Brevet FR2732772A1 — publié le 19961011

Etat de la technique. L'invention concerne un procédé et un dispositif de régulation de la sensibilité d'un circuit d'exploitation ser- vant à exploiter des signaux d'amplitude de tension variable de manière significative, le circuit d'exploitation comprenant des moyens permettant de modifier la sensibilité pendant le fonc- tionnement. Pour l'exploitation des signaux ayant une amplitude de tension variant de manière significative, le problème réside dans la sensibilité qui est trop faible pour les petites ten- sions des signaux et trop grande pour les tensions élevées. Ce problème se rencontre en particulier dans l'exploitation des signaux de générateurs inductifs de rotation. De tels généra- teurs inductifs de rotation s'utilisent par exemple dans les véhicules automobiles pour déterminer la vitesse de rotation d'un axe par exemple du vilebrequin, de l'arbre à cames, de l'axe de sortie ou la vitesse de rotation d'une roue. De tels générateurs inductifs de rotation détectent par exemple un disque tournant à une vitesse de rotation cor- respondant à celle de l'arbre auquel il est relié; ce disque comporte à sa surface un certain nombre de repères angulaires. Les variations d'inductance engendrées au passage du capteur génèrent des impulsions de tension. La vitesse de rotation se détermine à partir de l'intervalle des impulsions de tension. Ces générateurs fournissent toutefois une tension de sortie augmentant fortement avec la vitesse de rotation ou la fré- quence. L'amplitude de cette tension varie en outre en fonction des tolérances du capteur et surtout de la distance comprise entre le générateur et la roue phonique. L'exploitation de tels signaux se fait usuellement par des circuits électroniques. En général, ces circuits pré- sentent une caractéristique de filtre passe-bas donnant une sensibilité qui diminue à mesure que la vitesse de rotation augmente. 35 Une difficulté de tels circuits d'exploitation est qu'ils sont réglés sur le plus petit signal d'entrée possible en fonction des paramètres des générateurs et des tolérances; de ce fait, ces circuits présentent une sensibilité usuellement inutile. Pour cette même raison, ces circuits sont également très sensibles aux signaux parasites. L'exemple de la commande d'une boîte de vitesses engendre des problèmes particuliers du fait que le générateur monté de manière optimale avec des générateurs inductifs à proximité de la roue du générateur fournissant à proprement parler un signal important et qu'en cas d'oscillations de la ligne de transmission à l'arrêt (vibrations), ils fournissent un signal de sortie conduisant au déclenchement du circuit10 d'exploitation réglé en sensibilité. Cela se traduit alors éventuellement par un changement de rapport de vitesse, non souhaité lorsqu'on est déjà à l'arrêt. Le problème lié à l'exploitation des signaux de gé- nérateurs de vitesses de rotation inductifs est par exemple connu selon le document DE-OS 31 27 220. Dans ce dispositif connu, pour compenser l'amplitude de tension dépendant de la vitesse de rotation, on déplace la tension du générateur de ma- nière dépendante, avant de l'appliquer à un étage à seuil en aval, en fonction de l'amplitude de la tension du générateur, obtenue au cours de la détection précédente. Un tel montage permet toutefois de compenser sans difficulté les tolérances de montage et défauts analogues. L'installation de mesure d'une variable qui effec- tue une adaptation de la sensibilité est connue selon le docu- ment DE-OS 41 42 698. On exploite les signaux de sortie d'un capteur d'accélération à l'aide duquel on distingue entre la décélération du véhicule au moment d'un choc sur un obstacle par rapport aux autres accélérations et décélérations. Comme les accélérations prévisibles s'étalent sur une plage impor- tante, il est prévu d'influencer le signal de sortie du capteur d'accélération dans un amplificateur à coefficient d'amplification variable pour que dans la plage des petites ac- célérations, il présente une sensibilité importante et que dans la plage des accélérations importantes, il présente une sensi- bilité réduite. Avantages de l'invention. La présente invention concerne un procédé du type ci-dessus, caractérisé en ce que pour un signal exploité à fai- ble amplitude de tension, l'exploitation est faite tout d'abord à une sensibilité élevée, qui peut alors être diminuée échelon par échelon jusqu'à ce que le signal prévisible n'est plus dé- tecté, et cette sensibilité est alors de nouveau augmentée d'un niveau et la sensibilité ainsi obtenue reste conservée pour la suite de l'exploitation. Le procédé selon l'invention pour réguler la sensi- bilité d'un dispositif destiné à exploiter des signaux à ampli- tudes de tension variables de manière significative, offre l'avantage d'adapter la sensibilité du circuit d'exploitation de manière optimale à la tension de sortie minimale du généra- teur, pour obtenir des mesures particulièrement fiables et pré- cises. Pour obtenir cet avantage, le circuit d'exploitation comporte des moyens qui règlent la sensibilité étape par étape pendant le fonctionnement. Le signal est alors détecté à une faible amplitude de tension avec une grande sen- sibilité; cette sensibilité diminue jusqu'à ce que le signal ne soit plus détecté. Puis, on revient d'une étape pour garantir une adaptation de façon que la sensibilité soit aussi faible que possible et aussi grande que cela est absolument nécessaire. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé caractérisé en ce qu'il comporte un comparateur dont les entrées reçoivent le signal fourni par le générateur et un signal préparé, le comparateur fonctionnant comme déclencheur dont la sensibilité se règle à l'aide de plu- sieurs sources de courant qui commutent entre une entrée de l'amplificateur opérationnel et la sortie. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: - les sources de courant sont branchées par un mi- cro-ordinateur, - les sources de courant sont commandées par un dé- codeur à partir du microprocesseur, - entre les entrées du comparateur, on a deux dio- des à montage antiparallèle pour limiter la tension d'entrée de l'amplificateur opérationnel, - l'entrée inversée du comparateur est reliée à la masse par une source de tension, - l'amplificateur opérationnel, les diodes, la source de tension, les sources de courant et le décodeur sont intégrés dans un circuit intégré, - le circuit intégré est intégré à l'appareil de commande d'un moteur à combustion interne ou d'une boîte de vi- tesses automatique et le générateur est relié par des résistan- ces ainsi que par un condensateur prévu entre les résistances, au circuit intégré. Il est particulièrement avantageux d'avoir un ré- glage adaptatif pendant le fonctionnement du circuit et de per- mettre un circuit simple peu coûteux pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention.15 Dessins. La présente invention sera décrite ci-après de ma- nière plus détaillée à l'aide de l'unique figure montrant un circuit pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Description. La figure montre un générateur dont on veut exploi- ter le signal de sortie; ce générateur porte la référence G. Le générateur est par exemple un capteur inductif de vitesse de rotation. Le signal de sortie Sl du générateur G est appliqué par les résistances Rl, R2, entre lesquelles se trouve un con- densateur C, au comparateur K; il s'agit par exemple d'un am- plificateur opérationnel. Entre l'entrée non inversée et l'entrée inversée du comparateur K, on a deux diodes Dl, D2 en montage antiparallèle. L'entrée inversée du comparateur K est30 reliée à la masse par l'intermédiaire d'une source de tension Q. Cette source de tension Q applique à l'entrée inversée du comparateur K une tension constante d'environ 2,5 V. Les deux diodes Dl, D2, garantissent que la tension d'entrée du compara- teur K est limitée à un niveau d'environ 0,7 V indépendamment35 de l'amplitude de tension du signal Sl. La sortie du comparateur K, par exemple un amplifi- cateur opérationnel, fournissant la tension Sl, est relié un microordinateur IC; ce micro-ordinateur effectue le procédé selon l'invention de régulation de la sensibilité. Le micro-ordinateur HC est relié par des lignes de commande Stl, St2 à un décodeur D. Ce décodeur commande les sources de courant SQl, SQ2, SQ3, SQ4 branchées entre l'entrée non inversée du comparateur K et la sortie de ce comparateur K. Des sources de courant SQl...SQ4 peuvent être com- mutées séparément ou en commun; elles fournissent les courants Il, I2, I3, I4. Par le branchement des différentes sources de courant, on règle la sensibilité du circuit d'exploitation. Le comparateur K, les diodes D1, D2, la source de tension Q ainsi que les sources de courant SQl...SQ4 et le dé- codeur D peuvent être réalisés sous la forme d'un circuit inté- gré IC spécifique à l'application. Dans les cas de l'exemple représenté à la figure, à la fois le circuit intégré IC et le micro-ordinateur sont intégrés dans l'appareil de commande SG d'un moteur à combustion interne ou d'une boîte de vitesses au- tomatique. En liaison avec une exploitation de signaux de cap- teur quelconque, le circuit intégré IC ainsi que le micro- ordinateur IC peuvent être réalisés sous la forme de composants indépendants. Les résistances d'entrée Rl, R2 ainsi que le con- densateur C peuvent être montés à un endroit choisi de manière appropriée entre le générateur G et le comparateur K. Le circuit d'exploitation représenté à la figure permet de régler la sensibilité du branchement ou de la coupure des sources de courant SQ1...SQ4 selon plusieurs incréments ou niveaux pendant l'exploitation, en procédant de manière adapta- tive. Dans l'exemple d'une commande de boîte de vitesses, on rencontre des problèmes