L'invention concerne un procédé pour détecter la survenance d'une situation de « charge ouverte », correspondant à une situation dans laquelle une charge résistive ou inductive, alimentée par un circuit électronique de puissance, est déconnectée ou, plus largement à une situation dans laquelle il existe un circuit ouvert entre la sortie du transistor transmettant le signal commandant la charge concernée et ladite charge.

Dans le contexte d'applications de contrôle moteur, ou de contrôle de toute machine électrique, ou, globalement de contrôle d'une charge, qu'elle soit inductive ou résistive, il est bien entendu crucial d'être en mesure de déterminer si la charge est présente ou non.

La présente invention concerne, dans ce contexte, un procédé permettant d'améliorer la maîtrise de l'établissement de diagnostics visant à déterminer la présence ou non d'une situation de charge ouverte, dans le cas où le transistor de commande est fermé - on parle alors, dans l'état de l'art, de « charge ON », tandis qu'on parle de « charge OFF » lorsque le transistor de commande est ouvert, empêchant tout transmission d'un signal de commande à ladite charge.

En effet, notamment dans le domaine de l'automobile, mais aussi dans d'autres domaines techniques dans lesquels une charge résistive ou inductive est pilotée à l'aide d'un circuit électronique dans lequel, in fine, un transistor de commande transmet un signal de commande à ladite charge, la capacité à détecter toute survenance d'une situation de charge ouverte est primordiale. Il est également nécessaire d'être en mesure de réaliser ce diagnostic de façon fiable et rapide.

Ainsi, pour détecter des défaillances dans un circuit, telles que la rupture d'un câble ou la déconnexion de la charge, des fonctions de détection de charge ouverte, « OpenLoad » selon le terme anglais souvent utilisé par l'homme du métier, ont été mises au point.

En pratique, selon l'état de l'art, il existe deux contextes de recherche d'une charge ouverte :

• le plus souvent, la recherche d'une charge ouverte se fait « charge ON ». Dans ce cas, la charge étant commandée, et on cherche à démarrer la charge, c'est-à- dire à faire passer un courant dans la branche formée par le transistor de commande et la charge ;

• on peut également faire une recherche de charge ouverte « charge OFF » : dans ce cas, on cherche aussi à faire passer un courant dans la charge, mais, d'une part, il doit s'agir de très « petits » courants, n'induisant pas de fonctionnalités de la charge (ce qui peut être compliqué : notamment, le courant à faire circuler doit de préférence être au moins supérieur au courant de désoxydation des contacts) et, d'autre part, cela nécessite la présence d'un circuit supplémentaire, comprenant une source de courant externe pour générer lesdits petits courants.

Dans les deux cas, si un courant suffisant circule effectivement dans la charge, et donc dans la branche formée par le transistor de commande et la charge, un diagnostic de charge présente peut être établi. Dans le cas contraire, il est possible que l'on soit en présence d'une situation de charge ouverte.

Dans le cadre de la présente invention, le procédé proposé est mis en oeuvre « charge ON ».

Dans ce cas, selon l'état de la technique, il est connu plusieurs méthodes pour détecter une éventuelle charge ouverte, la méthode mise en œuvre dépendant du type de charge : résistive ou inductive.

Dans le cas d'une charge résistive, le transistor de commande étant fermé, on cherche à faire passer un courant dans la charge. Si un courant est mesuré entre la sortie du transistor de commande et la charge, et si l'intensité de ce courant est supérieure à un seuil positif prédéterminé, alors un diagnostic selon lequel il n'y a pas de charge ouverte peut être établi. Si aucun courant d'intensité supérieure au seuil positif prédéterminé n'est détecté, alors un diagnostic selon lequel il y a une situation de charge ouverte peut éventuellement être établi.

Dans le cas d'une charge inductive, un éventuel courant de commande met du temps à s'établir sur la branche formée par le transistor de commande et la charge. De ce fait, il est nécessaire de patienter un certain temps avant d'être en mesure d'établir un diagnostic relatif à une éventuelle situation de charge ouverte. En pratique, lorsque l'on ferme le transistor de commande, si la charge est présente, elle se décharge dans le circuit électronique. Si le transistor de commande est ouvert, la charge se décharge dans une diode, parasite ou de roue libre. Par conséquent, si l'on détecte une inversion du sens du courant entre le transistor de commande et la charge, lorsque l'on ferme ledit transistor de commande, alors un diagnostic selon lequel la charge est présente peut être établi. Au contraire, si la charge n'est pas présente (charge ouverte), alors elle ne se décharge pas dans une diode lorsque le transistor de commande est ouvert et aucune inversion du courant ne peut être détectée, permettant d'établir un diagnostic de charge ouverte.

La première méthode, consistant à chercher à mesurer un courant d'intensité supérieure à un seuil positif prédéterminé est assez efficace dans le cas d'une charge résistive. En revanche, s'il s'agit d'une charge inductive, le temps nécessaire à l'établissement d'un diagnostic sûr est préjudiciable, car il est généralement nécessaire de connaître immédiatement, ou le plus vite possible, l'état ouvert ou non de la charge lorsque l'on met en œuvre un contrôle de charge. Ce paradoxe induit, dans l'état de la technique, de nombreuses mauvaises détections : une charge ouverte peut ainsi être diagnostiquée alors que la charge est bien présente, le temps nécessaire à l'établissement d'un courant d'intensité supérieure au seuil positif prédéterminé s'étant avéré comme trop long pour le contrôle de charge.

