Brevet FR2755322A1 — publié le 19980430

DISPOSITIF DE COMMANDE POUR UNE GÉNÉRATRICE A COURANT ALTERNATIF DE VÉHICULE DESCRIPTION Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif de commande pour une génératrice à courant alternatif de véhicule, et en particulier I'aménagement d'un circuit de commande de courant de champ destiné à commander un courant de champ dans une génératrice à courant alternatif. Etat de la technique La figure 4 montre un dispositif de commande connu pour une génératrice à courant alternatif de véhicule. Sur cette figure, le repère 1 désigne une génératrice à courant alternatif qui comprend des bobines d'induit 101 et un bobinage inducteur 102. Le repère 2 désigne un redresseur qui comprend une borne de sortie 201 et une borne de masse (terre) 202. Le repère 3 désigne un circuit de commande de courant de champ qui se compose d'un élément de contact à semi-conducteur 301 et d'une diode suppresseuse 302, et qui comprend quatre bornes: une borne de source d'alimentation "a", une borne de commande de courant de champ "b", une borne d'entrée de signal de commande "c", et une borne de masse (terre) "d". Le repère 4 désigne une unité de commande qui est montée sur un véhicule et qui comprend un micro ordinateur. Le repère 5 désigne une batterie, et le repère 6 désigne un contacteur à clé. Le fonctionnement du dispositif de commande va maintenant être expliqué. Lorsqu'un signal de commande est émis à partir de l'unité de commande 4 vers la borne d'entrée de signal de commande "c" du circuit de commande de courant de champ 3, l'élément de contact à semi- conducteur 301 est amené à faire passer un débit de courant de champ dans le bobinage inducteur 102, ce qui génère de l'électricité dans la génératrice à courant alternatif 1. La sortie de la génératrice à courant alternatif est redressée par le redresseur 2, et charge la batterie 5. D'autre part, I'unité de commande 4 détecte la tension aux bornes de la batterie 5. Lorsque l'unité de commande détecte que la tension aux bornes de la batterie devient supérieure à une tension prédéterminée, I'unité de commande coupe le signal de commande vers le circuit de commande de courant de champ 3 afin de diminuer le courant de champ et de réduire ainsi la sortie de la génératrice à courant alternatif, ce qui arrête la charge de la batterie. Une telle opération est répétée pour commander la tension de sortie de la génératrice à courant alternatif. Le circuit de commande de courant de champ 3 destiné à ce type de dispositif de commande est aménagé de manière séparée de la partie de sortie de la génératrice à courant alternatif 1 (le redresseur 2 dans l'exemple montré) afin d'optimiser les caractéristiques de température comme le décrit le brevet JP - U - 54 - 140224. Le circuit de commande de courant de champ est aménagé comme indiqué sur la figure 5. De manière plus particulière, l'élément de contact à semi-conducteur (par exemple, des transistors) 301 a respectivement son collecteur connecté à la borne de commande de courant de champ "b", sa base connectée à la borne d'entrée de signal de commande "c", et son émetteur connecté à la borne de masse "d". La diode suppresseuse 302 est connectée entre la borne de source d'alimentation "a" et la borne de commande de courant de champ "b". Etant donné que le dispositif de commande mentionné ci-dessus est fabriqué de telle sorte que le circuit de commande de circuit de champ 3 a la borne de source d'alimentation "a" et la borne d'entrée de signal de commande "c" jointes l'une à l'autre, le dispositif de commande a généré des problèmes en ce que la borne de source d'alimentation "a" et la borne d'entrée de signal de commande "c" peuvent facilement être en court circuit, par exemple par une pénétration d'eau, et en ce que, dans ce cas, un courant de court circuit passe directement de la batterie 5 à la borne d'entrée de signal de commande "c", l'élément de contact à semi- conducteur 301 est amené à faire passer un courant de champ accru, et la tension de sortie de la génératrice à courant alternatif est élevée de manière anormale, ce qui surcharge la batterie 5 ou détériore une utilisation électrique comme les phares en raison d'une surtension, et de plus, détériore un système électrique d'allumage ou l'unité de commande, ce qui arrête le moteur. Résumé de l'invention Un objet de la présente invention est de résoudre ces problèmes, et de fournir un dispositif de commande pour une génératrice à courant alternatif de véhicule capable de protéger une borne d'entrée de signal de commande d'un courant de court circuit en cas de pénétration, par exemple, d'eau, et d'empêcher une surcharge de la batterie en raison d'une élévation anormale de la tension de sortie de la génératrice à courant alternatif et d'une panne d'un système électrique due à une surtension. La présente invention fournit un dispositif de commande pour une génératrice à courant alternatif de véhicule qui comprend une génératrice à courant alternatif; un élément de contact à semi-conducteur destiné à commander un courant de champ passant dans un bobinage inducteur de la