Brevet FR2831271A1 — publié le 20030425

Domaine de l'invention L'invention concerne un procédé et un dispositif de surveillance d'un chemin de coupure redondant, notamment d'un système piézo- électrique d'un véhicule automobile. Etat de la technique Il est connu d'utiliser différents systèmes de commande de l'injection de carburant dans les moteurs à combustion interne. Un type connu d'injection de carburant dans des véhicules automobiles est la commande d'éléments piézo-électriques à l'aide desquels on actionne les injecteurs. Ces systèmes piézo-électriques sont commandés par le microprocesseur d'un appareil de commande. A côté des systèmes piézo-électriques connus pour commander les injecteurs, il existe de façon connue également des systèmes de commande à électrovannes. Dans ce cas, l'injection est également commandée par le microprocesseur de l'appareil de commande. Les injecteurs sont ouverts et fermés par des électrovannes. Dans un appareil de commande connu en soi, pour des systèmes piézo-électriques et des systèmes d'injection d'électrovannes, il existe des chemins de signaux redondants permettant de couper l'injection. Pour garantir l'aptitude au fonctionnement de ces chemins de coupure redondants, il faut vérifier régulièrement leur fonctionnement. Pour cela, pendant une initialisation des appareils de commande, on active les chemins de coupure redondants. Le contrôle des chemins de coupure redondants se fait dans un essai de chemin de coupure. Si l'on ne peut éviter l'activation des injecteurs par le chemin de coupure redondant, l'essai ou contrôle de chemin de coupure détecte le défaut. Ces essais de chemin de coupure doivent être exécutés très rapidement pour ne pas retarder inutilement le démarrage du moteur après l'initialisation de l'appareil de commande. Dans les deux systèmes ci-dessus, il faut s'assurer pendant l'initialisation des appareils de commande, que l'aptitude au fonctionnement des chemins de coupure redondants est garantie par des essais de chemin de coupure. Dans les systèmes d'injection par électrovanne, on vérifie chaque injecteur séparément à l'intérieur de l'essai de chemin de coupure. Cette procédure dans les essais de chemin de coupure, redondant, se répercute de manière négative car elle retarde inutilement l'initialisation des appareils de commande. But et avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des systèmes connus et concerne à cet effet un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que par un contrôle d'une tension tampon et par une simulation d'une coupure et d'une amplitude de tension d'un étage de puissance piézo-électrique, l'aptitude au fonctionnement du chemin de coupure redondant du système piézo-électrique est démontrée. Avantageusement, si avant d'exécuter un essai de chemin de coupure, on contrôle la tension tampon de l'étage de puissance piézo- électrique par un composant d'étage de puissance, on forme l'essai de chemin de coupure avec trois blocs d'essai successifs. Comme on peut prévoir chaque bloc avec chacun des étapes de procédé distinctes, on forme l'essai de chemin de coupure au choix à partir d'au moins l'un des blocs d'essai. De préférence on vérifie l'amplitude de la tension tampon et les blocs d'essai exclusivement sur l'étage de puissance piézo-électrique. En outre on exécute les blocs d'essai seulement après une étape de procédé qui vérifie si l'amplitude de la tension tampon est atteinte, avant d'atteindre un état de comptage par incrémentation des parcours de boucle qui est supérieur à un seuil prédéterminé. Par contre si l'on n'atteint pas la tension tampon après avoir atteint l'état de comptage égal au seuil prédéterminé, l'appareil de commande déclenche une réaction prédéterminée dans une étape de procédé. L'avantage du procédé selon l'invention est d'assurer l'aptitude au fonctionnement des chemins de coupure redondants de systèmes piézo-électriques par un nouveau déroulement du procédé. Comme les systèmes piézo-électriques de commande de plusieurs éléments piézo- électriques ont une coupure centralisée ou coupure centrale par un composant de puissance, il n'est pas nécessaire de manière avantageuse de vérifier chaque élément piézo-électrique pendant l'essai de chemin de coupure. Il suffit de vérifier un injecteur dans l'essai de chemin de coupure pour assurer le fonctionnement correct de la coupure de l'étage de puissance piézo-électrique par le composant d'étage de puissance. Ainsi, l'exécution de l'essai de chemin de coupure des systèmes piézo-électriques est plus rapide que dans les systèmes d'injection à électrovanne. Grâce à différents blocs d'essai, variables, sélectionnés, on