Brevet FR2509474A1 — publié le 19830114

"Régulateur électronique avec signalisation des défauts dans les véhicules, comportant de préférence la mise en oeuvre d'un procédé de signalisation différenciée des défauts" La présente invention concerne un régulateur électronique de la tension utilisé dans les véhicules automobiles, à signalisation des défauts, qui réalise le réglage de la tension de l'alternateur à un niveau constant, ainsi que la détection et la signalisation différenciées ou non-différenciées de certains défauts de l'alternateur, dans le régulateur proprement dit ou l'interruption de l'entraînement de l'alternateur, On connaît des régulateurs pour le réglage de la tension de l'alternateur d'une auto, de type électromécanique, qui ont une fiabilité réduite à cause de l'usure des contacts au cours du fonctionnement, nécessitent des réglages compliqués et présentent un encombrement important. On connait également des régulateurs électroniques qui utilisent des composants électroniques discrets. D'habitude ce sont des régulateurs qui n'ont pas de systèmes de signalisation des défauts pouvant apparaitre dans le fonctionnement du système alternateur-régulateur; s'ils comportent quand même un tel système, celui-ci signale le défaut existant par allumage d'une lampe aver- tisseuse, sans préciser le type du défaut. Conformément à l'invention, on réalise un régulateur électronique qui supprime les inconvénients précités du fait qu'il est constitué par quatre comparateurs intégrés sur la même structure, dont le premier assure la commande de l'étage de puissance qui pilote l'enroulement d'excitation de l'alternateur et dont les trois autres commandent un générateur d'impulsions, en détectant les trois types de défauts par l'éclairage différencié de la lampe avertisseuse. Conformément à l'invention, on établit un procédé de signalisation différenciée qui supprime les inconvénients précités du fait qu'à l'apparition d'un premier parmi trois défauts, la lampe avertisseuse s'éclaire avec une certaine fréquence, qu'à l'apparition d'un second défaut la lampe avertisseuse s'éclaire avec une fréquence double par rapport à la fréquence précédente et qu'à l'apparition d'un troisième défaut la lampe avertisseuse s'éclaire en permanence. La description qui va suivre, en correspondance avec les dessins annexés, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces dessins - la figure I représente, au moyen de blocs fonctionnels, un régulateur électronique à signalisation différenciée des défauts, doté des perfectionnements selon l'invention; - la figure 2 illustre d'une manière plus détaillée un tel régulateur; et - la figure 3 représente, comme sur la figure 2, une variante simplifiée d'un tel régulateur. Le régulateur de tension à signalisation des défauts selon l'invention met en oeuvre des comparateurs de tension intégrés 1, 2, 3, 4, qui comparent une tension de référence, donnée par une source de référence 5, à la tension + E disponible aux bornes de l'alternateur de l'automobile et qui, en fonction du résultat de la comparaison, commandent, par un étage de puissance 6, la bobine d'excitation 7 de l'alternateur, dans le cas du régulateur, et, dans le cas de signalisation des défauts, l'éclairage d'une lampe avertisseuse 8, par l'interme- diaire d'un générateur d'impulsions 9 commande par les sorties des comparateurs 2, 3, 4. En ce qui concerne le régulateur, la tension + E, disponible aux bornes de l'alternateur, est comparée à la tension de référence; quand celle-ci est plus petite, le comparateur 1 va commander l'étage de puissance 6 qui va mettre à la terre la bobine d'excitation 7 de l'alternateur, en excitant ainsi l'alternateur et en réalisant une augmentation de tension à la sortie de l'alternateur. Quand la tension de référence est dépassée, le comparateur va commander le blocage de l'étage de puissance 6, en bloquant donc l'excitation de l'alternateur, la diminution de la tension de l'alternateur entrainant la répétition du cycle; donc, par des commutations successives, on réalise un fonctionnement au voisinage de la valeur de seuil désirée. La réaction positive au comparateur 1 est nécessaire pour imposer une hystérésis des seuils du comparateur,qui va déterminer la fréquence de travail du dispositif. I1 y a trois types de défauts qui peuvent être signalés : des défauts qui conduisent à l'augmentation de la tension aux bornes de l'alternateur (le claquage de l'étage de commande del'excitation du régulateur), des défauts qui conduisent à la diminution de la tension (la détérioration du régulateur, la détérioration du pont de redressement, la mise en court-circuit de la bobine de l'alternateur) et à la rupture de la courroie d'entraî- nement. Ainsi, en cas d'augmentation de la tension au-dessus d'un seuil terminé, le comparateur 3 pour le seuil supérieur va basculer, sa sortie passant à l'état zéro. En cas de diminution de la tension au-dessous d'un seuil déterminé, le comparateur 2 pour le seuil inférieur va basculer, sa sortie passant à l'état zéro.En cas de rupture de la courroie d'entraînement de l'alternateur, il nty aura plus, au point d'entrée relié à l'une des phases de l'alternateur, de tension alternative qui soit redressée par une diode 10 (figure 2 ou 3); donc la tension de l'entrée positive. du comparateur 4 va descendre au-dessous de la tension de référence, en déterminant le basculement de la sortie du comparateur 4 à l'état zéro. On se réfère maintenant à la figure 2 sur laquelle un condensateur 11, qui filtre la tension redressée et qui maintient la lampe avertisseuse 8 éteinte entre deux alternances, détermine un retard de la signalisation du défaut, donné par la constante de temps RC de décharge du condensateur 11. Les valeurs des éléments du schéma sont établies pour que le temps de réponse à la signalisation du défaut'soit inférieur ou égal à 10 secondes. Pour la signalisation différenciée des trois types de défauts, les sorties des trois comparateurs 2, 3, 4 commandent l'éclairage de la lampe avertisseuse 8 par l'intermédiaire d'un générateur d'impulsions 9, pour obtenir le fonctionnement suivant : pour le dépassement du seuil supérieur, la lampe avertisseuse 8 va s'éclairer avec une certaine fréquence, pour le décroissement audessous du seuil inférieur la lampe avertisseuse va s'éclairer continuellement et pour la rupture de la courroie d'entraînement la lampe avertisseuse ya s'éclairer avec une fréquence approximativement deux fois plus grande que dans le premier cas. Ainsi, les comparateurs 2, 3, 4 sont connectés, chacun à sa sortie, à trois-résistances 12, 13, 14 de valeurs différentes. Quand il y a un défaut,et l'un des comparateurs bascule, sa sortie passe à l'état zéro et ainsi la résistance de la sortie du comparateur, qui est reliée au potentiel zéro, va débloquer le générateur de courant réalisé avec un transistor 15, en déterminant une certaine valeur du courant fourni par le transistor, valeur qui établit la fréquence d'oscillation d'un générateur d'impulsions intégré (à .(à timer du -type 555 par exemple) et, donc, la fréquence d'éclairage d'une lampe avertisseuse 8. La valeur des résistances 12, 13, 14 est calculée de manière qu'au basculement du comparateur 2 le générateur de courant 13 détermine l'éclairage continu de la lampe avertisseuse 8, qu'au basculement du comparateur 3, la lampe avertisseuse 8 s'éclaire avec une certaine fréquence (par exemple 1 Hz) et qu'au basculement du comparateur 4 la lampe avertisseuse 8 s'éclaire avec une fréquence deux fois plus grande que celle précédente (par exemple 2 Hz). La détermination du mode de raccordement pour la signalisation différenciée peut être changée en fonction des désirs de l'utilisateur. De cette manière, par l'intermédiaire de la même lampe avertisseuse 8, les défauts qui interviennent dans le système alternateur-régulateur peuvent être différenciés. Conformément à l'invention, le régulateur peut être utilisé dans une variante simplifiée illustrée sur la figure 3 et dans laquelle le générateur d'impulsions 9 est éliminé, la lampe avertisseuse 8, qui est commandée par un transistor 16 s'éclairant continuellement a l'apparition de chacun des trois défauts. Conformément à l'invention, -le régulateur présente les avantages suivants - sa conception est simple et unitaire, mettant en oeuvre un circuit intégré classique, ce qui conduit à une fiabilité élevée; - l'utilisation des circuits intégrés non-spécialisés, de large utilisation, conduit à un prix de revient réduit; - la possibilité de réaliser le montage par- une technique hybride conduit à une diminution des dimensions, ce qui donne la possibilité de monter directement le régulateur sur l'alternateur; - le système d'identification des défauts, lorsqu' il existe, facilite le dépannage de tout le système alternateur-régulateur; - le système régulateur-détecteur peut être utilisé pour toutes les tensions de travail spécifique dans l'industrie automobile (12 V, 24 V). REVENDICATIONS 1. Procédé de signalis-ation différenciée des défauts qui peuvent survenir pendant le fonctionnement du système régulateur-alternateur d'un véhicule, à savoir le dépassement du seuil supérieur de tension établi, la diminution de la tension au-dessous du seuil inférieur établi, ou la rupture de la courroie d'entraînement de l'alternateur, caractérisé par le fait-qu'à l'apparition d'un de ces trois défauts, la lampe avertisseuse s 'é- claire avec une certaine fréquence, qu'à l'apparition d'un autre défaut la lampe avertisseuse s'éclaire avec une fréquence deux fois plus grande que celle antérieure et qu'à l'apparition du dernier défaut la lampe avertisseuse s'éclaire continuellement. 2. Régulateur électronique de tension à signalisation des défauts aux véhicules, caractérisé par le fait qu'il est constitué par quatre comparateurs tl, 2, 3, 4) intégrés sur la même structure, dont le premier (1) est employé pour la commande de l'étage de puissance (6) qui pilote la bobine d'excitation (7) de l'alternateur et les trois autres (2, 3, 4) commandent, par l'intermédiaire d'un étage de puissance moyenne (16), les sorties des trois comparateurs (2, 3, 4). 3. Régulateur selon la revendication 2, mettant en oeuvre le procédé de la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre un générateur d'impulsions (9),lesdits trois autres comparateurs (2, 3, 4) commandant ledit générateur d'impulsions de manière à signaler les trois types de défauts par l'éclairage différencié de la lampe avertisseuse 88).