Brevet FR2628885A1 — publié le 19890922

() RÉPUBLIQUE FRAN AISE N de publication 2 628 885 (à n'utiliser que pour les INSTITUT NATIONAL commandes de reproduction) DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE (D N' d'enregistrement national: 88 03326 PARIS (Int CI': H 01 H 13/70, 37/64; H 02 P 7/67; F 01 P 7/00, 11/16. @ DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1 Date de dépôt 15 mars 1988. ( 13 Demandeur(s): JAEGER. - FR. () Priorité () Inventeur(s): Alain Bernard; Benjamin Eisenberger. _ Date de la mise à disposition du public de la demande: BOPI " Brevets " n 38 du 22 septembre 1989. _ Références à d'autres documents nationaux appa- rentés () Titulaire(s) Mandataire(s): Cabinet Regimbeau, Martin. Schrimpf, Warcoin et Ahner. ( Dispositif de commande de mises en service successives de charges. ) La présente invention concerne un dispositif de com- g 2 63 mande de mises en service successives de N charges, lors de l'apparition d'événements respectivement associés de priorités i),'- ' ordonnées qui comprend une alimentation électrique, N or- ganes capteurs 30, 31. 32 sensibles à l'un des événements, un 7- ', interrupteur 50 commandé par un organe capteur 30 associé pour assurer la mise en service de la charge correspondante -52 reliée entre une première borne 51 de l'interrupteur 50 et 50 vu une première borne 10 de l'alimentation, N - 1 inverseurs 60 lE ment aux N - 1 autres charges 21, 22 et dont l'état est 3 - I commuté par les N - 1 autres organes capteurs 31, 32 lors 31-. . de la détection d'événements respectivement associés. 32 e0 N ILL D Vente des fascicules à l'IMPRIMERIE NATIONALE, 27. rue de la Conventton - 75732 PARIS CEDEX 15 La présente invention concerne le domaine des dispositifs de commande de mises en service successives de plusieurs charges, lors de l'apparition d'événements respectivement associés de priorités ordonnées. La présente invention trouve application, en particulier mais non exclusivement, pour la commande directe de deux systèmes de régulation thermique, à des températures décalées, sans recouvrement des états actifs desdits systèmes. Un exemple précis d'application de la présente invention réside dans la commande des moto-ventilateurs de régulation thermique de radiateurs d'automobiles, dans le cas o l'on recherche deux régimes de refroidissement. La présente invention a pour but de garantir que dès qu'une température minimale est détectée, l'une et une seule des charges (par exemple l'un et un seul des moto-ventilateurs de régulation thermique dans l'exemple précité) est mise en service; c'est-à-dire qu'à partir du moment o la température minimale est détectée l'une des charges est alimentée, sans qu'à aucun moment il y ait alimentation simultanée de deux charges, ni absence d'alimentation d'au moins une charge. Les dispositifs de commande jusqu'ici proposés ne donnent aucunement satisfaction sur ce point. La présente invention vient améliorer la situation en proposant un dispositif de commande de mises en service successives de N charges, lors de l'apparition d'événements respectivement associés de priorités ordonnées, caractérisé par le fait qu'il comprend - un circuit d'alimentation électrique à deux bornes, - N organes capteurs sensibles respectivement à l'un des événements, - un interrupteur ouvert au repos et adapté pour être fermé lors de la détection de l'événement de plus faible priorité par un organe capteur associé pour assurer la mise en service de la charge correspondante reliée entre une première borne de l'interrupteur et une première borne de l'alimentation, - N - I inverseurs à une entree et deux sorties dont l'entrée est reliée à une première sortie en position de repos et à la seconde sortie en position de travail, associés respectivement aux N - 1 autres charges et dont l'état est commuté de la position de repos à la position de travail par les N - 1 autres organes capteurs lors de la détection d'événements respectivement associés, - la connexion des N - I inverseurs étant telle que chaque charge associée à un inverseur est reliée entre la seconde sortie de cet