Brevet FR2528583A1 — publié le 19831216

DISPOSITIF DE DIAGNOSTIC DE CIRCUIT DE CHARGE La présente invention concerne un dispositif de diagnostic dans lequel des données représentant les états de différentes parties d'un circuit de charge de véhicule sont fournies avec une période prédéterminée afin de contrôler les conditions de fonctionnement de ces différentes parties et de diagnostiquer si ces parties sont normales, et pour afficher les résultats du diagnostic. Un circuit de charge de ce genre est agencé comme le montre la figure 1 Sur cette figure, la référence 1 désigne une génératrice comportant un induit la et un enroulement inducteur lb; la référence 2 désigne un redresseur du courant de sortie de la génératrice 1, c'est-à-dire de la sortie alternative triphasée de l'induit la; la référence 3 désigne un régulateur de tension qui régule la tension produite par la génératrice 1, ce régulateur 3 comportant une borne a de détection de tension, une borne b connectée à l'enroulement induc- teur lb, pour permettre le passage d'un courant inducteur contr 8 lé, une borne de masse c et une borne pour fournir un courant d'excitation initiale de la génératrice l; la référence 4 désigne une batterie normale d'accumula- teurs contenant un électrolyte; la référence 5 désigne un contact d'allumage qui est fermé pour démarrer un moteur à combustion interne (non-représenté); et la référence 6 désigne une lampe pilote connectée entre les bornes a et d, la lampe pilote 6 étant allumée ou éteinte en fonction de la différence entre les tensions aux bornes a et d. Le régulateur de tension comporte des diodes 306 et 314; des transistors 307 et 308, des résistances 309, 311, 312 et 313; un comparateur 310;; et une source de tension de référence 315. Quand le contact 5 est fermé, un démarreur (non-représenté) met en marche le moteur à combustion interne de sorte que l'induit la de la génératrice 1 tourne Pendant que la vitesse de l'induit la est réduite, le courant inducteur initial circule depuis la batterie 4, le contact 5, la borne d du régulateur de tension 3, la diode 314, la résistance 313, la borne a, l'enroulement inducteur lb, la borne b, le transistor 307 et la borne c vers la masse de sorte que-la lampe pilote 6 est allumée par la différence de tension entre les bornes a et d. Quand la vitesse de l'induit la augmente, la tension développée par l'induit la augmente et la tension à la borne a augmente de sorte que la différence entre les tensions aux bornes a et b diminue et par conséquent, la lampe pilote 6 s'éteint Quand la tension à la borne a augmente, la tension à une entrée du comparateur 310 qui est déterminée par le rapport de division de tension des résistances 311 et 312 augmente également Quand cette tension dépasse la tension de référence qui est fournie par la source de tension de référence 315, l'état de la sortie du comparateur 310 change Il-en résulte que le transistor 307 qui a'été maintenu débloqué par la sortie est maintenant bloqué Par conséquent, avec le transistor 307 bloqué, la borne b est déconnectée électriquement de la borne c de sorte que le passage du courant vers l'enroulement inducteur b est interrompu Si au contraire, la tension à la borne a diminue, le transistor 307 est débloqué de sorte que le courant inducteur circule à nouveau. Le fonctionnement ci-dessus est répété pour réguler la tension de sortie de la génératrice 2 La lampe pilote 6 n'est allumée que si la tension à la borne a est infé- rieure à une valeur prédéterminée et elle est éteinte quand la génératrice produit normalement de l'électricité,. indiquant ainsi les conditions de fonctionnement. Mais, il est impossible avec ce procédé d'affichage de déterminer si lecircuit de charge comprenant la génératrice, le redresseur à deux alternances, le régulateur de tension, la batterie, etc se trouve ou non en état anormal Autrement dit, ce procédé ne peut indiquer des défaillances telles que par exemple le fait que la batterie peut être chargée parce qu'elle est déconnectée électriquement du redresseur, que la génératrice ne peut fonctionner parce que le circuit d'excitation est hors service, parce que la commande n'est pas assurée de façon normale et> parce que les diodes de charge de la batterie sont défectueuses, ou encore de contrôler les conditions de charge de la batterie Quand le circuit de charge*n'est pas en état de fonctionnement, le procédé ne peut déterminer quelle'est la défaillance. Un objet de l'invention est donc d'éliminer les inconvénients précités, associés avec un dispositif courant de diagnostic de circuit de charge Plus parti- culièrement, un objet de l'invention est de proposer un dispositif de diagnostic de circuit de charge dans lequel les conditions de différents points du circuit de charge, la tension aux bornes de la batterie, le courant de charge et de décharge de la batterie et au moins l'une des conditions électrochimiques de la batterie sont lues avec une période prédéterminée et sont traitées pour diagnostiquer le circuit de charge, les résultats des diagnostics ainsi posés étant affichés afin que le circuit de charge puisse être facilement