Brevet FR2941795A1 — publié le 20100806

Circuit de commande et de diagnostic d'une charge électrique commandée par une unité de commande La présente invention concerne un circuit de commande et de diagnostic d'une charge électrique commandée par une unité de commande qui peut être notamment utilisé pour garantir aux utilisateurs des fonctions de sécurité et de confort robustes d'équipements, tels que des sondes, des buzzer, etc., qui sont installés dans leurs véhicules. La demande de brevet français FR 2 632 070 décrit un circuit de commande d'une charge électrique par une unité de commande qui détecte un court-circuit de cette charge électrique par comparaison d'une tension aux bornes de cette charge, tension qui résulte d'une commande émise par l'unité de commande, et d'une tension de référence. Ainsi, un court-circuit de la charge électrique n'est détecté que lorsque cette charge est commandée, ce qui peut provoquer un défaut de court- circuit aggravé au niveau de cette charge dans le cas où un court-circuit est présent. Par ailleurs, il existe des systèmes de commande qui détectent un défaut de fonctionnement d'un système de commande suite à une excitation momentanée de ce système qui met le système dans un état particulier et à une analyse du comportement de ce système une fois que le système n'est plus excité. Par exemple, la demande de brevet français FR 2 695 780 décrit un procédé de détection de court-circuit entre deux lignes d'un bus de transmission de données numériques interconnectant des modules électroniques de commande d'actionneurs ou d'acquisition de signaux reçus de capteur. La transmission des données numériques sur le bus est réalisée par comparaison de signaux de tension de lignes du bus. Lorsque ce bus est désactivé, il est excité par une impulsion envoyée sur une entrée d'un comparateur de tension de ligne afin que la sortie de ce comparateur se mette dans un état particulier. Une fois l'excitation terminée, un court-circuit entre les lignes du bus est détecté si l'état particulier de ce comparateur se maintient. Selon un autre exemple, la demande de brevet français FR 2 893 769 décrit un système de commande par unité de commande et de diagnostic pour contrôler les connexions d'une charge électrique lorsque cette charge électrique est connectée dans la branche en dérivation d'un circuit en pont. Le système de diagnostic est formé d'un circuit qui comporte entre autres un condensateur. Le condensateur est tout d'abord chargé par un signal d'excitation et un défaut est détecté par comparaison de la tension aux bornes du condensateur et une valeur de tension attendue. L'un des buts de l'invention est de fournir un circuit de commande et de diagnostic d'une charge électrique qui contrôle en permanence la charge électrique lorsque celle-ci n'est pas commandée et qui évite que la charge soit commandée lorsqu'un défaut est détecté. A cet effet, la présente invention concerne un circuit de commande et de diagnostic d'une charge électrique commandée par une unité de commande qui est caractérisé en ce qu'il comporte un générateur de courant d'amplitude fixe qui est définie selon le type de charge électrique, des moyens pour détecter un défaut de la charge électrique par comparaison de la tension aux bornes de la charge électrique qui est induite par le courant d'amplitude fixe et une tension de référence qui est représentative du fonctionnement sans défaut de la charge électrique, et des moyens pour désactiver le générateur de courant d'amplitude fixe uniquement lorsque aucun défaut n'est détecté et que la charge électrique est commandée par l'unité de commande. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : la figure unique représente un mode de réalisation d'un circuit de commande et de diagnostic d'une charge électrique commandée par une unité de commande selon l'invention. Sur cette figure est représenté un circuit qui comporte une entrée CMD qui est reliée à une unité de commande UC. Cette liaison permet à l'unité de commande UC d'émettre une commande logique binaire pour que la charge électrique, ici représentée par une résistance RC, soit alimentée pour fonctionner en mode nominal. Selon la figure 1, un transistor K3 et une résistance R14 sont utilisés et agencés pour q'une valeur logique 0 soit présente sur l'entrée CMD