Brevet FR3096467A1 — publié le 20201127

Description Titre de l'invention : Procédé de test des sorties d'un pilote élec- tronique Domaine technique [0001] La présente invention concerne le test d'un dispositif de contrôle et plus précisément un procédé de test des connecteurs électriques (le sortie d'un pilote électronique d'un équipement de véhicule automobile ainsi qu'un tel dispositif de contrôle. Technique antérieure [0002] Dans un véhicule automobile à moteur thermique, il est connu de piloter certains équipements, tels que par exemple les injecteurs de carburant, à partir d'un pilote électronique, appelé « driver » en langue anglaise, monté sur une carte électronique par soudage. [0003] Pour tester le bon fonctionnement du pilote, il peut être nécessaire de dessouder le pilote de la carte électronique et de l'installer sur un banc de test afin de tester notamment ses connecteurs électriques de sortie (désignés « sorties ») avec un outil de diagnostic. [0004] Cependant, on a constaté que certains défauts ne se produisent que lorsque le pilote est soudé sur la carte électronique et utilisé avec une charge électrique spécifique qui n'est pas nécessairement reproductible à l'identique sur le banc de test, ce qui présente des inconvénients importants. Exposé de l'invention [0005] L'invention a donc pour but de remédier au moins en partie à ces inconvénients en proposant une solution simple et efficace permettant de détecter les défauts d'un pilote connecté à une charge électrique non reproductible sur un banc dc test et permettant notamment de localiser un défaut sur le pilote ou sur la carte électronique lorsque la carte électronique est reliée à une charge électrique spécifique [0006] A cette fin, l'invention a tout d'abord pour objet un procédé de test d'un dispositif dc contrôle d'un équipement d'un véhicule automobile, ledit dispositif de contrôle comprenant un pilote électronique, un microcontrôleur. apte à commander ledit pilote. et une carte électronique sur laquelle est monté le pilote, ladite carte électronique étant par ailleurs connectée électriquement à une charge électrique de sorte que le pilote puisse piloter ladite charge électrique, notamment en tension ou en courant, ledit procédé étant remarquable en cc que, le dispositif de contrôle comprenant en outre un interrupteur, notamment bi-position, monté entre le pilote et la carte électronique et configure pour commuter entre une position fermée, dans laquelle le pilote et la carte électronique sont connectés électriquement, et une position ouverte, dans laquelle le 2 pilote et la carte électronique sont déconnectés électriquement, il comprend les étapes de : - l'interrupteur étant en position fermée, commande du pilote par le microcontrôleur afin que ledit pilote réalise au moins un diagnostic de détection d'un défaut électrique sur le dispositif de contrôle, - détection d'un défaut électrique du dispositif de contrôle, - positionnement de l'interrupteur dans sa position ouverte, - commande du pilote par le microcontrôleur afin que ledit pilote réitère l'au moins un diagnostic, - en cas de nouvelle détection du défaut électrique, localisation dudit défaut électrique sur le pilote, - en cas d'absence de détection du défaut électrique, localisation dudit défaut électrique hors du pilote, notamment sur la carte électronique ou entre le pilote et la carte électronique, par exemple au niveau d'une soudure du pilote sur la carte électronique ou bien d'une pollution ou d'une poussière sur la carte électronique ou entre le pilote et la carte électronique. [0007] Le procédé selon l'invention permet donc de détecter avec certitude si un défaut électrique se produit sur le pilote ou hors du pilote, par exemple sur la carte électronique ou au niveau des soudures entre le pilote et la carte électronique ou autour de la carte électronique (par exemple à cause d'une pollution ou d'une poussière,...) afin de réparer ou remplacer l'élément défectueux. Ce dispositif permet notamment de localiser un défaut avant l'opération de dessoudage du pilote et de la carte électronique. Ainsi, si le défaut n'est pas localisé sur le pilote et que la carte électronique fonctionne parfaitement avec un nouveau pilote, les recherches de défaut peuvent être orientées vers sur des problèmes liés au processus de fabrication (soudure, pollution...). [0008] De préférence, le procédé