Brevet FR2786575A1 — publié le 20000602

L'invention concerne un circuit de commande entre un port d'un microprocesseur et un organe de réglage situé dans un véhicule automobile et un procédé de maintien de l'état momentané d'un organe de réglage, commandé par un microprocesseur, pendant un effondrement de la tension d'alimentation. Dans les véhicules automobiles modernes, des organes de réglage sont de plus en plus souvent commandés par des microprocesseurs. Pendant l'opération de mise en marche du moteur d'un véhicule, il se présente des effondrements de tension descendant jusqu'à + 3 volts. Lors de tels effondrements de tension, des systèmes de microprocesseur passent en général dans la situation de remise à l'état initial. Les connexions ou ports sont de ce fait commutés sous forme d'entrées à valeur ohmique élevée ou à haute impédance (disposition à trois états) et la fonction momentanément remplie est interrompue. Pour éviter cette situation, le système de microprocesseur, y compris un circuit supplémentaire, peut être associé à un condensateur-tampon. Par le brevet DE 197 20 191 Cl, il est connu de commuter un circuit tampon situé entre l'entrée d'un microprocesseur et un organe de réglage disposés dans un véhicule automobile. Le circuit tampon comprend un circuit de comparaison qui commute lors de l'obtention d'un niveau de tension préfixé entre un niveau haut et un niveau bas, qui est appliqué à l'appareil de commande. Le circuit tampon comprend en outre un accumulateur d'énergie se présentant sous forme d'un condensateur- tampon. L'agencement de cet accumulateur d'énergie entre la sortie du microprocesseur et l'entrée à haute impédance du circuit de comparaison permet le maintien d'une fonction avec une énergie relativement faible. C'est pourquoi un condensateur à structure SMD (composants montés en surface) peut être utilisé comme accumulateur d'énergie. Toutefois, un tel circuit tampon est lié à des moyens de circuit complexes et donc à des coûts élevés. L'invention vise à résoudre le problème technique consistant à maintenir la fonction d'un organe de réglage commandé par un microprocesseur, avec des moyens de circuit supplémentaires peu complexes, même lorsque le microprocesseur est passé dans la situation de remise à l'état initial par suite d'un effondrement de la tension d'alimentation. A cet effet, l'invention a pour objet un circuit de commande, situé entre un port de commande d'un microprocesseur et un organe de réglage disposés dans un véhicule automobile, comprenant un étage de commande qui comporte une connexion de borne qui est reliée à la borne d'organe de réglage, associée à l'organe de réglage, du système électrique du véhicule et sur laquelle l'étage de commande est alimenté en tension, qui comporte une connexion de commande, qui est reliée au port de commande du microprocesseur et sur laquelle un niveau bas est appliqué sur l'étage de commande par le microprocesseur en cas spécial, et au moyen duquel un signal de commande est délivré, pour la commande de l'organe de réglage, en fonction des niveaux de tension sur la connexion de borne et sur la connexion de commande, le circuit de commande comprenant en outre un étage d'attaque au moyen duquel le signal de commande est amplifié. Dans le même but, l'invention a également pour objet un procédé de maintien de l'état momentané d'un organe de réglage, commandé par un microprocesseur, pendant un effondrement de la tension d'alimentation, selon lequel, en fonctionnement normal, l'organe de réglage est commandé par un circuit de commande qui est alimenté en tension sur une borne d'organe de réglage associée à un organe de réglage, de façon telle qu'un étage de commande intégré dans le circuit de commande délivre un signal de commande servant à commander l'organe de réglage et que le signal de commande est amplifié dans un étage d'attaque intégré dans le circuit de commande, tandis que, en cas spécial, l'étage de commande est bloqué du fait de la délivrance d'un niveau bas sur un port de commande du microprocesseur et qu'en fonctionnement normal, des fonctions de contrôle et de diagnostic sont exécutées par le microprocesseur. Le circuit de commande conforme à l'invention peut aussi présenter une ou plusieurs des particularités suivantes: - l'étage de commande comprend un transistor dont l'entrée est reliée, par l'intermédiaire d'un diviseur de tension, à la connexion de borne et à la connexion de commande de l'étage de commande, - le diviseur de tension est agencé de façon qu'en fonctionnement normal, lorsqu'une tension