COURANT CONTINU POUR VEHICULE AUTOMOBILE.

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention concerne un dispositif de correction d’éclairage pourvu d’un moteur électrique à courant continu, et un procédé de correction d’éclairage, ainsi qu’un système de commande d’ensemble d’éclairage pour véhicule automobile comprenant un tel dispositif de correction d’éclairage.

ETAT DE LA TECHNIQUE

De façon usuelle, un ensemble d’éclairage pour un véhicule automobile comprend au moins un projecteur. Un projecteur comporte, généralement, une source lumineuse disposée devant un réflecteur optique, l’ensemble produisant un faisceau lumineux destiné à être projeté à l’extérieur du véhicule automobile à l’avant ou à l’arrière.

Généralement, le faisceau lumineux généré par un tel projecteur doit pouvoir être réglé notamment pour adapter sa portée. Pour ce faire, le projecteur comporte un correcteur destiné à ce réglage.

A titre d’illustration, on connaît, par le document FR-2 918 938 de la demanderesse, un projecteur d'éclairage de véhicule automobile, pourvu d’une unité d'éclairage pour émettre un faisceau lumineux dirigé vers la scène de route située à l'avant du véhicule. Pour orienter le faisceau lumineux et ainsi régler la hauteur dudit faisceau, on modifie la position du réflecteur à l'intérieur de l'unité d'éclairage, au moyen d'un correcteur d'éclairage comportant un module électrique. Ce module électrique est équipé d'un moteur et d'une carte électronique. La rotation du moteur électrique entraîne la translation d’un élément mécanique tel qu’une tige de réglage destinée à faire basculer le réflecteur optique. Le moteur est commandé conformément à un ordre de réglage généré à l’aide d’un organe de commande (ou de réglage) à portée du conducteur du véhicule, généralement sur le tableau de bord.

La carte électronique du correcteur met en œuvre une double fonction :

- piloter le moteur électrique conformément à un ordre de commande (avec une rotation dans un sens ou dans l’autre) ; et

- déterminer la position de l’élément mécanique déplacé par le moteur électrique pour mettre en œuvre un asservissement.

Toutefois, un telle carte électronique moteur électrique présente un coût important, notamment par rapport au coût total du correcteur.

EXPOSÉ DE L’INVENTION

La présente invention a pour but de proposer un dispositif de correction d’éclairage comportant au moins un correcteur destiné à un projecteur pour véhicule automobile et pourvu d’un moteur électrique, qui présente un coût réduit.

Selon l’invention, ledit correcteur du type pourvu d’un moteur électrique à courant continu, ledit moteur électrique comprenant au moins un stator, un rotor, un collecteur et des balais, ledit moteur électrique étant apte à être commandé via un signal de commande reçu de manière à générer une rotation apte à déplacer un élément mécanique selon une course donnée, comporte une unité auxiliaire comprenant :

- un dispositif de comptage configuré pour détecter, en temps réel, des impulsions générées par la commutation des balais sur le collecteur lors de la rotation du moteur électrique lorsqu’il est commandé et pour compter, en temps réel, le nombre d’impulsions ainsi détecté, ledit nombre d’impulsions étant proportionnel à une valeur de rotation dudit moteur électrique à courant continu ; - une unité de calcul configurée pour déterminer, en temps réel, la valeur de rotation courante du moteur électrique à partir dudit nombre d’impulsions compté, et une position courante du correcteur à partir de ladite valeur de rotation courante et d’au moins une position de référence donnée relative à au moins une butée du moteur électrique ; et

- une unité d’émission apte à transmettre, en temps réel, la position courante ainsi déterminée.

De préférence, l’unité de calcul est configurée pour déterminer, en temps réel, comme position courante du correcteur, la position courante d’un point particulier (un point de liaison par exemple) de l’élément mécanique déplacé par le moteur électrique.

Ainsi, grâce à l’invention, on est en mesure de déterminer la position courante sans moyen encombrant et coûteux, en réalisant simplement un comptage d’impulsions. Comme précisé ci-dessous, cette information peut être utilisée pour éviter d’avoir à réaliser l’asservissement usuel mis en œuvre par une carte électronique usuelle, et pour réduire le coût global lié aux cartes électroniques dans le cas d’une pluralité de projecteurs.

Dans le cadre de la présente invention, chaque impulsion est due à une commutation des balais sur le collecteur lors de la rotation du moteur électrique. En connaissant, en fonction des caractéristiques et de l’agencement du collecteur et des balais, le nombre P de commutations par tour (de rotation) lors de la rotation du moteur électrique, on est en mesure de calculer la valeur de rotation VR qui correspond à l’importance de la rotation, c’est-à-dire au nombre de tours réalisés, à partir du nombre N d’impulsions compté. Plus précisément, on a la relation VR =N/P.

