Brevet FR2443709A1 — publié le 19800704

CIRCUIT DE CEMANDE D'UNE RES DISTANCE SERVANT AU DEGIVRAGE DE LA GLACE ARRIèRE D UN VEHICULE AUT#GBXLE ET C ffiANDEE PAR UN INTERRUPTEUR La présente invention concerne un circuit de commande d'une résistance servant au dégivrage de la glace arrière d'un véhicule automobile et commandée au moyen d'un interrupteur. Dans les circuits de commande selon la technique antérieure, la résistance destinée au dégivrage de la glace arrière d'un véhicule automobile est généralement reliée, au moyen du commutateur de démarrage du véhicule et d'un interrupteur de commande disposé en aval de ce commutateur, directement à la source électrique d'alimentation du véhicule. Lorsque lton utilise de tels circuits de commande connus, il peut se produire des consommations inutiles d'énergie électrique dans le cas où a la fin de l'opXration de dégivrage de la glace arrière du véhicule, l'interrupteur de commande n'est pas dépla- cé dans le sens qui coupe l'alimentation de la résistance. De plus la puissance qui serait nécessaire pour assurer un dégivrage efficace e-5 rapide de la glace arrière est bien supérieure à la puissance normalement disponible pour une telle application a bord des véhicules automobiles, de telle sorte que, pour certaines conditions atmosphériques, le temps nécessaire au dégivrage est trop long, en raison de l'obligation d'employer une résistance qui n'absorbe qu'une puissance inférieure a la puissance désirée L'invention, dont le but est de remédier a de tels inconvénients, a pour objet un circuit destiné a la commande d'une résistance servant au dégivrage de la glace arrière d'un véhicule et commandée par un interrupteur, ce circuit étant caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de temporisation destinés a réaliser, sous l'effet de la fermeture de l'interrupteur de commande, une suite cyclique de périodes de branchement et de périodes de débranchement de la résistance. Une telle caractéristique permet de régler l'absorption de la résistance en fonction du temps, et elle permet, par suite, d'utiliser une résistance dont l'absorption de puissance est supérieure a celle qui était admissible jusqu'S présent, ce qui assure un effet de dégivrage plus rapide et plus -efficace et, par conséquent, améliore la sécurité du véhicule. Les périodes de branchement de la résistance dans ladite série cyclique peuvent être égales aux périodes de débranchement, ou bien, selon une forme préférée de réalisation du circuit de commande selon l'invention, la première période de branchement et la première période de débranchement qui lui fait suite ont la meme durée, tandis que les périodes ultérieures de branchement ont une durée inférieure a celle de la première période et que les périodes ultérieures de débranchement ont une durée supérieure a celle de la première période. Selon une autre caractéristique de l'invention, le circuit comprend, en outre, des moyens d'interruption servant a couper l'alimentation de la résistance lorsque la tension à la sortie du générateur du véhicule est inférieure a une valeur de seuil donnée. Cette caractéristique permet de remédier aux inconvénients qui se présentent dans les circuits connus (dans lesquels lapuissance absorbée par la résistance, bien qu'étant inférieure a la puissance désirée, est cependant importante) dans certaines conditions critiques de fonctionnement et, de façon plus précise, au cours de la phase de démarrage du moteur et pendant les périodes de stationnement, avec au moins le dégivreur et quelques autres charges branchés. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement li mitatif, une forme de réalisation, avec des variantes. Sur ces dessins, La Figure 1 représente le schéma électrique d'un circuit de commande selon l'invention; La Figure 2 est un schéma qui représente une série cyclique ce périodes de branchement et de périodes de débranchement de la resistance incorporée d#ns le circuit de la Figure 1. La Figure 3 est une variante de la Figure 1. La Figure 4 est un schéma qui représente une série cyclique de périodes de branchement et de périodes de débranchement de la résistance incorporée dans le circuit de la Figure 3. La Figure 5 est un schéma qui représente un état de branchement provisoire de la résistance, qui peut être obtenu avec