de borne est appliquée à la borne d'organe de réglage, le niveau de tension se présentant sur la connexion de commande est reconnu par le microprocesseur comme étant un niveau haut et le transistor commute, - une diode de découplage est connectée, dans le sens de passage, entre la connexion de borne et le diviseur de tension, - la connexion de borne est reliée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance de fuite, - l'étage d'attaque est relié à un port de diagnostic du microprocesseur par une ligne de diagnostic. Egalement, le procédé de maintien conforme à l'invention peut également présenter une ou plusieurs des particularités suivantes: - en cas spécial, le port de commande du microprocesseur est commuté en tant que sortie et un niveau bas est appliqué à une connexion de commande de l'étage de commande, - en fonctionnement normal, le port de commande du microprocesseur est commuté en tant qu'entrée et, par celle-ci, le niveau de tension appliqué à la connexion de commande de l'étage de commande est introduit dans le microprocesseur, - le niveau de tension à la sortie de l'étage d'attaque est introduit dans le microprocesseur par une ligne de diagnostic et un port de diagnostic, le niveau de tension introduit sur le port de commande et le niveau de tension introduit sur le port de diagnostic sont comparés dans le microprocesseur et, en cas d'absence de coïncidence des deux niveaux, un fonctionnement défectueux est constaté, le port de commande est commuté en tant que sortie et un niveau bas est appliqué à la connexion de commande de l'étage de commande. La commande, conforme à l'invention, d'un organe de réglage disposé dans un véhicule automobile convient notamment pour des fonctions, telles que démarreur, essuie-glace, chauffage de lunette arrière, chauffage de siège, éclairage intérieur, feux clignotants et analogues, qui sont habituellement commandées par l'intermédiaire du port d'un microcontrôleur. Un circuit de commande est connecté entre le port d'un microcontrôleur et l'organe de réglage à commander. Le circuit de commande comprend un étage de commande qui est relié électriquement à la borne, associée à l'organe de réglage à commander, de l'installation électrique située dans le véhicule, par exemple la borne de démarreur ou la borne de feux clignotants, appelée ci- après d'une manière générale borne d'organe de réglage. Le signal de sortie de l'étage de commande est amplifié, d'une manière correspondant aux conditions exigées par l'organe de réglage chaque fois considéré, dans un étage d'attaque intégré dans le circuit de commande et il est utilisé pour commander l'organe de réglage. Un microprocesseur est également relié électriquement à l'étage de commande, mais remplit uniquement des fonctions de contrôle et de diagnostic d'ordre prioritaire. Le transfert de la fonction de commande primaire du microprocesseur au circuit de commande permet d'une manière simple, en liaison avec la borne d'organe de réglage considérée, de maintenir la fonction de l'organe de réglage indépendamment de la tension d'alimentation du microprocesseur. Un exemple de mise en oeuvre de l'invention est exposé ci-après en regard du dessin. La figure unique est une représentation schématique d'un circuit de commande conforme à l'invention. Un circuit de commande 1 comprend un étage de commande 2 qui est relié électriquement, par une connexion de borne 3, à la borne de démarreur 4 du véhicule automobile. Le signal de sortie de l'étage de commande 2 - appelé ci-après signal de commande - est amplifié dans un étage d'attaque 5 et est utilisé pour commander un démarreur 6. Lorsque l'interrupteur d'allumage et de démarrage est fermé, donc pendant toute l'opération de mise en marche du moteur, une tension de borne d'habituellement 12 volts est appliquée à la borne de démarreur 4. A partir de cette tension de borne, la tension à l'entrée d'un transistor T1 est réglée dans l'étage de commande 2, en traversant un diviseur de tension 7 constitué de résistances R2, R3 et R4, de façon telle que ce transistor commute. Le transistor T1 peut être réalisé sous forme d'un transistor npn bipolaire ou sous forme d'un transistor à effet de champ à canal n. Pour mettre à disposition l'intensité de courant nécessaire pour commander le démarreur 6, le signal de commande est amplifié dans l'étage d'attaque 5. De tels étages d'attaque sont connus en eux-mêmes et sont habituellement réalisés sous forme d'un circuit d'attaque à transistor à limite de courant. Une résistance de fuite R1, à travers laquelle la connexion