De plus, en connaissant la structure du correcteur en lien avec l’élément mécanique et ainsi la distance de déplacement de l’élément mécanique par tour de rotation du moteur électrique, on est en mesure de déduire, de la valeur de rotation VR, la position courante de l’élément mécanique et ainsi l’angle d’éclairage tel que corrigé par la rotation. De façon avantageuse, lesdits impulsions que l’on compte représentent des pics de courant électrique ou des pics de tension électrique.

Par ailleurs, dans un mode de réalisation particulier, le moteur électrique comporte deux butées représentant, chacune, une position de référence, respectivement dans un sens (de rotation) et dans l’autre.

La présente invention concerne également un procédé de correction d’éclairage par un dispositif de correction d’éclairage, tel que celui décrit ci- dessus, ledit procédé comprenant une étape de commande consistant à commander le moteur électrique comprenant un stator, un rotor, un collecteur et des balais via un signal de commande de manière à générer une rotation apte à déplacer un élément mécanique en vue d’une correction d’éclairage.

Selon l’invention, ledit procédé de correction d’éclairage comporte une suite d’étapes comprenant :

- une étape de comptage mise en œuvre par un dispositif de comptage, consistant à détecter, en temps réel, des impulsions générées par la commutation des balais sur le collecteur lors de la rotation du moteur électrique lorsqu’il est commandé à l’étape de commande et à compter, en temps réel, le nombre d’impulsions ainsi détecté, ledit nombre d’impulsions étant proportionnel à une valeur de rotation dudit moteur électrique à courant continu ;

- une étape de calcul mise en œuvre par une unité de calcul, consistant à déterminer, en temps réel, la valeur de rotation courante du moteur électrique à partir dudit nombre d’impulsions compté, et une position courante du correcteur à partir de ladite valeur de rotation courante et d’au moins une position de référence donnée relative à au moins une butée du moteur électrique ; et

- une étape d’émission mise en œuvre par une unité d’émission, consistant à transmettre, en temps réel, la position courante ainsi déterminée. Avantageusement, l’étape de calcul consiste à déterminer, en temps réel, comme position courante du correcteur, la position courante d’un point particulier de l’élément mécanique déplacé par le moteur électrique.

La présente invention concerne également un système de commande pour ensemble d’éclairage. Ce système de commande comporte au moins un dispositif de correction d’éclairage tel que celui décrit ci-dessus, et une unité de commande qui est déportée par rapport au correcteur et à l’unité auxiliaire liée au correcteur, ladite unité de commande étant configurée pour recevoir la position courante déterminée et transmise par l’unité auxiliaire et pour déterminer un signal de commande du moteur électrique du correcteur, ledit signal de commande étant transmis au moteur électrique via une liaison électrique. Avantageusement, l’unité de commande est configurée pour déterminer un signal de commande du moteur électrique du correcteur, à partir de ladite position courante reçue.

Ainsi, il n’est plus nécessaire de prévoir une carte électronique usuelle sur le moteur électrique.

Dans un mode de réalisation préféré, le système de commande comporte au moins deux dispositifs de correction d’éclairage, chacun desdits dispositifs de correction d’éclairage étant relié à l’unité de commande, et l’unité de commande est configurée pour recevoir les positions courantes déterminées par les unités auxiliaires de chacun desdits dispositifs de correction d’éclairage et pour déterminer des signaux de commande des moteurs électriques des correcteurs de chacun desdits dispositifs de correction d’éclairage.

Dans ce mode de réalisation préféré, une seule unité de commande est (nécessaire et) suffisante, pour commander la pluralité de moteurs électriques, ce qui permet de réduire le coût par rapport à une architecture usuelle dans laquelle chaque moteur électrique était commandé par sa propre carte électronique. La présente invention concerne, en outre, un ensemble d’éclairage pour véhicule automobile, ledit ensemble d’éclairage comprenant au moins un projecteur, ledit projecteur comportant au moins une source de lumière configurée pour générer un faisceau lumineux et un élément mécanique apte à déplacer le faisceau lumineux.

Selon l’invention, ledit ensemble d’éclairage comporte, de plus, un système de commande tel que celui décrit ci-dessus.