génératrice; une unité de commande destinée à délivrer un signal de commande indicateur de l'état activé et désactivé de l'élément de contact à semi-conducteur; et une batterie chargée par une sortie en provenance de la génératrice et fournissant une alimentation à l'élément de contact à semi-conducteur et à l'unité de commande; dans lequel un ensemble de mise à la masse (terre) est aménagé entre une borne de source d'alimentation reliant l'élément de contact à semi-conducteur et la batterie, et une borne d'entrée de signal de commande destinée à délivrer le signal de commande à l'élément de contact à semi-conducteur, et l'ensemble de mise à la masse est connecté à la borne de masse (terre) de l'élément de contact à semi-conducteur. L'ensemble de mise à la masse peut être aménagé de manière à entourer la borne d'entrée de signal de commande. L'ensemble de mise à la masse peut avoir la borne d'entrée de signal de commande et une couche d'isolation destinée à isoler la borne de signal de commande de celui-ci disposée en couches dessus. Comme décrit, le dispositif de commande selon la présente invention peut comporter un aménagement de l'ensemble de mise à la masse entre la borne de source d'alimentation et la borne d'entrée de signal de commande afin de protéger la borne d'entrée de signal de commande d'un courant de court circuit. Un tel aménagement permet d'empêcher une surcharge de la batterie ou une panne d'un circuit électrique due à une surtension qui peut être provoquée par une élévation anormale de la tension de sortie de la génératrice à courant alternatif résultant d'un accroissement du courant de champ dû à une conduction de l'élément de contact à semi-conducteur par le courant de court circuit. L'aménagement de l'ensemble de mise à la masse autour de la borne d'entrée de signal de commande peut protéger de manière fiable la borne d'entrée de signal de commande de tout courant de court circuit. L'aménagement de la couche d'isolation et de la borne d'entrée de signal de commande sur l'ensemble de mise à la masse dans une telle structure disposée en couches permet d'empêcher la mise en court circuit de la borne de source d'alimentation et de la borne d'entrée de signal de commande, de même que la protection de la borne d'entrée de signal de commande du courant de court circuit. Brève description des dessins La présente invention, ainsi que ses nombreux avantages, seront mieux compris à la lecture de la description qui suit, donnée en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est un schéma du circuit de commutation de courant de champ du dispositif de commande pour une génératrice à courant alternatif de véhicule selon un premier mode de réalisation de la présente invention; La figure 2 est un schéma du circuit de commutation de courant de champ du dispositif de commande pour une génératrice à courant alternatif de véhicule selon un second mode de réalisation de la présente invention; La figure 3 est un schéma du circuit de commutation de courant de champ du dispositif de commande pour une génératrice à courant alternatif de véhicule selon un troisième mode de réalisation de la présente invention; La figure 4 est un schéma montrant la structure d'un dispositif de commande conventionnel pour une génératrice à courant alternatif de véhicule; et La figure 5 est un schéma du circuit de commutation de courant de champ dans le dispositif de commande conventionnel. Description des modes de réalisation préférés Mode de réalisation n 1 Un premier mode de réalisation selon la présente invention va maintenant être décrit. Bien que le premier mode de réalisation ait une structure de base identique à celle du dispositif conventionnel montré sur les figures 4 et 5, le premier mode de réalisation comporte un circuit de commande de circuit de champ 3 réalisé comme indiqué sur la figure 1. En particulier, un ensemble de mise à la masse (terre) "e" qui est connecté à une borne de mise à la masse (terre) "d" est aménagé de manière à s'étendre entre une borne de source d'alimentation "a" et une borne d'entrée de signal de commande "c". Le dispositif de commande pour une génératrice de véhicule, qui comporte un tel circuit de commande de courant de champ 3, fonctionne de la même manière que le dispositif de commande conventionnel montré en état normal sur les figures 4 et 5. D'autre part, en cas de pénétration d'eau, par exemple, même dans le cas o la borne de source d'alimentation "a" et la borne d'entrée de signal de commande "c" se mettent en court circuit, le courant de court circuit passe de la borne de source d'alimentation "a" dans l'ensemble de mise à la masse "e" en raison de la présence de l'ensemble de mise à la masse "e" afin de protéger la borne d'entrée de signal de commande "c" du courant de court circuit du fait que l'ensemble de mise à la masse "e" est aménagé pour s'étendre entre la borne de source d'alimentation "a" et la borne d'entrée de signal de commande "c". Cet aménagement permet d'empêcher une conduction continue inutile d'un élément de contact à semi-conducteur 301, et d'éviter une détérioration d'un système électrique