Brevet FR2757110A3 — publié le 19980619

FR 2757110 A3 19980619 FR 9715761 A 19971212 Etat de la technique L'invention concerne un dispositif de réglage, en particulier pour un toit ouvrant, qui peut coulisser et qui se soulève d'un véhicule à moteur qui dispose d'un mécanisme5 électrique d'entraînement, du capteur de position incrémen- tiel et d'un capteur de position en valeur absolue, une unité de détermination déterminant la position d'une partie mobile, entraînée par le mécanisme électrique d'entraînement, en par- ticulier d'un toit ouvrant, qui peut coulisser et se soule- ver. On connaît déjà un dispositif de réglage (DE-OS- 42 29 439), qui présente un moteur électrique servant à en- traîner un toit ouvrant qui coulisse et qui se soulève, dont on doit régler la position de façon précise. La position du toit ouvrant, qui coulisse et qui se soulève, est dans ce cas détecté par un capteur de position incrémentiel et par un capteur de position en valeur absolue unique. Le capteur de position en valeur absolue est constitué sous la forme d'un micro-interrupteur, qui peut être actionné au moyen d'un pi- gnon de distribution. Ce pignon de distribution distingue quatre zones (positions) du toit ouvrant, qui coulisse et qui se soulève, uniquement deux flancs de commutation pouvant être exploités par une mise en marche directe de celui-ci. Dans le cas d'un toit ouvrant qui coulisse et qui se soulève, il est possible d'avoir essentiellement trois positions du toit, qui sont caractérisées par une position zéro quand le toit est fermé, une position finale, en position de soulève- ment, et une position finale en position de coulissement. La détermination exacte de la position du toit ouvrant, qui peut coulisser et se soulever, a lieu dans ce cas en exploitant les signaux électriques du capteur de position en valeur ab- solue ainsi qu'en exploitant les signaux électriques d'un capteur incrémentiel. Dans des circonstances déterminées, par exemple en cas de chute de l'intensité, ou en cas de manoeu- vre du toit ouvrant, qui peut coulisser et se soulever, à la main, la position dérivée des capteurs ne coincide plus avec la position effective du toit ouvrant qui peut coulisser et se soulever. On ne peut plus de cette façon détecter de façon univoque dans quelle zone ou dans quelle position se trouve le toit ouvrant, qui peut coulisser et se soulever, ce qui peut conduire à une réaction erronée du mécanisme d'entraînement du toit ouvrant, qui peut coulisser et se sou- lever, ou même à une panne du mécanisme d'entraînement du toit ouvrant, qui peut coulisser et se soulever. Le disposi- tif de réglage connu avec seulement un unique capteur de po- sition en valeur absolue n'est pas en conséquence statiquement stable, du fait de l'ambiguïté du signal de com- mande délivré par le capteur de position en valeur absolue. En outre il est obligatoirement nécessaire dans le cas du dispositif connu de mettre en mémoire le mouvement de réglage du toit ouvrant, qui peut coulisser et se soulever, dans un micro-contrôleur prévu. Une panne possible de tension conduit toutefois à ce que le système n'ait plus d'information sur la position actuelle du toit ouvrant, qui peut coulisser et se soulever, et identifie dans certains cas une zone erronée, de telle sorte qu'a lieu une réaction erronée du système ou une modification non souhaitée de la position du toit ouvrant, qui peut coulisser et se soulever. Avantages de l'invention Le dispositif de réglage selon l'invention est caractérisé en ce que deux capteurs de position en valeur ab- solue, un premier capteur de position et un deuxième capteur de position sont prévus, dont l'un peut prendre l'un des deux flancs de commutation pour délivrer des signaux électriques correspondants à l'unité de détermination. Le dispositif de réglage selon l'invention a ain- si l'avantage qu'à tout moment il est possible d'avoir une détection univoque de la position et de cette façon un posi- tionnement exact du toit ouvrant, qui peut coulisser et se soulever. Il est particulièrement avantageux qu'une panne possible de tension ou une défaillance du système d'un micro- contrôleur prévu n'ait pas de conséquences fâcheuses. De cette façon on peut se passer de façon avantageuse de fonc- tions spéciales, sans cela nécessaires, d'un programme qui se déroule dans le micro-contrôleur, et qui devrait réagir immé- diatement sur le démarrage des zones terminales du toit ou- vrant, qui peut coulisser et se soulever. Il est