Brevet FR2650675A1 — publié le 19910208

La présente invention concerne un agencement de circuit permet- tant de surveiller les étages de sortie, ou le circuit de commande, de plusieurs valves à commande électrique ou électromagnétique, telles que les valves de commande ne pression de freinage d'un système de régulation anti- blocage et/ou d'un système de régulation de glissement ae traction, dans lequel les étages de sortie peuvent être alimentés à l'aide de courtes impulsions de contrôle suivant un déroulement adéterminé à l'avance. La surveillance des composants individuels et des circuits en ce qui concerne en particulier leur état convenable et leur fonctionnement convenable présente une importance majeure dans des installations ou sys- tèmes qui sont critiques en ce qui concerne la sécurité et dont font partie des systèmes ou installations tels que les installations de freinage pour véhicules automobiles à antiDlocage (abréviation en allemand: ABS) ou à régulation du glissement de traction (abréviation en allemand: ASR). En effet, une défaillance imminente de la régulation doit être constatée et signalée en temps utile, afin que le conducteur soit averti et qu'au moins un freinage sans régulation puisse être ainsi assuré moyennant la mise hors service ce la régulation. On connaît aéjà un grand nombre d'agencements de circuits permettant de surveiller le système de régulation antiblocage complet (par exemple documents Ẻ-C 2 612 356 et DE-A 3 234 637), ainsi que des éléments de circuit, ou composants, inaividuels. Parmi les composants d'un système de régulation antiblocage qui sont critiques en ce qui concerne la sécu- rité, on peut aussi citer les valves de commande de pression ae freinage à l'aide desquelles la pression de freinage est en général maintenue constante, réduite ou réaugmentée en cas de régulation. Pour cette commanae de la pression de freinage, on utilise habituellement des valves hydrau- liques à commande électromagnétique. Une défaillance dans le circuit de commande, une dérivation électrique ou un courant de fuite devrait être immédiatement constaté, étant donné qu'une telle défaillance peut mettre en danger la régulation ou même le fonctionnement du freinage. Etant donné qu'un système de freinage exige toujours un nombre important ae telles valves de commande de pression de freinage - il existe des systèmes de freinage connus qui comportent six ou huit valves de roues (valves d'entrée et valves de sortie) et d'autres valves servant à comman- der la pression auxiliaire -, le besoin existe d'un circuit de surveillance se suffisant de quelques composants par valve ou bien de moyens réduits dans l'ensemDle. L'invention a conc pour but de mettre au point un tel agencement de circuit, tout en recnerchant un nombre aussi faiDle que possible de raccords et de passages de câblesà l'intérieur du régulateur électronique. A cet effet, l'invention a pour objet un agencement de circuit au type mentionné au début, caractérisé en ce que les bornes de commiande des valves (ou plutôt des enroulementsd'excitation des valves) sont réunies par l'intermédiaire d'un circuit comparateur, constitué d'une chaîné d'élé- ments OU-exclusif ou d'éléments équivalents, et par l'intermédiaire d'un élément OU-inclusif, et en ce que le signal de sortie de ce circuit compa- rateur et le signal de sortie de l'élément OU-inclusif peut être envoyé à un autre élément comparateur dont le signal de sortie peut être exploité en fonction des impulsions oe contrôle en vue de la surveillance des étages de sortie. Un avantage essentiel du circuit ae l'invention réside dans le fait que, grâce au circuit comparateur, à l'élément OU-inclusif et a l'autre élément comparateur, les signaux déclenchés par les signaux de contrôle sont réunis sur une seule borne ou sortie. Par comparaison avec les impulsions de contrôle fournies suivant un déroulement déterminé, la variation du signal sur cette sortie contient ne information sur l'état du circuit surveillé. A l'aioe d'un micro-processeur, tel que le microproces- seur existant de toute façon dans le régulateur, il est possible d'exploi- ter sans aucun proDlème cette variation au signal sur la sortie au circuit de l'invention par comparaison avec les impulsions de contrôle. Conformément à un exemple de réalisation ae l'invention, le circuit comparateur est constitué d'une chaine d'éléments OU-exclusif comportant cnacun deux entrées et une sortie. L'autre élément comparateur présente de préférence une structure analogue. D'une manière avantageuse, les impulsions de contrôle sont plus courtes que le temps de réponse ou de réaction des valves de commande de pression de freinage, de sorte que ce contrôle peut être exécuté de manière permanente et reste sans influence sur la variation de pression de freinage. Suivant un autre exemple de réalisation du circuit conforme à l'invention, l'élément OU-inclusif est agencé sous la forme d'un "OU câblé" et réagit en particulier à des courants de fuite ou des courants de dériva- tion, tels qu'il peut s'en produire sous l'effet d'une isolation défec- tueuse des lignes de Drancnement des valves. Le circuit comparateur permet, entre autres, de détecter si les transistors de commande prévus dans les étages de sortie sont convenablement connectés; si tel est le cas, la tension de saturation chute au-dessous d'un seuil déterminé à l'avance. Le circuit de surveillance conforme à l'invention se caractérise ainsi par des moyens réduits pour le circuit interne et par la limitation à une seule sortie ou une seule borne pour le micro-processeur d'exploita- tion. On obtient néanmoins une surveillance fiable, en ce qui concerne les courants ae fuite, les dérivations ou les défaillances des transistors, ae toutes les valves de commande de pression de freinage qui sont raccordées. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui va suivre ' titre d'exemple non limitatif et en regard du dessin annexé dont la figure unique représente un schéma de circuit. L'exemple représenté est un circuit de surveillance des valves de commande de pression-a'un système antiblocage (aDréviation en allemand: adS) ou d'une installation de freinage antiolocage; seuls les enroulements d'excitation W1-W4 des valves sont représentés schématiquement. Pour des raisons de clarté, il n'est représenté que quatre valves qui peuvent être réunies, ou comDinées logiquement, de la manière représentée, en vue de la surveillance, bien que des installations connues de ce type comprennent cnacune, en fonction de l'agencement et du nonre des canaux de régulation, huit valves ou plus. Comme valves de commande de pression de freinage, on utilise en général des valves ' plusieurs voies et ' commande électromagnétique. Dans le cas présent, les valves ne comportent que deux positions de commuta- tion. Dans l'exemple représenté, chacun des étages de sortie ou étages n'attaque servant ' modifier la position des différentes valves comprend un transistor de puissance LT1, LT2, LT3 et LT4. Par des bornes E1-E4 condui- sant aux grilles de ces transistors, ces derniers sont actionnés par les signaux de sortie d'un micrcProcesseur, ou micro-ordinateur, ou d'un circuit logique correspondant qui produit les signaux de régulation. Les autres composants électroniques représentés sur le schéma de circuit appar- tiennent au circuit de surveillance conforme ' l'invention. Par l'intermé- diaire d'éléments "OU-exclusif" XOR1, XOR2, XOR3, les bornes de commande Sl-S4 des enroulements d'excitation de valve W1-W4 sont réunies à une sortie A1. Les éléments OU-exclusif XOR1, XOR2, XOR3, comprennent chacun deux entrées et une sortie et sont comDinés sous la forme d'une chaîne, appelée aussi chaîne de parité, une borne de commande d'un enroulement d'excitation de valve étant à chaque fois comDinée logiquement au signal de sortie d'un élément OU-exclusif. De la manière qui est représentée, il est possible de raccorder n'importe quel nombre de valves, ou d'enroulements d'excitation de valve, - et non pas seulement quatre -, sur la seule sortie 2.650675 A1. Des transistors T1-T4 font partie d'un élément OU-inclusif 2 dont le signal de sortie est formé au moyen d'autres transistors T5, T6 et est disponible sur une sortie A2. Une source de courant Q1 et une résis- tance ohmique R1 sont connectées sur la base au transistor T5, la première d'un côté, à savoir vers la masse, et l'autre de l'autre côté, à savoir vers la source de courant UB. L'émetteur du transistor T5 est relié à la source de tension U8 par l'intermédiaire d'une résistance à faible impé- dence R2. Une résistance R, située sur le collecteur de transistor T6, sert surtout à une limitation du courant. La source de courant Q1, la résistance de base Ri et la résistance d'émetteur R2 sont dimnensionnées de façon à donner l'assurance que les deux transistors T5 et T6 sont passants, c'est- à-dire que c'est l'état de signal L (low en anglais = bas) qui se présente sur la sortie k2, tant que les transistors Ti-T4 de l'élément OU- inclusif 2 _5 sont oloqués. Dans un exemple de mode de réalisation, la tension de la batte- rie Ud était égale à 12 volts. La source constante de courant Q1 fournis- sait un courant IK de i mA. Etant donné que la résistance R1 était dans ce cas de 1 kilo-ohm, la base au transistor T5 était approximativement à 11 volts. Tant que les transistors de puissance LTi-LT4 ne sont pas com;anoés, les transistors T1-T4 sont Dloqués étant donné que la base de chaque transistor, qui est oans chaque cas reliée à UB par l'intermé- aiaire de l'un des enroulements d'excitation à faiDle impédence Wl-W4, se trouve au potentiel de cette source de tension US. Le courant passant par la résistance d'émetteur R2 et par les transistors T5, T6 provoque une diminution de tension qui agit sur le trajet base-émetteur des transistors T1-T4 dans le sens du blocage. Les deux sorties A1 et A2 respectivement du cicuit comparateur 1 et de l'élément OU-inclusif 2 sont finalement réunies sous forme d'un signal unique de sortie sur la sortie A3, par l'intermédiaire d'un autre élément comparateur XOR4 qui peut présenter le même agencement que les élé- ments OU-exclusif XOR1, XUR2, XOR3 décrits. Le circuit de surveillance représenté fonctionne de la manière suivante: Pour la surveillance, des impulsions de contrôle sont appli- quées, suivant un déroulement déterminé à l'avance, de préférence d'une manière décalée dans le temps, sur les entrées El, E2, E3, E4 