Brevet FR2563168A1 — publié le 19851025

La présente invention se rapporte en général à des systèmes de réglage de la vitesse de véhiculeset en particulier à un circuit perfectionné d'entrée pour une unité de réglage électronique de la vitesse d'un véhicule. Les unités de réglage de la vitesse de véhicules sont largement connues dans la technique et sont adaptées à maintenir un véhicule à une vitesse constante prédéterminée malgré des charges variables du moteur, telles qu'elles sont imposées par la forme de la route ou le vent. Du fait de leur fiabilité, de leur précision et de leur faible prix, les unités de réglage de la vitesse d'un véhicule actionnées par un fluide sont devenues le facteur dominant sur le marché. De telles unités de réglage de la vitesse utilisent typiquement la dépression au collecteur du moteur du véhicule en tant que force d'actionnement. La dépression est sélectivement fournie à un soufflet connecté à la tringlerie du papillon de commande des gaz pour ainsi augmenter ou diminuer la position du papillon pour avancer ou retarder la vitesse du véhicule. L'unité de réglage d'un tel système compare typiquement un signal représentant la vitesse réelle du véhicule à un signal représentant la vitesse souhaitée du véhicule et ajuste le niveau de dépression fournieau soufflet, en conséquence. Fréquemment, des circuits électroniques de réglage sont utilisés pour régler l'alimentation en dépression au soufflet. Cependant, de tels circuits électroniques de réglage sont sujetsà un fonctionnement peu fiable ou à une panne à cause de la quantité importante de bruit électrique présent dans le moteur du véhicule. Ce bruit est typiquement produit par le système d'allumage du véhicule et peut affecter de manière néfaste le signal représentant la vitesse réelle du véhicule. En conséquence, il serait souhaitable de produire un circuit d'entrée pour l'unité de réglage électronique de la vitesse du véhicule, qui résiste à de tels signaux parasites de bruit. La présente invention se rapporte à un circuit perfectionné d'entrée pour une unité de réglage électronique de la vitesse d'un véhicule. Une bobine de capteur du courant d'allumage est adaptée à ce qu'un signal de différence de tension y soit induit à chaque fois qu'une impulsion d'allumage est produite par le moteur du véhicule. Les signaux de bruit électrique produitspar le moteur du véhicule apparaissent comme des signaux en mode commun à travers la bobine de capteur de courant d'allumage. La bobine de capteur de courant d'allumage est connectée à chaque extrémité à un condensateur, dont tous deux sont connectés au potentiel de la masse. Les extrémités de la bobine de capteur de courant d'allumage sont de plus connectées aux entrées d'un amplificateur différentiel. Les condensateurs apparaissent en un circuit en série avec la bobine de capteur de courant d'allumage pour les signaux de différence de tension et en conséquence produisent un accord de son inductance. Cependant, les condensateurs apparaissent en parallèle l'un avec l'autre pour le potentiel de la masse par rapport aux signaux de bruit en mode commun, produisant ainsi un rejet du bruit à haute fréquence pour le circuit d'entrée. L'amplificateur différentiel rejette de plus les signaux de bruit en mode commun appliqués à ses entrées. La présente invention a pour objet un circuit perfectionné d'entrée pour une unité de réglage électronique de la vitesse d'un véhicule. La présente invention a pour autre objet un tel circuit d'entrée ayant une bonne capacité de rejet de signaux de bruit en mode commun. La présente invention a pour autre objet un tel circuit d'entrée comprenant un amplificateur différentiel. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels: - la figure 1 est un schéma d'un circuit perfectionné d'entrée pour une unité de réglage électronique de la vitesse d'un véhicule selon la présente invention; - la figure 2 est un schéma d'une partie d'un premier autre mode de réalisation du circuit perfectionné d'entrée de la figure 1; et - la figure 3 est un schéma d'une partie d'un autre mode de réalisation du circuit perfectionné d'entrée illustré sur la figure 1. En se référant maintenant à la figure 1, elle illustre un circuit perfectionné d'entrée pour une unité de réglage électronique de la vitesse d'un véhicule (non représentée). Le circuit d'entrée est adapté à produire un signal représentant la vitesse réelle du véhicule appliqué à l'unité de réglage électronique de la vitesse du véhicule. Une bobine de capteur de courant d'allumage est prévue, qui est adaptée à être enroulée sur une bague en fer