Brevet FR2460562A1 — publié le 19810123

La présente invention concerne un dispositif électrique de commande centralisée d'un ensemble de dispositifs d'action- nement réversibles à moteurs, notamment pour serrures de véhicule automobile. Un dispositif d'actionnement reversible à moteur est un dispositif du type qui peut être mu, soit par son moteur à partir d'une source d'alimentation à courant continu, soit mécaniquement, et qui, lorsqu'il est mis en mouvement mécaniquement, est le siège d'une force électromotrice dont le signe est caractéristique du sens de mouvement du dispositif d'actionnement. De tels dispositifs peuvent donc être utilisés pour actionner électriquement ou mécaniquement des leviers de condamnation de serrures, notamment de véhicules automobiles. La présente invention vise à réaliser un dispositif électrique de commande d'un ensemble de dispositifs d'actionnement du type défini ci- dessus qui, en réponse au mouvement de l'un d'entre eux dans un sens ou dans l'autre, donne l'ordre à l'ensemble des dispositifs d'actionnement d'effectuer un mouvement dans le même sens que celui qui a été manoeuvré mécaniquement. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif électrique de commande d'un ensemble d'au moins deux dispositifs d'actionnement du type défini ci-dessus, qui comprend un circuit de détection de la présence et de la polarité d'une force électromo- trice aux bornes d'au moins l'un desdits moteurs, un premier circuit de puissance qui, en réponse à la détection par le circuit de détection d'une force électromotrice d'un polarité donnée aux bornes dudit moteur, connecte l'ensemble des moteurs à ladite source d'alimentation suivant ladite polarité donnée, et un second circuit de puissance qui, en réponse à la détection par le circuit - -- 2460562 de détection d'une force électromotrice de la polarité opposée aux bornes dudit moteur, connecte l'ensemble desdits moteurs à la source d'alimentation suivant la polarité opposée. Suivant une caractéristique de l'invention, ledit circuit comprend des premier et second circuits de temporisation armés en réponse à la détection d'une force électromotrice de ladite polarité donnée et de la polarité opposée respectivement et commandant respectivement les- dits premier et second circuits de puissance pendant une durée au moins égale à celle nécessaire auxdits dispositifs d'actionnement pour passer de l'une à l'autre de leurs positions. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend un-troisième circuit de temporisation armé en réponse à la détection d'une force électromotrice de l'une ou l'autre polarité pour inhiber le circuit de détec- tion pendant une durée au moins égale à celle nécessaire pour que le courant dans lesdits moteurs se soit annulé après la coupure de leur alimentation par l'un desdits circuits de puissance. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, ledit circuit de détection comprend un premier et un second amplificateur sensibles aux signes de la tension appliquée à leur électrode de commande et qui sont connectés aux bornes respectives dudit moteur, et un circuit basculeur dont les entrées sont connectées aux sorties desdits amplifi- cateurs et du troisième circuit de temporisation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'un exemple de sa réalisation illustré par les dessins annexés sur lesquels - la Fig. 