En outre, le temps que s'établisse le courant dans la branche formée par le transistor de commande et une charge inductive, il est possible que le contrôle de charge ait inversé le sens du courant de commande, de sorte que le temps nécessaire avant de détecter un courant d'intensité supérieure au seuil positif prédéterminé peut être encore plus important.

Pour pallier cet inconvénient, des procédés ont été mis au point et appartiennent à l'état de la technique récent. Ces techniques prévoient, pour limiter le temps nécessaire à l'établissement d'un diagnostic de charge ouverte, d'influer sur le contrôle de charge pour le forcer à commander la charge d'une façon permettant l'établissement d'un diagnostic plus rapide. Sinon, il est souvent nécessaire d'attendre, potentiellement longtemps du point de vue de l'application, que le contrôle de charge génère des commandes permettant de se trouver dans des conditions permettant l'établissement du diagnostic de charge ouverte.

Les inconvénients majeurs de ce principe connu, consistant à chercher à mesurer un courant d'intensité supérieure à un seuil positif prédéterminé afin d'établir un diagnostic de charge ouverte, résident donc dans le temps important nécessaire pour obtenir l'établissement d'un diagnostic fiable et / ou dans la nécessité d'influer sur les commandes normalement générées par le contrôle de charge pour obtenir plus rapidement les conditions permettant d'établir un tel diagnostic.

La deuxième famille de techniques connues consistant, dans le cas d'une charge inductive, à détecter une inversion du courant sur la branche formée par le transistor de commande et la charge, lors d'une fermeture / ouverture dudit transistor de commande, est plus complexe à mettre en oeuvre et implique toujours, par ailleurs, un temps potentiellement long avant d'être en mesure d'établir un diagnostic fiable. En effet, il est nécessaire que la charge soit bien chargée afin de pouvoir détecter sa décharge, et donc l'inversion du courant, lorsqu'on ferme le transistor de commande après l'avoir ouvert.

Sinon, la détection de la charge n'est pas possible. Là encore, il est donc nécessaire, avant d'établir un diagnostic fiable, d'avoir obtenu un temps de fermeture du transistor de commande suffisamment long pour permettre le chargement de la charge.

Les solutions connues, comme dans le cas précédent, consisteraient à attendre le temps nécessaire ou à influer sur le contrôle de charge. Il existe donc un besoin pour un procédé mis en oeuvre par des moyens adaptés, en vue de détecter rapidement et sans influer sur le contrôle de charge, une situation de charge ouverte. Plus précisément, le procédé selon l'invention vise à permettre l'établissement d'un diagnostic fiable relatif à la présence, ou non, d'une situation de charge ouverte, rapidement et sans influence sur le contrôle de charge.

A cette fin, la présente invention a pour objet un procédé de détection de charge ouverte pour la fourniture d'un diagnostic selon lequel il existe ou non, à un instant donné, une situation de charge ouverte dans un système comprenant un circuit électronique de puissance comprenant au moins un transistor de commande pour assurer la transmission d'un courant de commande à une charge, ledit transistor, en position fermée, formant, avec ladite charge, une branche, ledit procédé visant à détecter, afin d'établir le diagnostic, l'éventuelle présence d'un circuit ouvert entre le transistor et la charge, sur ladite branche, ou la déconnexion de la charge, ledit procédé comprenant les étapes suivantes, le transistor de commande étant fermé :

i. la mesure, à un instant T, de l'intensité d'un courant sur la branche formée par le transistor de commande et la charge,

ii. la comparaison de l'intensité du courant mesurée à un premier seuil positif prédéterminé et, si l'intensité du courant mesurée est supérieure au premier seuil positif, la fourniture d'un diagnostic selon lequel il n'existe pas de situation de charge ouverte à l'instant T ; sinon, la poursuite du procédé par l'étape iii.,

iii. la comparaison de l'intensité du courant mesurée à un deuxième seuil négatif prédéterminé et, si l'intensité du courant mesurée est inférieure au deuxième seuil négatif, la fourniture d'un diagnostic selon lequel il n'existe pas de situation de charge ouverte à l'instant T ; sinon, la poursuite du procédé par l'étape iv.,

iv. l'intensité du courant mesurée étant, à l'instant T, comprise entre le deuxième seuil négatif et le premier seuil positif, la mesure de l'intensité du courant sur la branche formée par le transistor de commande et la charge, à un instant postérieur T + ΔΤ,

v. le calcul de la variation ΔΙ, positive ou négative, de l'intensité du courant mesurée entre l'instant T et l'instant T + ΔΤ, vi. la comparaison de la valeur absolue du rapport ^ à une pente de référence, et, vii. si la valeur absolue du rapport ^ est supérieure à la pente de référence, la fourniture d'un diagnostic selon lequel il n'existe pas de situation de charge ouverte à l'instant T ; sinon, la fourniture d'un diagnostic selon lequel il existe une situation de charge ouverte à l'instant T.