peut pour l'essai de chemin de coupure, choisir les blocs d'essai nécessaires pour initialiser les appareils de commande. Ainsi, de manière avantageuse, les blocs d'essai sélectionnés ne sont à contrôler qu'au niveau d'un injecteur, ce qui réduit d'autant le temps nécessaire à l'initialisation des appareils de commande. Ainsi par exemple : - dans un premier bloc d'essai, on génère un état de défaut par un com- posant d'interface comme coupure simulée de l'étage de puissance pié- zo-électrique, - dans le second bloc d'essai, on génère un état de défaut par un compo- sant de surveillance de tension comme défaut de surtension simulé de l'étage de puissance piézo-électrique, - dans le troisième bloc d'essai, on génère un état de défaut du compo- sant de surveillance de tension comme défaut de sous-tension simulé de l'étage de puissance piézo-électrique. L'essai de chemin de coupure est complété par rapport au système d'injection à électrovanne par une étape de procédé en amont. Avant d'effectuer l'essai de chemin de coupure, dans une routine séparée on interroge la tension tampon de l'étage de puissance piézo-électrique. La tension tampon est une condition de la réussite de l'exécution de l'essai de chemin de coupure. En installant en amont cette routine, il est possible, de façon avantageuse, de déceler une défaillance de la tension tampon et d'émettre un message de défaut protégé. On évite ainsi une manoeuvre à vide avant le début de l'essai du chemin de coupure proprement dit par le défaut de tension tampon dans l'initialisation des appareils de commande. Après exploitation des blocs d'essai dans une étape de procédé, on termine le contrôle réussi dans une étape de procédé par la commande de l'étage de puissance piézo-électrique par le composant d'étage de puissance, lorsqu'on atteint l'état de défaut des blocs d'essai. Par contre si l'on n'atteint pas l'état de défaut, on déclenche la réaction prédéterminée en commandant l'étage de puissance piézoélectrique par le composant de puissance. De plus on dégénère, après exploitation, l'état de défaut d'un ou plusieurs blocs d'essais. Comme réaction prédéterminée, - soit on effectue un message de défaut de l'appareil de commande, soit on branche un voyant, ou on effectue une nouvelle initialisation ou une coupure de l'appareil de commande. En ce qui concerne le dispositif selon l'invention, il est caractérisé par des installations de surveillance à l'aide desquelles on vérifie l'aptitude au fonctionnement d'un chemin de coupure redondant. De pré- férence les installations de surveillance se trouvent dans l'appareil de commande, qui est commandé par un microprocesseur. Si l'on a un étage de puissance piézo-électrique dans l'appareil de commande on prévoit avantageusement un condensateur tampon associé à l'étage de puissance piézo-électrique. D'autres composants sont prévus tels que : - un composant d'étage de puissance pour surveiller une tension tampon de l'étage de puissance piézo-électrique, - un composant d'interface pour surveiller une coupure redondante de l'étage de puissance piézo-électrique, - un composant de surveillance de tension pour surveiller la surtension et la sous-tension de l'étage de puissance piézo-électrique. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif pour la mise en oeu- vre d'un essai de chemin de commutation dans un système piézo- électrique, - la figure 2 est un schéma d'un procédé pour la mise en oeuvre d'un es- sai de chemin de coupure redondant dans des systèmes piézo- électriques. Description des exemples de réalisation La figure 1 montre schématiquement la disposition des éléments d'un appareil de commande 10, nécessaires pour exécuter un essai d'aptitude au fonctionnement d'un chemin de coupure redondant 12. Un appareil de commande 10 se compose principalement d'un microprocesseur 20, d'un composant d'étage de puissance 38 et d'un étage de puissance piézo-électrique 16 ainsi que d'un condensateur tampon 46 correspondant. A l'étage de puissance piézo-électrique 16 est associé un composant de puissance 38 entre le microprocesseur 20 et cet étage de puissance piézo-électrique 16. Pour effectuer un essai de chemin de coupure 22 on a deux installations de surveillance, un composant d'interface 40 et un composant de surveillance de tension 42. Ces installations de surveillance se trouvent entre le microprocesseur 20 et l'étage de puissance piézo-électrique 16. Des composants sont associés au microprocesseur 20 à l'aide desquels on peut exécuter une réaction 26 à partir du résultat de l'essai de chemin de coupure 22. Cette réaction est par exem- pie le branchement d'un voyant de