Brevet FR2711738A1 — publié le 19950505

DISPOSITIF DE COMMANDE D'HLLUMHGE La présente invention concerne un dispositif de commande d'allumage permettant à un moteur d'être démarré lorsqu'un commutateur d'allumage est actionné de façon appropriée. Divers circuits ont été proposés classiquement pour empêcher qu'un moteur soit démarré au moyen d'un actionnement impropre. Le modèle d'utilité du Japon N" 3-129776 décrit un dispositif d'allumage pour un moteur de véhicule incluant deux jeux de commutateurs s'interverrouillant et un circuit de surveillance permettant de surveiller une différence temporelle entre une période temporelle jusqu'à ce qu'un contact de l'un des commutateurs passe à la position marche et une période temporelle jusqu'à ce qu'un contact de l'autre commutateur passe à la position marche de manière à permettre au dispositif d'allumage d'être mis en marche lorsque les contacts des deux commutateurs passent à l'état marche en même temps ; ce modèle décrit également un dispositif d'allumage pour un moteur de véhicule incluant un commutateur de surveillance et un commutateur principal, le dispositif d'allumage étant actionné seulement lorsque le commutateur de surveillance passe à l'état marche suite à un déverrouillage d'une partie mobile dans un véhicule et lorsque le commutateur principal passe à l'état marche après une période temporelle donnée depuis l'instant où le commutateur de surveillance passe à l'état marche. La demande de brevet du Japon N" 4-272476 décrit un dispositif d'allumage pour un moteur incluant un commutateur principal et un commutateur de commande de circuit s'interverrouillant avec un fonctionnement du commutateur principal, le dispositif d'allumage étant actionné lorsque le commutateur de commande de circuit est fermé après une période temporelle donnée depuis l'instant où le commutateur principal est fermé. Dans un tel dispositif de commande d'allumage classique cependant, le commutateur d'allumage présente une structure à deux circuits. Par conséquent, un mécanisme d'interverrouillage pour la structure à deux circuits est nécessaire et ce dispositif présente une structure complexe. En outre, la taille du commutateur d'allumage devient importante. En plus d'une fonction consistant à empêcher le démarrage d'un moteur au moyen d'un actionnement autre qu'un actionnement de clé approprié sur un véhicule existant, il est nécessaire non seulement de modifier un circuit de commande mais également de modifier le commutateur d'allumage et de prévoir un câblage sur un circuit de contact supplémentaire, ce qui rend une modification de la structure difficile. Par conséquent, un objet de la présente invention consiste à proposer un dispositif de commande d'allumage qui permette d'empêcher un démarrage du moteur par de quelconques opérations autres qu'un actionnement de clé approprié en utilisant un commutateur de serrure à clé ordinaire comportant une structure à unique circuit de contact par transfert sans l'ajout ni d'un commutateur d'interverrouillage ni d'un contact. Selon la présente invention, on propose un dispositif de commande d'allumage comportant un moyen de commande d'allumage pour permettre à un dispositif d'allumage de fonctionner lorsqu'une période temporelle qui va d'un instant où un contact mobile d'un commutateur d'allumage présentant une structure de contact par transfert se sépare d'un contact fixe de position arrêt dudit commutateur d'allumage jusqu'à un instant où ledit contact mobile vient en contact avec un contact fixe de position marche dudit commutateur d'allumage tombe dans une plage autorisée prédéterminée. Lorsque la période temporelle qui va de l'instant où le contact mobile du commutateur d'allumage se sépare du contact fixe de position arrêt jusqu'à l'instant où le contact mobile vient en contact avec le contact fixe de position marche tombe dans la plage autorisée prédéterminée, le moyen de commande d'allumage permet au dispositif d'allumage de fonctionner. Par conséquent, un fonctionnement indû du dispositif d'allumage par de quelconques actionnements autres qu'un actionnement de clé approprié peut être empêché. Certains modes de réalisation particuliers de la présente invention sont maintenant décrits par report aux dessins annexés parmi lesquels la figure 1 est un schéma de circuit d'un dispositif de commande d'allumage selon la présente invention la figure 2 est une représentation de structure de contact d'un commutateur d'allumage la figure 3 est un diagramme temporel qui représente le