inverseur et la première borne de l'alimentation, 10. la première sortie de l'inverseur associé à l'organe capteur détectant l'événement de seconde priorité est reliée à la seconde borne de l'interrupteur tandis que la première sortie de chaque inverseur associé à un organe capteur détectant un événement de priorité supérieure, s'il en existe, est reliée à l'entrée d'un inverseur associé à l'organe capteur détectant l'événement de priorité respectivement inférieure, et que l'entrée de l'inverseur associé à l'organe capteur détectant l'événement de plus forte priorité est reliée à la seconde borne de l'alimentation. Comme cela sera explicité par la suite l'interrupteur garantit la mise en service de la charge associée dès que l'événement de plus faible priorité est détecté par l'organe capteur associé. De plus, le ou les inverseur(s) assure(nt) la mise en service successive de la ou des autre(s) charge(s), tout en interrompant simultanément la mise en service de la charge antérieure concernée, au fur et à mesure de la détection des événements par les organes capteurs associés. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels - la figure I représente représente une vue schématique en position de repos d'un dispositif de commande conforme à une première variante de réalisation de la présente invention, - la figure 2 représente une vue du même dispositif après détection d'un événement de plus faible priorité, - la figure 3 représente une vue similaire du même dispositif après détection d'un événement de seconde priorité, - la figure 4 représente un schéma illustrant la mise en service des différentes charges, et, - la figure 5 représente une vue schématique en position de repos d'un dispositif conforme à une seconde variante de réalisation de la présente invention. On va maintenant décrire le mode de réalisation du dispositif de commande conforme à la présente invention, illustré sur les figures 1 à 3 annexées, dans le cadre d'une application, préférentielle mais non limitative, à la commande des moto-ventilateurs de régulation thermique des radiateurs d'automobiles. Le dispositif illustré sur les figures I à 3 est conçu pour. permettre deux régimes de refroidissement en fonction de la température détectée. A cet effet, le dispositif comprend deux moto-ventilateurs 20, 21, de forçage du refroidissement du moteur automobile, travaillant à des vitesses différentes, ou encore deux enroulements 20, 21 d'un même moteur remplissant une fonction équivalente. Le dispositif de commande illustré sur les figures I à 3 comprend par ailleurs un circuit d'alimentation électrique, deux organes capteurs 30, 31, un interrupteur 50 et un inverseur 60. Le circuit d'alimentation électrique comprend deux bornes , I1 correspondant arbitrairement pour la première borne 10 à la masse, pour la seconde borne 11 à un potentiel positif +Vcc. En variante la première borne 10 du circuit d'alimentation électrique pourrait correspondre au potentiel positif +Vcc alors que la seconde borne 11 correspondrait à la masse. Les organes capteurs 30, 31, sont formés de rondelles cloquantes thermosensibles conçues pour cloquer à des températures décalées. En l'espèce, la première rondelle cloquante 30 est conçue pour cloquer à une température T1i. La seconde rondelle cloquante 31 est conçue pour cloquer à une température T2 supérieure à la température TI. L'interrupteur 50 est ouvert au repos. Il est adapté pour être fermé lors de la détection de la température Tl par la rondelle cloquante 30 associée. A cet effet, l'interrupteur 50 est relié fonction- nellement à la rondelle cloquante 30 par l'intermédiaire d'un piston 40. L'inverseur 60 possède une entrée 61 et deux sorties 62, 63. En position de repos, comme illustré sur la figure 1, l'entrée 61 est reliée à une première sortie 63, tandis qu'en position de travail, comme illustré sur la figure 3, l'entrée 61 est reliée à la seconde sortie 62. La commutation de l'inverseur 60 de la position de repos à la position de travail est commandée par la rondelle cloquante 31 associée, lors de la détection de la température T2. A cet