signalisation 36 ou d'un message de défaut 48, de renouvellement de l'initialisation 34 ou la coupure 28 de l'appareil de commande 10 par le microprocesseur 20. Les éléments piézo- électriques 44 sont associés à l'étage de puissance piézo-électrique 16. L'étage de puissance piézo-électrique 16 comporte en outre un condensateur tampon 46 permettant une alimentation en tension de l'étage de puissance piézo-électrique 16. D'autres éléments de l'appareil de commande sans importance pour la description de l'invention ne sont pas représentés à la figure 1. La figure 2 montre le procédé selon l'invention. A l'aide du processeur 20 de l'appareil de commande 10 on exécute l'essai de chemin de coupure 22. Dans une première étape du procédé S100, en amont, on vérifie une tension tampon 14 de l'étage de puissance piézo-électrique 16 par un composant d'étage de puissance 38. Selon la figure 2, dans une boucle on fixe un seuil 24 qui autorise un nombre prédéterminé de parcours de la boucle. Le nombre de parcours est mémorisé sous la forme d'un état de comptage Z. Un incrément de comptage ZI additionne le nombre des parcours de boucle et se traduit par l'état de comptage Z. La boucle est parcourue par une commande du microprocesseur 20 jusqu'à atteindre l'amplitude requise de la tension tampon 14 ou que l'état de comptage Z ne dépasse pas le seuil 24. Si l'amplitude requise de la tension tampon 14 n'est pas atteinte avant que l'état de comptage Z soit égal au seuil 24, on aura pour Z > 24, une étape de procédé S210 au cours de laquelle le microprocesseur 20 émet un message de défaut 48 en réaction 26 au parcours défectueux de la boucle. Ce message de défaut 48 apparaît par le branchement du voyant 36, comme message de défaut 48 ou comme nouvel ordre d'initialisation 34 ou encore comme coupure 50 de l'appareil de commande 10 par le microprocesseur 2. La réaction 26 produite par le procédé est représentée à la figure 1. Lorsqu'on atteint la tension tampon 14 d'amplitude requise pour l'étage de puissance piézo-électrique 16 avec Z : : : ; 24, le procédé passe aux autres étapes. On commence par le parcours de l'essai de chemin de coupure redondant 22 formé des blocs d'essai TBi, TB2, TB3. Le bloc d'essai TBi est exécuté en ce que dans l'étage de puissance piézo-électrique 16, un composant d'interface 40 génère dans une étape de procédé S 110, un état de défaut pour une coupure 28 de l'étage de puissance piézo-électrique 16. Dans l'étape suivante 8120, on commande l'étage de puissance piézo-électrique 16 par le composant d'étage de puissance 38. Selon la commande on exploite l'étape de procédé 8120 par le microprocesseur 20. Si la commande de l'étage de puissance piézo-électrique 16 n'est pas possible, cela signifie que l'on reconnaît l'état de défaut, généré, et si le bloc d'essai TBi réussit, la coupure de l'étage de puissance piézo- électrique 16 fonctionne. Dans une autre étape de procédé 8130 on dégénère l'état de défaut généré par le bloc d'essai TBi à l'aide du composant d'interface 40. Pour exécuter le bloc d'essai TB2, l'étage de puissance piézo- électrique 16 génère, par l'intermédiaire du composant de surveillance de tension 42 dans l'étape de procédé S 140, un état de défaut pour une surtension 30 de l'étage de puissance piézo-électrique 16. Dans l'étape de procédé S 120 suivante, on commande de nouveau l'étage de puissance piézo-électrique 16 par le composant d'étage de puissance 38. Si la commande du composant de puissance piézo-électrique 16 n'est pas possible, cela signifie que l'on a reconnu l'état de défaut généré et le bloc d'essai TB2 est apte et la coupure de l'étage de puissance piézo-électrique 16 fonctionne. Dans une étape de procédé 8150 on dégénère l'état de défaut généré du bloc d'essai TB2 par le composant de surveillance de tension 42. Pour effectuer le bloc d'essai TB3, l'étage de puissance piézo-électrique 16 génère, par le composant de surveillance de tension 42, dans l'étape de procédé S 160, un état de défaut pour une sous-tension 32 de l'étage de puissance piézo-électrique 16. Dans l'étape de procédé 8120 on commande l'étage de puissance piézo-électrique 16 une nouvelle fois par le composant de puissance 38. Si la commande de l'étage de puissance piézo-électrique 16 n'est pas possible, cela signifie que l'on a reconnu l'état de défaut, ainsi généré, et le bloc d'essai TB3 a réussi ; la coupure de l'étage de puissance piézo-électrique 16 fonctionne. Dans une étape de procédé 8170 on dégénère l'état de défaut généré du bloc d'essai TB3 par le composant de surveillance de tension 42. De plus, dans une autre étape de procédé 8180, on exploite l'étape de procédé 8120 