comprend en outre la détection de la nature du défaut électrique détecté, notamment s'il s'agit d'un court-circuit, d'un circuit ouvert, d'une surintensité, etc. [0009] Selon un aspect de l'invention, le défaut électrique est détecté par le microcontrôleur ou par le pilote. [0010] L'invention concerne également un dispositif de contrôle d'un équipement d'un véhicule automobile, ledit dispositif de contrôle comprenant un pilote électronique, un microcontrôleur, apte à commander ledit pilote, et une carte électronique sur laquelle est monté le pilote, ladite carte électronique étant apte à être connectée électriquement à une charge électrique de sorte que le pilote puisse contrôler ladite charge électrique, notamment en tension ou en courant, ledit dispositif de contrôle étant remarquable en ce qu'il comprend en outre un interrupteur, notamment bi-position, configuré pour 3 commuter entre une position fermée, dans laquelle le pilote et la carte électronique sont connectés électriquement, et une position ouverte, dans laquelle le pilote et la carte électronique sont déconnectés électriquement, et en ce que le microcontrôleur est configure pour : - commander l'interrupteur dans sa position ouverte ou dans sa position fermée, - commander le pilote afin que ledit pilote réalise au moins un diagnostic de détection d'un défaut électrique en position ouverte et en position fermée de l'interrupteur, - détecter un défaut électrique du dispositif de contrôle suite à au moins un diagnostic de détection d'un défaut électrique réalisé par le pilote, - localiser un défaut électrique sur le pilote lorsque ledit défaut électrique a été détecté en position fermée et en position ouverte de l'interrupteur, - localiser un défaut électrique hors du pilote, notamment sur la carte électronique ou entre le pilote et la carte électronique lorsque ledit défaut électrique a été détecté en position fermée mais n'a pas été détecté en position ouverte de l'interrupteur. [0011] De préférence, le pilote comprend l'interrupteur afin de procurer un gain de place sur la carte électronique. [0012] En variante, la carte électronique comprend l'interrupteur afin de pouvoir utiliser un pilote existant dépourvu d'interrupteur. [0013] Dans une forme de réalisation, l'interrupteur est un transistor de type MOSFET ce type de transistor permettant de recevoir un fort courant rendu nécessaire dans certaines applications. [0014] En variante, l'interrupteur est un transistor de type bipolaire, ce type de transistor étant compact et peu onéreux. [0015] Dans une forme de réalisation, le microcontrôleur est configuré pour déterminer la nature du défaut électrique détecté en fonction de l'au moins un diagnostic. Dans ce cas, le microcontrôleur peut alors décoder le défaut, par exemple une trame de diagnostic mise à disposition par le pilote, afin de permettre à un opérateur de l'analyser. [0016] Dans une autre forme de réalisation, le pilote comprend une interface de commande configurée pour déterminer la nature du défaut électrique détecté en fonction de l'au moins un diagnostic, ce qui permet de fournir une solution intégrée dans laquelle le pilote est capable d'interpréter lui-même les défauts détectés. [0017] Dans une forme de réalisation, le microcontrôleur est monté sur la carte électronique. Dans ce cas, la carte électronique est autonome afin de faire le diagnostic complet des défauts et il n'y a pas besoin d'ajouter d'équipement de diagnostic supplémentaire. [0018] Dans une autre forme de réalisation, le microcontrôleur est monté hors de la carte électronique. Une telle configuration permet d'utiliser la solution avec des cartes électroniques existantes dépourvues de microcontrôleur. 100191 L'invention concerne aussi un système électronique comprenant un dispositif de contrôle tel que présenté précédemment et une charge électrique, connectée électriquement à la carte électronique du dispositif de contrôle de manière à pouvoir être contrôlée par le pilote du dispositif de contrôle. [0020] L'invention concerne aussi un véhicule, notamment automobile, comprenant au moins un équipement et au moins dispositif de contrôle, tel que présenté ci-avant, apte à contrôler ledit au moins un équipement. Brève description des dessins [0021] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : [fig.1] : la figure 1 illustre schématiquement un circuit électrique