et donc sur les grilles des étages de sortie ou des transistors de puissance LT1-LT4. Le temps de réponse ou temps de réaction des valves de commande de pression de freinage comportant les enroulements d'excitation W1-W4 a une valeur supérieure à la durée de ces impulsions de contrôle, de sorte que ces dernières n'influent pas sur la variation de la pression de freinage. Toute impulsion ae contrôle présente sur les entrées El-E4 provoque une mise en circuit du transistor de puissance LT1-LT4 correspondant, une modification du signal sur l'entrée correspondante du circuit comparateur 1 et sur sa sortie A1. Par ailleurs, si le transistor de puissance correspondant est intact, toute impulsion de contrôle fait passer à l'état passant le tran- sistor associé situé à l'entrée de ltélément OU-inclusif 2. Cela rend Dloqués les transistors T5 et Tb et fait donc passer le signal de sortie A2 de L à H (nign en anglais = naut). A l'aide d'une comparaison avec l'impul- sion de contrôle, il est possiblDe de constater sur la sortie A3 si tous les composants sont en orore. L'élément Ob-inclusif 2 réagit aussi à des courants de fuite ou des dérivations qui, indépendamment de la commande des transistors de puis- sance LT1-LT4, provoquent une cnute de tension sur un ou plusieurs des enroulements d'excitation W1-W4. La chute de tension sur la résistance à faiDle impédence R2 est en effet très faible, mnme avec des transistors T5, T6 mis en circuit. Par conséquent, le transistor correspondant T1-T4 de l'élément OU-inclusif 2 devient déjà passant dans le cas d'un courant de fuite, ou d'un courant de dérivation, relativement faible passant par l'un des enroulements d'excitation Wl-h4. De ce fait, la chute de tension sur R2 se trouve augmentée, de sorte que T5, et donc T6 aussi, deviennent bDloqués. Là encore, cette situation est détectable à l'aide d'une variation du signal sur la sortie A2 de l'élément OU-inclusif 2, et donc aussi sur la sortie A3 du circuit oe surveillance. Par suite, une certaine variation du signal sur la sortie A3 correspond à une variation au signal sur les entrées E1-E4, de sorte que, en comparant la variation du signal à l'entrée des signaux E1-E4 avec la réaction ou la variation au signal sur la sortie A3, un ordinateur program- mé d'une manière appropriée peut constater si tout est en ordre ou si il existe des courants de fuite ou des courants de dérivation dans les trajets de branchement des valves. La défaillance d'un transistor de puissance, c'est-à-dire une tension de saturation trop élevée ou un courtcircuit, est détectée de la même manière. Des circuits du type de l'élément OU-inclusif 2 sont aussi appelés "OU ciblés". L'un des transistors T1-T4 se trouve à chaque fois interposé sur l'une des entrées de ce circuit OU câolé. Dans le branchement 2650 675 représenté, les transistors T5 et T6 jouent le rôle d'un comparateur qui compare le potentiel sur l'émetteur au transistor T5 au potentiel fixe sur la base de ce transistor T5. Si le potentiel sur l'émetteur du transistor T5 s'approche du potentiel ae base de ce transistor T5 du fait d'un courant de fuite ou d'un courant de déviation passant par l'un quelconque des enroulements W1 à W4, cela entraîne un passage des transistors T5 et T6 à l'état bloqué et donc une variation du signal sur la sortie A2. REVENDICATIONS 1. Agencement de circuit permettant de surveiller les étages de sortie, ou le circuit de commande, de plusieurs valves à commande électri- que ou électromagnétique, telles que les valves de commande de pression de freinage d'un système de régulation antiDlocage et/ou d'un système de régulation de glissement de traction, dans lequel les étages de sortie peuvent être alimentés à l'aide de courtes impulsions de contrôle suivant un déroulement déterminé à l'avance, caractérisé en-ce que les bornes de commande (S1-S4) des valves sont réunies par l'intermédiaire d'un circuit comparateur, constitué d'une cnaine d'éléments OU-exclusif ou d'éléments équivalents (XOR1, XOR2, XOR3), et par l'intermédiaire d'un élément OU- inclusif (2), et en ce que le signal de sortie de ce circuit comparateur (1) et le signal oe sortie ce l'élément OU-inclusif (2) peut être envoyé un autre élément comparateur (XUK4) dont le signal de sortie peut être exploité en fonction des impulsions de contrôle en vue de la surveillance des étages ae sortie (LT1-LT4). 2. Agencement de circuit suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit comparateur (1) est constitué d'une chaîne d'éléments UUexclusif (XJR1, XCR2, XOR3) comportant cnacun ceux entrées et une sortie. 3. Agencement Ce circuit suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'autre élément comparateur (XOR4) est également un élément OU- exclusif comportant deux entrées et une sortie. 4. Agencement de circuit suivant l'une quelconque ou plusieurs des revendications i à 3, caractérisé en ce que les impulsions de contrôle sont plus courtes que le temps de réaction des valves. 5. Agencement de circuit suivant l'une quelconque ou plusieurs des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément OU-inclusif (2) est agencé sous la forme d'un "OU câblé" et réagit en particulier à des courants de fuite ou des courants de dérivation.