lorsqu'une commande est émise et une valeur 1 sinon. En cas de défaut, une valeur logique 0 est présente sur la ligne CMD. Le circuit de commande et de diagnostic comporte également un générateur de courant 1 particulier en ce qu'il fournit un courant I d'amplitude fixe sur une sortie GO lorsqu'il est activé au travers d'une entrée GI. L'amplitude du courant I est définie selon le type de la charge électrique. Par exemple, lorsque la charge électrique est un buzzer, l'amplitude du courant I est déterminée de façon à ce que le buzzer n'émette pas de son, ou un son à des fréquences non audibles. Selon la figure 1, le générateur de courant 1 est formé d'un montage classique à base d'une diode Zéner Dl, d'un jeu de résistances R4 et R5 et d'un transistor K1 dont la base est reliée à l'entrée GI et l'émetteur est relié à la sortie GO. Le circuit de commande et de diagnostic comporte également un circuit 4 de commande de la charge électrique qui est classiquement formé ; l'émetteur d'un transistor K2 est relié à une alimentation via une résistance R6 et le collecteur est relié à la sortie GO. Le circuit de commande et de diagnostic comporte, de plus, des moyens 2 pour détecter un défaut de la charge électrique par comparaison d'une tension aux bornes de la charge électrique Vc qui est induite par le courant I d'amplitude fixe et une tension de référence Vref qui est représentative du fonctionnement sans défaut de la charge électrique. Selon la figure 1, les moyens 2 comporte un amplificateur opérationnel monté suiveur AO3 dont une entrée est reliée à la sortie GO et la sortie est reliée à une borne d'une résistance R7. La tension Vc sur l'autre borne de la résistance R7 est ainsi une version adaptée de la tension aux bornes de la résistance électrique RC. Selon la figure 1, la tension Vref est fournie par un circuit 5 utilisant une diode Zéner D2, un amplificateur opérationnel monté suiveur AO1 et un jeu de résistances R1, R2 et R3 qui sont agencés classiquement et dont les caractéristiques sont déterminées pour que la valeur de la tension Vref soit représentative du fonctionnement sans défaut de la charge électrique. Le résultat de la comparaison des tensions Vc et Vref est un état logique binaire VO qui vaut 0 si aucun défaut n'est détecté et qui vaut 1 dans le cas contraire. Pour cela, selon la figure 1, les moyens 2 comportent une porte logique ET 21 à deux entrées et une sortie. Chacune des deux entrées est reliée à un circuit formé d'un transistor, Ti, respectivement T2, et d'un jeu de résistances R10, R11 et R19 respectivement R12, R13 et R9. Les moyens 2 comportent également un amplificateur opérationnel AO2 monté en amplificateur différentiel associé à une résistance R8. L'une de ses entrées qui est reliée à la résistance R7 porte la tension Vc, son autre entrée qui est relié au circuit 5 porte la tension Vref et sa sortie est reliée aux résistance R19 et R9. Ces composants sont agencés et déterminés pour qu'ils procurent, d'une part, une même valeur sur chaque entrée de la porte logique ET 21 lorsque les tensions Vc et Vref sont identiques et, d'autre part, des valeurs différentes sur ces entrées lorsque les tensions Vc et Vref sont différentes. Le circuit de commande et de diagnostic comporte, de plus, des moyens 3 pour désactiver le générateur de courant 1 lorsqu'un défaut est détecté. Pour cela, selon la figure 1, les moyens 3 comportent un commutateur analogique 31, une porte logique ET 32, un commutateur inverseur K6 et un jeu de résistances R15, R18, R16 et R17 agencées et déterminées pour le bon fonctionnement des moyens 3. Le commutateur analogique 31 comporte deux entrées CMD et CAP, une sortie CAO et deux commutateurs internes 20 K4 et K5. L'entrée CMD est reliée, d'une part, à l'unité de commande UC et, d'autre part, à une des bornes des commutateurs K4 et K5. L'entrée CAP est reliée, d'une part, à la sortie de la porte logique ET 21 pour piloter 25 conjointement les commutateurs K4 et K5 en opposition selon l'état logique binaire VO et, d'autre part, à l'une des deux entrées de la porte logique ET 32, en l'occurrence ET1. Le commutateur K4 relie l'entrée CMD à la sortie CAO tant que l'état binaire VO est égal 1, et 30 le commutateur K5 relie l'entrée CMD à la masse lorsque l'état logique binaire VO est égal à 0, K4 s'ouvre. La sortie CAO est