les circuits des Figures I et 3. Et, La Figure 6 est une variante de la Figure 3. Le circuit de commande selon l'invention, tel que représenté sur la Figure 1, comprend un interrupteur de commande 10 consti tué par un contact mobile 12 et par troisparvis contacts fixes 14,16 et 18. L'interrupteur 12 est mobile entre une position stable d'ouverture (représentée sur la figure ), une position stable de fermeture, dans laquelle le contact mobile 12 se ferme sur les contacts fixes 14 et 18, et une position instable de fermeture dans laquelle le contact fixe 12 se ferre instantanément sur les contacts 16 et 18 et revient ensuite a la position stable d'ouverture, sous l'action de moyens élastiques de rappel (non représentés). Les contacts fixes 14 et 16 aboutissent à une source d'alimentation électrique 20 d'un véhicule automobile. Cette source électrique 20 est, de plus, reliée, au moyen du commutateur de démarrage du véhicule (représenté schématiquement en 22),'CL une ex trêmité du bobinage d'excitation 24 d'un relais 25. Ce relais 25 comprend, en plus, un contact mobile 26, normalement ouvert, destiné a relier la source électrique d'alimentation 20 à une résistance 28 servant au dégivrage de la glace arrière du véhicule. Cette résistance 28 est montée en paral2~-~le avec un voyant lumineux 30 disposé dans l'habitacle du véhicule. Le circuit de commande représenté a la Figure 1 comprend, en outre, un circuit de temporisation électronique numérique, qui aboutit, à une extrémité, au contact fixe 18 de l'interrupteur 10 et, a son autre extrémité, a l'extrémité du bobinage d'excitation 24 opposée a la source électrique d'alimentation 20 du relais 25. Ce circuit de temporisation comprend un élément d'alimentation 32, d'un type connu en soi, dont l'entrée est reliée au contact fixe 18. Cet élément d'alimentation 32 est destiné à fournir aux autres composants du circuit de temporisation, des tensions correctes, aussi bien en ce qui concerne leur valeur absolue qu'en ce qui concerne le filtrage des parasites éventuels. Cet élément d'alimentation 32 est relié à une entrée d'un circuit diviseur-compteur 34 et aux entrées d'un oscillateur numérique 36 et d'un circuit de remise a zéro ou circuit d'annula tion, 38, qui aboutissent tous deux au circuit diviseur-compteur 34. L'oscillateur 36, d'un type connu en soi, est destiné à fournir à sa sortie un signal de fréquence qui constitue la base de référence du circuit diviseur-compteur 34. Ce circuit 34 est un diviseur par 256, servant à compter le nombre des impulsions envoyées à son entrée par l'oscillateur 36. La dernière sortie la plus significative du circuit diviseur compteur 34, représentée en 40, est reliée aux entrées 42, montées en parallèle, d'une porte logique 44. La sortie de cette porte lo- gique 44, désignée par la référence 46, est reliée, par l'intermédiaire d'une résistance 48 à la base d'un transistor 50, dont l'émetteur est relié à la masse et dont le collecteur est relié a l'extrémité du bobinage d'excitation 24 opposée à la source électrique d'alimentation 20. Le circuit d'annulation 38 comprend une résistance 52, un condensateur 54 et une porte logique 56, montés en série avec l'élément d'alimentation 32. Les entrées de la porte logique 56, désignées par la référence 58, sont intercalées entre la résistance 52 et le condensateur 54, et la sortie 60 de cet porte logique 56 est reliée au circuit diviseur-compteur 34. Le fonctionnement du circuit tel que représenté a la Figure 1 est le suivant : A partir d'un état initial, où le commutateur 22 du véhicule est à sa position de fermeture, qui correspond a la position de démarrage du moteur ou encore a la position de marche, l1inter- rupteur de commande 10 est amené de la position stable d'ouverture, renrEsontee à la Figure 1, a sa position stable de fermeture re dans laquelle le contact mobile 12 se ferme sur les contacts fixes I4,l#. Cette fermeture provoque l'alimentation, de la part de la source électrique 20, du circuit d'alimentation 32, de 1'os- cillateur numérique 36, du circuit diviseur-compteur 34 et du circuit d'annulation 38. Au cours de cette phase, le circuit d'annulation 38 assure l'annulation du circuit diviseur-compteur 34 au moyen de la résistance 52, du condensateur 54 et de la porte logique 56, aux entrées 58 de laquelle se