ou en ferrite ou autre noyau toroidal (non représenté), d'une manière décrite et illustrée dans la demande de brevet US an cours nO 542.560 déposée le 18 Octobre 1983, qui est indiquée ici à titre de référence. Lorsque la bague est disposée autour d'un câble d'alTumagae dans le moteur du véhicule, une différence de tension est induite dans la bobine de capteur du courant d'allumage 10 à chaque fois qu'une impulsion d'allumage est produite dans le câble d'allumage par le système d'allumage du véhicule. Ainsi, la bobine de capteur de courant d'allumage 10 produit un signal pulsatoire de tension électrique qui est proportionnel, en fréquence, à la vitesse réelle du moteur du véhicule. La bobine 10 de capteur de courant d'allumage est typiquement connectée par deux conducteurs 11 au circuit d'entrée de l'unité de réglage électronique de la vitesse du véhicule. Les conducteurs 11 s'étendent typiquement en configuration en paire torsadée autour du moteur du véhicule à partir de la bobine 10 de capteur de courant d'allumage jusqu'au circuit d'entrée. Le circuit d'entrée comprend une résistance 12, une résistance 14, un condensateur 16, un condensateur 18, une résistance 20 et une résistance 22, tous étant connectés en série entre une source de tension positive + Vs et le potentiel de la masse. Un conducteur 11 connecté à la bobine de capteur de courant d'allumage est connecté à la jonction entre la résistance 14 et le condensateur 16 tandis que l'autre conducteur 11 connecté à la bobine de capteur de courant d'allumage 10 est connecté à la jonction entre le condensateur 18 et la résistance 20. La jonction entre le condensateur 16 et le condensateur 1-8 est connectée au potentiel de la masse et également à l'anode d'une diode 24. La cathode de la diode 24 est connectée à la jonction entre les résistances 12 et 14 et également à l'entrée directe d'un amplificateur différentiel 26. L'entrée inverse de l'amplificateur différentiel 26 est connectée à la jonction entre les résistances et 22 et également à l'anode d'une diode de Schottky 28. La cathode de la diode de Schottky 28 est connectée à la source de tension +Vs. La sortie de l'amplificateur différentiel 26 est connectéepar un condensateur 30 au potentiel de la masse. La sortie de l'amplificateur différentiel 26 est également connectée à l'entrée d'un circuit multivibrateur monostable conventionnel 32. La sortie du circuit multivibrateur monostable 32 est connectée par une résistance 34 à un condensateur 36 et à un condensateur 38. Le condensateur 36 est connecté au potentiel de la masse tandis que le condensateur 38 est connecté par un interrupteur unipolaire à une seule direction 40 au potentiel de la masse. La résistance 34 est de plus connectée à la jonction entre l'anode d'une diode 42, une résistance 44 et la cathode d'une diode 46.La cathode de la diode 42, la résistance 44 et l'anode de la diode 46 sont toutes connectées à la jonction entre un condensateur 48 et un condensateur 50. Le condensateur 48 est connecté au potentiel de la masse candis que le condensateur 50 est connecté à l'entrée de signaux de vitesse réelle du véhiculo de l'unité de réglage électronique de la vitesse du véhicule (non représentée). Les éléments de circuit 34 à 50 ci-dessus décrits forment un réseau de filtrage qui est décrit en détail dans la demande de brevet précédemment indiquée. L'interrupteur 40 est prévu pour inclure ou exclure sélectivement le condensateur 38 dans le réseau de filtrage. Lorsque l'interrupteur 40 est fermé, la capacité effective est accrue, produisant ainsi une réponse un peu plus lente dans le réseau de filtrage aux signaux de grandeur changeante. Cette réponse plus lente est souhaitable dans certains cas, comme dans des véhicules ayant une transmission automatique, en opposition à une transmission manuelle. Les résistances 12, 14, 20 et 22 sont prévues pour appliquer des signaux de polarisation aux entrées de l'amplificateur différentiel 26 à des niveaux prédéterminés de tension définissant une gamme de tension. On a trouvé qu'il était souhaitable de choisir les résistances 12 et 22 de valeur égale et de plus de choisir les résistances 14 et 20 de valeur égale. De même, les valeurs des résistances 12 et 22 peuvent être choisies pour être assez importantespar rapport aux valeurs des résistances 14 et 20. En choisissant les valeurs des résistances 12, 14, 20 et 22 de cette façon, les entrées inverse et directe de l'amplificateur différentiel 26 seront polarisées à des niveaux de tension plus faible que et supérieur à respectivement, la moitié du niveau de tension de l'alimentation