Brevet FR2563668A1 — publié le 19851031

La présente invention concerne les dispositifs de mesure et a notamment pour objet un dispositif de formation des impulsions d'un capteur de la vitesse de déplacement d'un objet à contrôler. On entend ici par "objet à contrôler" toute pièce mobile faisant partie d'un mécanisme et dont on veut mesurer la vitesse ou la fréquence de déplacement, par exemple une crémaillère, l'organe de traction d'un covoyeur ou bien une roue d'automobile, L 'invention s'applique en particulier à la mesure des vitesses angulaires des roues dans les freins à dispositif antiblocage d'automobile Afin de rendre efficace le fonctionnement, par exemple, d'un dispositif antiblocage, la vitesse angulaire de l'objet en rotation (roue) doit être mesurée, dans une plage étendue de valeurs et avec un retard aussi minimal que possible.Pour réduire la durée de conversion des signaux impulsionnels des capteurs de fréquence (voir, par exemple, R.M. Trakhtenberg, B.A. Staroverov : "Induktsionny chastotny datchik uglovoi skorosti", "Pribory i sistemy upravlenia", 1970, NO 7) en une grandeur équivalente à la vitesse de rotation, on peut augmenter la fréquence de sortie du capteur. On peut obtenir cette augmentation en utilisant plusieurs canaux parallèles de prélèvement des informations relatives à la vitesse de rotation . Les impulsions engendrées dans ces canaux à une fréquence proportionnelle à la vitesse angulaire de l'objet en rotation doivent décalées en phase l'une par rapport à l'autre et l'obtention d'une fréquence de sortie supérieure à celle des impulsions d'un canal d'information donné nécessite une formation appropriée des impulsions de sortie. On connait déjà un dispositif de formation des impulsions d'un capteur de déplacement (voir l'ouvrage de O.V. Slezhanovsky, A.V. Birjukov, V.M. Khutoretsky "Ustroistva unifitsirovannoi blochnoi sistemy regulirovania diskretnogo tipa UBSR-D", M., Energia, 1975, p. 86), lequel dispositif effectue un quadruplage de la fréquence des signaux issus d'un capteur à deux canaux et déphasés de 900 l'un par rapport à l'autre, détermine le sens de rotation de l'objet à contrôler et forme des impulsions de durée nécessaire. Le dispositif comprend : un déchiffreur de l'état du capteur à deux canaux, constitué par quatre circuits "ET" de façon que : l'une des entrées d'un premier circuit "ET" soit attaquée par un signal direct provenant du premier canal du capteur et que l'autre entrée de ce circuit "ET" soit attaquée par un signal inversé en provenance du deuxième canal du capteur ; que l'une des entrées d'un deuxième circuit "ET" soit attaquée par un signal direct provenant du premier canal du capteur et que son autre entrée le soit par un signal direct provenant du deuxième canal du capteur ; que l'une des entrées d'un troisième circuit ÉT" soit attaquée par un signal inversé provenant du premier canal du capteur, et son autre entrée, par un signal direct provenant du deu xiême canal ducapteur t que l'une des entrées d'un quatrisme circuit "ET" soit attaquée par un signal inversé provenant du premier canal du capteur, et son autre en trée, par un signal inversé provenant du deuxième canal du capteur ; un formateur d'impulsions de rotation en avant, constitué par deux éléments de mémoire (notamment deux bascules à entrées de mise en position) et par quatre circuits. "ET", l'entrée de mise en position "1" d'une première bascule étant branchée sur la sortie du premier circuit "ET du déchiffreur, et l'entrée de mise en position "O" de ladite première bascule, sur la sortie du troisième circuit t'ETw du déchiffreur, l'entrée de mise en position "1" d'une deuxième bascule étant branchée sur la sortie du deuxième circuit "ET du déchiffreur, et l'entrée de mise en position "O" de ladite deuxième bascule, sur la sortie du quatrième circuit "ET" du déchiffreur, l'une des entrées d'un