contrôlé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est un schéma simplifié d'un exemple d'un dispositif de diagnostic de circuit de charge selon la technique antérieure, La figure 2 est un schéma simplifié d'un exemple d'un dispositif de diagnostic d'un circuit de charge selon l'invention, La figure 3 représente en détail le régulateur de tension du dispositif de la figure 2, La figure 4 représente un autre mode de réali- sation de l'invention, et La figure 5 représente un autre mode encore de réalisation de l'invention. La figure 2 est donc un schéma simplifié d'un exemple d'un dispositif de diagnostic de circuit de charge selon l'invention Sur cette figure, les éléments qui ont déjà été décrits en regard de la figure 1 sont désignés par les mêmes références, sauf avis contraire. Sur la figure 2, la référence 3 désigne un régulateur de tension qui est représenté en détail sur la figure 3; et la référence 7 désigne un microcalculateur de commande de circuit de charge comprenant un multiplexeur pour multiplexer des signaux d'entrée à des niveaux analogiques, un convertisseur analogique-numérique pour convertir numériquement la sortie du multiplexeur, une unité centrale de traitement pour mémoriser la sortie du convertisseur avec une période prédéterminée, pour effectuer le diagnostic selon un programme de diagnostic prédéterminé et une mémoire dans laquelle le programme de diagnostic et des données de traitement ont été mémorisées Dans le but d'utiliser économiquement l'espace disponible, il convient d'intégrer le microcalculateur dans la génératrice 1 ou de le monter sur cette derniere Sur la figure 2, la référence 8 désigne une unité d'affichage des résultats du diagnostic qui sont émis par la section de contrôle 7; la référence 9 désigne un capteur qui détecte le courant qui circule par la borne négative de la batterie 4 pour fournir un signal au micro- calculateur 7; et la référence 10 désigne le démarreur du moteur à combustion interne. Le fonctionnement du dispositif de diagnostic de circuit de charge ainsi organisé sera maintenant décrit. Le microcalculateur 7 lit la tension à la bornea du régulateur de tension 3, le signal du capteur 9 et la tension au point neutre O de l'induit la, avec une période prédéterminée pour exécuter le programme de diagnostic et diagnostiquer ainsi le circuit de charge de la manière suivante. (a) Si, quand le contact 5 est fermé pour démarrer le moteur à combustion interne, la tension (par exemple inférieure à 11 V) de la borne positive de la batterie 4 2528583 et le signal du capteur 9 n'ont pas des valeurs prédé- terminées, il est établi que la batterie 4 a été exagérément déchargée. (b) Si, quand le contact 5 est fermé pour démarrer le moteur à combustion interne, la tension de la batterie 4 et le signal du capteur 9 présentent les valeurs prédéterminées, mais si la tension au point neutre O de l'induit 1 n'atteint pas une valeur prédéter- minée, il est établi que la génératrice ne fonctionne pas. Par exemple, si avec une vitesse du moteur supérieure à 800 tours par minute, la tension produite est inférieure à 10 V pendant au moins 5 secondes, il est établi que la génératrice ne fonctionne pas. (c) Si, au démarrage du moteur à combustion interne, la tension de la batterie 4 diminue considérablement et si le signal du capteur 9 n'atteint pas la valeur pré- déterminée, il est établi que la résistance intérieure de la batterie 4 est élevée et que cette batterie ne peut plus servir longtemps Par exemple, si la résistance intérieure de la batterie qui est calculée à partir de sa tension et de son courant est au moins 1,5 fois supérieure à la résistance intérieure nominale, il est établi que la batterie ne peut plus fonctionner longtemps. En outre, d'autres conditions du circuit de charge sont déterminées à partir des données d'état qui sont appliquées à la section de contrôle 7. Ces résultats de diagnostic sont appliqués à l'unité d'affichage 8 sur laquelle ils apparaissent Des exemples d'unité d'affichage 8 sont un dispositif acoustique, une lampe sur le tableau de bord d'un véhicule, un affichage à cristaux liquides et un tube à rayons cathodiques. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, les données de quatre points du circuit de charge sont fournies au microcalculateur Cependant, le dispositif peut être modifié pour que les tensions, les courants en d'autres points et les conditions électrochimiques de la batterie soient lus afin que les circuits de charge puissent être diagnostiqués avec plus de précision. Autrement dit, un dispositif de diagnostic de circuit de charge peut comporter, en plus des disposi- tifs d'entrée reliés au microcalculateur 7 de la figure 2, un second capteur 11 qui détecte un état électrochimique de la batterie 4, conme la densité de son électrolyte, comme le montre la figure 4, la sortie du second capteur 11 étant utilisée pour diagnostiquer le circuit de charge. Avec ce dispositif, le diagnostic de circuit de charge s'établit de la manière suivante: (a) Si, lorsque le contact 5 est fermé, la tension à la borne positive de la batterie 4-et le signal du capteur 11 n'ont pas des valeurs prédéterminées, il est