en tension +Vs, d'une grandeur prédéterminée relativement petite. Les diodes 24 et 28 sont prévues pour limiter les niveaux de tension appliqués aux entrées directe et inverse respectivement de l'amplificateur différentiel 26. Ainsi, la tension minimale qui peut être appliquée à l'entrée directe sera une tension négative d'une grandeur égale à la tension requise pour polariser la diode 24 en direct (typiquement 0,6 volt) en-dessous du potentiel de la masse. De même, la tension maximale qui peut être appliquée à l'entrée directe sera une tension positive d'une grandeur égale à la tension requise pour polariser la diode de Schottky 2B en direct (typiquement 0,2 volt) au-dessus du niveau de la source de tension +Vs. En fonctionnement, lorsqu'une impulsion d'allumage est produite dans le câble d'allumage par le système d'allumage du véhicule, une différence de tension est induite à travers la bobine de capteur de courant d'allumage 10. Lescondensateursl6 et 18 forment un circuit avec la bobine de capteur de courant d'allumage 10 et produisent un accord de son inductance. Ainsi, les condensateurs 16 et 18 apparaissent en série à travers la bobine de capteur de courant d'allumage 10 par rapport au signal induit de différence de tension. En conséquence, un signal sinusoidal "oscillant" de différence de tension, d'une grandeur diminuant exponentiellement, sera produit à travers la bobine de capteur de courant d'allumage 10 à chaque fois qu'une impulsion d'allumage sera produite. Comme on l'a décrit ci-dessus, les extrémités de la bobine de capteur de courant d'allumage 10 sont connectées par les conducteurs 11 et les résistances 14 et 20 aux entrées directe et inverse respectivement de l'amplificateur différentiel 26. Comme les entrées de l'amplificateur différentiel 26 sont polarisées à des niveaux prédéterminés de tension définissant une gamme de tension, les parties du signal "oscillant" dont la différence de tension est plus importante que la gamme de tension forceront la sortie normalement basse de l'amplificateur différentiel 26 à passer à l'état haut. Le condensateur 30 filtre le signal à la sortie de l'amplificateur différentiel 26 de façon qu'une seule impulsion soit appliquée à l'entrée du circuit multivibrateur monostable 32 pour chaque impulsion d'allumage. Comme on l'a mentionné ci-dessus, un bruit électrique non souhaitable est souvent produit par un moteur de véhicule, lequel bruit peut provoquer un fonctionnement non fiable ou une panne de l'unité de réglage de vitesse en déformant le signal de vitesse réelle du véhicule. Malgré leur configuration en paire torsadée, les conducteurs 11 reliant la bobine de capteur de courant d'allumage 10 au circuit d'entrée de l'unité de réglage électronique de la vitesse du véhicule sont vulnérables à ce bruit, car ils sont relativement longs et s'étendent nécessairement autour du moteur du véhicule. Cependant, une caractéristique de ce bruit électrique réside dans le fait que des signaux virtuellement identiques de bruit seront produits simultanément à chacun des conducteurs 11. Ainsi, les signaux de bruit sont des signaux en mode commun par rapport aux condensateurs 16 et 18. Les condensateurs 16 et 18 apparaissent en parallèle l'un avec l'autre par rapport à ces signaux de bruit en mode commun, car chacun est connecté au potentiel de la masse. La capacité effective accrue produit un court circuit pour certainesdes composantes à haute fréquence des signaux de bruit vers le potentiel de la masse. De manière plus importante cependant, comme les signaux en mode commun sont superposés sur les signaux de différence de tension et appliqués aux entrées de l'amplificateur différentiel 26, les signaux de bruit auront peu d'effet, s'ils en ont, sur le signal à la sortie de l'amplificateur différentiel 26. Cela est dû au fait que l'amplificateur différentiel 26, comme on le sait bien, ne répond qu'aux signaux d'entrée ayant des niveaux différents de tension. Les diodes 24 et 28 forment un moyen de blocage de signaux pour les entrées de l'amplificateur différentiel 26, comme on l'a décrit ci-dessus, et les empêche d'être entraînées au-delà de leur gamme-en mode commun. Ainsi, le circuit d'entrée de la présente invention offre un moyen efficace pour rejeter ces signaux de bruit en mode commun. En se référant maintenant à la figure 2, elle illustre'un premier autre mode de réalisation de la présente invention. Comme cela y est illustré, le circuit d'entrée comprend une bobine de capteur de courant d'allumage 52 qui est connectée par deux conducteurs 54 au circuit d'entrée comme on l'a décrit