Dans un mode de réalisation particulier, l’ensemble d’éclairage comporte au moins deux projecteurs dont chacun comprend un correcteur, et une unité de commande unique destinée aux deux projecteurs.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

L’invention sera mieux comprise, et d’autres but, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, de modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés. Sur ces dessins :

- la figure 1 est le schéma synoptique d’un mode de réalisation particulier d’un dispositif de correction d’éclairage selon l’invention ;

- la figure 2 illustre schématiquement un moteur électrique à courant continu à balais faisant partie d’un dispositif de correction d’éclairage ;

- les figure 3A et 3B montrent schématiquement des positions différentes entre les balais et le collecteur du moteur électrique ; et

- la figure 4 est le schéma synoptique d’un mode de réalisation particulier d’un ensemble d’éclairage selon l’invention.

DESCRIPTION DETAILLEE Le dispositif de correction d’éclairage 1 (ci-après « dispositif 1 »), représenté schématiquement dans un mode de réalisation particulier sur la figure 1 , est destiné à corriger au moins un faisceau lumineux F d’un projecteur 2 (faisant partie d’un ensemble d’éclairage d’un véhicule automobile). Ledit dispositif 1 comporte un correcteur 3.

De façon usuelle, un projecteur 2 comporte, comme représenté sur la figure 1 , une source lumineuse 4 disposée, par exemple, devant un réflecteur optique (non représenté) et permettant de produire un faisceau lumineux F destiné à être projeté à l’extérieur du véhicule automobile à l’avant ou à l’arrière. Le projecteur 2 comporte un élément mécanique (représentant un moyen de déplacement) 5, qui est apte à déplacer ledit faisceau lumineux F.

L’orientation du faisceau lumineux F doit pouvoir être réglée, notamment pour régler sa hauteur et adapter sa portée. Le projecteur 2 est muni du correcteur 3 à cet effet, qui agit sur l’élément mécanique 5 comme illustré schématiquement par une flèche E en traits mixtes sur la figure 1.

Comme représenté schématiquement sur la figure 1 , le correcteur 3 est pourvu d’un moteur électrique 6. Le moteur électrique 6 est apte à être commandé via un signal de commande reçu par l’intermédiaire d’une liaison électrique 7 de manière à générer une rotation apte à déplacer l’élément mécanique 5 selon une course donnée. Ce mouvement de déplacement est destiné à déplacer, de façon usuelle, le faisceau lumineux généré par le projecteur 2 (pour corriger ou modifier un angle d’éclairage a par rapport à une direction de référence DR), via une action de l’élément mécanique 5 sur lequel agit le moteur électrique 6. A titre d’illustration, l’élément mécanique 5 est une tige de réglage usuelle permettant, par sa course (en translation) qui est générée par la rotation du moteur électrique via un train d’engrenages (non représenté), de modifier la position du réflecteur optique et ainsi de modifier l’angle d’éclairage du faisceau lumineux F. Dans le cadre de la présente invention, le moteur électrique 6 est un moteur électrique à courant continu (DC pour « Direct-Current » en anglais) à balais.

De façon usuelle, le moteur électrique 6 comprend, comme représenté sur la figure 2 :

- un stator 8 (inducteur) pourvu d’aimants 9 et 10 pour créer un champ magnétique ;

- un rotor 11 (induit) pourvu d’un bobinage 12 et d’un arbre 13, ainsi que d’un collecteur 14 pourvu de tronçons (ou plages métalliques) 14A, 14B et 14C ; et

- des balais 15 et 16, qui sont reliés par l’intermédiaire de liaisons électriques 17 et 18 respectivement, à une source d’énergie électrique (non représentée), et qui sont montés de manière à frotter sur le collecteur 14 lors de la rotation du rotor 13.

Le moteur électrique 6 transforme donc de l’énergie électrique reçue via les liaisons électriques 17 et 18 (sous la forme d’un courant continu) en une énergie mécanique transmise par la rotation de l’axe 13 comme illustré par une flèche F (présentant l’un des deux sens de rotation possibles du moteur électrique 6). Cette rotation de l’axe 13 peut être transformée, via un train d’engrenages (non représenté) en une translation (course) de l’élément mécanique 5. Le moteur électrique 6 peut être commandé pour tourner dans l’un ou l’autre des deux sens générant ainsi une translation de l’élément mécanique 5 dans l’un ou l’autre des deux sens et donc un réglage de la direction d’éclairage dans l’un ou l’autre des deux sens, et ceci conformément à une amplitude souhaitée.