établi que la batterie a été trop déchargée Dans ce cas, par exemple, la tension aux bornes est inférieure- à 11 V et la densité est inférieure à-1,1. (b) Si, lorsque le contact 5 est fermé pour démarrer le moteur à combustion interne, les signaux et capteurs 9 et 11 et la tension à la tension a du régulateur de tension 3 ont les valeurs prédéterminées, mais si la tension au point neutre O de l'induit 1 n'atteint pas une valeur prédéterminée, il est établi que la génératrice ne fonctionne pas Par exemple, si avec une vitesse du moteur supérieure à 800 tours par minute, la tension produite est maintenue au-dessous de 10 V pendant au moins 5 secondes, le cas est similaire à celui du dispo- sitif de la figure 2. (c) Si au démarrage du moteur à combustion interne, la tension de la batterie 4 diminue considéra- blement et les signaux des capteurs 9 et 11 n'atteignent pas les valeurs prédéterminées, il est déterminé que la batterie ne peut plus servir Par exemple, si la résistance interne de la batterie, calculée à partir de la sortie du capteur est au moins 1,5 fois supérieure à la résistance inférieure nominale, il est établi que la batterie n'est plus en ordre de marche. Dans les exemples d'un dispositif de diagnostic de circuit de charge des figures 2 et 4, au moins un capteur est prévu pour obtenir une partie des données d'état du circuit de charge Mais dans les cas o il suffit de détecter les défaillances de production d'élec- tricitf par la génératrice, le manque de régulation de la tension de sortie et la déconnexion électrique de la batterie par rapport au redresseur, un autre exemple d'un dispositif représenté sur la figure 5 peut convenir. Avec ce dispositif, le diagnostic de circuit de charge est posé par exemple de la manière suivante: (a) Si la tension produite est maintenue au-dessous de 10 V pendant au moins 5 secondes avec le moteur fonctionnant normalement, il est établi que la génératrice ne fonctionne pas. (b) Si la tension produite reste supérieure à 16 V pendant au moins 6 secondes avec le moteur fonction- nant normalement, il est établi que le régulateur ne fonctionne pas. (c) Si la différence entre la tension produite et la tension de la batterie reste supérieure à 1,5 V pendant 7 au moins 5 secondes, il est établi que le circuit de charge est hors de service, car la batterie est déconnectée électriquement de la borne de sortie du redresseur. Dans le dispositif représenté sur la figure 5, la tension produite et la tension au point neutre de l'induit sont utilisées, mais la tension à la seconde borne de sortie 22 du redresseur et la tension à une borne de sortie de phase de l'induit peuvent être utilisées. Comme cela ressort de la description ci-dessus, et selon l'invention, les données d'état en plusieurs points du circuit de charge sont fournies au microcalculateur, avec la période prédéterminée et les valeurs actuelles ainsi que les variations avec le temps de ces valeurs sont utilisées pour contrôler le circuit de charge Par conséquent, lorsqu'un dérangement apparaît dans le circuit de charge, ses symptômes et sa localisation 8 2528583 peuvent être détectés avec précision Ainsi, selon l'invention, l'apparition de dérangements dans le circuit de charge est évitée et ce circuit peut être contrôlé facilement. Etant donné que le microcalculateur est solidaire de la génératrice, l'espace disponible peut être utilisé de façon efficace Cela doit être apprécié considérablement en pratique. REVENDICATIONS 1 Dispositif de diagnostic de circuit de charge, comprenant une génératrice ( 1) entraînée par un moteur à combustion interne; un redresseur ( 2) destiné à redresser la tension de sortie de la génératrice; un régulateur de tension qui commande la génératrice de manière que sa sortie ait une valeur prédéterminée, et une batterie d'accumulateurs ( 4) qui est chargée par la tension de sortie du redresseur, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un microcalcu- lateur ( 7) de diagnostic de circuit de charge destiné à lire a une fréquence prédéterminée, au moins des données représentant là tension aux bornes de ladite batterie et des données-représentant la tension-produite par ladite génératrice pour diagnostiquer ledit circuit de charge et une unité d'affichage ( 8) destinée à afficher les résultats du diagnostic effectué par ledit microcalculateur. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit microcalculateur ( 7) fait partie intégrante de ladite génératrice. 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un capteur ( 11)> destiné à émettre des données représentant les conditions électrochimiques de ladite batterie, pour ledit micro- calculateur. 4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif ( 9) destiné à produire des données représentant les courants de charge et de décharge de ladite batterie, et émettant lesdites données vers ledit microcalculateur. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un capteur ( 11) destiné à émettre des données représentant une condition électrochimique de ladite batterie pour ledit microcalculateur. 6 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit microcalculateur génératrice.