premier circuit "ET" du formateur étant branchée sur la sortie du premier circuit "ET" du déchiffreur, et son autre entrée, sur la sortie inverse de la deuxième bascule, l'une des entrées d'un deuxième circuit "ET" du formateur étant branchée sur la sortie du deuxième circuit "ET" du déchiffreur, et son autre entrée, sur la sortie directe de la première bascule, l'une des- entrées d'un troisieme circuit "ET" dudit formateur étant branchée sur la sortie du troisième circuit "ET" du déchiffreur, et son autre entrée, sur la sortie directe de la deuxième bascule, l'une des entrees d'un quatrième circuit "ET" dudit formateur étant branchée sur la sortie du quatrième circuit "ET" du déchiffreur, et son autre entrée, sur la sortie inverse de la première bascule ; ainsi qu'un formateur d'impulsions de sortie. Le quadruplage de la fréquence du signal provenant du capteur est nécessaire pour rendre sa conversion ultérieure suffisamment rapide, et la détermination du sens de rotation de l'objet à contrôler est très importante pour qu'on puisse prévenir une détermination erronée de la vitesse de rotation lorsque celle-ci change de sens, ce qui se produit, par exemple, quand les roues sont bloquées par les freins et que le vehicule continue de se déplacer par inertie.Dans le cas considéré, la vitesse de la roue peut varier entre des valeurs voisines de zéro, dans les deux sens de rotation, la détermination de la vitesse de la roue suivant la fréquence du signal fourni par le capteur de vitesse pouvant conduire à des résultats erronés si l'on ne tient pas compte du sens de rotation (erreur de 100% et plus). Cette erreur peut être réduite sensiblement en recourant à un moyen d'inhibition de la formation de signaux impulsionnels lors de la rotation de la roue dans le sens inverse, ce qui est le cas dans le dispositif considéré.Mais ce dispositif, lui aussi, ne permet pas d'éliminer complètement l'incon vénient consistant en la formation d'un nombre erroné de fausses impulsions dans la gamme des faibles vitesses de rotation de la roue, entrainant une fausse détermination de la vitesse de la roue. Une série d'études expérimentales ont montré que, lors du blocage de la roue et de la diminution de sa vitesse de rotation jusqu'à zéro, aux signaux provenant du capteur et dont la période s'accroît progressivement se superpose un parasitede courte durée par rapport à la durée de la période du signal. Ceci s'explique, d'une part, par les fluctuations du moment de freinage et de la force de freinage, dues aux variations de courte duree du sens de rotation de la roue lors du freinage, et d'autre part, par les vibrations transversales de la roue lors du blocage et par lesparasites de courte durée dus aux variations de l'intervalle du capteur. Cette derniere circonstance est très importante quand les capteurs sont des capteurs de fréquence à induction, qui sont les capteurs de vitesse de rotation les plus répandus. La figure 2 représente des diagrammes temporels illustrant le fonctionnement du dispositif connu et établis pour le cas (généralisé) de ce genre de signaux provenant du capteur de vitesse. La séquence définitivement formée des impulsions de sortie du dispositif connu (figure 2, réf. 48) montre que l'apparition de parasites de courte durée quand la période des signaux d'entrée du capteur à deux canaux est relativement importante, provoque la formation de fausses impulsions de sortie. Dans une série de cas, cela peut affecter le fonctionnement de l'ensemble du système de commande automatique.Par exemple, une détermination erronée de la vitesse de la roue peut être perçue par le système de freinage protégé contre le blocage des roues, comme un accroissement de la vitesse de la roue en raison de leur déblocage, ledit système élaborant alors un signal erroné provoquant un nouveau freinage et par conséquent un blocage encore plus fort de