particuliè- rement avantageux d'avoir un réglage sûr du toit ouvrant, qui peut coulisser et se soulever, à l'intérieur des limites pré- définies par le système de capteur, un positionnement du mé- canisme électrique d'entraînement dans la position de traction du toit ouvrant, qui peut coulisser et se soulever, (position zéro) étant possible à tout moment. Suivant d'autres caractéristiques de l'inven- tion: * à partir du changement de commande des deux capteur de po- sition en valeur absolue on peut déterminer la position de la partie mobile en fonction du sens de rotation du méca- nisme électrique d'entraînement, * chaque capteur de position en valeur absolue dispose d'au moins deux cames, qui coopèrent de façon correspondante avec des moyens de commutation, * les moyens de commutation sont constitués sous la forme de micro-interrupteurs, * pour fermer la partie mobile on détecte le flanc de commu- tation délivré par le deuxième capteur de position en va- leur absolue, * l'unité de détermination est constituée sous la forme d'un micro-contrôleur. Dessins La présente invention va être décrite ci-après plus en détail à partir de plusieurs modes de réalisation, représentés sur les dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 montre, selon un mode de réalisation schémati- que, simplifié, un dispositif de réglage selon l'invention et - la figure 2 montre une représentation des positions des ca- mes (déroulement dans le sens périphérique) prévues en fonction de la position actuelle du toit ouvrant, qui peut coulisser et se soulever. Description des exemples de réalisation La figure 1 montre selon un mode de représenta- tion schématiquement simplifié un dispositif de réglage 1 se- lon l'invention, qui présente un moteur électrique 10 servant à entraîner une partie mobile 11, en particulier un toit ou- vrant, qui peut coulisser et se soulever, d'un véhicule à mo- teur. La position du toit ouvrant 11, qui peut coulisser et se soulever, est dans ce cas détectée par un capteur de posi- tion incrémentiel 15 ainsi que selon l'invention par deux capteurs de position en valeur absolue 16 et 17. Les deux capteurs de position en valeur absolue 16 et 17 sont reliés au moyen d'une transmission 14 au moteur électrique 10. Le capteur de position incrémentiel 15 est de préférence consti- tué sous la forme d'un détecteur magnétique et est relié par exemple directement au moteur électrique 10 à son induit. Le détecteur de position 15 consiste par exemple en un interrup- teur de Hall et en un aimant annulaire prévu sur l'induit du moteur électrique 10, pour pouvoir compter les rotations de l'induit du moteur électrique 10. Il est prévu une unité de détermination 27 de la valeur réelle de position, constituée par exemple sous la forme d'un microcontrôleur, pour pouvoir exploiter les signaux électriques de position 19, 20 du cap- teur de position incrémentiel 15. Les signaux de position 19, 20 du capteur de position ne suffisent toutefois pas à eux seuls à pouvoir déterminer la position absolue du toit ou- vrant, qui peut coulisser et se soulever. L'unité de détermi- nation 27 de la valeur réelle de la position reçoit l'information manquante au sujet de la valeur absolue des deux capteurs de position en valeur absolue 16, 17. Le pre- mier capteur de position en valeur absolue 16 est par exemple constitué sous la forme d'un disque à cames 22, qui présente une première came 23 et une deuxième came 24. Les cames 23, 24 coopèrent avec des moyens de commutation 25, qui délivrent un signal de position en valeur absolue 26 à l'unité de dé- termination 27 de la valeur réelle de la position. De la même manière le deuxième capteur de position 17 en valeur absolue est constitué par exemple aussi sous la forme d'un disque à cames 30, qui présente une première came 31 et une deuxième came 32. Les cames 31 et 32 coopèrent avec des moyens de com- mutation, qui délivrent un signal de position 34 correspon- dant en valeur absolue à l'unité de détermination 27 de la valeur réelle de la position. Les deux moyens de commutation , 33 peuvent par exemple être constitués sous la forme de micro-interrupteurs. Un dépassement d'un flanc de came des disques à cames 22, 30, qui correspond à une position de ré- férence déterminée du toit ouvrant 11, qui peut coulisser et se soulever, déclenche un processus de commande, qui peut être détecté par l'unité de détermination 27 de la valeur réelle de la position. Pendant le fonctionnement un calibrage du