des blocs d'essai TBl, TB2, TB3. Si toutes les étapes de procédé S120 des blocs d'essai TBl, TB2, TB3 sont réussies, l'essai de chemin de coupure 22 a réussi. Le procédé arrive dans l'étape 8190. Dans cette étape on a un fonctionnement sans défaut et garanti pour les chemins de coupure redondants 12. Si l'une des étapes de procédé S120 n'a pas réussi, dans une étape de procédé S200 on envoie un message de défaut 48 comme réaction 26. Dans une dernière étape de procédé S210, on applique au message de défaut d'autres réactions 26 qui (comme déjà décrit) sont exécutées comme la mise en oeuvre d'un voyant 36, l'envoi d'un message de défaut 48, l'envoi d'un nouvel ordre d'initialisation 34 ou encore la coupure 50 de l'appareil de commande 10 par le microprocesseur 20. En outre, selon l'invention, il n'est pas indispensable d'exécuter tous les blocs d'essai TBi, TB2, TB3. L'ordre peut être également modifié de manière quelconque. De plus, indirectement par l'exécution, de l'essai de chemin de coupure 22, au niveau de l'étage de puissance piézo-électrique 16, on contrôle le chemin de coupure redondant 12 de tous les éléments piézo- électriques 44 car tous ces éléments sont alimentés par le même étage de puissance piézo-électrique 16. REVENDICATIONS 1 ) Procédé de surveillance d'un chemin de coupure redondant, notamment d'un système piézo-électrique d'un véhicule automobile, caractérisé en ce que par un contrôle d'une tension tampon (14) et par une simulation d'une coupure (28) et d'une amplitude de tension (18) d'un étage de puissance piézo-électrique (16), l'aptitude au fonctionnement du chemin de coupure redondant (12) du système piézo-électrique est démontrée. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' avant d'exécuter un essai de chemin de coupure (22), on contrôle la tension tampon (14) de l'étage de puissance piézo-électrique (16) par un composant d'étage de puissance (38). 3 ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' on forme l'essai de chemin de coupure (22) avec trois blocs d'essai successifs (TBi, TBa, TBs). 4 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' on forme le bloc d'essai (TBi) avec l'étape de procédé (S 110) au cours de laquelle on génère un état de défaut pour une coupure (28) de l'étage de puissance piézo-électrique (16), (S120) au cours de laquelle on commande l'étage de puissance piézo-électrique (16) une nouvelle fois par le composant de puissance (38), (S130) au cours de laquelle on dégénère l'état de défaut généré par le bloc d'essai (TBi) à l'aide du composant d'interface (40). 5 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' on forme le bloc d'essai (TB2) à partir des étapes de procédé (S 140) au cours de laquelle l'étage de puissance piézo-électrique (16) génère, par l'intermédiaire du composant de surveillance de tension (42), un état de défaut pour une surtension (30) de l'étage de puissance piézo-électrique (16), (S120) au cours de laquelle on commande l'étage de puissance piézo- électrique (16) une nouvelle fois par le composant de puissance (38), (8150) au cours de laquelle on dégénère l'état de défaut généré du bloc d'essai (TB2) par le composant de surveillance de tension (42). 6 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' on forme le bloc d'essai (TBs) à partir des étapes de procédé (8160) au cours de laquelle l'étage de puissance piézo-électrique (16) génère, par le composant de surveillance de tension (42), un état de défaut pour une sous-tension (32) de l'étage de puissance piézo-électrique (16), (S120) au cours de laquelle on commande l'étage de puissance piézo-électrique (16) une nouvelle fois par le composant de puissance (38), (S170) au cours de laquelle on dégénère l'état de défaut généré du bloc d'essai (TBs) par le composant de surveillance de tension (42). 7 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' on forme l'essai de chemin de coupure (22) au choix à partir d'au moins l'un des blocs d'essai (TBI) et/ou (TB2) et/ou (TBs). 8 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' on vérifie l'amplitude de la tension tampon (14) et les blocs d'essai (TBi, TB2, TBs) exclusivement sur l'étage de puissance piézo-électrique (16). 9 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' on exécute les blocs d'essai (TBi, TB2, Tubs) seulement après une étape de procédé (8100) qui vérifie si l'amplitude de la tension tampon (14) est atteinte, avant d'atteindre un état de comptage (Z) par incrémentation des parcours de boucle (ZI) qui est supérieur à un seuil prédéterminé (24). 