ladite roue. En d'autres termes, une fausse détermination de la vitesse de la roue lors de son blocage au cours du freinage, c'est-à-dre dans la gamme des valeurs faibles et "zéro" de la vitesse de la roue alors que la véhicule se déplace à une vitesse différente de zéro, se traduit par une baisse de l'efficacité du freinage, d'ot une stabilité et une maniabilité altérées du véhicule pendant le freinage. L'invention vise donc un dispositif de formation des impulsions d'un capteur à deux canaux sensible à la vitesse de déplacement d'un objet à contrôler, qui permettrait d'améliorer la précision de mesure de la vitesse de déplacement, grâce à un filtrage de l'information discrète correspondant aux faux signaux lors du déplacement en avant de l'objet à contrôler. Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'un dispositif de formation des impulsions d'un capteur à deux canaux sensible à la vitesse de déplacement d'un objet à contrôler, du type comprenant, reliés en série, un déchiffreur engendrant à sa sortie des signaux dont chacun correspond à l'une de quatre combinaisons possibles des signaux d'entrée provenant du capteur de vitesse de deplacement, un formateur d'impulsions lors du déplacement en avant de l'objet à contrôler, ainsi qu'un formateur d'impulsions de sortie, caractérisé, selon l'invention, en ce que le formateur d'impulsions lors du déplacement en avant de l'objet à contrôler comprend un circuit de filtrage des faux signaux lors dudit déplacement en avant, lequel circuit est constitué par quatre bascules reliées par leurs entrées homologues aux sorties correspondantes du formateur d'impulsions lors du déplacement en avant, l'autre entrée de chacune desdites bascules étant reliée à ladite entrée homologue de chaque bascule suivante de manière que ladite autre entrée de la dernière bascule soit reliée à ladite entrée homologue de la première bascule et que l'une des sorties de chacune des bascules soit reliée à l'entrée correspondante du formateur d'impulsions de sortie. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif avec référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est le schéma de principe du dispositif selon l'invention ; et - la figure 2 représente des diagrammes temporels illustrant le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention Le dispositif conforme à l'invention comprend un déchiffreur 1 de l'état d'un capteur ae fréquence à deux canaux (non représenté), lequel déchiffreur est réalisé à base de quatre circuits "ET" 2, 3, 4 et 5 et de deux inverseurs 6 et 7.L'une des entrées du premier circuit "ET" (2) est attaquée par un signal direct en provenance du premier canal A du capteur, l'autre entrée de ce circuit étant attaquée par un signal inversé provenant du deuxième canal B du capteur. L'une des entrées du deuxième circuit "ET" (3) est attaquée par un signal direct en provenance du premier canal A du capteur, son autre entrée étant attaquée par un signal direct en provenance du deuxième canal B du capteur. L'une des entrées du troisième circuit "ET" 4 est attaquée par un signal inversé provenant du premier canal A du capteur, l'autre entrée de ce circuit "ET" étant attaquée par un signal direct en provenance du deuxième canal B du capteur.Enfin, l'une des entrées du quatrième circuit "ET" 5 est attaquée par un signal inversé en provenance du premier canal A du capteur , et son autre entrée, par un signal inversé en provenance du deuxième canal B du capteur. Le dispositif comprend aussi un formateur 8 d'impulsions de rotation en avant, qui se compose de deux bascules 9 et 10 présentant des entrées de mise en position, à savoir, des entrées S et des entrées R1 dénorrnrRes, respectivement, "homologues" et 1,autres", et de quatre circuits "ET" 11, 12, 13, 14, l'entrée S de mise en position "1" de la première bascule 9 étant connectée à la sortie du premier circuit "ET" 2 du déchiffreur, l'entrée R1 de mise en position "O" de ladite première bascule 9 étant connectée à la sortie du troisième circuit "ET" du déchiffreur.L'entrée S de mise en position "1" de la deuxième bascule 10 est connectée à la sortie du deuxième circuit "ET" 3 du déchiffreur, l'entrée R1 de mise en position "O" de ladite deuxieme bascule 10 étant connectée à la sortie du quatrième circuit "ET" 5 du déchiffreur. L'une des entrées du premier circuit "ET" 11 du formateur est connectée à la sortie du premier circuit "ET" 2 du déchiffreur, et l'autre entrée de ce premier circuit "ET" 11 du formateur, à la sortie inverse de la deuxième bascule 10. L'une des entrées du deuxième circuit "ET" 12 du formateur est reliée à la sortie du deuxième circuit "ET" 3 du déchiffreur, et son autre entrée, à la sortie directe de la première bascule 9. L'une des entrées du troisième circuit "ET" 13 du formateur est connectée à la sortie du troisième circuit "ET" 4 du déchiffreur, son autre entrée étant connectée à la sortie directe de la deuxième bascule 10. Enfin, l'une des entrées du quatrième circuit "ET" 14 du formateur est connectée à la sortie du quatrième circuit "ET" 5 du déchiffreur, et son autre entrée, à la sortie inverse de la première bascule 9.Le dispositif comprend également un formateur 15 d'impulsions de sortie et quatre bascules 16, 17, 18 et 19 présentant des entrées de mise en position. L'entrée S de mise en positon "1" de la première bascule 16 est connectée à la sortie du premier circuit "ET" 11 du formateur 8 d'impulsions de rotation en avant, l'entrée R1 de mise en position "0" de cette bascule 16 étant connectée à la sortie du deuxième circuit "ET" 12 de ce même formateur 8. L'entrée S de mise en position "1" de la deuxième bascule 17 est connectee à la sortie du deuxième circuit "ET" 12 du formateur 8 d'impulsions de rotation en avant, entrée R1 de mise en position non de cette bascule 17 étant connectée à la sortie du troisième circuit "ET" -13 dudit formateur 8.L'entrée S de mise en-position "1"-- de la troisième bascule 18 est connectée à la sortie du troisième circuit "ET" 13 du formateur 8 d'impulsions de rotation en avant, l'entrée R1 de mise en position "O" de cette bascule 18 étant connectée à la sortie du quatrième circuit "ET" 14 de ce formateur. L'entrée S de mise en position "1" de la qua trième bascule 19 est connectée à la sortie du quatrième circuit "ET" 14 du formateur 8 d'impulsions de rotation en avant, et l'entrée R1 de mise en position "0" de cette bascule 19, à la sortie du premier circuit "ET" 11 de ce même formateur. L'un des modes possibles de réalisation du formateur 15 d'impulsions de sortie est représente sur la figure 1. Comme représenté, le formateur 15 comprend deux circuits "OU" 20 et 21, deux formateurs 23 et 22 et un circuit "OU" 24. L'une des entrées du premier circuit "OU" 20 du formateur. 15 d'impulsions de sortie est connectée à la sortie directe de la bascule 16, l'autre entrée dudit circuit "OU" 20 étant connectée à la sortie directe de la bascule 17, l'une des entrées du deuxieme circuit "OU" 21 est reliée à la sortie directe de la bascule 18, l'autre entrée dudit circuit "OU" 21 étant reliée à la sortie directe de la bascule 19; l'entrée du formateur 22 est connectée à la sortie du circuit "OU" 20, l'entrée du formateur 23 est connectée à la sortie du circuit "OU" 21, l'une des entrées du circuit "OU" 24 étant connectée à la sortie du formateur 22, l'autre entrée de ce circuit "OU" 24 étant connectée à la sortie du formateur 23. Des entrées auxiliaires, à savoir, les entrées R2 de mise en position "O" de toutes les bascules 9, 10, 16, 17, 18 et 19 sont branchées sur une barre C pour la mise au point préalable du dispositif. Le dispositif pour la formation des impulsions d'un capteur à deux canaux sensible à la vitesse de rotation fonctionne comme suit. Les