fonctionnement du dispositif de commande d'allumage représenté sur la figure 1 la figure 4 est un schéma de circuit d'un autre dispositif de commande d'allumage qui utilise un compteur ; et la figure 5 est un schéma fonctionnel d'encore un autre dispositif de commande d'allumage qui utilise une unité centrale de traitement (CPU) contenue dans un dispositif d'allumage. Le dispositif de commande d'allumage 1 inclut un commutateur d'allumage 2, un moyen de commande d'allumage 3, un dispositif d'allumage 4, une batterie 5 et un transformateur d'allumage 6. Le commutateur d'allumage 2 utilise un commutateur à structure de contact par transfert comportant deux contacts pour un unique circuit. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 2(a), un contact mobile 2a est tourné en actionnant une clé non représentée afin de connecter un contact fixe commun 2b à un contact fixe de position arrêt 2c ou à un contact fixe de position marche 2d. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 2(b), le commutateur comporte 3 positions, c'est-à-dire une position de blocage, une position arrêt et une position marche. Par exemple, dans la position de blocage dans laquelle le volant est bloqué pour ne pas pourvoir être mis en rotation, et dans la position arrêt dans laquelle une telle condition bloquée du volant est libérée, un contact fixe commun 2b et un contact fixe de position bloquée/position arrêt 2c sont connectés par un contact mobile 2a. Dans la position marche, le contact fixe commun 2b et un contact fixe de position marche 2d sont connectés par le contact mobile 2a. Comme représenté sur la figure 1, le contact fixe commun 2b du commutateur d'allumage 2 est connecté à une électrode positive de la batterie 5. Le moyen de commande d'allumage 3 se voit normalement appliquer de l'énergie depuis la batterie 5. Le dispositif d'allumage 4 se voit appliquer de l'énergie lorsque le commutateur d'allumage 2 est activé pour sélectionner la position marche. Le moyen de commande d'allumage 3 inclut un circuit NON-OU 1 1 qui génère une sortie logique de niveau haut (H) pendant une période de transfert depuis l'instant où le contact mobile 2a du commutateur d'allumage 2 se sépare du contact fixe de position arrêt 2c jusqu'à l'instant où le contact mobile 2a vient en contact avec le contact fixe de position marche 2d. Une résistance de limitation de courant R1 est interposée entre une borne d'entrée îîa du circuit NON-OU 11 et le contact fixe de position arrêt 2c et une résistance de limitation de courant R2 est interposée entre une borne d'entrée 1 1 b du circuit NON-OU 11 et le contact fixe de position marche 2d. Une résistance de tirage vers le bas R3 est interposée entre la borne d'entrée il a du circuit NON-OU 11 et un potentiel de masse et une résistance de tirage vers le bas R4 est interposée entre la borne d'entrée 1 1 b du circuit NON-OU 1 1 et le potentiel de masse. Une sortie îîc du circuit NON-OU 11 est appliquée sur un circuit de surveillance de durée de commutation 12 et sur un circuit de détection de commutation par transfert 13. Le circuit de surveillance de durée de commutation 12 fonctionne pour détecter qu'une période temporelle requise pour une commutation par transfert a excédé une durée autorisée prédéterminée et le circuit 12 inclut un circuit de constante de temps 14, un circuit de comparateur de tension 15 et un circuit de bascule 16. Le circuit de constante de temps 14 inclut un transistor NPN Q1 monté en suiveur d'émetteur, une résistance de charge R5, une capacité C1 et une résistance de décharge R6. Le circuit de comparateur de tension 15 inclut un comparateur de tension 15a comportant une borne d'entrée de tension de référence 15b qui se voit appliquer une tension de référence VTH1 obtenue en divisant une tension d'alimentation à l'aide de résistances R7 et R8 et comportant une borne d'entrée de tension comparative 15c qui se voit appliquer une tension chargée au travers de la capacité C1. En outre, soit la résistance R7 soit la résistance R8 peut être remplacée par une résistance semi-fixe (volume semi-fixe) afin de rendre la tension de référence VTH1 réglable. Une sortie 15d du comparateur de tension 15a est appliquée sur une borne d'entrée d'établissement S du circuit de bascule 16. Une borne d'entrée de remise à l'état initial R du circuit de bascule 16 est connectée à un point de connexion entre la résistance R1 et la résistance R3. Le circuit de détection de commutation par transfert 13 inclut un circuit de constante de temps constitué par