Brevet FR2894426A1 — publié le 20070608

La présente invention concerne un système d'éclairage d'un véhicule, un hacheur et un procédé d'alimentation pour ce système. Par hacheur, on désigne ici un équipement électrique propre à interrompre et à rétablir périodiquement une tension d'alimentation pendant des intervalles de temps respectivement toff et ton. Plus précisément, pendant l'intervalle toff, la tension d'alimentation est interrompue. Pendant l'intervalle ton, la tension est rétablie. La période T de la tension d'alimentation délivrée par le hacheur est alors égale à ton+toff. On définit également le rapport cyclique du hacheur comme étant égal à ton/(ton+toff). systèmes existants d'éclairage d'un véhicule automobile comprennent : - plusieurs sources lumineuses raccordées en parallèle à une même source d'alimentation, - un hacheur propre à hacher la tension d'alimentation de chaque sources lumineuses, la tension d'alimentation hachée ayant une période T, et - une unité de diagnostic apte à signaler une défaillance d'une source lumineuse si le courant d'alimentation de cette source est interrompu pendant un intervalle de temps supérieur à Al) secondes, dp étant une durée prédéterminée. L'utilisation d'un hacheur permet de réduire la consommation de chaque source lumineuse puisque l'alimentation de cette source lumineuse est interrompue pendant l'intervalle toff. De plus, l'intervalle toff est choisi suffisamment court pour que l'interruption de l'alimentation de la source lumineuse ne soit pas directement visible par l'oeil d'un être humain. Ceci est dû au phénomène de rémanence visuelle des signaux lumineux dans l'ceil humain. Par contre, dans les systèmes existants équipés de l'unité de diagnostic, l'interruption de l'alimentation pendant l'intervalle toff est signalée comme une défaillance de la source lumineuse. Ainsi, le hachage de la tension d'alimentation de la source lumineuse se traduit par des signalisations intempestives de défaillance. L'invention vise à remédier à cet inconvénient en proposant un système d'éclairage dans lequel la tension d'alimentation de chaque source lumineuse est hachée sans pour autant déclencher de signalisation intempestive de défaillance. L'invention a donc pour objet un système d'éclairage dans lequel le hacheur comporte pour chaque source lumineuse un interrupteur propre à hacher la tension d'alimentation de cette source lumineuse, le hacheur étant apte à fermer et à ouvrir chaque interrupteur au moins une fois sur la période T tout en ne maintenant jamais l'ensemble des interrupteurs simultanément ouverts pendant une durée supérieure ou égale à dp secondes. Dans le système ci-dessus, l'unité de diagnostic ne signale pas de façon intempestive une défaillance d'une source lumineuse puisque le courant d'alimentation délivré par la source d'alimentation n'est jamais interrompu pendant une durée supérieure ou égale à Ar,. De plus, la consommation d'énergie reste faible car la tension d'alimentation de chaque source lumineuse est hachée. Enfin, le système ci-dessus permet de réutiliser des unités de diagnostic uniquement prévues pour fonctionner avec des sources lumineuses alimentés en continu. L'invention a également pour objet un hacheur apte à être mis en oeuvre dans le système ci-dessus. Les modes de réalisation de ce hacheur peuvent comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le hacheur est apte à déphaser la fermeture de chaque interrupteur par rapport à la fermeture des autres interrupteurs pour qu'à un instant donné quelconque choisi pendant la période T il n'y ait jamais plus d'un seul interrupteur fermé ; - une horloge propre à générer un premier signal de commande à partir duquel sont commandées les fermetures et les ouvertures d'un premier interrupteur, et un inverseur propre à générer un second signal de commande inversé en opposition de phase par rapport au premier signal de commande, à partir duquel sont commandées les fermetures et les ouvertures d'un second interrupteur. Ces modes de réalisation du dispositif présentent en outre l'avantage suivant : - s'assurer qu'il n'y ait jamais plus d'un seul interrupteur fermé à la fois permet de limiter la puissance consommée pendant chaque période T. L'invention a également pour objet un procédé d'alimentation des sources lumineuses d'un véhicule automobile à l'aide du hacheur ci-dessus, ce procédé comportant une étape de fermeture et d'ouverture de chaque interrupteur au moins une fois sur la période T tout en ne maintenant jamais l'ensemble des interrupteurs simultanément ouverts pendant une durée supérieure ou égale à 4. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels : - la figure 1 est une illustration schématique de l'architecture d'un système d'éclairage d'un véhicule automobile équipé d'un hacheur ; - la figure 2 est un organigramme d'un procédé d'alimentation des sources lumineuses à l'aide du système de la figure 1 ; - les figures 3A et 3B sont des chronogrammes de signaux de tension générés par le hacheur du système de la figure 1 ; - la figure 4 est une illustration schématique de l'architecture d'un autre mode de réalisation d'un système d'éclairage d'un véhicule automobile ; et - les figures 5A à 5C sont des chronogrammes de signaux de tension susceptibles d'être générés par le hacheur dans un autre mode de réalisation du système d'éclairage. La figure 1 représente un véhicule automobile 2 équipé d'un système 4 d'éclairage. Le véhicule 2 est, par exemple, une voiture. Le système 4 comprend plusieurs sources lumineuses raccordées en parallèle à une même borne 8 d'une source 10 d'alimentation en tension continue. Ici, pour simplifier l'illustration, seules deux sources lumineuses 12 et 14 sont représentées. Les sources 12 et 14 sont, ici, formées de diodes électroluminescentes ou LED (Light Emitting Diodes) raccordées les unes aux autres pour former un réseau de LED. Les sources 12 et 14 sont, par exemple, celles situées dans les phares du véhicule ou dans les feux avant ou arrière de ce véhicule. Chaque source 12, 14 comporte deux bornes de raccordement 18 et 20. La borne 20 est raccordée à un potentiel de référence. La borne 18 de chaque source est raccordée par l'intermédiaire d'un hacheur 24 et d'un boîtier 26 de commande à la borne 8. Le boîtier 26 est apte à commander l'allumage ou au contraire l'extinction des sources lumineuses 12 et 14 en réponse à des commandes transmises par un calculateur électronique 28 par l'intermédiaire d'un bus 30. Le boîtier 26 est équipé d'une borne 32 directement raccordée à la borne 8 et d'une borne de sortie 34 raccordée aux bornes 18 des sources 12 et 14 par l'intermédiaire du hacheur 24. La tension au niveau de la borne 34 est notée V, et le courant délivré par le boîtier 26 est noté Il. Le boîtier 26 est, par exemple, équipé d'une unité 36 de diagnostic. L'unité 36 est apte à détecter la défaillance d'une source lumineuse et à signaler cette défaillance, par exemple, au calculateur 28. A titre d'exemple, l'unité 36 signale la défaillance d'une source lumineuse si le courant Il est continûment interrompu pendant un intervalle de temps supérieur ou égal à dp. La valeur de l'intervalle dp est prédéterminée. Le hacheur 24 est apte à hacher la tension d'alimentation d'entrée VI pour générer des tensions hachées VI et V2. Les tensions VI et V2 alimentent respectivement les sources 12 et 14. A cet effet, le hacheur 24 comprend une horloge 40 apte à générer un signal de commande périodique de période T. Sur chaque période, le signal de commande est au niveau haut pendant un intervalle de temps ton et au niveau bas pendant un intervalle de temps toff. Le hacheur 24 est également équipé de deux interrupteurs 42 et 44 raccordés entre la borne 34 et les bornes 18, respectivement, des sources 12 et 14. Les interrupteurs 42 et 44 peuvent être fermés ou ouverts en réponse au signal de commande généré par l'horloge 40. Lorsque l'interrupteur est fermé, celui-ci est passant tandis que lorsque l'interrupteur est ouvert celui-ci est non passant. L'interrupteur 42 est directement commandé par le signal de commande généré par l'horloge 40 alors que l'interrupteur 44 est commandé par ce même signal après que celui-ci ait été inversé par un inverseur 46. L'inverseur 46 est apte à générer un signal de niveau haut lorsque le signal de commande reçu est au niveau bas et vice versa. Ainsi, l'inverseur 46 garantit que les interrupteurs 42 et 44 sont commandés en opposition de phase, c'est-à-dire que les signaux de commande sont déphasés de Tc , où 2m est égal à la période T. Le système 4 comprend également des résistances 50 et 52 de réglage de l'intensité lumineuse respectivement des sources 12 et 14. La résistance 50 est raccordée entre la borne 34 et la borne 18 de la source 12, de manière à être traversée par un courant h et la résistance 52 est raccordée entre la bornes 34 et la borne 18 de la source 20, de manière à être traversée par un courant 12. Le fonctionnement du système 4 va maintenant être décrit en regard des figures 2, 3A et 3B. Initialement, lors d'une étape 56, le hacheur 24 ferme l'interrupteur 42 et, simultanément, ou quasi simultanément, ouvre l'interrupteur 44. Ensuite, lors d'une étape 58, qui se produit après que l'intervalle ton se soit écoulé, le hacheur 24 ouvre l'interrupteur 42 et simultanément, ou quasi simultanément, ferme l'interrupteur 44. Après que l'intervalle toff se soit écoulé, le hacheur retourne à l'étape 56. Ainsi, les étapes 56 et 58 sont réitérées pour toutes les périodes T. En parallèle des étapes 56 et 58, lors d'une étape 60, l'unité 36 surveille en permanence l'intensité li de manière à détecter et à signaler une interruption du courant l supérieure à l'intervalle dp. Les figures 3A et 3B représentent l'évolution respectivement des tensions VI et V2. Lorsque l'interrupteur 42 est fermé, la tension VI est au niveau haut et la source 12 est allumée. A l'inverse, lorsque l'interrupteur 42 est ouvert, la tension VI est au niveau bas et la source lumineuse 12 est éteinte. L'interrupteur 44 commande de façon similaire l'allumage et l'extinction de la source 14. Etant donné que les signaux de commande des interrupteurs 42 et 44 sont en