modélisant une forme dc réalisation d'un dispositif dc contrôle selon l'invention, [fig.2] : la figure 2 représente schématiquement un mode de réalisation du procédé selon l'invention. Description des modes de réalisation [0022] On a représenté à la figure 1 une forme de réalisation d'un dispositif de contrôle 10 selon l'invention. Le dispositif de contrôle 10 est destiné à contrôler un équipement d'un véhicule automobile. Un tel équipement est représenté ou simulé par une « charge électrique » 20 et est par exemple un relais ou une pluralité de relais, un injecteur ou une pluralité d'injecteurs de carburant, un actuateur ou une pluralité d'actuateurs, un moteur électrique, etc. 100231 La charge électrique 20 peut être constituée d'un ou plusieurs équipements réels ou bien simulée à l'aide de composants électroniques tels que, notamment, des résistances, des selfs et des capacités. La charge électrique 20 est notamment représentée sur la figure 1 par une impédance Z connectée entre la batterie d'alimentation du véhicule (potentiel Vbat) et la sortie du pilote 110 (point de potentiel Vout). 100241 Le dispositif de contrôle 10 comprend un pilote 110 électronique, un microcontrôleur 120, une carte électronique 130, sur laquelle est monté le pilote 110 et qui est reliée électriquement à la charge électrique 20, et un interrupteur 140 dit « de diagnostic ». La carte électronique 130 est modélisée sur la figure 1 par une capacité Cemi connectée entre la sortie du pilote 110 (point de potentiel Veut) et une masse M. 100251 L'interrupteur 140 de diagnostic est un interrupteur à deux positions (ou hi-position), par exemple un transistor MOSFET ou bipolaire, qui est configuré pour commuter entre une position fermée, dans laquelle le pilote 110 et la carte électronique 130 sont connectés électriquement, et une position ouverte, dans laquelle le pilote 110 et la carte électronique 130 sont déconnectés électriquement. [0026] Le microcontrôleur 120 est configure pour commander la commutation de l'interrupteur 140 dans sa position ouverte ou dans sa position fermée et pour commander le pilote 110 afin que ledit pilote 110 réalise un ou plusieurs diagnostics de détection de défauts du dispositif de contrôle 10. [0027] Le pilote 110 a pour rôle de contrôler ou piloter la charge électrique 20 selon les commandes de contrôle reçues du microcontrôleur 120 via une interface de commande 111, par exemple en autorisant le passage d'un courant provenant d'une batterie ou d'un convertisseur (non représentés) vers la charge électrique 20 afin de l'alimenter électriquement. A titre d'exemple, dans le cas où la charge électrique 20 est ou simule un injecteur de carburant et qu'il est nécessaire de commander ledit injecteur en ouverture afin qu'il injecte du carburant dans un cylindre du moteur, le micro-contrôleur 120 envoie une commande d'ouverture au pilote 110 qui autorise alors le passage du courant vers l'injecteur afin de la commander en ouverture. [0028] Le pilote 110 a également pour rôle de réaliser des diagnostics de détection de défaut selon les commandes de diagnostic reçues du microcontrôleur 120 via l'interface de commande 111. A cette fin, dans l'exemple non limitatif de la figure 1, le pilote 110 comprend, outre l'interface de commande 111, une pluralité d'interrupteurs Si, 52, S3 à deux positions (ouverte ou fermée), un transistor T1, trois comparateurs VOL, LVT, OC, une première résistance R1, une deuxième résistance R2, un premier générateur de courant et un deuxième générateur de courant tu. On notera que l'architecture du pilote 110 décrite dans cet exemple n'est pas limitative de la portée de la présente invention et que, dans une autre forme de réalisation, le pilote 110 pourrait comprendre un nombre différent de composants voire d'autres composants. [0029] Le microcontrôleur 120 est configuré pour commander la commutation des inter- rupteurs SI, S2 et S3 afin de les placer chacun une position ouverte ou en position fermée pour obtenir différentes configurations du circuit électrique du pilote 110 permettant de réaliser différents diagnostics. [0030] L'interface de commande 1 1 1 permet d'interpréter les commandes de contrôle et de diagnostic reçues du microcontrôleur 120. De préférence, l'interface de commande 1 1 1 est de type SPI (pour Serial Peripheral Interface en langue anglaise ou Interface Périphérique