Selon l’invention, ledit correcteur 3 du dispositif 1 comporte une unité auxiliaire 20. Cette unité auxiliaire 20 comprend, comme représenté schématiquement sur la figure 1 , un dispositif de comptage 21 configuré pour détecter, en temps réel, comme illustré schématiquement par une flèche H en trait mixte, des impulsions générées par la commutation des balais 15 et 16 sur le collecteur 14 lors de la rotation du moteur électrique 6 lorsqu’il est commandé. Le dispositif de comptage 21 est également configuré pour compter, en temps réel, le nombre d’impulsions ainsi détecté.

Lors du fonctionnement du moteur électrique 6, la commutation des balais 15 et 16 sur le collecteur 14 (pourvu des tronçons 14A, 14B et 14C) provoque une variation de la résistance totale Rm du moteur qui passe de 2/3. R (dans l’exemple de la figure 3A) à 1/2. R (dans l’exemple de la figure 3A), R illustrant la résistance d’un bobinage. Ce changement instantané de la résistance génère des pics de courant et de tension à chaque commutation, ces pics représentant lesdites impulsions. Le dispositif de comptage 21 comporte des moyens (notamment électriques) usuels configurés pour compter le nombre des pics de courant électrique ou des pics de tension électrique, générés lors de la rotation du moteur électrique 6. Le nombre d’impulsions (ou de pics) est proportionnel à une valeur de rotation VR du moteur électrique, précisée ci-après.

L’unité auxiliaire 20 comprend également, comme représenté schématiquement sur la figure 1 :

- une unité de calcul 22 (ou de détermination de valeur) configurée pour déterminer, en temps réel, la valeur de rotation VR courante du moteur électrique 6, à partir dudit nombre N d’impulsions compté, et une position courante du correcteur 3, à partir de ladite valeur de rotation VR courante et d’au moins une position de référence donnée relative à au moins une butée du moteur électrique 6. L’unité de calcul 22 est configurée pour déterminer, en temps réel, comme position courante du correcteur 3, la position courante d’un point particulier (par exemple une extrémité ou un point de liaison) de l’élément mécanique 5 qui est déplacé par le moteur électrique 6 lors de sa commande ; et

- une unité d’émission 23 apte à transmettre, en temps réel, la valeur de rotation VR courante et/ou la position courante ainsi déterminées, par l’intermédiaire d’une liaison 24, à un système utilisateur comme précisé ci- dessous. Cette information peut être utilisée pour éviter d’avoir à réaliser un asservissement usuel mis en œuvre par une carte électronique usuelle.

Dans le cadre de la présente invention, chaque impulsion est due à une commutation des balais 15 et 16 sur le collecteur 14 lors de la rotation du moteur électrique 6. En fonction des caractéristiques (nombre de tronçons 14A, 14B, 14C,...) et de l’agencement du collecteur 14 et des balais 15 et 16, on connaît le nombre P de commutations par tour (de rotation) lors de la rotation du moteur électrique 3. On est ainsi en mesure de calculer la valeur de rotation VR qui correspond à l’importance de la rotation, c’est-à-dire au nombre de tours réalisés lors de la commande. La valeur VR est calculée par l’unité de calcul 22 à l’aide du nombre N d’impulsions compté, à partir de la relation VR =N/P.

De plus, en connaissant la structure mécanique du correcteur 3 en lien avec l’élément mécanique 5 et ainsi la distance de déplacement de l’élément mécanique 5 par tour de rotation du moteur électrique 6, on est en mesure de déduire, de la valeur de rotation VR, la position courante de l’élément mécanique 5 et ainsi l’angle d’éclairage corrigé.

Par ailleurs, dans un mode de réalisation particulier, le moteur électrique 6 comporte deux butées (non représentées), par exemple des butées radiales, permettant d’arrêter la rotation du moteur électrique 6 (et donc de l’arbre 13) respectivement dans un sens et dans l’autre lorsqu’elles sont atteintes. Les arrêts générés par lesdites butées illustrent, chacune, une position de référence, respectivement dans un sens et dans l’autre.

Ces butées permettent notamment de réaliser une initialisation du dispositif 1 (recherche d’une position de référence), soit lors de chaque utilisation du dispositif, soit uniquement au premier démarrage et après une coupure d’alimentation lors du fonctionnement.

Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif (de correction d’éclairage) 1 fait partie d’un système de commande 25 pour un ensemble d’éclairage 30, comme représenté sur la figure 4. Ce système de commande 25 comporte au moins un dispositif 1 tel que celui décrit ci-dessus en référence à la figure 1 , et une unité de commande 26 qui est déportée par rapport au correcteur 3 et à l’unité auxiliaire 20 liée au correcteur 3 du dispositif 1 (figure 1 ).