une résistance R9 et par une capacité C2 ainsi qu'un circuit de bascule 17. Un index de référence 18 indique un circuit ET à quatre entrées qui forme un circuit de validation d'opération d'allumage. Une sortie de détection NQ du circuit de surveillance de durée de commutation 12 est connectée à une première borne d'entrée 18a du circuit ET à quatre entrées 18. Une seconde borne d'entrée 18b du circuit 18 se voit appliquer un signal de niveau H au travers d'un circuit d'inverseur 19 lorsque le contact mobile 2a se sépare du contact fixe de position arrêt 2c. Une troisième borne d'entrée 18c du circuit 18 se voit appliquer un signal de niveau H lorsque le contact mobile 2a entre en contact avec le contact fixe de position marche 2d. Une quatrième borne d'entrée 18d du circuit 18 se voit appliquer une sortie de détection Q du circuit de détection de commutation par transfert 13. Une sortie 18e du circuit ET à quatre entrées 18 est appliquée sur une borne d'entrée de commande de fonctionnement KI du dispositif d'allumage 4. Le dispositif d'allumage 4 est du type allumage par décharge capacitive (CDI). Le dispositif d'allumage 4 est conçu de telle sorte que lorsqu'une entrée logique de niveau H est appliquée sur la borne d'entrée de commande de fonctionnement KI, le dispositif 4 interrompt un courant électrique qui circule dans un enroulement primaire 6a du transformateur d'allumage 6 en synchronisation avec un signal de détection d'angle de vilebrequin appliqué depuis un détecteur d'angle de vilebrequin (non représenté) par exemple sur une borne d'entrée de cadencement d'allumage TI, d'où ainsi la génération d'une tension élevée d'allumage dans un enroulement secondaire 6b du transformateur d'allumage 6. Le fonctionnement du dispositif de commande d'allumage 1 est maintenant décrit. Lorsque le contact mobile 2a du commutateur d'allumage 2 est dans la position arrêt, un point de connexion (ci-après appelé point A) entre la résistance R1 et la résistance R3 est à un niveau H et un point de connexion (ci-après appelé point B) entre la résistance R2 et la résistance R4 est à un niveau bas (L). Puisqu'un signal au point A est appliqué sur les bornes d'entrée de remise à l'état initial R des circuits de bascule 16 et 17, à la fois les circuits 16 et 17 sont tous deux dans une condition de remise à l'état initial. A l'instant où le contact mobile 2a du commutateur d'allumage 2 se sépare du contact fixe de position arrêt 2c, I'alimentation depuis la batterie 5 jusqu'à la résistance R1 est arrêtée. Par conséquent, comme représenté sur la figure 3(a), le point A prend un niveau L et la condition de remise à l'état initial des circuits de bascule 16 et 17 est annulée. Pendant une période temporelle jusqu'à ce que le contact mobile 2a vienne en contact avec le contact fixe de position marche 2d, le point B reste au niveau L comme représenté sur la figure 3(b). Par conséquent, les entrées lîa et îîb du circuit NON-OU 11 prennent toutes deux un niveau L et la sortie îîc du circuit NON-OU 1 1 prend un niveau H, comme représenté sur la figure 3(c). Même lorsque l'opération de commutation du commutateur d'allumage 2 est rapidement réalisée, c'est-à-dire même lorsque la durée de sortie du circuit NON-OU 1 1 est courte, une constante de temps déterminée par la résistance R9 et par la capacité C2 est préliminairement établie à une valeur faible de telle sorte qu'une tension aux bornes de la capacité C2 puisse excéder suffisamment une tension de seuil VTH2 au niveau de la borne d'entrée d'établissement S du circuit de bascule 17. Par conséquent, comme représenté sur la figure 3(d), la tension aux bornes de la capacité C2 excède la tension de seuil VTH2 au niveau de la borne d'entrée d'établissement S en une courte durée conformément à la sortie îîc du circuit NON-OU 11 et comme représenté sur la figure 3(e), la sortie Q du circuit de bascule 17 est inversée à un niveau H. Par ailleurs, une constante de temps de charge dans le circuit de constante de temps 14 du circuit de surveillance de durée de commutation 12 est établie à une valeur quelque peu supérieure de telle sorte qu'une tension de charge aux bornes de la capacité C1 ne puisse pas croître jusqu'à la tension de référence comparative VTH1 pendant la période temporelle de l'opération de commutation appropriée. Par conséquent, comme représenté par une ligne en pointillés sur la figure 3(f), à l'instant où la période temporelle de transfert excède une durée autorisée Tmax, la sortie du circuit de comparateur de tension 15 prend