reliée, d'une part, à l'autre entrée ET2 de la porte logique ET 32 et, d'autre part, à la base du transistor K2 du circuit de commande 4 de la charge 35 électrique. Ainsi, lorsque l'état logique binaire VO vaut 1, c'est-à-dire qu'aucun défaut n'est détecté, le commutateur K4 est fermé et le commutateur K5 est ouvert tel que illustré sur la figure 1. Si une commande est alors présente à l'entrée CMD, c'est-à-dire un niveau 0, la sortie de la porte 32 est égale à 0 car l'entrée ET2 est à 0 et l'entrée ET1 est à 1. Le commutateur K6 est alors fermé ce qui provoque la désactivation du générateur de courant 1. Ce cas correspond au fonctionnement sans défaut du circuit de commande et de diagnostic. Si une commande n'est pas présente à l'entrée CMD, c'est-à-dire un niveau 1, la sortie de la porte 32 est égale à 1 car l'entrée ET2 est à 1 et l'entrée ET1 est à 1. Le commutateur K6 est alors ouvert ce qui provoque l'activation du générateur de courant 1. Le circuit contrôle alors en permanence si un défaut de la charge électrique survient. Si l'état logique binaire VO devient égal à 0, c'est-à-dire qu'un défaut est détecté, le commutateur K4 est ouvert et le commutateur K5 est fermé. La sortie de la porte 32 est égale à 0 car l'entrée ET1 est à 0 et l'entrée ET2 est à 1. Le commutateur K6 reste alors fermé. REVENDICATIONS1. Circuit de commande et de diagnostic d'une charge électrique commandée par une unité de commande, 5 caractérisé en ce qu'il comporte - un générateur de courant (1) d'amplitude fixe qui est définie selon le type de charge électrique, - des moyens (2) pour détecter un défaut de la charge électrique par comparaison de la tension aux 10 bornes de la charge électrique (Vc) qui est induite par le courant (I) d'amplitude fixe et une tension de référence (Vref) qui est représentative du fonctionnement sans défaut de la charge électrique, et - des moyens (3) pour désactiver le générateur de 15 courant d'amplitude fixe (1) uniquement lorsqu'un défaut est détecté. 2. Circuit de commande et de diagnostic selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (2) 20 pour détecter un défaut de la charge électrique comportent un amplificateur différentiel (A02) monté en différentiel associé à une résistance (R8) dont l'une des entrées porte la tension aux bornes de la charge électrique (Vc) et l'autre entrée porte la tension de 25 référence (Vref), et comportent une porte logique ET (21) dont la sortie fournit un état logique binaire (VO) représentatif d'un défaut de la charge électrique et en ce que les moyens (3) pour désactiver le générateur de courant comportent un commutateur analogique (31) piloté 30 par ledit état logique binaire (VO) qui autorise que la charge électrique soit commandée lorsque ledit état binaire (VO) est dans un premier état logique binaire à 1 et qui interdit que la charge soit commandée lorsque ledit état logique binaire (VO) est dans un second état à 35 0. 3. Circuit de commande et de diagnostic selon la revendication 2, caractérisé en ce que la porte logique ET (21) a deux entrées (ET1, ET2), chacune des deux entrées est reliée à un circuit formé d'un transistor, (T1, T2) et d'un jeu de résistances (R10, R11, R12, R13 et R9) agencés et déterminés pour qu'ils procurent, d'une part, une même valeur sur chaque entrée de la porte logique ET (21) lorsque la tension aux bornes de la charge (Vc) induite par le courant d'amplitude fixe et la tension de référence (Vref) sont identiques et, d'autre part, des valeurs différentes sur ces entrées lorsque ces tensions sont différentes. 4. Circuit de commande et de diagnostic selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le commutateur analogique (31) a une entrée (CMD) reliée à l'unité de commande (UC) et une sortie (CAO), l'entrée et la sortie du commutateur analogique (31) étant reliées uniquement lorsqu'un défaut n'est pas détecté, et en ce que les moyens (3) pour désactiver le générateur de courant d'amplitude fixe comportent une porte logique ET (32) à deux entrées (ET1 et ET2) et une sortie qui active ou désactive le générateur de courant selon son état logique, l'une des entrées (ET2) est reliée à la sortie (CAO) du commutateur analogique (31) et l'autre entrée (ET1) est reliée à la sortie de la porte logique ET (21) des moyens (2) pour détecter un défaut de la charge électrique.