capteur incrémentiel de position 15, ou de la régulation de la position, peut de cette façon avoir lieu lors de chaque I() dépassement d'un flanc des cames 23, 24, 31, 32. Les capteur de positions 16, 17 en valeur absolue, ne délivrent alors qu'un signal univoque quand le trajet de réglage maximal de la position du toit ouvrant, qui peut coulisser et se soule- ver, 11 correspond au maximum à une révolution des disques à cames 22, 30. Pour l'ajustement il est en conséquence néces- saire d'avoir en général la transmission 14. Un signal de position réel 37, délivré par le mi- cro-contrôleur 27, est comparé dans un organe de réglage 39 à un signal 41 de valeur de consigne de la position, délivré par un capteur 40 de valeur de seuil de la position. L'organe de réglage 39 délivre un signal de régulation de la position 42 à un dispositif de réglage 43, qui produit un signal de commande 44 pour le moteur électrique. A l'aide du capteur de position incrémentiel 15 ainsi que des deux capteur de posi- tions 16, 17 en valeur absolue il est possible, dans n'importe quelle position du toit ouvrant, qui peut coulisser et se soulever, 11, d'obtenir une correspondance univoque avec les signaux électriques délivrés par les capteurs 15, 16, 17, et en fait indépendamment de la question de savoir si ) a eu lieu auparavant une défaillance du dispositif de réglage 1 ou une modification manuelle de la position du toit ou- vrant, qui peut coulisser et se soulever. Ceci permet d'avoir à tout moment une détermination précise de la position ac- tuelle du toit ouvrant, qui peut coulisser et se soulever, 11. Dans le cas du dispositif de réglage 1 il s'agit d'un système électronique, qui assure l'ouverture et la fer- meture de la partie mobile 11 par exemple sous la forme d'un toit ouvrant, qui peut coulisser et se soulever, pour un vé- hicule automobile. Pour actionner le moteur électrique 10 et pour commander celui-ci il est prévu un interrupteur logique, non représenté plus en détail, ainsi qu'un contact de serrure de porte. Comme on l'a représenté à la figure 2, qui donne une image des positions de la première came 22, désignée dans la suite comme came de soulèvement 22, et de la seconde came 30, désignée dans la suite comme came finale 30, en fonction de la position actuelle du toit ouvrant 11, qui peut coulis- ser et se soulever, le toit ouvrant peut prendre quatre posi- tions. Les positions se composent de la position 0 " faire coulisser ", de la position 1 " soulever ", de la position 2 " amener en butée " et de la position 3 " soulever en bu- tée ". Les trois positions terminales du toit ouvrant 11, qui peut coulisser et se soulever, la position zéro (Toit fermé), caractérisé sur la figure 2 par " ZU ", la position finale de soulèvement, caractérisée par " ANGEH ", la position finale de coulissement, caractérisée par " AUF ", ont été dessinées de façon correspondante sur la figure 2. Si le conducteur ac- tionne l'interrupteur logique du moteur électrique 10, le toit ouvrant 11, qui peut coulisser et se soulever se déplace alors, selon la direction correspondante, jusqu'à la position d'arrêt correspondante, déterminée par le capteur de position incrémentiel 15, pour autant que l'interrupteur logique n'ait pas été relâché auparavant. Si l'on met le toit ouvrant 11, qui peut coulisser et se soulever dans ce cas par exemple à partir de la position de coulissement dans la position de soulèvement, l'interrupteur logique doit alors être actionné pour la position de soulèvement jusqu'à ce que la position finale de soulèvement ait été atteinte. Dans ce cas le moteur électrique 10 dépasse la position zéro " ZU " sans arrêt in- termédiaire. Si l'on relâche l'interrupteur logique avant d'atteindre la position finale, le moteur électrique 10 est alors immédiatement stoppé. Si l'on actionne l'interrupteur logique pour la " fermeture ", alors le toit ouvrant 11, qui peut coulisser et se soulever, se met dans sa position zéro, indépendamment de la position correspondante, pour autant que l'interrupteur logique n'ait pas été relâché auparavant. En outre il est aussi possible d'avoir un fonc- tionnement automatique. On introduit le fonctionnement auto- matique quand l'interrupteur logique est actionné lors de l'ouverture dans la position de coulissement ou dans la posi- tion de soulèvement du toit ouvrant 11, qui peut coulisser et se soulever pendant un temps t tel que 50 ms constitué par exemple sous la forme d'un interrupteur à bas- cule, après