des instants d'ouverture du rupteur R. L'appareil d'affichage 45 peut indiquer directement la valeur mesurée en angles d'erreur ou encore en pourcentages après une conversion convenable. Pour obtenir une variation de l'écart de référence, on peut agir sur le circuit 7 qui comprend un circuit logique convenable permettant de mélanger deux fréquences d'horloge de 1024 et 512 impulsions par tour de la came, par exemple. Cependant, il est évident que tout type de générateur d'horloge à fréquence variable peut convenir pour commander le compteur 1 et pour régler l'écart de référence. REVENDICATIONS 1. Circuit de mesure destiné à comparer les intervalles séparant les impulsions successives d'un train d'impulsions à un intervalle de temps de référence, caractérisé en ce qu'il comprend un générateur d'impulsions d'horloge (6, 7), un compteur (1) dont l'entrée (2) est reliée audit générateur (1), un circuit (8, 10) capable en réponse à chaque impul sion du train d'impulsions successives, d'engendrer deux impulsions successives de commande (T1, T2), une mémoire (14, 15) raccordée aux sorties (4a à 4e) dudit compteur (1), la première des impulsions de commande (T1) étant appliquée à l'entrée de commande (30, 31) de ladite mémoire (14, 15) pour provoquer la mise en mémoire du contenu dudit compteur (1), la seconde impul sion de commande (T2) étant appliquée à l'entrée de remise à zéro (3) dudit compteur (1), un convertisseur numérique-analogique (16) raccordé aux sorties (14a, 14b, 15a, 15b) de ladite mémoire (14, 15) et un dispositif d'affichage (45) pour afficher la valeur analogique fournie par ledit convertisseur (16), l'écart de référence étant déterminé par le temps nécessaire au remplissage complet dudit compteur (1) par ledit générateur (6). 2. Circuit suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit générateur d'impulsions d'horloge ~(6,~~7)~ est variable pour permettre une variation dudit écart de référence. 3. Circuit suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la capacité du compteur et partant le rapport entre l'écart de référence et Ta période du générateur d'impulsions d'horloge est choisie de telle façon que les codes obtenus aux sorties du compteur pour des valeurs identiques obtenues de part et d'autre de l'instant de fin de l'écart de reférence soient complémentaires entre eux. 4. Circuit suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite mémoire (14, 15) co;- porte une série de sorties directes (14a, 15a) fournissant le nombre réel mis en mémoire et une série de sorties complémentaires (14b, 15b) fournissant le complément du nombre binaire mis en mémoire, et en ce que ledit convertisseur nsmerique-analogique comporte des circuits d'autorisation de conversion (23) et (27) commandés par les sorties des bits de poids le plus fort directs et complémentaires. 5. Circuit suivant la revendication 4, carctérsé en ce que ledit convertisseur numérique-analogique (16) comprend deux amplificateurs opérationnels (23, 27) munis chacun d'un réseau de résistances raccordées respectivement aux sorties correspondantes de ladite mémoire (14, 15) et à l'une des entrées de chaque amplificateur correspondant et en ce que les sorties directes et complémentaires des bits de poids le plus fort sont raccordées (25, 29) aux autres entrées desdits amplificateurs opérationnels (23, 27). 6. Circuit suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les sorties desdits amplificateurs opérationnels (23, 27) sont connectées respectivement à des réseaux redresseurs de crête (33 à 37 et 38 à 41) dont les sorties sont reliées à un point de sommation (44) relié à son tour audit dispositif d'affichage (45). 7. Dispositif de contrôle de la qualité d'une came de rupteur pour moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit suivant l'une quelconque des revendica tionscprécédentes.