Série). Cette interface de commande 1 1 1 permet de recevoir et d'interpréter les commandes générées et envoyées par le microcontrôleur 120, via un bus de données synchrone, et de recevoir les valeurs de sorties des comparateurs VOL, LVT, OC afin de détecter un défaut sur le dispositif de contrôle 10, comme cela sera expliqué ci-après. [0031] Les commandes envoyées par le microcontrôleur 120 peuvent par exemple prendre la forme de séries de bits qui permettent notamment à l'interface de commande Ill de positionner l'interrupteur 140 de diagnostic et les interrupteurs SI, S2, S3 en position 6 ouverte ou fermée afin de faire circuler différents courants dans le circuit électrique du pilote 110. [0032] Ainsi, lors d'un diagnostic et en l'absence d'un défaut électrique du dispositif de contrôle 10, les valeurs de sortie données par les comparateurs VOL, LVT, OC correspondent à des valeurs prédéterminées attendues. En revanche, dès qu'un défaut électrique, par exemple un court-circuit, est présent sur le pilote 110 ou sur la carte électronique 130 ou entre le pilote 110 et la carte électronique 130, l'existence et/ou l'intensité de certains courants circulant dans le circuit électrique du pilote 110 est modifiée, ce qui permet de détecter les défauts. [0033] La première résistance R1 a pour fonction de simuler une charge standard que le dispositif de contrôle 10 est supposé contrôler. La deuxième résistance R2, traversé par un courant noté Id, a pour fonction de donner une tension image du courant qui passe dans la sortie et de permettre la détection d'une surintensité. Le premier générateur de courant a pour fonction de participer à la détection d'un court-circuit à la tension d'alimentation VDD qui alimente le pilote 110. Le deuxième générateur de courant Link a pour fonction de participer à la détection d'un court-circuit à la masse M. [0034] La charge électrique 20 est connectée à la carte électronique 130 de manière à être contrôlée par le pilote 110. Comme mentionné ci-avant, la charge électrique 20 peut être un équipement équivalent à celui auquel le dispositif de contrôle 10 devra se connecter dans le véhicule ou bien être constituée de résistances, de selfs et/ou de capacités permettant de simuler électriquement l'équipement que le dispositif de contrôle 10 est destiné à contrôler dans le véhicule. [0035] Dans une forme de réalisation, le microcontrôleur 120 est configuré pour recevoir les valeurs de sorties des comparateurs VOL, LVT, OC et pout détecter un ou plusieurs défauts du dispositif de contrôle suite à au moins un diagnostic de détection d'un défaut réalisé par le pilote 110 en fonction desdites valeurs de sorties. Lorsqu'il a détecté un défaut, le microcontrôleur 120 est configuré pour déterminer que le défaut est présent sur le pilote 110, c'est-à-dire déterminer que le défaut est sur le pilote 110, lorsque ledit défaut a été détecté en position fermée et en position ouverte de l'interrupteur 140 de diagnostic, et pour déterminer qu'un défaut est présent sur la carte électronique 130, c'est-à-dire déterminer que le défaut est sur la carte électronique 130, lorsque ledit défaut a été détecté en position fermée mais n'a pas été détecté en position ouverte de l'interrupteur 140 de diagnostic. [0036] Dans une autre forme de réalisation, l'interface de commande 1 1 1 du pilote 110 peut être configurée pour détecter elle-même les défauts du dispositif de contrôle 10 suite à un diagnostic ou à une série de diagnostics. Plus précisément, dans ce cas, l'interface de commande 1 1 1 est configurée pour déterminer qu'un défaut est présent sur le pilote 110 lorsque ledit défaut a été détecté en position fermée et en position ouverte de 7 l'interrupteur 140 de diagnostic et pour déterminer qu'un défaut est présent sur la carte électronique 130 lorsque ledit défaut a été détecté seulement en position fermée de l'interrupteur 140 de diagnostic (i.e. n'a pas été détecté en position ouverte de l'interrupteur 140 de diagnostic pour un même diagnostic). [0037] Le procédé selon l'invention va maintenant être décrit dans sa mise en oeuvre ne référence aux figures 1 et 2. [0038] Tout d'abord, dans une étape El, le microcontrôleur 120 s'assure que l'interrupteur 140 de diagnostic est fermé ou bien commande l'interrupteur 140 de diagnostic afin qu'il commute en position fermée. [0039] Une fois l'interrupteur fermé, le