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif d'actionnement reversible à moteur associé à un mécanisme de serrure; - la Fig. 2 est un schéma synoptique d'un dispositif électrique de commande suivant l'invention; - la Fig. 3 est un schéma d'un circuit électrique suivant une forme particulière de réalisation du dispositif de commande suivant l'invention; et - les Fig. 4a à 4h constituent un chronogramme montrant la forme de la tension en différents points du circuit de la Fig. 3. On se reportera tout d'abord à la Fig. 1 qui montre un exemple de dispositif d'actionnement reversible à moteur pouvant être utilisé avec le dispositif de commande suivant l'invention. Ce dispositif d'actionnement comprend un boftier 1 dans lequel est logé un moteur électrique à courant continu 2 dont l'arbre 3 porte un pignon 4 qui engrène avec un pignon 5 solidaire en rotation d'une vis reversible 6 montée à rotation dans le boftier 1. La vis 6 porte un chariot 7 comprenant une partie 8 formant écrou en prise avec la vis 6 et deux bras 9 qui s'étendent hors du boîtier à travers des fentes ménagées dans celui- ci. Le chariot 7 est relié par des moyens de liaison mécanique appropriés à un mécanisme de serrure 10 compre- nant un pêne 11 et un organe 12 d'actionnement manuel repré- senté sous la forme d'un anneau sur le dessin mais qui pourrait être constitué par n'importe quel moyen approprié tel qu'une clé, une tirette de frise, etc.. Le moteur électrique 2 à courant continu est un mo- teur reversible de sorte qu'il peut tourner dans un sens ou dans l'autre suivant qu'on lui applique une tension d'une polarité donnée ou de la polarité opposée. Suivant le sens de rotation qui lui est imparti par le moteur 2, la vis 6 entraihe également le chariot 7 en translation dans un sens ou dans l'autre pour verrouiller ou déverrouiller la serrure 10. De même, les manoeuvres mécaniques de verrouillage et de déverrouillage dela serrurelO par l'intermédiaire de l'organe 12 commandent le déplacement du chariot 7 dans des sens opposés. Lorsqu'il est ainsi entraihé par cette manoeuvre mécanique de la serrure , l'écrou 7 met en rotation la vis 6 et, par conséquent, le rotor du moteur 2. Celui-ci est alors le siège d'une force électromotrice dont la polarité est caractéristique du sens de déplacement du chariot 7. Bien entendu, il doit être compris que le dispositif d'actionnement réversible à moteur décrit ci-dessus n'est donné qu'à titre d'exemple illustratif et qu'il pourrait être réalisé suivant de nombreuses autres formes d'exécution. En particulier, c'est ainsi que le système vis-écrou pourrait être remplacé par un système à pignon et crémaillère. En outre, on remarquera qu'un tel dispositif peut être utilisé pour l'actionnement de n'importe quel organe mobile entre deux positions, même si une application préférée de l'invention consiste dans la commande de serrures d'un véhicule automobile. On se référera maintenant au schéma synoptique de la Fig. 2 qui illustre le dispositif de commande suivant l'invention. Ce dispositif de commande comprend un circuit de détection pour détecter la présence et la polarité d'une force électromotrice aux bornes d'un ensemble de moteurs M de dispositifs reversibles du type défini au début du présent mémoire. Ce circuit de détec- tion comprend des.amplificateurs A et A dont l'entrée est sensible à la polarité de la tension qui leurs est appliquée. Les sorties des amplificateurs sont appliquées aux- entrées d'un circuit basculeur B dont les deux sorties sont connectées respectivement à des premier et second circuits de temporisation. Le premier circuit de temporisation T1 pilote un premier circuit de puissance comprenant un amplificateur A3 et un relais R tandis que le deuxième circuit de temporisation T2 pilote un second circuit de puissance comprenant un amplificateur A4 et un relais R2. Les relais R1 et R2 commandent un circuit S d'alimentation de l'ensemble de moteurs M de manière à alimen- ter ceux-ci avec une polarité identique à celle qui a été détectée par le circuit de détection. Enfin, le circuit de commande est complété par un troisième circuit de temporisation T3 commandé par les circuits de temporisation T1 et T2 pour inhiber le circuit de détection au moyen d'éléments inhibiteurs IN1 et IN2. Le fonctionnement du circuit décrit ci-dessus est le suivant: la force électromotrice produite par l'un des moteurs de l'ensemble M en réponse à la manoeuvre mécanique de l'un des dispositifs d'actionnement correspondant est amplifiée selon son sens par l'un ou l'autre des amplificateurs -A1 et A2. Passé un seuil, le signal de sortie de l'un de ces deux amplicateurs positionne le circuit basculeur B qui arme l'une ou l'autre des temporisations T1 et T2, suivant la polarité de la force électro- motrice détectée. La temporisation armée pilote l'amplificateur et le relais associés,qui commandent le circuit d'alimentation S pour appliquer à l].'ensemble de moteurs M une tension de même polarité que celle de la force électromotrice détectée. Par ailleurs, en réponse à la détection de cette force électromotrice, l'un ou l'autre des circuits de temporisation T1 et T2 commande le troisième circuit de temporisation T3 qui agit à l'entrée du circuit basculeur B pour inhiber ce dernier pendant une durée au moins égale à celle nécessaire pour que le courant dans les moteurs M s'annule après la coupure de leur alimentation par l'un ou l'autre des relais IR et RI. Cette inhibition du circuit basculeur est ricessaire lors dela coupure del'alimentation des nmoteurs qui se produit lorsque celui descircuits de temporisation T1 et T2 qui a été armé revient au repos. Il apparaît en effet alors une force électro- motrice d'auto-induction de signe opposé à la tension que l'on vient de couper et dont l'effet serait, en l'absence de l'inhibition du circuit basculeur, de déclencher l'autre voie du circuit basculeur. On se reportera maintenant à la Fig. 3 qui montre un circuit conforme au schéma synoptique de la Fig. 2. Dans cet exemple, l'ensemble de moteurs M comprend un groupe de moteurs MR1, MR2, MR3 et MR4, ci-après appelés moteurs "récepteurs", et un autre groupe de deux moteurs liP et MP 1 2 appelés ci-après moteurs "pilotes". Les moteurs 'récepteurs" sont des moteurs de dispositifs d'actionnement reversibles qui peuvent être manoeuvrés électriquement ou mécaniquement mais qui, dans ce dernier cas, ne doivent pas provoquer l'excitation des autres moteurs des deuxgroupes. Par contre, les moteurs pilotes sont des moteurs appartenant à des dispositifs d'actionnement reversibles qui,lorsqu'ils sont manoeuvrés mécaniquement, doivent provoquer l'excitation de tous les autres moteurs, qu'ils soient "pilotes" ou "récepteurs". Les moteurs "pilotes" MP1 et MP2 sont connectés en parallèle l'un avec l'autre à un conducteur a par l'une de leurs bornes et à un conducteur b par leur autre borne. De même, les conducteurs "récepteurs" MR1, MR2, MR3 et MR4 sont connectés en parallèle entre des conducteurs c et d. Le conducteur a est connecté à la base d'un transistor TR1 correspondant. à l'amplificteur A1 par l'intermédiaire d'une résistance. Rbl. La sortie du transistor TR1 prise entre son collecteur et sa résistance de charge R 1 est appliquée à l'une des deux entrées d'une porte NAND P1 dont la sortie est connectée à l'une des deux entrées d'une autre porte NAND P2 dont la sorti. e attaque un inverseur P3 par l'intermédiaire d'un condensateur C1 et d'une résistance Z connectée entre la niasse et la liaison entre le condensateur C1 et l'inverseur P3. De même, le conducteur b est relié à la base d'un transistor TR2 correspondant à l'amplificateur A2 par l'intermédiaire d'une résistance Rb2. Le transistor TR2 com- prend également une résistance de charge R c2et son émetteur, comme celui du transistor TR1,est connecté par l'intermédiaire d'un conducteur 13 au pôle positif d'une source d'alimentation à courant continu (non représentée) dont le pôle négatif est relié à un conducteur 14. La sorti e du transistor TR2 attaque l'une des deux entrées d'une porte NAND P dont la sortie attaque à son tour l'une des deux entrées d'une porte NAND P La sortie de la porte P 5est connectée à un inverseur P6 par l'intermédiaire d'un condensateur C2, et une résistance Z2 est connectée entre C2 et P d'une part et la masse d'autre part. 2 6 La sortie de la porte P est reliée à l'autre entrée de la porte P2 et la sortie de la porte P2 est reliée à l'autre entrée de la porte P., de sorte que ces deux portes forment ensemble une bascule RS