L’unité de commande 26 est configurée pour recevoir la position courante déterminée et transmise par l’unité auxiliaire 20 du dispositif 1 par l’intermédiaire de la liaison 24. L’unité de commande 26 comporte une unité de traitement de données 27 pour déterminer un signal de commande du moteur électrique 6 du correcteur 3. Le signal de commande déterminé par l’unité de traitement de données 27 est transmis au moteur électrique 6 via la liaison électrique 7.

L’unité de traitement de données 27 de l’unité de commande 26 est configurée pour déterminer un signal de commande du moteur électrique 6 du correcteur 3 à partir de ladite position courante reçue (par la liaison 24).

L’unité de traitement de données 27 détermine un signal de commande, pour qu’il soit conforme à un ordre de réglage généré par un opérateur, notamment le conducteur du véhicule, via une unité de réglage 28 qui est reliée par une liaison 29 à l’unité de commande 26. Cette unité de réglage 28 est, de préférence, agencée à portée du conducteur du véhicule, généralement sur le tableau de bord. A titre d’illustration (non limitative), cette unité de réglage 28 peut comporter un organe d’actionnement manuel tel qu’un bouton rotatif ou un levier par exemple, un écran d’affichage, notamment tactile, et/ou une commande vocale.

L’élément de traitement de données 27 de l’unité de commande 26 génère le signal de commande destiné à commander le moteur électrique 6, en fonction de l’ordre de réglage reçu et généralement également en fonction d’autres données telles que, par exemple, des données relatives à l'assiette du véhicule automobile. Ces données sont fournies à l’unité de commande 26 par un ensemble 31 de sources d’informations via une liaison 32. A titre d’illustration, l’ensemble 31 peut, par exemple, comporter des capteurs d’assiette et/ou une unité de calcul d’assiette.

Par ailleurs, dans le mode de réalisation préféré représenté sur la figure 4, l’ensemble d’éclairage 30 comporte une pluralité de projecteurs 2. Dans ce mode de réalisation préféré, l’unité de commande 26 est unique, et elle est associée à (et destinée à commander) la pluralité de N projecteurs 2, référencés 2.1 , 2.2,..., 2. N sur la figure 4. N est un entier supérieur ou égal à 2.

Chacun des projecteurs 2.1 , 2.2,..., 2. N présente les caractéristiques et comprend les éléments décrits ci-dessus en référence au projecteur 2 de la figure 1.

Dans ce mode de réalisation préféré, le système de commande 25 comporte donc une pluralité de N correcteurs 3 destinés, chacun, à un projecteur 2 différent, à savoir un correcteur 3 par projecteur 2. Ces correcteurs 3 (et notamment leur moteur électrique 6) sont commandés via la seule et même unité de commande 26. Ce mode de réalisation préféré comprend donc une seule unité de commande 26 pour la pluralité de correcteurs 3, ce qui permet de réduire le coût par rapport à une architecture usuelle dans laquelle chaque correcteur est pourvu de sa propre carte électronique pour le commander.

Dans ce mode de réalisation préféré, le système de commande 25 comporte une pluralité de dispositifs 1 (de correction d’éclairage). Chacun desdits dispositifs 1 est relié à l’unité de commande 26, et l’unité de commande 26 est configurée pour recevoir les positions courantes déterminées par les unités auxiliaires de chacun desdits dispositifs de correction d’éclairage et pour déterminer des signaux de commande des moteurs électriques des correcteurs de chacun desdits dispositifs de correction d’éclairage.

Dans ce mode de réalisation préféré, une seule unité de commande 26 est donc suffisante, pour commander la pluralité de moteurs électriques 6, ce qui permet de réduire le coût et l’encombrement par rapport à une architecture usuelle dans laquelle chaque moteur électrique était commandé par sa carte électronique propre.

Dans une variante de réalisation (non représentée), l’unité de calcul 22 qui calcule la valeur VR et la position courante n’est pas agencée directement dans le correcteur 3 à proximité du moteur électrique 6 (comme représenté sur la figure 1 ), mais est déportée et est par exemple montée dans l’unité de commande 26. Dans ce cas, l’unité auxiliaire 20 près du moteur électrique 6 détermine simplement le nombre d’impulsions et transmet cette information à l’unité de commande 26 pour en déduire la position courante.

Le mode de réalisation préféré, décrit ci-dessus en référence à la figure 4, présente notamment les avantages suivants :

- une suppression de la carte électronique usuelle sur chaque correcteur 3 considéré ;

- une centralisation de la commande des correcteurs 3 dans une seule unité

(électronique) de commande 26 ;

- une réduction des coûts ; et

- un design mécanique plus compact.