microcontrôleur 120 envoie, dans une étape E2, une ou plusieurs commandes de diagnostic au pilote 110, via l'interface de commande 111, afin que ledit pilote 110 réalise, dans une étape E3, un ou plusieurs diagnostics de détection de défaut électrique sur le dispositif de contrôle 10, notamment afin de détecter un court-circuit SCG (figure 1) entre la carte électronique 130 et la masse M ou bien un court-circuit SCB aux bornes de l'impédance Z représentant la charge électrique 20 (figure 1) ou bien un circuit ouvert OL (connu sous le nom « d'open load »), une surintensité de courant (connu sous le nom « d'overcurrent »). [0040] A titre d'exemple, une série de diagnostics peut consister à ouvrir ou fermer les inter- rupteurs SI, S2, S3 afin de les positionner dans différentes configurations et analyser pour chaque configuration les valeurs de sorties de comparateurs VOL, LVT, OC. Ainsi, le microcontrôleur 120 (ou l'interface de commande Ill du pilote 110) ne détecte aucun défaut électrique lorsque les valeurs de sortie des comparateurs VOL, LVT, OC correspondent à des valeurs attendues pour les configurations testées ou bien au contraire détecte un défaut électrique lorsque les valeurs de sortie des comparateurs VOL, LVT, OC sont différentes des valeurs attendues pour les configurations testées. Sur la figure 1, les comparateurs VOL, LVT est connecté sur une entrée respectivement à une référence de tension VI, V2 qui sert de référence de comparaison avec les valeurs de tension reçue par les comparateurs VOL, LVT sur leur autre entrée dans les différentes configurations des interrupteurs Si, S2, S3. Le comparateur OC est connecté sur une entrée à une référence de courant Al qui sert de référence de comparaison avec les courants reçus par le comparateur OC sur son autre entrée dans les différentes configurations des interrupteurs SI, S2, S3. [0041] Lorsqu'un défaut a été détecté (étape E4), le microcontrôleur 120 commande l'interrupteur 140 de diagnostic pour le placer dans sa position ouverte, dans une étape ES, et isoler ainsi électriquement le pilote 110 de la carte électronique 130. [0042] Ensuite, dans une étape E6, le microcontrôleur 120 commande le pilote 110 afin que ledit pilote 110 réitère le ou les mêmes diagnostics qu'à l'étape E3. [0043] Si le microcontrôleur 120 (ou l'interface de commande 111) détecte de nouveau le 8 même défaut qu'à l'étape E4 alors il en déduit dans une étape E7 que cc défaut électrique est un défaut du pilote 110, c'est-à-dire est localisé sur l'un composants ou l'une des connexions électriques du pilote 110. [0044] Si le microcontrôleur 120 (ou l'interface de commande 111) ne détecte pas de nouveau le même défaut qu'à l'étape E4, alors il en déduit dans une étape E8 que ce défaut électrique est un défaut de la carte électronique 130, c'est-à-dire est localisé sur l'un composants ou connexions électriques de la carte électronique 130, ou de la charge électrique 20. Par exemple, le défaut peut être un court-circuit SCG reliant la carte électronique 130 à la masse M ou un court-circuit SCB aux bornes de l'impédance Z représentant la charge électrique 20 (figure 1) ou bien un circuit ouvert OL (connu sous le nom « d'open load »), une surintensité de courant (connu sous le nom « d'overcurrent »). [0045] Le procédé selon l'invention permet ainsi à la fois de détecter un défaut sans dessouder le pilote 110 de la carte électronique 130 et de localiser précisément ledit défaut sur le pilote 110 ou sur la carte électronique 130 ou entre le pilote 110 et la carte électronique 130 pour pouvoir réparer le composant défaillant le cas échéant. 9 REVENDICATIONS[Revendication 1] Procédé de test d'un dispositif de contrôle (10) d'un équipement d'un véhicule automobile, ledit dispositif de contrôle (10) comprenant un pilote électronique (110), un microcontrôleur (120), apte à commander ledit pilote (110), et une carte électronique (130) sur laquelle est monté le pilote (110), ladite carte électronique (130) étant par ailleurs connectée électriquement à une charge électrique (20) de sorte que le pilote (110) puisse piloter ladite charge électrique (20), ledit procédé étant caractérisé en cc que, le dispositif de contrôle (10) comprenant en outre un inten-upteur (140), monté entre le pilote (110) et la carte électronique (130) et configuré pour commuter entre une position fermée, dans laquelle le