forme un signal "O" et a la sortie 60 de laquelle se forme un signal "1". Au même instant, l'oscillateur numérique 36 se met à osciller et le circuit diviseur-compteur 34 se met a compter les impulsions transmises a son entrée par l'oscillateur 36 A l'instant initial, la sortie 40 du circuit 34 est a "O" et, par conséquent, la sortie 46 de la porte logique 44 est a "1"; dans cette condition, le transistor 50 est saturé; son collecteur relié au bobinage d'excitation 24 est a la masse, ce qui permet l'excitation de ce bobinage 24 Sous l'effet de cette excitation, le contact mobile 26 du relais 25 vient a la position de fermeture, ce qui provoque le branchement de la résistance 28 et du voyant lumineux 30. Etant donné que le circuit diviseur 34 est un diviseur par 256, au bout de 128 impulsions la sortie 40 de ce circuit 34 va à "1", la sortie 46 de la porte logique 44 va a "O" et le bobinage 24 cesse d'être excité, ce qui provoque l'ouverture du contact mobile 26 et le débranchement de la résistance 28 et du voyant lumineux 30. Après 128 impulsions, la sortie 40 du circuit 34 revient à "O" et le relais 25 est de nouveau excité, ce qui donne donc une suite cyclique de périodes de branchement et de périodes de débranchement de la résistance 28, ces périodes ayant des durées égales correspondant à 128 fois la période de référence fournie par I'oscillateur 36. Ce cycle se poursuit tant que l'interrupteur 10 demeure à la position stable de fermeture, décrite plus haut. Au contraire, lorsque l'interrupteur de commande 10 est amené momentanément dans sa position instable de fermeture, dans laquelle le contact mobile 12 se ferme sur les contacts fixes 16 et 18, le circuit de temporisation est alimenté pendant un instant ce qui excite le relais 25. A la suite du retour de l'interrupteur de commande 10 à la position d'ouverture, le circuit s'alimente de lui-même par l'intermédiaire du relais 25 relié, par l'intermédiaire d'une diode 61, au circuit 32. A la fin de la première période de branchement de la résistance 28, dont la durée correspond à 128 fois la période de référence, le relais 25 cesse d'être excité et la résistance 28 est débranchée. Les conditions de branchement et de débranchement de la résistance 28 dans les deux cas décrits plus haut, sont représentées respectivement par les schémas de la Figure 2 et de la Figure 5. La partie supérieure de chaque schéma représente la condition de fermeture de l'interrupteur 10 en fonction du temps, tandis que la partie inférieure représente, toujours en fonction du temps, l'état correspondant de branchement et de débranchement de la résistance. Dans le premier cas, comme on l'a dit plus haut se produit une suite cyclique de périodes de branchement et de périodes de débranchement de la résistance 28, ces périodes ayant des durées égales, tandis que, dans le second cas, se produit une unique période d'excitation de la résistance 28, ayant une durée égale à la durée de l'une des périodes de ladite suite cy clique. La variante du circuit selon l'invention telle que représentée à la Figure 3 est, en gros, analogue au circuit représenté à la Figure P; on ne décrira que les différences et l'on désignera les éléments identiques par les mêmes références. Selon cette variante, le circuit de temporisation comprend, en outre, un circuit de mémoire logique 62 constitué par un multivibrateur bistable relié à la sortie 60 du circuit d'annulation 38 et d la sortie 40 du circuit diviseur-compteur 34. La sortie du circuit mémoire 62, désignée par la référence 64, est reliée a une entrée 66 d'une porte logique 68, dont la seconde entrée, désignée par la référence 70, est reliée à la sortie 72 d'un inverseur logique 74, dont l'entrée 76 est reliée a l1avant-der- nière sortie la plus significative du circuit diviseur-compteur 34, désignée par la référence 78.La sortie de la porte logique 68i désignée par la référence 80, aboutit à une entrée de la porte logique 44, dont la seconde entrée est reliée, comme dans le cas décrit plus haut à propos de la Figure 1, a la sortie 40 du circuit diviseur-compteur 34. Le fonctionnement de ce circuit est le suivant Les conditions initiales de fonctionnement, qui correspondent à la fermeture du contact mobile 12 de l'interrupteur 10 sur les contacts fixes lu,18 et à l'annulation qui en