quoi le toit ouvrant 11, qui peut coulisser et se soulever se déplace automatiquement jusqu'à sa position fi- nale correspondante. Si l'on actionne à nouveau l'interrupteur logique après l'introduction du fonctionnement automatique, le moteur électrique 10 est alors immédiatement stoppé. Le moteur électrique 10 reste après cela au repos jusqu'à ce que l'on ait à nouveau relâché l'interrupteur lo- gique et qu'un nouvel actionnement ait eu lieu. Quand on est dans ce qu'on appelle l'état norma- lisé dans lequel le capteur de position incrémentiel 15 est étalonné à sa position initiale, il est possible d'avoir un fonctionnement aussi bien manuel qu'automatique. Le toit ou- vrant 11, qui peut coulisser et se soulever est fermé, quand le moteur électrique 10 détecte le flanc de la came de levage 22 tombant de la position de levage à la position de coulis- sement. A partir de la position de coulissement on passe en sens inverse à la position zéro, c'est-à-dire qu'on revient à l'état initial. De cette façon on a l'assurance que le moteur électrique 10 est toujours débranché sur un flanc de commuta- tion. L'avantage de l'invention réside dans le fait qu'en liaison avec le capteur de position incrémentiel 15 on n'est plus obligé de faire démarrer les positions terminales de levage et de coulissement avec le flanc de commutation El et le flanc de commutation E2 du signal de position 34 du se- cond capteur de position 17 en valeur absolue. Ces flancs de commutation El et E2 servent uniquement à déterminer une li- mite de zone, qui ne doit être dépassée en aucun cas. Les flancs de commutation El et E2 sont également utilisé pour normaliser au préalable et le cas échéant pour codifier le système. Pour fermer le toit ouvrant 11, qui peut coulisser et se soulever à partir de la position de soulèvement, on utilise les flancs de commutation Hi, H2 du signal de posi- tion 26 du premier capteur de position en valeur absolue 15. En partant de la position de coulissement on détermine la po- sition de traction au moyen du capteur de position incrémen- tiel, en utilisant la valeur de remise en marche du moteur électrique 10 pour le positionnement. Pour des raisons de to- lérances la correspondance des deux cames 22, 30 entre elles est très critique. Grâce à l'utilisation selon l'invention de deux capteur de position en valeur absolue 16, 17, qui cons- tituent des interrupteurs terminaux et qui ne sont utilisés que pour contrôler la zone, on peut travailler avec une zone de tolérance élargie. Les angles finaux servant à commander de façon précise le moteur électrique 10 ne sont alors encore déterminés dans ce cas avec le système normalisé que par le capteur de position incrémentiel 15. La position en traction du toit ouvrant 11, qui peut coulisser et se soulever n'est en outre encore déterminée qu'en partant de la position de soulèvement par les flancs de commutation Hi, H2. A partir de la position de coulissement on ne démarre plus dans la posi- tion zéro par inversion sur le flanc de commutation, mais par le capteur incrémentiel 15 en intégrant la dernière remise en marche du moteur électrique. La normalisation du capteur incrémentiel 15 a lieu lors d'un redémarrage ou lors d'une panne du système de telle manière que l'interrupteur logique soit actionné en permanence pour actionner le moteur électrique 10, et que le moteur électrique 10 détecte en fonctionnement manuel un 3() flanc de commutation du système de micro-interrupteur 25, 33 correspondant au sens respectif de rotation. Dans le cas d'un moteur électrique 10, qui n'est pas normalisé, le fonctionne- ment automatique est bloqué et on fait fonctionner le moteur électrique 10 à faible vitesse. Dans une position indéfinie, c'est-à-dire dans un état final normalisé (après une panne de tension ou une re- mise à l'état initial) le toit ouvrant 11, qui peut coulisser et se soulever peut se trouver dans différents états. Les réactions suivantes sont dans ce cas possibles: premier état "0 ": la marche à droite, comme la marche à gauche du mo- teur électrique 10 est autorisée. Lors de la marche à gauche le système est normalisé sur le flanc de commutation HI, la position de consigne " ZU " étant inversée de façon corres- pondante. Lors de la marche à droite par contre le moteur est stoppé en atteignant le flanc de commutation E4. Dans le se- cond état " 1 " la marche à droite et la marche à gauche du moteur électrique 10 sont autorisées. Lors de la marche à10 gauche par contre le moteur