signaux en provenance du capteur de vitesse arrivent au déchiffreur 1 de l'état du capteur à travers les deux canaux A et B de ce dernier. Les signaux en question sont des suites d'impulsions de fréquence à rapport période-durée égal à 2, les impulsions provenant de l'un desdits canaux étant décalées en phase d'une valeur de 900 par rapport aux impulsions provenant de l'autre canal (réf. 25, 26 de la figure 2). Les quatre combinaisons possibles des potentiels, élevés et faibles, des signaux d'entrée du capteur sont déchiffrées de sorte que le signal-unité n'apparaisse, à un moment donné quelconque, qu'à l'une des quatre sorties du déchiffreur 1 (en l'occurrence, aux sorties des circuits "ET" 2, 3, 4 et 5 (réa. 27-30 de la figure 2). L'objet à contrôler étant en rotation, ledit signal-unité passe de la sortie d'un circuit "ET" à celle d'un autre circuit "ET". Les sorties- du déchiffreur 1 de l'état du capteur à deux canaux sont connectées aux entrées du formateur 8 d'impulsions de rotation en avant La bascule 9 du formateur 8 est mise en jeu par l'impulsion-unité de la première sortie du déchiffreur 1 (circuit "ET" 2, figure 1 ; ref. 27 de la figure 2), et est mise hors jeu à l'apparition de la troisième impulsion à la sortie du déchiffreur 1 (circuit "ET" 4, figure 1; réf. 29 de la figure 2). A la sortie directe de la bascule 9 (ref. 31 de la figure 2) apparait un potentiel élevé autorisant la formation de la deuxième impulsion à l'aide du circuit "ET" 12 (ref. 36 de la figure 2). Le haut potentiel qui apparais à la sortie inverse de la bascule 9 (réf. 32 de la figure 2) autorise la formation de la quatrième impulsion à l'aide du circuit "ET" 14 (réf. 38 de la figure 2), tout cela lors de la rotation en avant de l'objet à contrôler. En présence de la deuxième impulsion à la sortie du circuit "ET" 3 (réf. 28 de la figure 2) et du potentiel élevé d'autorisation de la sortie directe de la bascule 9 (réa. 31 de la figure 2), le circuit "ET" 12 forme la deuxième impulsion lors de la rotation en avant de l'objet à contrôler (réf. 36 de la figure 2). Ainsi, le fonctionnement du formateur 8 d'impulsions de rotation en avant de l'objet à contrôler est basé sur le fait que, lors de la rotation en avant dudit objet, la deuxième impulsion du capteur de vitesse (réf.28), c'est-à-dire la- combinaison, dite "deuxième", des états des deux canaux d'information du capteur, doit se trouver, dans le temps, entre les première (réf. 27) et troisieme (réf. 29) impulsions du capteur, ou plus exactement entre les états des canaux d'information qui se sont produits lors des première et troisième impulsions du capteur pendant la rotation en avant de l'objet à contrôler. Lors de la rotation en sens inverse de l'objet à contrôler, la succession des états des deux canaux du capteur change. Dans ce cas, l'état caractérisant la deuxième impulsion du capteur lors de la rotation en avant a lieu après l'état caractérisant la troisième impulsion lors de la rotation en avant. Pour plus de clarté, la figure 2 représente les impulsions de sortie du déchiffreur 1 (ref. 27-30) numérotées de la même manière pour les états analogues des canaux, survenus lors de la rotation en avant et de la rotation en sens inverse. Dans ce dernier cas, le haut potentiel produit à la sortie directe de la bascule 9, c'est-à-dire le potentiel autorisant la formation de la deuxième impulsion (réf. 31), ne coïncide pas dans le temps avec la deuxième impulsion apparue à la sortie du circuit "ET" 3 du déchiffreur 1 (réf. 28), et à la sortie du circuit "ET" 12 (ref. 36) du formateur 8 d'impulsions de rotation en avant apparat un faible potentiel, c'est-à-dire qu'aucun signal impulsionnel n'est formé lors de la rotation en sens inverse de l'objet à contrôler. De même, la bascule 10 mise en jeu par les impulsions de la deuxième sortie du déchiffreur 1 (réf.28) et mise hors jeu par les