résulte du circuit diviseur-compteur 34 et à l'amorçage de l'oscillateur bin naire 36, sont identiques aux conditions décrites à propos de la Figure 1. A l'instant initial, la condition d'annulation assurée par le circuit 38 comporte un signal de tension "1", à la sortie 64 du circuit de mémoire 62.On obtient de la sorte, à la sortie 80 de la porte 68, un signal de tension "oye. Etant donné qu'à la sortie 40 du circuit diviseur-compteur 34 on a, en cette phase initiale, un signal de tension "O", on obtient, a la sortie 46 de la porte 44, un signal de tension "I", qui provoque la saturation du transistor 50, et par suite, l'excitation du bobinage 24 du relais 25, la fermeture du contact mobile 26 et le branchement de la résistance 28. Dans cette phase, le fait qu'au bout de 64 impulsions comptées par le circuit diviseur-compteur 34, la sortie 78 de ce circuit 34 soit à "1" ne provoque aucune modification à la sortie 46 de la porte 44, étant donné que la porte logique 68 est bloquée par le "1" qui est présent à spn entrée 66. Après 128 impulsions comptées par le circuit diviseur-compteur 34, la sortie 40 de ce circuit 34 va a "1", en faisant pas a 1. "O" la sortie 46 de la porte 44 et en désexcitant de la sorte le relais 25. Le signal "1", présent à la sortie 40 du circuit 34, provoque en outre une commutation du circuit mémoire 62, qui provoque un "0" a l'entrée 66 de la porte 68. De la sorte, on permet le passage, par la porte 68, des commutations de la sortie 78 du circuit diviseur-compteur 34. Dans tous les cas, tant que la sortie 40 du circuit diviseurcompteur 34 est à "1", ou encore pendant les 128 impulsions qui font suite à la première période d'excitation du relais 25, la sortie 46 de la porte 44 est a "O" et, par conséquent, le relais 35 n'est pas excité. Lorsque le circuit diviseur-compteur 34 a compté la 256ème impulsion il se remet à zéro. Cela signifie que le signal de tension présent aux deux entrées de la porte logique 44 est "0" et que, pour cette raison, le signal de tension à la sortie 46 est "1", ce qui assure l'excitation du relais 25. Après 64 impulsions, la sortie 78 du circuit diviseur-compteur 34 va à "1", la sortie 80 de la porte logique 68 va, elle aussi, à "1", la sortie 46 de la porte 44 va à O et le relais 25 cesse d'être excité. On a ainsi obtenu une seconde période de branchement de la résistance 28, égale à 64 fois la période de base. Au bout de 64 autres impulsions, la sortie 49 du circuit 34 va a "i", de sorte que le relais 25 demeure désexcité pendant les 128 impulsions restantes fournies par l'oscillateur 36. On obtient de la sorte la seconde période de débranchement de la résistance 28, égale a 192 fois la période de base. La suite cyclique de périodes de branchement et de périodes de débranchement de la résistance 28 se répète jusqu'à ce que l'interrupteur de commande 10 soit ramené à la position d'ouverture. La suite cyclique de périodes de branchement et de périodes de débranchement de la résistance 28 est representée sur le schéma de la Figure 4. Sur ce esché, de la même anise que sur celui de la Figure 2, la partie supérieure représente l'état de fermeture de l'in terrupteur 10 en fonction du temps, tondis aue la nartie infe- rieure représente les périodes de branchement et de débranchement de la résistance 28, toujours en fonction du temps.D'après ce qui a été dit plus haut, la première période de branchement et La première période de débranchement ont une durée égale a celle des périodes du cycle décrit à propos des Figures 1 et 2, tandis que la durée des périodes de branchement qui font suite à la première est égale à la moitié de la durée de la première période et que la durée des périodes du débranchement qui fait suite à la Dremi~re est égale aux 3/2 de la durée de ladite première période. Dans le cas où 11 interrupteur 10 est amené de son état d'ouverture a son état de fermeture instable auquel le contact mobile 12 se ferme sur les contacts fixes 16 et 18, il se produit une excitation instantanée du bobinage 24 du relais 25 et, au moment où on lache l'interrupteur 10, le circuit de commande s'alimente de lui-même par l'intermédiaire de la diode 61. On obtient de la sorte, de la même manière que dans le cas décrit précédemment a propos de la Figure 1, le branchement de la résistance 28 pendant une