ci-dessus. Le circuit d'entrée comprend un certain nombre de résistances56, 58, 60, 62, 64 et 66 dont toutes sont connectées en série entre une source de tension positive +Vs et le potentiel de la masse. Un conducteur 54 connecté à la bobine de capteur d'allumage 52 est connecté à la jonction entre la résistance 58 et la résistance 60 tandis que l'autre conducteur 54 relié à la bobine de capteur de courant d'allumage 52 est connecté à la jonction entre la résistance 62 et la résistance 64. Un condensateur 68 est connecté entre les deux conducteurs 54. La jonction entre la résistance et la résistance 62 est connectée par un condensateur 70 au potentiel de la masse. La jonction entre la résistance 56 la résistance 58 est connectée à la cathode d'une diode 72 et également à l'entrée directe de l'amplificateur différentiel 26 ci-dessus décrit. L'anode de la diode 72 est connectée au potentiel de la masse. La jonction entre la résistance 64 et la résistance 66 est connectée à l'anode d'une diode de Schottky 74 et également à l'entrée inverse de l'amplificateur différentiel 26. La cathode de la diode de Schottky est connectée à la source de tension +Vs. La sortie de l'amplificateur différentiel 26 est connectée aux éléments de circuit 34 à 50 du réseau de filtrage comme on l'a décrit ci-dessus. En fonctionnement, lorsqu'une impulsion d'allumage est produite dans le câble d'allumage par le système d'allumage du véhicule, une différence de tension est induite à travers la bobine de capteur de courant d'allumage 52. Le condensateur 68 et les résistances et 62 forment un circuit oscillant final avec la bobine 52 de capteur de courant d'allumage. Le condensateur 68 produit l'accord de l'inductance de la bobine de capteur de courant d'allumage 52, produisant ainsi un signal sinusoidal "oscillant" de différence de tension comme on l'a décrit ci-dessus. Les résistances 60 et 62 apparaissent en série pour un tel signal de différence de tension et ont tendance à amortir son "oscillation" de manière considérable. Comme on l'a décrit ci-dessus, les parties du signal "oscillant" qui ont une plus grande différence de tension que la gamme de tension déterminée par le réseau diviseur de tension résistif comprenant les résistances 56 à 66 forceront la sortie normalement basse de l'amplificateur différentiel 26 à passer à l'état haut. Les résistances 60 et 62 apparaissent en parallèle par rapport aux signaux de bruit en mode commun produit aux conducteurs 54. Ainsi, leur valeur de résistance effective est un peu diminuée. Par exemple, si les résistances 60 et 62 sont de valeur égale, leur valeur de résistance effective par rapport aux signaux de bruit en mode commun sera égale à la moitié de cette valeur. Comme les résistances 60 et 62 sont connectées par un condensateur 70 au potentiel de la masse, les composantes à haute fréquence des signaux en mode commun seront mises en court-circuit vers le potentiel de la masse. De plus, les parties restantes des signaux de bruit en mode commun auront peu d'effet sur le signal à la sortie de l'amplificateur différentiel 26 pour les raisons ci-dessus décrites. En se référant maintenant à la figure 3, un second mode de réalisation d'une partie du circuit perfectionné d'entrée de la figure 1 y est illustré.Comme on peut le voir, une bobine de capteur de courant d'allumage 76 à prise au centre est connectée à ses extrémités par deux conducteurs 78 au circuit d'entrée de l'unité de réglage électronique de la vitesse du véhicule. La prise centrale de la bobine de capteur de courant d'allumage 76 est connectée par un troisième conducteur 80 au circuit d'entrée. Le circuit d'entrée comprend une résistance 82, une résistance 84, un condensateur 86, une résistance 88 et une résistance 90, tous étant connectés en série entre une source de tension positive +Vs et le potentiel de la masse. Un conducteur 78 connecté à une extrémité de la bobine de capteur de courant d'allumage 76 est connecté à la jonction entre la résistance 84 et le condensateur 86 tandis que l'autre conducteur 78 connecté à l'autre extrémité de la bobine de capteur de courant d'allumage 76 est connecté à la jonction entre le condensateur 86 et la résistance 88. Le troisième conducteur 80 est connecté par un condensateur 92 au potentiel de la masse. La jonction entre la résistance 82 et la résistance 84 est connectée à la cathode d'une diode 94 et également à l'entrée directe de l'amplificateur différentiel 26 ci-dessus décrit. L'anode de la diode 94 est connectée au potentiel de la masse. La jonction entre la résistance 88 et la résistance 90 est connectée à