de borne 3 de l'étage de commande 2 est reliée à la masse, empêche que, lorsque l'interrupteur d'allumage et de démarrage est ouvert, donc en dehors d'une opération de mise en marche du moteur, le transistor T1 soit commuté par des courants de fuite. Ces courants de fuite peuvent par exemple résulter du fait que des résistances de contact sont réduites en raison de l'humidité. Un port de commande 10 d'un microprocesseur connecté en microcontrôleur 11 est également relié à l'entrée du transistor T1 par l'intermédiaire d'une borne de commande 12 de l'étage de commande 2 et du diviseur de tension 7. Pendant une opération de mise en marche autorisable - en général appelée fonctionnement normal - aussi bien dans la phase à tension normale que dans la situation de remise à l'état initial, donc pendant un effondrement de tension, le port de commande 10 est commuté en tant qu'entrée à haute impédance (troisième état). Les valeurs des résistances R2, R3 et R4 du diviseur de tension 7 sont fixées de façon que, pendant l'opération de mise en marche, donc lorsque la tension de borne est présente sur la borne de démarreur 4, le niveau de tension appliqué sur la connexion de commande 12 est reconnu par le microcontrôleur 11 comme étant un niveau haut et est introduit dans le microcontrôleur 11 par le port de commande 10. Pour éviter une application de tension inverse du port de commande 10 du microcontrôleur 11 sur la borne de démarreur 4, une diode de découplage D1 est connectée, dans l'étage de commande 2, dans le sens de passage entre la connexion de borne 3 et le diviseur de tension 7. Ainsi, en fonctionnement normal, la commande du démarreur 6 par l'intermédiaire de l'étage de commande 2 ne subit pas d'influence de la part du microcontrôleur 11. Il existe toutefois la possibilité, en cas spécial, de commuter le port de commande 10 du microcontrôleur 11 en tant que sortie et de bloquer le transistor T1 au moyen de la délivrance d'un niveau bas sur le port de commande 10, indépendamment d'une tension de borne appliquée sur la borne de démarreur 4, de sorte qu'aucun signal de commande n'est délivré par l'étage de commande 2. Un tel cas spécial peut par exemple se présenter dans le cadre de la fonction de blocage de démarreur. A cette occasion, au début d'une opération de mise en marche, les états d'entrée de différents groupes du véhicule, par exemple frein ou embrayage, sont interrogés par le microcontrôleur 11. S'il se présente alors des états d'entrée inadmissible, par exemple si le frein ou l'embrayage n'est pas actionné, la commande du démarreur 6 est, pour des raisons de sécurité, bloquée par l'application d'un niveau bas sur la connexion de commande 12 de l'étage de commande 2. Par l'intermédiaire d'une ligne de diagnostic 15, une sortie de l'étage d'attaque 5 est reliée à un port de diagnostic 16, commuté en tant qu'entrée, du microcontrôleur 11. De cette manière, sur le port de diagnostic 16, le niveau de tension présent à la sortie de l'étage d'attaque 5 peut être introduit dans le microcontrôleur 11. Ainsi, en fonctionnement normal, donc aussi longtemps que le port de commande 10 est commuté en tant qu'entrée, l'aptitude à fonctionner du circuit de commande 1 peut être diagnostiquée d'une manière simple au moyen d'une comparaison du niveau de tension introduit sur le port de commande 10 et du niveau de tension introduit sur le port de diagnostic 16 du microcontrôleur 11. En cas d'absence de coïncidence des deux niveaux de tension, par exemple lors d'un court-circuit de la sortie de l'étage d'attaque 5 vis-à-vis de la masse, cela est constaté par le microcontrôleur 11 comme étant un défaut. Egalement dans ce cas spécial, le port de commande 10 est commuté en tant que sortie et l'opération de démarrage est interrompue, ou bloquée à titre préventif, au moyen de la délivrance d'un niveau bas. L'invention offre l'avantage qu'en fonctionnement normal, le démarreur 6 est commandé non pas directement par le microcontrôleur 11, mais par le circuit de commande 1 en liaison avec la borne de démarreur 4. Un effondrement de la tension d'alimentation et la commutation, liée à celle-ci, du microcontrôleur il dans la situation de remise à l'état initial n'ont ainsi aucune action sur l'état du démarreur 6. Toutefois, le microcontrôleur 11 remplit en outre des fonctions de contrôle et de diagnostic d'ordre prioritaire, telles que par exemple la surveillance de l'aptitude à fonctionner du circuit de commande 1 et le blocage actif de l'étage de commande 2 en cas spécial. L'invention a été décrite à titre d'exemple