un niveau H et comme représenté par une ligne en pointillés sur la figure 3(9), la sortie d'inversion NQ du circuit de bascule 16 est inversée à un niveau L. Lorsque le commutateur d'allumage 2 est activé de façon approprié, la durée t pendant laquelle le contact mobile 2a n'est connecté ni au contact fixe 2c ni au contact fixe 2d n'excède pas la durée autorisée Tmax. En outre, la condition dans laquelle le contact mobile 2a n'est connecté ni au contact fixe 2c ni au contact fixe 2d se poursuit pendant une période temporelle plus longue qu'une durée de transfert minimum Tmin. Par conséquent, lors du fonctionnement approprié du commutateur d'allumage 2, le circuit de bascule 17 du circuit de détection de commutation par transfert 13 est établi par la sortie du circuit de constante de temps constitué par la résistance R9 et par la capacité C2 et la sortie Q du circuit de bascule 17 prend un niveau H. Par ailleurs, la sortie d'inversion NQ du circuit de bascule 16 du circuit de surveillance de commutation 12 reste au niveau H du fait que le circuit de bascule 16 n'est pas établi lors du fonctionnement approprié du commutateur d'allumage 2. Tant que le contact mobile 2a reste séparé du contact fixe de position arrêt 2c, la sortie du circuit d'inverseur 19 est à un niveau H. A l'instant où le contact mobile 2a vient en contact avec le contact fixe de position marche 2d, le point B prend un niveau H. Par conséquent, toutes les bornes d'entrée 18a à 18d du circuit ET à quatre entrées 18 prennent un niveau H et la sortie de validation d'allumage 18e de niveau H est par conséquent appliquée sur la borne d'entrée de commande de fonctionnement KI du dispositif d'allumage 4. Puisque l'énergie provenant de la batterie 5 est appliquée sur le dispositif d'allumage 4 par l'intermédiaire du contact fixe de position marche 2d du commutateur d'allumage 2, le dispositif d'allumage 4 réalise une opération d'allumage conformément à un signal de détection d'angle de vilebrequin appliqué depuis un détecteur d'angle de vilebrequin (non représenté) sur la borne d'entrée de cadencement d'allumage TI, ce qui démarre un moteur. Si le commutateur d'allumage 2 est forcé d'être activé et si la période temporelle qui va de l'instant où le contact mobile 2a se sépare du contact fixe de position arrêt 2c jusqu'à l'instant où le contact mobile 2a entre en contact avec le contact fixe de position marche 2d excède la durée autorisée, le circuit de bascule 16 est établi par la sortie comparative 15d du circuit de comparateur de tension 15 et la sortie d'inversion NQ du circuit de bascule 16 prend un niveau L. Par conséquent, même lorsque le contact mobile 2a vient en contact avec le contact fixe de position marche 2d lors d'un tel fonctionnement impropre du commutateur d'allumage 2, la sortie 18e du circuit ET à quatre entrées 18 reste à un niveau L, ce qui inhibe l'opération d'allumage du dispositif d'allumage 4. Même si le contact fixe commun 2b et le contact fixe de position marche 2d du commutateur d'allumage 2 sont connectés de façon forcée ensemble par de quelconques autres matériaux de câblage, le point A reste au niveau L de telle sorte que la sortie de validation d'allumage 18e n'est pas générée. Même si un fil connecté au contact fixe de position arrêt 2c est coupé et qu'ensuite le contact fixe commun 2b et le contact fixe de position marche 2d sont connectés ensemble par de quelconques autres matériaux de câblage, un démarrage du moteur au moyen d'une telle opération impropre est difficile du fait que la durée autorisée Tmax est surveillée. D'autres modes de réalisation particuliers de la présente invention sont maintenant décrits par report aux figures 4 et 5. Le dispositif de commande d'allumage 21 est conçu de telle sorte qu'à l'instant où le contact mobile 2a du commutateur d'allumage 2 se sépare du contact fixe de position arrêt 2c, un transistor PNP 22a constituant un circuit de commutation de puissance 22 soit rendu passant de manière à appliquer l'énergie provenant de la batterie 5 sur un moyen de commande d'allumage 23 et une impulsion de remise à l'état initial 24a est générée depuis un circuit de remise à l'état initial de mise en marche 24 afin de remettre à l'état initial un circuit de compteur 25. Puis le circuit de compteur 25 compte le nombre d'impulsions temporelles d'horloge 26a générées depuis un circuit de génération d'horloge 26. A l'instant où le contact mobile 2a vient en contact avec le contact fixe de position marche 2d et où un signal de niveau H est