constituant le circuit basculeur B de Ja Fig. 2. D'autre part, les autres entrées des portes P1 et P4 sont reliées à la sortie du circuit de temporisation T3>de sorte que ces portes P1 et P4 constituent les éléments qui, suivant 1 'état du circuit de temporisation T3, inhibent ou valident les portes P2 et P5. Le circuit de temporisation T3 comprend une porte NAND P7 dont les deux entrées sont connectées respective- ment aux sorties des inverseurs P3 et P6 et dont la sortie est connectée à l'entrée d'un inverseur P8 par l'intermécdaire d'une résistance Z3 montée en parallèle avec une diode D Le circuit T3 est complété par un condensateur C connecté, d'une part à la masse, et d'autre part, à la liaison entre la résistance Z3 et l'inverseur P8 dont la sortie constitue la sortie du circuit de temporisation T3. La sortie du circuit de temporisation ou monostable T1 constituée par les portes P2 et P., le condensateur C1 et la résistance Z1 est appliquée à la base d'un transistor TRI 1 3 constituant l'amplificateur A3 et dont le collecteur est chargé par l'enroulement d'excitation du relais R De même, la sortie du circuit de temporisation ou monostable T2 constitué par les portes P., P6. le condensateur C2 et la résistance Z2 est connec- té à la base d'un transistor TR4 constituant 1 'amplificateur A4 et dont le collecteur est chargé par l'enroulement d'excitation du relais R2. Le relais R1 commande quatre contacts mobiles, à savoir un contact r11 connecté entre le conducteur b et le conducteur 13 un contact mobile r2 connecté entre le conduc- teur a et le conducteur 14, un contact mobile l1s3 connecté entre le conducteur d et le conducteur 13 et un contact mobile r14 connecté entre le conducteur c et le conducteur 14. De la même façon, le relais R2 commande un contact mobile r21 connecté entre le conducteura et le conducteur 13, un contact r22 connecté entre le conducteur a et le conducteur 14, un contact mobile r23 connecté entre le conducteur c et le conducteur 13 et un contact mobile r24 connecté entre le conducteur d et le conducteur 14. Le circuit de la Fig. 3 comprend encore deux diodes D2 et D connectées, l'une entre le conducteur a et le conducteur 13, l'autre entre le conducteur b et le conducteur 13. Enfin, il est prévu deux contacts mobiles de commande manuelle CM1 et CM2 connectés, le premier entre le conducteur a et la masse et le second entre le conducteur b et la masse> afin de permettre de commander électriquement l'ensemble des moteurs sans manoeuvre manuelle de l'un des dispositifs d'actionnement à moteur "pilote". Le fonctionnement du circuit de la Fig. 3 sera expliqué ense référant également aux Fig. 4a à 4h. Lorsque 1' un des dispositifs d'actionnement associésaux moteurs "pilotes" MP1 et MP2 est manoeuvré mécaniquement, le moteur corres- pondant fonctionne en générateur et développe une force électro- motrice Vab (Fig. 4a). Au temps t1, lorsque cette force électromotrice a atteint une valeur de seuil suffisante, elle rend conducteur, suivant sa polarité, l'un ou l'autre des transistors TR1 ou TR2. Dans un but de simplification, on supposera dans ce qui suit que c'est le transistor TR1 qui a été rendu conducteur, en gardant à l'esprit que le fonctionnement serait identique s'il s'agissait du transistor TR2. Par conséquent, un courant circule entre l'émetteur et la base du transistor TR1, le circuit de ce transistor étant refermé par l'intermédiaire de l'une des diodes D2 et D3. Une tension apparaft aux bornes de la résistance Rcl (Fig. 4b) et cette tension est appliquée à la porte P1. Lorsque, au temps t2, cette tension atteint une valeur de seuil suffisante, la porte P1 est validée du fait que le circuit de temporisation T3 n'est pas armé et la bascule RS P2p P5 arme le circuit de temporisation T1 qui produit à la sortie de l'inverseur P3 le créneau représenté à la Fig. 4d. Ceci rend le transistor TR3 conducteur et, après que la tension aux bornes de l'enroulement d'excitation du relais