est stoppé en atteignant le flanc de commutation E2. Dans le troisième état la marche à droite n'est pas autorisée, de telle sorte que lors de la marche à gauche le système est normalisé au préalable de façon corres- pondante en E3. Une normalisation définitive a lieu ensuite à la position de commutation Hi. Une marche à droite n'est en- suite possible que quand la position réelle se trouve dans la zone normale (premier état " 0 " et deuxième état " 1 "). Dans le quatrième état " 3 " la marche à gauche n'est pas au- torisée, c'est-à-dire que le système est normalisé au préala- ble sur le flanc de commutation E3 lors d'une marche à droite du moteur électrique 10 de façon correspondante et est défi- nitivement normalisé sur le flanc de commutation H2. Une mar- che à gauche est ensuite seulement possible quand la position réelle se trouve dans la zone normale (premier état " 0 " et deuxième état " 1 "). Le système normalisé peut se trouver seulement dans le premier état " 0 " et dans le deuxième état " 1 ". Dans ce cas il est possible d'avoir le déplacement dans la zone normale " coulissement et soulèvement ". Si l'on atteint dans le système normalisé le troisième état " 2 " ou le quatrième état " 3 ", le moteur électrique 10 est alors immédiatement stoppé et le système est dénormalisé. Le pre- mier état est désigné à la figure 2 par un " 0 " encadré, le deuxième état par un " 1 " encadré, le troisième état par un " 2 " encadré, et le quatrième état par un " 3 " encadré. Tous les positionnements du moteur électrique 10, y compris la position finale de soulèvement et de coulisse- ment du toit ouvrant 11, qui peut coulisser et se soulever, ont lieu au moyen du capteur de position incrémentiel 15. Il n'y a que la position zéro qui se rapporte toujours au flanc de commutation tombant sur la came zéro (came de levage 22). Le capteur de position 15 est lors de chaque changement de flanc réinitialisé en position zéro. Si le système était auparavant dénormalisé, on utilise les flancs de commutation El ou E3 pour une normalisation préalable. La normalisation dé- finitive a lieu alors aux points de commande Hi et H2. Le point de commande Hi est la référence pour l'angle de soulè- vement et le point de commande H2 est la référence pour0 l'angle de coulissement. La position zéro se trouve au pas- sage de la came de levage 22 de la position de levage à la position de coulissement. Pour annuler l'influence de l'hystérésis sur la came de levage 22 un démarrage du moteur électrique 10 a lieu en permanence à partir de la zone de i soulèvement dans la position zéro.- ll RE V E N D I C A T I ON S 1 ) Dispositif de réglage en particulier pour un toit ou- vrant, qui peut coulisser et se soulever, d'un véhicule à mo- teur, qui dispose d'un mécanisme électrique d'entraînement, du capteur de position incrémentiel et d'un capteur de posi- tion en valeur absolue, une unité de détermination détermi- nant la position d'une partie mobile, entraînée par le mécanisme électrique d'entraînement, en particulier d'un toit ouvrant, qui peut coulisser et se soulever, l( caractérisé en ce que deux capteurs de position en valeur absolue, un premier cap- teur de position (16) et un deuxième capteur de position (17) sont prévus, dont l'un peut prendre l'un des deux flancs de commutation (El, E2 ou E3, E4) pour délivrer des signaux électriques correspondants à l'unité de détermination (27). ) Dispositif de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce que à partir du changement de commutation des deux capteurs de position en valeur absolue (16, 17) on peut déterminer la po- sition de la partie mobile (11) en fonction du sens de rota- tion du mécanisme électrique d'entraînement (10). ) Dispositif de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque capteur de position en valeur absolue (16, 17) dispose d'au moins deux cames (23, 24 ou 31, 32), qui coopèrent de façon correspondante avec des moyens de commutation (25, 33). 1) 40 ) Dispositif de réglage selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de commutation (25, 33) sont constitués sous la forme de micro-interrupteurs. 50 ) Dispositif de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour fermer la partie mobile (11) on détecte le flanc de com- mutation (Hl, H2) délivré par le deuxième capteur de position en valeur absolue (17). 6 ) Dispositif de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de détermination (27) est constituée sous la forme d'un microcontrôleur.