effet, l'inverseur 60 est relié fonctionnellement à la rondelle cloquante 31 par l'intermédiaire d'un piston 41. De préférence, pour minimiser l'encombrement du dispositif, le piston 41 s'étend coaxialement à l'intérieur du piston 40 précité. La première charge 20 est reliée entre la première borne de l'alimentation électrique et la première borne 51 de l'interrupteur 50. La seconde borne 52 de l'interrupteur 50 est reliée à la première sortie 63 de l'inverseur 60. L'entrée 61 de l'inverseur 60 est reliée à la seconde borne Il de l'alimentation électrique. La seconde charge 21 est reliée entre la seconde sortie 62 de l'inverseur 60 et la première borne de l'alimentation électrique. Ainsi, comme cela est représenté sur la figure 1, en position de repos lorsque la température est inférieure aux températures de cloquage TI et T2 des deux rondelles cloquantes 30, 31, aucun des moteurs 20, 21 n'est alimenté. Comme"Sillustré sur la figure 2, lorsque la température est comprise entre les températures Ti et T2 précitées, la première rondelle cloquante 30 se déforme. L'interrupteur 50 est alors fermé. Le premier moteur 20 est donc mis en service. Si la température décroit et tombe en dessous de TI (ou T'I en cas d'hystérésis) la rondelle 30 se décloque. L'interrupteur 50 redevient ouvert et l'alimentation du moteur 20 est interrompue. Si par contre, la température continue à croître et devient supérieure à la température T2, comme illustré sur la figure 3, la rondelle 31 cloque à son tour. L'inverseur 60 bascule alors en position de travail. De ce fait, on obtient simultanément l'interruption de l'alimen- tation du premier moteur 20 (bien que la rondelle 30 reste cloquée) et la mise en service du second moteur 2I. L'état des circuits électriques alors obtenu est illustré sur la figure 3. Lorsque la température redescend en dessous de T2 (ou T'2 en cas d'hystérésis), la rondelle 31 de décloque. L'inverseur 60 repasse alors en position de repos comme illustré sur la figure 2 pour produire simultanément l'interruption de l'alimentation du second moteur 21 et la mise en service du premier moteur 20. L'homme de l'art comprendra aisément à l'examen des figures I à 3 annexées et'de la description qui précède que le dispositif de commande conforme à la présente invention permet par conséquent de garantir la mise en service d'un et d'un seul moteur 20 ou 21 dès lors que la température détectée est supérieure à la température minimale T1. Par ailleurs, la mise en service d'un et d'un seul moteur 26, 21 est garantie quels que soient les phénomènes d'hystérésis définissant les températures de cloquage et de décloquage des rondelles 30 ou 31. On va maintenant évoquer la seconde variante de réalisation illustrée sur la figure 5 annexée. Cette variante de réalisation est conçue pour assurer la mise en service successive de N - 3 charges 20, 21, 22. A cet effet, le dispositif de commande comprend un circuit d'alimentation électrique à deux bornes 10, 11, N = 3 rondelles cloquantes , 31, 32 formant organes capteurs, un interrupteur 50, et N - 1 = 2 inverseurs 60A, 60B à une entrée et deux sorties. L'interrupteur 50 est ouvert au repos. Il est commandé à la fermeture, par l'intermédiaire d'un piston 40, par le cloquage de la rondelle 30 associée. Au repos, l'entrée 61A, 61B des inverseurs 60A, 60B, est reliée à leur première sortie 63A, 63B. L'entrée 61A, 61B, des inverseurs A, 60B, est reliée à leur seconde sortie 62A, 6'2B par le cloquage des rondelles associées 31, 32, par l'intermédiaire de pistons intercalés 41A, 41B. On notera que de façon analogue à la disposition illustrée sur les figures I à 3, les trois pistons 40, 41A, 41B, utilisés dans le cadre de la variante de réalisation illustrée sur la figure 5, sont coaxiaux pour minimiser l'encombrement du dispositif de commande. Le premier moteur 20 est relié entre la première borne 10 du circuit d'alimentation et la première borne 51 de l'inverseur 50. La seconde borne 52 de l'interrupteur 50 est reliée à la première sortie 63A de l'inverseur 60A commandée par la rondelle 31 sensible à la seconde température