appliqué sur une borne d'entrée d'arrêt de comptage 25a du circuit de compteur 25, le circuit de compteur 25 s'arrête de compter. Puis un circuit de validation d'opération d'allumage 27 réalise une décision de validation d'allumage conformément à une sortie de comptage 25b du circuit de compteur 25. Lorsque la sortie de comptage 25b est supérieure à une valeur de comptage correspondant à la durée de transfert minimum Tmin et n'est pas supérieure à une valeur de comptage correspondant à la durée autorisée Tmax, le circuit de validation d'opération d'allumage 27 génère une sortie de validation d'allumage 27a. A l'instant où le nombre d'impulsions temporelles d'horloge 26a atteint une valeur de comptage correspondant à la durée autorisée Tmax, le circuit de compteur 25 génère un signal de demande d'arrêt d'horloge 25c pour arrêter le comptage des impulsions temporelles d'horloge 26a fournies par le circuit de génération d'horloge 26. Sur la figure 4, RA indique une résistance de tirage vers le bas, RB indique une résistance de base et RC indique une résistance base-émetteur. Dans le dispositif de commande d'allumage 21, lorsque le commutateur d'allumage 2 est dans la position arrêt, un courant électrique est appliqué seulement sur la résistance de base RB et aucun courant électrique n'est appliqué sur chaque circuit du moyen de commande d'allumage 23. Par conséquent, une économie d'énergie de la batterie 5 peut être réalisée. Le dispositif de commande d'allumage 31 est conçu de telle sorte qu'à l'instant où le contact mobile 2a du commutateur d'allumage 2 se sépare du contact fixe de position arrêt 2c, l'énergie provenant de la batterie 5 soit appliquée par l'intermédiaire du circuit de commutation d'énergie 22 sur un dispositif d'allumage 40. Après que l'initialisation d'un microcalculateur sur une puce (CPU) 41 contenu dans le dispositif d'allumage 40 est terminée, un moyen de minuterie constitué par un compteur ou par un logiciel contenu dans la CPU 41 commence à compter le temps jusqu'à ce que le contact mobile 2a entre en contact avec le contact fixe de position marche 2d pour appliquer un signal de niveau H sur une borne d'entrée 41a de la CPU 41. Puis un moyen de commande d'allumage 42 génère une sortie de validation d'allumage 42a conformément à un résultat de comptage obtenu par le moyen de minuterie. Le moyen de commande d'allumage 42 est constitué par un programme de commande préliminairement stocké dans une mémoire morte (ROM) ou autre non représentée. Un moyen de commande de cadencement d'allumage 43 est conçu pour réaliser une opération fonctionnelle pour l'allumage seulement lorsque la sortie de validation d'allumage 42a lui est appliquée. Ainsi, le moyen de commande d'allumage 42 est intégré dans le dispositif d'allumage 40, ce qui réduit la taille du dispositif de commande d'allumage 31. Comme décrit ci-avant, selon le dispositif de commande d'allumage selon la présente invention, lorsque le commutateur d'allumage présentant une structure de contact par transfert est activé, une période temporelle pendant laquelle le contact mobile n'est connecté ni au contact fixe de position arrêt ni au contact fixe de position marche (c'est-à-dire une période de condition de transfert) est surveillée pour ainsi déterminer si oui ou non le commutateur d'allumage a été activé de façon appropriée et pour réaliser une fonction d'allumage conformément au résultat de la détermination. Par conséquent, un démarrage du moteur par une activation impropre ou autre du commutateur d'allumage peut être empêché en utilisant un commutateur présentant une structure à circuit unique sans ajouter une structure de contact au commutateur d'allumage, comme dans la structure de circuit classique. Par conséquent, le commutateur d'allumage peut voir sa taille réduite. En outre, même lorsqu'on ajoute la fonction de la présente invention à un véhicule existant, il est seulement nécessaire de modifier le circuit de commande. REVENDICATION 1. Dispositif de commande d'allumage comportant un moyen de commande d'allumage pour permettre à un dispositif d'allumage de fonctionner lorsqu'une période temporelle qui va d'un instant où un contact mobile (2a) d'un commutateur d'allumage (2) présentant une structure de contact par transfert se sépare d'un contact fixe de position arrêt (2c) dudit commutateur d'allumage jusqu'à un instant où ledit contact mobile (2a) vient en contact avec un contact fixe de position marche (2d) dudit commutateur d'allumage tombe dans une plage autorisée prédéterminée.