opposition de phase, pendant l'intervalle ton la source 12 est allumée et la source 14 est éteinte. Ensuite, pendant l'intervalle toff, la source 12 est éteinte et la source 14 est allumée. Dans le cas théorique où l'interrupteur 42 se ferme exactement à l'instant où l'interrupteur 44 s'ouvre et vice versa, on comprend que le courant Ii n'est jamais interrompu bien que la tension d'alimentation des sources 12 et 14 soient hachées. Dans ces conditions, l'unité 36 ne signale aucune défaillance de façon intempestive. Sur les figures 3A et 3B, le rapport cyclique est égal à 50%. Toutefois, un tel rapport cyclique n'est donné qu'à titre d'illustration et, si cela est souhaité, celui-ci peut être modifié. La figure 4 représente un autre mode de réalisation d'un système d'éclairage désigné par la référence générale 70. Le système 70 est identique au système 4 à l'exception que les sources 12 et 14 sont remplacées par des sources 72 et 74. Les sources 72 et 74 sont, ici, des lampes à incandescence. Le système 70 permet de limiter la consommation électrique de telles lampes à incandescence. De nombreux autres modes de réalisation sont possibles. Par exemple, il est possible de raccorder plus de deux sources lumineuses en parallèle alimentées à partir de la même borne 8 d'alimentation. Dans ce cas là, le hacheur 44 comporte autant d'interrupteurs de hachage que de sources lumineuses à alimenter. Les signaux de commande de chacun des interrupteurs sont déphasés par rapport à ceux des autres interrupteurs, de manière à ce que à chaque instant il y ait au moins un interrupteur de fermé. De préférence, les signaux de commande de chaque interrupteur sont déphasés les uns par rapport aux autres de 27/n , où n est le nombre d'interrupteurs de hachage et 2i est égal à la période T des signaux de commande des interrupteurs. A titre d'illustration, les figures 5A, 5B et 5C représentent les tensions hachées V,, V2 et V3 générées par le hacheur lorsque le nombre d'interrupteurs n est égal à trois. Sur chaque période T, chaque interrupteur est, ici, ouvert et fermé une fois. En variante, les interrupteurs 42 et 44 peuvent être remplacés par un relais à deux positions, chaque position de ce relais remplissant la fonction d'un des interrupteurs. REVENDICATIONS 1. Système d'éclairage d'un véhicule automobile, ce système comportant : -plusieurs sources lumineuses (12, 14; 72, 74) raccordées en parallèle à une même source d'alimentation, - un hacheur (24) propre à hacher la tension d'alimentation de chaque source lumineuse, la tension d'alimentation hachée ayant une période T, et - une unité (36) de diagnostic apte à signaler une défaillance d'une source lumineuse si le courant d'alimentation de cette source lumineuse est interrompu pendant un intervalle de temps supérieur à dp secondes, dp étant une durée prédéterminée, caractérisé en ce que le hacheur (24) comporte pour chaque source lumineuse un interrupteur (42, 44) propre à hacher la tension d'alimentation de cette source lumineuse, le hacheur (24) étant apte à fermer et à ouvrir chaque interrupteur au moins une fois sur la période T tout en ne maintenant jamais l'ensemble des interrupteurs simultanément ouverts pendant une durée supérieure ou égale à dp secondes. 2. Hacheur (24) apte à être mis en oeuvre dans le système de la revendication 1, caractérisé en ce que le hacheur (24) est propre à hacher la tension d'alimentation de chaque source lumineuse, la tension hachée ayant une période T, caractérisé en ce que le hacheur (24) comporte pour chaque source lumineuse un interrupteur (42, 44) propre à hacher la tension d'alimentation de cette source lumineuse, le hacheur (24) étant apte à fermer et à ouvrir chaque interrupteur au moins une fois sur la période T tout en ne maintenant jamais l'ensemble des interrupteurs simultanément ouverts pendant une durée supérieure ou égale à dp secondes. 3. Hacheur (24) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le hacheur (24) est apte à déphaser la fermeture de chaque interrupteur par rapport à la fermeture des autres interrupteurs pour qu'à un instant donné quelconque choisi pendant la période T il n'y ait jamais plus d'un seul interrupteur fermé. 4. Hacheur (24) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le hacheur (24) comporte : - une horloge (40) propre à générer un premier signal de commande à partir duquel sont commandées les fermetures et les ouvertures d'un premier interrupteur (42), et - un inverseur propre à générer un second signal de commande inversé en opposition de phase par rapport au premier signal de commande, à partir duquel sont commandées les fermetures et les ouvertures d'un second interrupteur (44). 5. Procédé d'alimentation des sources lumineuses d'un véhicule automobile à l'aide d'un hacheur (24) conforme à l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une étape (56, 58) de fermeture et d'ouverture de chaque interrupteur (42, 44) au moins une fois sur la période T tout en ne maintenant jamais l'ensemble des interrupteurs (42, 44) simultanément ouverts pendant une durée supérieure ou égale à dp .