seuil. L'entrée 61A du même inverseur 60A est reliée à la première sortie 63B de l'inverseur 60B commandé par la rondelle 32 sensible à la troisième température seuil. L'entrée 61B de l'inverseur 60B est reliée à la seconde borne d'alimentation 11. Enfin, le second moteur 21 est relié entre la seconde sortie 62A de l'inverseur 60A et la première borne d'alimentation 10, tandis que le troisième moteur 22 est connecté entre la seconde sortie 62B de l'inverseur 60B et la première borne d'alimentation 10. Ainsi, lorsque la température est inférieure à la première température de cloquage, le dispositif de commande est dans l'état de repos illustré sur la figure 5. Aucun des moteurs 20, 21, 22 n'est alimenté. Lorsque la première rondelle 30 cloque l'interrupteur 55 se ferme et le premier moteur 20 est alimenté. Lorsque la seconde rondelle 31 cloque le premier inverseur A est commuté en position de travail, ainsi on obtient simultanément l'interruption de l'alimentation du premier moteur 20 et la mise en service du seconde moteur 21. Enfin, lorsque la troisième rondelle 32 cloque, le deuxième inverseur 60B est commuté en position de travail. Il commande simultanément l'interruption de l'alimentation du second moteur 21 et la mise en service du troisième moteur 22. Là encore, le dispositif de commande conforme à la présente invention garantit par conséquent qu'à partir du moment o la température est supérieure à la température de cloquage de l'une des rondelles, un et un seul moteur 20, 21 ou 22 est mis en service. La présente invention n'est pas limitée à la commande de la mise en service successive de deux ou trois charges mais s'étend, d'une façon générale, à la mise en service successive de N charges. A cet effet, comme indiqué précédemment, le dispositif de commande doit comprendre - un circuit d'alimentation électrique à deux bornes 10, 11 - N organes capteurs 30, 31, 32... sensibles respectivement à l'un des événements à détecter, - un interrupteur 50 ouvert au repos et adapté pour être fermé lors de la détection de l'événement de plus faible priorité par un organe capteur 30 associé pour assurer la mise en service de la charge correspondante 20 reliée entre une première borne 51 de l'interrupteur et une première borne 10 de l'alimentation, - N - I inverseurs 60 à une entrée 61 et deux sorties 62, 63 dont l'entrée 61 est reliée à une première sortie 63 en position de repos et à la seconde sortie 62 en position de travail, associés respectivement aux. N - I autres charges 21, 22... et dont l'état est commuté de la position de repos à la position de travail par les N - 1 autres organes capteurs 31, 32... lors de la détection d'événements respectivement associés, - la connexion des N - 1 inverseurs 60 étant telle que chaque charge 21, 22 associée à un inverseur 60 est reliée entre la seconde sortie 62 de cet inverseur et la première borne 10 de l'alimentation, la première sortie 63A de l'inverseur 60A associé à l'organe capteur 31 détectant l'événement de seconde priorité est reliée à la seconde borne 52 de l'interrupteur 50, tandis que la première sortie 63B de chaque inverseur 60B associé à un organe capteur 32 détectant un événement de priorité supérieure, s'il en existe, est reliée à l'entrée 61 de l'inverseur associé à l'organe capteur détectant l'événement de priorité respectivement inférieure, et que l'entrée 61B de l'inverseur 60B associé à l'organe capteur 32 détectant l'événement de plus forte priorité est reliée à la seconde borne 11 de l'alimentation. De préférence, les N organes capteurs, l'interrupteur et les N - 1 inverseurs sont logés dans un boîtier unique. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. On notera en particulier que dans le cadre de la présente invention les organes capteurs 30, 31, 32 peuvent être sensibles à des paramètres autres que la température. La nature des paramètres détectés par les différents organes capteurs peut d'ailleurs être différente pour un même dispositif de commande. Les charges 20, 21, 22 peuvent être composées d'autres fonctions électriques que des moteurs. La natures des charges 20, 21, 22 peut d'ailleurs différer pour un même dispositif de commande. R.E V E N D I C A T I O NS 1. Dispositif de commande de mises en service successives de N charges, lors de l'apparition d'événements respectivement associés de priorités ordonnées, caractérisé par le fait qu'il comprend - un circuit d'alimentation électrique à deux bornes (10, 11) - N organes capteurs (30, 31, 32) sensibles respectivement à l'un des événements à détecter, - un interrupteur (50) ouvert au repos et adapté pour être fermé lors de la détection de l'événement de plus faible priorité par un organe capteur (30) associé pour assurer la mise en service de la charge correspondante (20) reliée entre une première borne (51) de l'interrupteur (50) et une première borne (10) de l'alimentation, - N - I inverseurs (60) à une entrée (61) et deux sorties (62, 63) dont l'entrée (61) est reliée à une première sortie (63) en position de repos et à la seconde sortie (62) en position de travail, associés respectivement aux N - I autres charges (21, 22) et dont l'état est commuté de la position de repos à la position de travail par les N - I autres organes. capteurs (31, 32) lors de la détection d'événements respectivement associés, - la connexion des N - I inverseurs étant telle que chaque charge (21, 22) associée à un inverseur (60) est reliée entre la seconde sortie (62) de cet inverseur et la première borne (10) de l'alimentation, 25. la première sortie (63A) de l'inverseur (60A) associé à l'organe capteur (31) détectant l'événement de seconde priorité est reliée à la seconde borne (52) de l'interrupteur (50), tandis que la première sortie (63B) de chaque inverseur (60B) associé à un organe capteur (32) détectant un événement de priorité supérieure, s'il en existe, est reliée à l'entrée 61 de l'inverseur associé à l'organe capteur détectant l'événement de priorité respectivement inférieure, et que l 'entrée (61B) de l'inverseur (60B) associé à l'organe capteur (32) détectant l'événement de plus forte priorité est reliée à la seconde borne (11) de l'alimentation. 2. Dispositif de commande selon la revendication I, carac- térisé par le fait que certains au moins des organes capteurs (30, 31, 32) sont formés de rondelles cloquantes thermosensibles. 3. Dispositif de commande selon l'une des revendications I ou 2, caractérisé par le fait que les organes capteurs (30, 31, 32) sont formés de rondelles cloquantes qui commandent l'interrupteur (50 et les N - I inverseurs (60) par l'intermédiaire de pistons (40, 41) concentriques respectifs. 4. Dispositif de commande selon l'une des revendications I à 3, caractérisé par le fait que les charges (20, 21, 22) sont formées par des enroulements de moteurs électriques. 5. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 4 pour la mise en service successive de deux charges (20, 21) lors de l'apparition de deux événements respectivement associés, caractérisé par le fait qu'il comprend: - un circuit d'alimentation électrique à deux bornes (10, 11), - deux organes. capteurs (30, 31) sensibles respectivement à l'un des événements, - un interrupteur (50) ouvert au repos et adapté pour être fermé lors de la détection de l'événement de plus faible priorité par un premier organe capteur associé (30), pour la mise en service de la première charge (20) correspondante reliée entre une première borne (51) de l'interrupteur et une première borne (10) de l'alimentation, - un inverseur (60) à une entrée (61) et deux sorties (62, 63), dont l'entrée est reliée à une première sortie (63) en position de repos et à la seconde sortie (62) en position de travail, l'inverseur (60) étant commuté de la position de repos à la position de travail par le second organe I1 capteur (31) lors de la détection d'un événement de deuxième priorité, - la connexion de l'inverseur (60) étant telle que la seconde charge (21) est reliée entre la seconde sortie de l'inverseur (62) et la première borne (10) de l'alimentation, la première sortie (63) de l'inverseur (60) est reliée à la seconde borne (52) de l'interrupteur (50) , et l'entrée (61) de l'inverseur (60) est reliée à la seconde borne (11) de l'alimentation. 6. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 4 pour la mise en service successive de deux enroulements de moteur électrique lors de l'apparition de deux températures respectivement associées, caractérisé par le fait qu'il comprend - un circuit d'alimentation électrique à deux bornes (10, 11), - deux rondelles cloquantes (30, 31) sensibles respectivement à l'une des deux températures, - un interrupteur (50) ouvert au repos et adapté pour être fermé lors de la détection de la première température par une première rondelle cloquante (30), pour la mise en service du premier moteur (20) correspondant relié entre une première borne (51) de l'interrupteur et une première borne (10) de l'alimentation, - un inverseur (60) à une entrée (61) et deux sorties(62, 63) dont l'entrée (61) est reliée à une première sortie (63) en position de repos, et à la seconde sortie (62) en position de travail, l'inverseur (60) étant commuté de la position de repos à la position de travail par la seconde rondelle cloquante (31) lors de la détection de la température associée, la connection de l'inverseur (60) étant telle que le second moteur (21) est relié entre la seconde sortie (62) de l'inverseur et la première borne (10) de l'alimentation, la première sortie (63) de l'inverseur est reliée à la seconde borne (52) de l'interrupteur et l'entrée (61) de l'inverseur (60) est reliée à la seconde borne (11) de l'alimentation. 7. Dispositif de commande selon l'une des revendications I à 4, pour la mise en service successive de trois charges lors de l'apparition de trois événements respectivement associés, caractérisé par le fait qu'il comprend: - un circuit d'alimentation électrique à deux bornes (10, 11), - trois organes capteurs (30, 31, 32) sensibles respectivement à l'un des événements, - un interrupteur (50) ouvert au repos et adapté pour être fermé lors de la détection de l'événement de plus faible priorité par un premier organe capteur associé (30), pour la mise en service de la première charge (20) reliée entre une première borne (51) de l'interrupteur (50) et une première borne (10) de l'alimentation, - deux inverseurs (60A, 60B) à une entrée et deux sorties, dont l'entrée (61A, 61B) est reliée à une première sortie (63A, 63B) en position de repos et à la seconde sortie (62A, 62B) en position de travail, chaque inverseur (60A, 60B) étant commuté de la position de repos à la position de travail par un organe capteur (31, 32) respectivement associé lors de la détection d'un événement respectif de deuxième et troisième priorités, - la connexion des inverseurs étant telle que 20. chaque charge (21, 22) associée à un inverseur (60A, 60B) est reliée entre la seconde sortie (62A, 62B) de cet inverseur et la première bonre (10) de l'alimentation, la première sortie (63A) de l'inverseur (60A) associé à l'organe capteur (31) détectant l'événement de seconde priorité est reliée à la seconde borne (52) de l'interrupteur, tandis que la première sortie (63B) de l'inverseur (60B) associé à l'organe capteur (32) détectant l'événement de troisième priorité est reliée à l'entrée (61A) de l'inverseur (60A) associé à l'organe capteur (31) détectant l'événement de priorité inférieure, et que l I'entrée (61B) de l'inverseur (60B) associé à l'organe capteur (32) détectant l'événement de troisième priorité est reliée à la seconde borne (1l) de l'alimentation. 8. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les N organes capteurs, I'interrupteur et les N - I inverseurs sont logés dans un boîtier unique. 9. Dispositif de commande selon l'une des revendications I à 8, caractérisé par le fait que les N charges sont constituées par des enroulements de moteur électrique assurant l'entraînement de venti- lateurs pour la régulation thermique de radiateurs d'automobiles. 1/2 ] oI -'41F-IGI F6. 0 40- 41 -- FIG.2 3o0 31,,, 2 1 2 2/2 Arrêt de 21 FiG 4 et mise en servioe Arrêt Mise en e 20 se en service de 21 de 20 service et arrêt de 20 kde2o _---2 r T T1 T 2 Temperature 22 62B 60B f&5 61B 63B *Vcc 2oj2 26) 1_ 10 J4 41 B _ 31, v FIG_5