due à une surtension ou à une surcharge de la batterie, qui est provoquée par une élévation anormale de la tension de sortie de la génératrice à courant alternatif en raison d'un accroissement du courant de champ. Mode de réalisation n 2 Un second mode de réalisation selon la présente invention va maintenant être expliqué. Dans le second mode de réalisation, le circuit de commande de courant de champ 3 est réalisé de telle sorte qu'un ensemble de mise à la masse "f" est aménagé de manière à entourer la borne d'entrée de signal de commande "c", comme l'indique la figure 2. Par exemple, dans le cas d'une pénétration d'eau, un court circuit peut se produire dans l'ensemble de mise à la masse "f' dans quelque sens que ce soit, ce qui permet au courant de court circuit de passer dans l'ensemble de mise à la masse "f' afin de protéger de manière fiable la borne d'entrée de signal de commande "c" du courant de court circuit du fait que l'ensemble de mise à la masse T"f est aménagé autour de la borne d'entrée de signal de commande "c". Cet aménagement peut empêcher une conduction inutile de l'élément de contact à semi- conducteur 301, et éviter une détérioration du système électrique due à une surtension ou à une surcharge de la batterie, qui est provoquée par une élévation anormale de la tension de sortie de la génératrice à courant alternatif. Mode de réalisation n 3 Troisième mode de réalisation selon la présente invention. Dans le troisième mode de réalisation, le circuit de commande de courant de champ 3 est réalisé de telle sorte qu'un ensemble de mise à la masse "g" a la borne d'entrée de signal de commande "c", et une couche d'isolation "h" pour isoler la borne de signal de commande "c" de l'ensemble de mise à la terre "g" disposée en couches dessus, comme le montre la figure 3. Il en résulte que le modèle de mise à la masse "g" fournit une structure qui entoure la borne d'entrée de signal de commande "c", ce qui procure des avantages identiques à ceux du second mode de réalisation. De plus, étant donné que la borne d'entrée de signal de commande "c" est disposée sur l'ensemble de mise à la masse "g", et en outre sur la couche d'isolation "h", l'épaisseur d'une partie comportant la borne d'entrée de signal de commande "c" est supérieure à celle d'une partie comportant la borne de source d'alimentation "a", ce qui signifie qu'il est créé une différence de hauteur entre la borne d'entrée de signal de commande et la borne de source d'alimentation, ce qui présente un avantage en ce qu'une possibilité de court circuit entre la borne de source d'alimentation "a" et la borne d'entrée de signal de commande "c" est limitée. Dans les premier, second et troisième modes de réalisation, la borne d'entrée de signal de commande "c" est protégée contre un court circuit. Dans un dispositif qui effectue une commande requise par coupure d'un courant à la borne d'entrée de signal de commande "c", un ensemble à potentiel "+" (par exemple, un ensemble connecté à la borne de source d'alimentation) est aménagé entre la borne d'entrée de signal de commande "c" sur la borne de masse "d" pour une protection contre un défaut entre ligne et masse, ce qui présente des avantages similaires. A la lumière de la description précédente, il est clair que. de nombreuses modifications et variantes de la présente invention sont possibles. Aussi, il doit être bien entendu que, dans le domaine des revendications en annexe, la présente invention peut être mise en application de toute autre manière que celles décrites de manière spécifique dans celles-ci. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande pour une génératrice à courant alternatif de véhicule comprenant: une génératrice à courant alternatif (1); un élément de contact à semi-conducteur (301) destiné à commander un courant de champ passant dans un bobinage inducteur (102) de la génératrice (1); une unité de commande (4) destinée à délivrer un signal de commande indicateur de l'état activé et désactivé de l'élément de contact à semi-conducteur (301); et une batterie (5) chargée par une sortie en provenance de la génératrice (1) et fournissant une alimentation à l'élément de contact à semi-conducteur (301) et à l'unité de commande (4); dans lequel un ensemble de mise à la masse (terre) est aménagé entre une borne de source d'alimentation (a) connectant l'élément de contact à semi-conducteur (301) et la batterie (5), et une borne d'entrée de signal de commande (c) destinée à délivrer le signal de commande à l'élément de contact à semi-conducteur (301), et l'ensemble de mise à la masse est connecté à la borne de masse (d> de l'élément de contact à semi-conducteur (301). 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, dans lequel l'ensemble de mise à la masse peut être aménagé de manière à entourer la borne d'entrée de signal de commande (c). 3. Dispositif de commande selon la revendication 1, dans lequel l'ensemble de mise à la masse comporte la borne d'entrée de signal de commande (c) et une couche d'isolation destinée à isoler la borne de signal de commande (c) de celui-ci disposée en couches dessus.