l'anode d'une diode de Schottky 96 et également à l'entrée inverse de l'amplificateur différentiel 26. La cathode de la diode de Schottky 96 est connectée à la source de tension + Vs. La sortie de l'amplificateur différentiel 26 est connectée aux éléments 34 à 50 ci-dessus décrits du réseau de filtrage. En fonctionnement, lorsqu'une impulsion d'allumage est produite dans le câble d'allumage par le système d'allumage du moteur du véhicule, une différence de tension est induite dans la bobine de capteur de courant d'allumage 76. Le condensateur 86 forme un circuit avec la bobine de capteur de courant d'allumage 76 et produit un accord de son inductance. Le condensateur 92 produit un court-circuit vers le potentiel de la masse pour les composantes à haute fréquence des signaux de bruit en mode commun. Cependant, de manière plus importante, les signaux de bruit en mode commun sont appliqués aux entrées de l'amplificateur différentiel 26 comme on l'a décrit ci-dessus, ayant peu ou pas d'effet sur le signal de sortie. R E V E N D I C A T I O0 N S 1.Circuit d'entrée pour une unité de réglage électronique de la vitesse d'un véhicule ayant un système d'allumage adapté à produire des impulsions de courant électrique à une fréquence proportionnelle à la vitesse du véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen (10) répondant à chaque impulsion de courant du système d'allumage pour produire un signal de différence de tension; un moyen (12, 14, 20, 22) de polarisation pour produire des signaux de polarisation définissant une gamme prédéterminée de tension; et un moyen amplificateur différentiel (26) connecté audit moyen générateur de signaux de différence de tension et audit moyen de polarisation pour produire un signal de sortie lorsque ledit signal de différence de tension dépasse ladite gamme prédéterminée de différence de tension. 2. Circuit selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen générateur de signaux de différence de tension comprend un capteur de courant d'allumage à induction (10). 3. Circuit selon la revendication I caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen connecté audit moyen générateur de signaux de différence de tension pour rejeter les signaux en mode commun superposés sur ledit signal de différence de tension. 4. Circuit selon la revendication 3 caractérisé en ce que le moyen (16, 18) pour rejeter les signaux en mode commun comprend un condensateur connecté entre chaque extrémité du moyen générateur de signaux de différence de tension et un potentiel de la masse. 5. Circuit selon la revendication 3 caractérisé en ce que le moyen pour rejeter les signaux en mode commun comprend une résistance (60, 62) connectées entre chaque extrémité du moyen générateur de signaux de différence de tension et une extrémité d'un premier condensateur, l'autre extrémité du premier condensateur étant connecté au potentiel de la masse. 6. Circuit selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'il comprend de plus un second condensateur (70) connecté entre chaque extrémité du moyen générateur de signaux de différence de tension. 7. Circuit selon la revendication 3 caractérisé en ce que le moyen générateur de signaux de différence de tension comprend un capteur de courant d'allumage à induction à prise au centre (76) et un condensateur (92) connecté entre ladite prise centrale dudit capteur de courant et le potentiel de la masse. 8. Circuit selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de polarisation comprend un réseau diviseur de tension résistif (56-66). 9. Circuit selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de polarisation (24-28) comprend de plus un moyen pour limiter la grandeur des signaux appliqués au moyen amplificateur différentiel. 10. Circuit selon la revendication 9 caractérisé en ce que le moyen de limitation comprend un moyen formant diode connecté entre le moyen amplificateur différentiel et le moyen de polarisation. 11. Circuit selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen pour filtrer le signal à la sortie du moyen amplificateur différentiel de façon qu'un signal de sortie soit produit par ledit moyen amplificateur différentiel pour chaque impulsion de courant du système d'allumage. 12. Circuit selon la revendication 11 caractérisé en ce que le moyen de filtrage comprend un condensateur (30) connecté entre une sortie du moyen amplificateur différentiel et le potentiel de la masse. 13. Circuit selon la revendication 10 caractérisé en ce qu'il comprend de plus une seconde diode connectéeentre l'amplificateur différentiel et le potentiel de la masse.