pour la commande d'un démarreur, mais un circuit de commande correspondant est également utilisable pour d'autres organes de réglage qui sont habituellement commandés par un microprocesseur. REVENDICATIONS 1. Circuit de commande, situé entre un port de commande (10) d'un microprocesseur (11) et un organe de réglage (6) disposés dans un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend - un étage de commande (2), * qui comporte une connexion de borne (3) qui est reliée à la borne d'organe de réglage (4), associée à l'organe de réglage (6), du système électrique du véhicule et sur laquelle l'étage de commande (2) est alimenté en tension, * qui comporte une connexion de commande (12), qui est reliée au port de commande (10) du microprocesseur (11) et sur laquelle un niveau bas est appliqué sur l'étage de commande (2) par le microprocesseur (11) en cas spécial, et * au moyen duquel un signal de commande est délivré, pour la commande de l'organe de réglage (6), en fonction des niveaux de tension sur la connexion de borne (3) et sur la connexion de commande (12), et - un étage d'attaque (5) au moyen duquel le signal de commande est amplifié. 2. Circuit de commande suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'étage de commande (2) comprend un transistor (Tl) dont l'entrée est reliée, par l'intermédiaire d'un diviseur de tension (7), à la connexion de borne (3) et à la connexion de commande (12) de l'étage de commande (2). 3. Circuit de commande suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le diviseur de tension (7) est agencé de façon qu'en fonctionnement normal, lorsqu'une tension de borne est appliquée à la borne d'organe de réglage (4), le niveau de tension se présentant sur la connexion de commande (12) est reconnu par le microprocesseur (11) comme étant un niveau haut et le transistor (T1) commute. 4. Circuit de commande suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une diode de découplage (D1) est connectée, dans le sens de passage, entre la connexion de borne (3) et le diviseur de tension (7). 5. Circuit de commande suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la connexion de borne (3) est reliée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance de fuite (Rl). 6. Circuit de commande suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'étage d'attaque (5) est relié à un port de diagnostic (16) du microprocesseur (11) par une ligne de diagnostic (15). 7. Procédé de maintien de l'état momentané d'un organe de réglage (6), commandé par un microprocesseur (11), pendant un effondrement de la tension d'alimentation, caractérisé en ce que - en fonctionnement normal, l'organe de réglage (6) est commandé par un circuit de commande (1) qui est alimenté en tension sur une borne d'organe de réglage (4) associée à un organe de réglage (6), de façon telle que * un étage de commande (2) intégré dans le circuit de commande (1) délivre un signal de commande servant à commander l'organe de réglage (6) et que * le signal de commande est amplifié dans un étage d'attaque (5) intégré dans le circuit de commande (1), - en cas spécial, l'étage de commande (2) est bloqué du fait de la délivrance d'un niveau bas sur un port de commande (10) du microprocesseur (11) et, - en fonctionnement normal, des fonctions de contrôle et de diagnostic sont exécutées par le microprocesseur (11). 8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que, en cas spécial, le port de commande (10) du microprocesseur (11) est commuté en tant que sortie et un niveau bas est appliqué à une connexion de commande (12) de l'étage de commande (2). il 9. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'en fonctionnement normal, le port de commande (10) du microprocesseur (11) est commuté en tant qu'entrée et, par celle-ci, le niveau de tension appliqué à la connexion de commande (12) de l'étage de commande (2) est introduit dans le microprocesseur (11). 10. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que - le niveau de tension à la sortie de l'étage d'attaque (5) est introduit dans le microprocesseur (11) par une ligne de diagnostic (15) et un port de diagnostic (16), - le niveau de tension introduit sur le port de commande (10) et le niveau de tension introduit sur le port de diagnostic (16) sont comparés dans le microprocesseur (11) et, - en cas d'absence de coïncidence des deux niveaux, un fonctionnement défectueux est constaté, le port de commande (10) est commuté en tant que sortie et un niveau bas est appliqué à la connexion de commande (12) de l'étage de commande (2).