pilote (110) et la carte électronique (130) sont connectés électriquement, et une position ouverte, dans laquelle le pilote (110) et la carte électronique (130) sont déconnectés électriquement, il comprend les étapes de : - l'interrupteur (140) étant en position fermée (El), commande (E2) du pilote (110) par le microcontrôleur (120) afin que ledit pilote (110) réalise (E3) au moins un diagnostic de détection d'un défaut électrique sur le dispositif de contrôle (10), - détection (E4) d'un défaut électrique du dispositif de contrôle (10), - positionnement (E5) de l'interrupteur (140) dans sa position ouverte, - commande (E6) du pilote (110) par le microcontrôleur (120) afin que ledit pilote (110) réitère l'au moins un diagnostic, - en cas de nouvelle détection du défaut électrique, localisation (E7) dudit défaut électrique sur le pilote (110), - en cas d'absence de détection du défaut électrique, localisation (E8) dudit défaut électrique sur la carte électronique (130) ou entre le pilote (110) et la carte électronique (130). [Revendication 2] Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre la détection de la nature du défaut électrique détecté. [Revendication 3] Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le défaut électrique est détecté par le microcontrôleur (120) ou par le pilote (110). [Revendication 4] Dispositif de contrôle (10) d'un équipement d'un véhicule automobile, ledit dispositif de contrôle (10) comprenant un pilote électronique (110), un microcontrôleur (120), apte à commander ledit pilote (110), et une carte électronique (130) sur laquelle est monté le pilote (110), ladite 10 carte électronique (130) étant apte à être connectée électriquement à une charge électrique (20) de sorte que le pilote (110) puisse contrôler ladite charge électrique (20), ledit dispositif de contrôle (10) étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre un interrupteur (140) configure pour commuter entre une position fermée, dans laquelle le pilote (110) et la carte électronique (130) sont connectés électriquement, et une position ouverte, dans laquelle le pilote (110) et la carte électronique (130) sont déconnectés électriquement, et en cc que le microcontrôleur (120) est configure pour : - commander l'interrupteur (140) dans sa position ouverte ou dans sa position fermée, - commander le pilote (110) afin que ledit pilote (110) réalise au moins un diagnostic de détection d'un défaut électrique en position ouverte et en position fermée de l'interrupteur (140), - détecter un défaut électrique du dispositif de contrôle (10) suite à au moins un diagnostic de détection d'un défaut électrique réalisé par le pilote (110), - localiser un défaut électrique sur le pilote (110) lorsque ledit défaut électrique a été détecté en position fermée et en position ouverte de l'interrupteur (140), - localiser un défaut électrique sur la carte électronique (130) ou entre le pilote (110) et la carte électronique (130) lorsque ledit défaut électrique a été détecté en position fermée mais n'a pas été détecté en position ouverte de l'interrupteur (140). [Revendication 5] Dispositif de contrôle (10) selon la revendication précédente, dans lequel le pilote (110) comprend l'interrupteur (140). [Revendication 6] Dispositif de contrôle (10) selon la revendication 4, dans lequel la carte électronique (130) comprend l'interrupteur (140). [Revendication 7] Dispositif de contrôle (10) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel l'interrupteur (140) est un transistor de type MOSFET ou un transistor de type bipolaire. [Revendication 8] Dispositif de contrôle (10) selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, dans lequel le microcontrôleur (120) est configuré pour déterminer la nature du défaut électrique détecté en fonction de l'au moins un diagnostic. [Revendication 9] Système électronique pour véhicule automobile, ledit système comprenant un dispositif de contrôle (10) selon l'une quelconque des revendications 4 à 8 et une charge électrique (20), connectée élec- 11 [Revendication 10] triquement à la carte électronique (130) du dispositif de contrôle (10) de manière à pouvoir être contrôlée par le pilote (110) du dispositif de contrôle (10). Véhicule automobile comprenant au moins un équipement et au moins dispositif de contrôle selon l'une des revendications 4 à 8 apte à contrôler ledit au moins un équipement.