durée égale å 128 impulsions fournies par l'oscillateur 36 et, ensuite, le débranchement permanent de la résistance 28. Cet condition est représentée sur la Figure 5. La variante -ep#ésentée à la Figure 6 diffère de la forme de réalizaçion du circuit représentée à la Figure 3 par le fait que, dans le circuit d'annulation, désigné par la référence 38a, la position de la résistance 52 et celle du condensateur 54 sont inversées, ce qui permet de supprimer la porte logique. Selon cette variante, le circuit de temporisation comprend, de pi us, un circuit interrupteur 82 servant à interrompre provisoirement, au cours du branchement du circuit de commande, ltex- citation du bobinage 24 du relais 25, dans le cas où la tension à la sortie du générateur du véhicule se trouve être inférieure à une valeur de seuil donnée, ou encore dans le cas de démarrage du moteur de ce véhicule. Ce circuit interrupteur 82 peut être associé aussi bien à la forme de réalisation du circuit de commande de la Figure 3 qu'à la forme de réalisation représentée à la Figure 1. Le circuit interrupteur 82 aboutit au négatif du voyant du générateur du véhicule, désigné par la référence 84, et il comprend deux résistances 86,88 et un condensateur 90 reliés, par l'intermédiaire d'une porte logique 92 et d'une diode 94, à une entrée de la porte logique 44. Les résistances 86 et 88 constituent un diviseur de tension de sorte que, lorsque la tension à la sortie du générateur du véhicule est inférieure à une valeur de seuil donnée, la porte logique 92 commute de manière à porter à "1" l'entrée correspondante de la porte logique 44, ce qui provoque la désexcitation du bobinage 24 du relais 25. L'action du circuit de temporisation 82 ne tient pas compte des conditions de la série cyclique de branchements et de débranchements de la résistance 28, de telle sorte que, lorsque la valeur de la tension débitée par le g6- nérateur monte au-dessus de ladite valeur de seuil donnée, le cycle peut se poursuivre normalement. En termes pratiques, on peut dire que la désexcitation du bobinage 24 se produit en phase de démarrage du moteur lorsque le générateur est à l'arrêt et que, par conséquent, la tension débitée est nulle ou encore en cas d'anomalie de fonctionnement du générateur, ayant pour effet de faire baisser- la tension audessous de la valeur de seuil donnée. Le condensateur 90 a pour rible d'empêcher les commutations répétées sur le relais 25 dans le cas où le générateur fonctionnerait à la limite de ses possibilités. La diode 94 et une résistance 96 intercalée entre la sortie de la porte logique 64 et l'entrée correspondante de la porte lo- gique 44, servent à empêcher les courts-circuits aux sorties des portes logiques 68 et 92. Le circuit de commande selon l'invention peut, de plus, comporter deux points d'essai (non représentés) destinés à permettre le réglage de l'exactitude de la période de base fournie par Vos- cillateur binaire 36 et le fonctionnement correct du circuit diviseur-compteur 34. REVENDICATIQNS 1. - Circuit destiné à la commande d'une résistance servant au dégivrage de la glace arrière d'un véhicule et commandée par un interrnpteur, ce circuit étant caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de temporisation destinés à réaliser, sous l'effet de la fermeture de l'interrupteur de commande, une suite cyclique de périodes de branchement et de périodes de débranchement de la résistance. 2. - Circuit selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les périodes de branchement de la résistance dans ladite série cyclique sont égales aux périodes de débranchement. 3. - Circuit selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la première période de branchement et la période de débranchement qui suit ont la même durée, tandis que les périodes ultérieures de branchement ont des durées inférieures à celles de la première période et que les périodes ultérieures de débranchement ont des durées supérieures à celle de la première période. 