particuliers du fait que les généra- teurs montés de manière optimale, c'est-à-dire à proximité de la roue de générateur, fournissent ainsi un signal utile de grande amplitude. Sous l'effet des oscillations de la ligne de transmission, à cause des vibrations, ils fournissent un signal de sortie conduisant au déclenchement d'un circuit d'exploitation réglé de manière sensible. C'est pourquoi, après le montage, au cours d'une première mise en route du disposi- tif, pour une vitesse de rotation faible, notamment définie d'une manière fixe, on détecte avec une sensibilité élevée le signal fourni par le générateur inductif G. Le comparateur K qui fonctionne comme déclencheur fournit alors des signaux de déclenchement qui en présence de parasites sont déclenchés par ces parasites. On diminue ainsi la sensibilité en branchant suc- cessivement les sources de courant SQ4, SQ3 et SQ2. Le couplage aux réactions du comparateur K augmente et ainsi la sensibilité diminue jusqu'à ce que le comparateur K ne fournisse plus de signaux de déclenchement. Après reconnaissance de cet état, la sensibilité augmente de nouveau d'un niveau, par exemple par la coupure de la source de courant SQ3. Par adaptation, la sensi- bilité devient aussi faible que possible et aussi grande que cela est absolument nécessaire. Cette sensibilité permet d'effectuer la suite de l'exploitation des signaux Si fournis par le générateur G. Cela garantit que les signaux parasites engendrés par exemple par les vibrations évoquées ci-dessus ne sont plus détectés. Ce procédé permet une adaptation unique de la sen- sibilité d'un capteur particulier au circuit d'exploitation IC ou à l'appareil de commande correspondant ou au circuit d'exploitation correspondant. La sensibilité optimale, obtenue peut s'enregistrer et être réutilisée à chaque nouvelle mise en oeuvre. Il est également possible de temps à autre, dans cer- taines conditions, pour une vitesse de rotation faible, défi- nie, de renouveler l'adaptation de la sensibilité. La commande du procédé décrit est assurée par le microprocesseur HC; celui-ci enregistre la vitesse de rota- tion. Le circuit peut être réalisé sous la forme d'un circuit intégré IC, dédié à l'application. R E V E N D I C A T IONS 1) Procédé de régulation de la sensibilité d'un circuit d'exploitation servant à exploiter des signaux d'amplitude de tension variable de manière significative, le circuit d'exploitation comprenant des moyens permettant de mo- difier la sensibilité pendant le fonctionnement, caractérisé en ce que - pour un signal exploité à faible amplitude de tension, l'exploitation est faite tout d'abord à une sensibilité éle- vée, qui peut alors être diminuée échelon par échelon jusqu'à ce que le signal prévisible n'est plus détecté, et cette sen- sibilité est alors de nouveau augmentée d'un niveau et la sensibilité ainsi obtenue reste conservée pour la suite de l'exploitation. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que - l'adaptation de la sensibilité est faite à chaque nouvelle mise en route ou encore l'adaptation de la sensibilité ne se fait que dans des conditions prédéterminées, définies. 3) Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu' - il comporte un comparateur (K) dont les entrées reçoivent le signal fourni par le générateur (G) et un signal préparé, le comparateur (K) fonctionnant comme déclencheur dont la sensi- bilité se règle à l'aide de plusieurs sources de courant (SQl...SQ4) qui commutent entre une entrée de l'amplificateur opérationnel (OP) et la sortie. 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que - les sources de courant (SQl...SQ4) sont branchées par un mi- cro-ordinateur (JC). ) Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 3 ou 4, caractérisé en ce que - les sources de courant (SQl...SQ4) sont commandées par un dé- codeur (D) à partir du microprocesseur (jiC). 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 3 à 5, caractérisé en ce qu' - entre les entrées du comparateur (K) on a deux diodes (Dl, D2) à montage antiparallèle pour limiter la tension d'entrée de l'amplificateur opérationnel (OP). 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 3 à 6, caractérisé en ce que - l'entrée inversée du comparateur (K) est reliée à la masse par une source de tension (Q). 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 3 à 7, caractérisé en ce que - l'amplificateur opérationnel (OP), les diodes (Dl, D2), la source de tension (Q), les sources de courant (SQl...SQ4) et le décodeur (D) sont intégrés dans un circuit intégré (IC). 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 3 à 8, caractérisé en ce que - le circuit intégré (IC) est intégré à l'appareil de commande d'un moteur à combustion interne ou d'une boîte de vitesses automatique et le générateur (G) est relié par des résistan- ces (Rl, R2) ainsi que par un condensateur (C) prévu entre les résistances, au circuit intégré (IC).