R1 ait atteint une valeur suffisante, au temps t3, le relais R1 f e r m e 1 e s contacts mobiles r 11 et r12, ce qui alimente les moteurs "pilotes" MIP1 et MP avec la même polarité que celle de la force 1 2 électromotrice qui avait déclenché le processus, et les contacts mobiles r13 et r14, ce qui provoque l'alimentation des moteurs "récepteurs" MR1 MRi R2, MIR3 et AR4 galeent avec la même polarité. Au temps t4, le circuit de temporisation T1 revient au repos (Fig. 4d), ce qui bloque le transistor TR3yde sorte que le relais R n'est plus excité et que l'alimentation de tous les moteurs est coupée. Il se produit alors une inversion de polarité aux bornes de ces moteurs, laquelle provoque la conduction du transistor TE2 et l'apparition d'un signal de commande à l'une des entrées de la porte P4 ( Fig. 4c). Toutefois, le circuit de temporisation Ta qui avait été armé au temps t2 par le circuit de temporisation T a une constante de temps supérieure à celle des circuits de temporisation T1 et T2 de telle sorte que la porte P4 est inhibée tant qu'une tension de commande est appliquée par le transistor Tii à la porte P4. Le circuit de temporisation T3 revient ensuite à sa position de repos à un temps t5(Fig.4f)calculé de façon à ce qu'il n'y ait alors plus de-courant qui circule dans les moteurs "pilotes" et que le transistor TR2 soit bloqué. Le cycle de fonctionnement du circuit de commande est alors terminé et les dispositifs d'actionnement ont effectué une course complète. Si,ultérieurement,l'un des dispositifs associé à un moteur "pi- lote"est manoeuvré mécaniquement dans l'autre sens, c'est l'autre transistor Ti2qui est rendu conducteur et un nouveau cycle de fonc- tionnement se produit à partir du temps t6comme représenté aux Fig. 4a à 4h. On ne décrira toutefois pas ce hnctionnement en dé- tails car il est simplement l'inverse de celui qui vient d'être décrit, le fonctionnement du relais R2 étant illustré par la Fig. 4h. Enfin, on notera que, sans manoeuvre mécanique des dispositifs d'actionnement associés aux moteurs "pilotes", il est possible de commander la rotation des moteurs dans un sens ou dans l'autre en agissant sur l'un ou l'autre des contacts manuels CM1 ou CM2, le fonctionnement du circuit étant alors identique à celui qui vient d'être décrit. il Le dispositif de commande suivant l'invention a l'avantage d'être affranchi de toute détection par capleur de position au niveau du mécanisme du dispositif d'actionnement, ce qui en simplifie considérablement la réalisation. Il permet en outre de limiter le câblage entre le dispositif de commande et les dispositifs d'actionnement aux seuls conducteurs de puis- sance. Un autre avantage réside dans la mise en parallèle des moteurs, qui ont une faible impédance, sur l'entrée du circuit, ce qui confère à ce dernier une grandeimuinité aux parasites. L'utilisation d'un système logique autorise par ailleurs l'adop- tion d'une technologie CMOS à faible consommation d'énergie. Enfin, la configuration du circuit permet, par action directe sur le circuit basculeur, d'utiliser n'importe quel autre système de commande tel que les contacts de commande manuelle CM1 et CM ou des contacteurs à inertie par exemple. 2> - REVENDICATIONS - 1. - Dispositif électrique de commande d'un ensemble d'au moins deux dispositifs d'actionnement réversibles à moteurs, notamment pour serrures de véhicule automobile, dans lequel chaque dispositif peut être mû, soit par son moteur à partir d'une source d'alimentation à courant continu, soit mécaniquement, suivant des sens opposés entre deux positions, et est le siège de forces électromotrices de polarités opposées lorsqu'il est mû mécaniquement respectivement dans un sens et dans l'autre, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande comprend un circuit de détection (A1, A2, B) de la présence et de la polarité d'une force électromotrice aux bornes d'au moins l'un desdits moteurs (M), un premier circuit de puissance (A3, R1) qui, en réponse à la détection par le circuit de détection d'une force électromotrice d'une polarité donnée aux bornes dudit moteur, connecte l'ensemble des moteurs à ladite source d'alimentation suivant ladite polarité donnée, et un second circuit de puissance (A4, R2) qui, en réponse à la détection par le circuit de détection d'une force électromotrice de la polarité opposée aux bornes dudit moteur,connecte l'ensemble desdits moteurs à la source d'alimen- tation suivant la polarité opposée. 2. - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des premier et second circuits de temporisation (T1, T2) armés en réponse à la détection d'une force électromotri- ce de ladite polarité donnée et de la polarité opposée respectivement et commandant respectivement lesdits premier et second circuits de puissance pendant une durée au moins égale à celle nécessaire auxdits dispositifs d'actionnement pour passer de l'une à l'autre de leurs positions. 3. - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications -1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un troisième circuit de temporisation (T3) armé en réponse à la détection d'une force électromotrice de l'une ou l'autre polarité pour inhiber le circuit de détection pendant une durée au moins égale à celle nécessaire pour que le courant dans lesdits moteurs se soit annulé après la coupure de leur alimentation par l'un desdits circuits de puissance. 4. - Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ledit circuit de détection comprend un premier et un second amplificateurs (A1, A2) sensibles au signe de la tension appliquée à leur électrode de commande et qui sont connectés aux bornes respectives dudit moteur, et un circuit basculeur (B) dont les entrées sont connectées aux sorties desdits amplificateurs et du troisième circuit de temporisation (T3). 5. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les premier et second circuits de puissance comprennent chacun un amplificateur (A3, A4) et un relais (Ri. R2), les contacts mobiles (r1l, r12, r13, r14) de l'un des relais (R1) étant agencés pour connecter une première borne des moteurs au pôle positif de la source d'alimentation et leur autre borne au pôle négatif, tandis que les contacts mobiles (r21, r22, r23, r24) de l'autre relais (R2) sont agencés pour connecter la- dite première borne audit pôle négatif et ladite autre borne au pôle positif. 6. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que lesdits amplificateurs (A1, A2, A3, A 4) sont constitués par des transistors (TR1, TR2, TR3, TR4). 7. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit circuit basculeur est une bascule BS (P2. P5). 8. - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une porte de validation-inhibition (P1l P4) à deux entrées est interposée entre chaque amplificateur (A1, A2) du circuit de détection et l'entrée correspondante de la bascule BS (P2, P5), la deuxième entrée des portes de validation -inhibition (P1, P4) étant connectée à la sortie du troisième circuit de temporisation (T3). 9. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'un contacteur de commande secondaire - 5 (CM1, CM2) est connecté à l'entrée de chaque amplificateur (A1, A2) du circuit de détection pour commander l'excitation desdits amplificateurs. 10. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que le troisième circuit de temporisation (T3) comporte deux entrées connectées respectivement aux sorties des premier et second circuits de temporisation (T1, T2). 11. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que lesdits circuits de temporisation sont constitués par des monostables. 12. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ledit ensemble de moteurs comprend un premier groupe de moteurs (MP1, MP2) montés en parallèle les uns avec les autres et aux bornes desquels est connecté le circuit de détection (A1, A2, B) et un second groupe de moteurs (MR1, MR1, MR3, MR4) dissociés du circuit de détection.