4. - Circuit selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'in comprend un relais comportant un bobinage d'excitation relié, par une extrémité, au moyen du commutateur de démarrage du véhicule à une source électrique d'alimentation, et un contact mobile, normalement ouvert, servant à relier directement la résistance, sous l'effet de l'excitation du bobinage du relais, à ladite source électrique d'alimentation, et des moyens de temporisation numériques aboutissant à l'autre extrémité dudit bobinage d'excitation, ledit interrupteur de commande présentant au moins une position stable d'ouverture et une position stable de fermeture dans lesquelles lesdits moyens de temporisation numérAques sont reliés à ladite source électrique d'alimentation, de manière à réaliser un cycle d1excitations et de désexcitations alternées dudit bobinage du relais. 5. - Circuit selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens de temporisation numériques comprennent : - des moyens d'alimentation reliés à l'interrupteur de commande; - des moyens d'oscillations numériques reliés aux moyens d'alimen tation et servant à fournir, à la sortie, un signal de fréquence de référence; - des moyens diviseurs-compteurs, branchés à la sortie des moyens d'oscillation et des moyens d'alimentation et servant à diviser ladite fréquence de référence, ces moyens diviseurs-compteurs comportant une série de sorties; - des moyens inverseurs logiques reliés à la dernière sortie la plus significative des moyens diviseurs-compteurs et servant à provoquer de façon cyclique l'excitation et la désexcitation du bobinage du relais, pendant des périodes de durées égales;; - des moyens de remise à zéro, ou moyens d'annulation, branchés sur les moyens diviseurs-compteurs et servant à remettre à zéro ces moyens diviseurs-compteurs au début de chaque série cyclique d'excitation et de désexcitation dudit bobinage du relais. 6. - Circuit selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens de temporisation comprennent - des moyens d'alimentation branchés sur l'interrupteur de commande; - des moyens d'oscillation numériques branchés aux moyens d'alimentation et servant à fournir, à la sortie, un signal de fréquence de référence; - des moyens diviseurs-compteurs branchés sur la sortie des moyens oscillateurs et des moyens d'alimentation et servant à diviser ladite fréquence de référence, ces moyens diviseurs-compteurs comportant une série de sorties; - des moyens de mémorisation logiques reliés à la dernière sortie la plus significative des moyens diviseurs-compteurs; - des moyens d'élaboration logiques reliés à l'avank-dernibre sortie la plus significative des moyens diviseurs-compteurs et à la sortie des moyens de mémorisation;; - des moyens inverseurs logiques reliés à la dernière sortie la plus significative des moyens diviseurs-compteurs et à la sortie des moyens d'élaboration logiques et servant S provoquer un cycle d'eccitation et de désexcitation du bobinage du relais, comprenant une première période d'excitation et une première période de désexcitation ayant la meme durée, et des périodes ultérieures d'excitation ayant une durée inférieure à celle de la première période et alternées avec des périodes de désexcitation ayant une durée supérieure à celle de wa première période;; - des moyens de remise a zéro, ou moyens d'annulation, branchés aux moyens de mémorisation logique et aux moyens diviseurs-compteurs et servant à remettre à zéro les moyens de mémorisation et les moyens diviseurs-compteurs, au début de chaque série cyclique d'excitation et de désexcitation du bobinage du relais. 7. - Circuit selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la durée des périodes d'excitation qui font suite à la première est égale à la moitié de la durée de ladite première période et que la durée des périodes de désexcitation qui font suite à la première est égale aux 3/2 de la durée de ladite première période. 8. a Circuit selon la revendication 4, caractérisé par le fait que xaX rrupteur de commande présente, de plus, une position installe de fermeture et que les moyens de temporisation a boutissent au contact mobile du relais de manière à provoquer, sous l'effet dune fermeture instantanée de l'interrupteur de commande à ladite position instable, l'excitation du bobinage du relais pendant une durée donnée puis la désexcitation de ce bobina ge. 9. - Circuit selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, des moyens interrupteurs servant à interrompre l'excitation du bobinage du relais lorsque la tension à la sortie du générateur du véhicule est inférieure à une valeur de seuil donnée.