10 ) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que si l'on n'atteint pas la tension tampon (14) après avoir atteint l'état de comptage (Z) égal au seuil prédéterminé (24), l'appareil de commande (10) déclenche une réaction prédéterminée (26) dans une étape de procédé (S210). 11 ) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que dans un premier bloc d'essai (TBi), dans l'étape de procédé (S110), on génère un état de défaut par un composant d'interface (40) comme coupure simulée (28) de l'étage de puissance piézo-électrique (16). 12 ) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que dans le second bloc d'essai (TB2), dans l'étape de procédé (S140), on génère un état de défaut par un composant de surveillance de tension (42) comme défaut de surtension simulé (30) de l'étage de puissance piézo- électrique (16). 13 ) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que dans le troisième bloc d'essai (TB3), dans l'étape de procédé (S160), on génère un état de défaut du composant de surveillance de tension (42) comme défaut de sous-tension simulé (32) de l'étage de puissance piézo- électrique (16). 14 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' après exploitation des blocs d'essai (TBi) et/ou (TB2) et/ou (TB3) dans une étape de procédé (8180) au cours de laquelle on exploite l'étape de procédé (S120) des blocs d'essai (TBi, TB2, TB3), on termine le contrôle réussi dans une étape de procédé (8190) au cours de laquelle on a un fonctionnement sans défaut et garanti pour les chemins de coupure redondants (12) par la commande de l'étage de puissance piézo-électrique (16) par le composant d'étage de puissance (38), lorsqu'on atteint l'état de défaut des blocs d'essai (TBi) et/ou (TB2) et/ou (TB3). 15 ) Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu' après exploitation des blocs d'essai (TBi) et/ou (TB2) et/ou (TB3) dans l'étape de procédé (8180) au cours de laquelle on exploite l'étape de procédé (S120) des blocs d'essai (TBi, TB2, TB3), lorsqu'on n'atteint pas l'état de défaut, on déclenche la réaction prédéterminée (26) dans une étape de procédé (S200) et dans une étape de procédé (S210) au cours de laquelle on applique au message de défaut d'autres réactions (26), en commandant l'étage de puissance piézo-électrique (16) par le composant de puissance (38). 16 ) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' on dégénère, après exploitation, l'état de défaut de (TBi) dans l'étape de procédé (sol30) et/ou (TB2) dans l'étape de procédé (8150) et/ou (TB3) dans l'étape de procédé (S170). 17 ) Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que comme réaction prédéterminée (26) on effectue un message de défaut (48) dans l'étape de procédé (S200) de l'appareil de commande (10). 18 ) Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que comme réaction prédéterminée (26) on branche un voyant (36) dans l'étape de procédé (S210). 19 ) Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que comme réaction prédéterminée (26) on effectue dans l'étape de procédé (S210) une nouvelle initialisation (34) de l'appareil de commande (10). 20 ) Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que comme réaction prédéterminée (26) on effectue dans l'étape de procédé (S210) une coupure (50) de l'appareil de commande (10). 21 ) Dispositif de surveillance d'un chemin de coupure redondant, notamment d'un appareil de commande (10) d'un système piézo-électrique d'un véhicule automobile, caractérisé par des installations de surveillance à l'aide desquelles on vérifie l'aptitude au fonctionnement d'un chemin de coupure redondant (12). 22 ) Dispositif selon la revendication 21, caractérisé en ce que les installations de surveillance se trouvent dans l'appareil de commande (10). 23 ) Dispositif selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'appareil de commande (10) est commandé par un microprocesseur (20). 24 ) Dispositif selon la revendication 21, caractérisé par un étage de puissance piézo-électrique (16) dans l'appareil de commande (10). 25 ) Dispositif selon la revendication 24, caractérisé par un condensateur tampon (46) associé à l'étage de puissance piézo- électrique (16). 26 ) Dispositif selon la revendication 24, caractérisé par un composant d'étage de puissance (38) pour surveiller une tension tampon (14) de l'étage de puissance piézo-électrique (16). 27 ) Dispositif selon la revendication 24, caractérisé par un composant d'interface (40) pour surveiller une coupure redondante (28) de l'étage de puissance piézo-électrique (16). 28 ) Dispositif selon la revendication 24, caractérisé par un composant de surveillance de tension (42) pour surveiller la surtension (30) et la sous-tension (32) de l'étage de puissance piézo-électrique (16).