impulsions de la quatrième sortie dudit déchiffreur (réf. 30), produit à sa sortie directe un haut potentiel (réa, 33) autorisant la formation de la troisième impulsion à l'aide du circuit "ET" 13 (réf. 37) lors de la rotation en avant, et, à sa sortie inverse (réf. 34), un signal autorisant la formation de la première impulsion à l'aide du circuit tETt il lors de la rotation en avant (réf. 35). L'impulsion-unité provenant de la sortie du circuit "ET" il (réf. 35) met en jeu la bascule 16et met hors jeu la bascule 19. L'impulsion-unité en provenance de la sortie du circuit "ET" 12 (réf. 36) met en jeu la bascule 17 et met hors jeu la bascule 16. L'impulsion-unité provenant de la sortie du circuit "ET" 13 (réf. 37) met en jeu la bascule 18 et met hors jeu la bascule 17. L'impulsion-unité produite à la sortie du circuit "ET" 14 met en jeu la bascule 19 et met hors jeu la bascule 18. Il en résulte que le signal-unité passe successivement de la sortie directe de la bascule 16 (rif. 39) à la sortie directe de la bascule 17 (rif. 40), ensuite à la sortie directe de la bascule 18 (rif. 41), puis à la sortie directe de la bascule 19 (réf. 42) pour revenir enfin à la sortie directe de la bascule 16 (ref. 39). Les signaux provenant des sorties directes des bascules 16, 17, 18 et 19 (réf. 39-42) arrivent au formateur 15 d'impulsions de sortie, dont l'une des variantes de réalisation possibles est représentée sur la figure 1. Les signaux provenant des sorties directes des bascules 16 (réf. 39) et 17 (réf. 41) sans se croiser dans le temps arrivent aux entrées du circuit "OU" 20, tandis que les signaux délivrés par les sorties directes des bascules 18 et -19 (réf. 40 et 42) se présentent aux entrées du circuit "OU" 21. Les signaux en provenance des sorties des circuits "OU"20(réf. 43) et 21 (réf. 44) arrivent aux entrées des formateurs 22 et 23. Les sorties des formateurs 22 (réf. 45) et 23 (réf. 46) produisent des impulsions de durée necessaire, qui sont appliquées aux entrées du circuit "OU" 24. La sortie du circuit OU 24 (réf. 47) produit des impulsions à une fréquence quadruplée par rapport a la fréquence d'entrée du capteur de vitesse de rotation. La figure 2 (rée. 48) représente les impulsions de sortie du dispositif dépourvu des quatre bascules 16, 17, 18 et 19 introduites conformément à l'invention. En comparant les diagrammes 47 et-48 de la figure 2, on se rend bien compte de la suppression des parasites impulsionnels à la sortie du dispositif. Ainsi, le dispositif conforme à l'invention réduit sensiblement l'influence des parasites impulsionnels et supprime la formation des fausses impulsions de vitesse de rotation. REVENDICATION Dispositif pour la formation des impulsions d'un capteur à deux canaux sensible à la vitesse de déplacement d'un objet à contrôler, du type comprenant, reliés en série: un déchiffreur produisant à sa sortie des signaux dont chacun correspond à l'une de quatre combinaisons possibles des signaux fournis à son entrée par le capteur de vitesse de déplacement ; un formateur d'impulsions de déplacement en avant de l'objet à contrôler; ainsi qu'un formateur d'impulsions de sortie, caractérisé en ce que le formateur (8) d'impulsions de déplacement en avant de l'objet à contrôler comprend un circuit de filtrage des faux signaux lors dudit déplacement en avant, ce circuit de filtrage étant constitué par quatre bascules (16 à 19) reliées par leurs entrées homologues aux sorties correspondantes du formateur d'impulsions (8) lors dudit déplacement en avant, l'autre entrée de chacune desdites bascules étant reliée à ladite entrée homologue de chaque bascule suivante de manière que ladite autre entrée de la dernière bascule soit reliée à ladite entrée homologue de la première bascule et que l'une des sorties de chacune des bascules soit reliée à l'entrée correspondante du formateur d'impulsions de sortie (15).