Ainsi, le procédé selon l'invention permet l'établissement d'un diagnostic relatif à l'existence, ou non, d'une situation de charge ouverte, de façon rapide et fiable, et sans nécessiter d'influer sur le contrôle de la charge.

Selon un mode de réalisation, l'étape iv. comporte une sous-étape initiale consistant à comparer le temps écoulé depuis une dernière commande de fermeture du transistor de commande et le temps nécessaire à la fermeture dudit transistor de commande et, si le temps écoulé est inférieur au temps nécessaire à la fermeture du transistor de commande, la fourniture d'une information selon laquelle aucun diagnostic n'a pu être réalisé et, sinon, la poursuite de l'étape iv.

Selon un mode de réalisation, au terme de l'étape i., si l'intensité du courant mesurée est supérieure à un courant de limitation du circuit électronique de puissance, la fourniture d'un diagnostic selon lequel il n'existe pas de situation de charge ouverte à l'instant T.

Selon un mode de réalisation, au terme de l'étape i., si l'intensité du courant mesurée est supérieure à une intensité de courant maximum supporté par la charge ou par le circuit électronique de puissance, de sorte que ledit courant mesuré correspond à une surintensité, la fourniture d'un diagnostic selon lequel il n'existe pas de situation de charge ouverte à l'instant T.

Selon un mode de réalisation, le procédé selon l'invention comporte une étape viii. consistant à fournir une information selon laquelle aucun diagnostic n'a pu être réalisé si aucun diagnostic n'a été fourni à l'une des étapes précédentes.

Selon un mode de réalisation, la charge est une charge résistive.

Selon un mode de réalisation, la charge est une charge inductive.

L'invention vise également un système de commande d'un moteur à courant continu, comprenant un circuit électronique de puissance comportant un transistor de commande apte à transmettre un signal de commande audit moteur à courant continu, ledit système comprenant par ailleurs des moyens de mesure de l'intensité du courant sur la branche formée par le transistor de commande et le moteur, et des moyens de comparaison, adaptés pour mettre en œuvre le procédé tel que brièvement décrit ci- dessus.

L'invention vise également un véhicule automobile comprenant au moins un moteur à courant continu, comprenant un système de commande du moteur à courant continu tel que brièvement décrit ci-dessus. Selon un mode de réalisation, le moteur à courant continu est un injecteur, consistant en une charge inductive constituée d'un solénoïde.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et se référant aux dessins annexés sur lesquels :

la figure 1 représente un diagramme montrant les étapes du procédé de détection de charge ouverte, selon l'invention ;

la figure 2 représente un schéma de principe d'un exemple de circuit électronique permettant la mise en œuvre du procédé de détection de charge ouverte, selon l'invention.

Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour en permettre la mise en oeuvre, lesdites figures pouvant bien entendu également servir à mieux définir l'invention.

L'invention est présentée principalement en vue d'une application pour la détection de charge ouverte dans un système intégré dans un véhicule automobile. Cependant, d'autres applications sont également visées par la présente invention, notamment en vue de la détection de charge ouverte dans tout type d'application, pour permettre l'établissement d'un diagnostic de charge ouverte ou de charge présente dans un système comprenant un circuit électronique commandant une charge résistive ou inductive, notamment de petits moteurs à courant continu.

En référence à la figure 1 , la présente invention vise à améliorer la maîtrise de l'établissement d'un diagnostic relatif à l'existence, ou non, d'une situation de charge ouverte dans un système dans lequel un circuit électronique de puissance génère des signaux de commande transmis à une charge, résistive ou inductive, in fine par l'intermédiaire d'un transistor de commande relié à ladite charge par un câble.

En pratique, ledit transistor de commande peut être unique, dans le circuit considéré, ou être un transistor de commande parmi d'autres, aptes à transmettre des signaux de commande à ladite charge, par exemple au sein d'un pont en H.

Le transistor de commande, destiné à transmettre un courant correspondant à un signal de commande à la charge, forme avec ladite charge une branche.

Dans le cadre de la présente invention, il est souhaité d'établir un diagnostic de charge ouverte dans un contexte de « charge ON », c'est-à-dire dans un contexte où une commande de fermeture du transistor de commande est donnée, pour permettre la mesure de l'intensité d'un courant circulant dans ladite branche, et donc dans la charge, si ladite charge est bien présente.

Comme le montre le diagramme de la figure 1 , une pluralité de tests sont successivement réalisés, sur la base d'une ou plusieurs mesures de l'intensité du courant circulant dans la branche formée par le transistor de commande et la charge. A un instant t, auquel il est requis l'établissement d'un diagnostic sur une éventuelle situation de charge ouverte, l'intensité du courant dans la branche formée par le transistor de commande et la charge est mesurée MES1.

Ce courant est comparé CP1 à un premier seuil positif prédéterminé. Un premier test TEST1 est alors mis en œuvre : si l'intensité du courant mesuré à l'instant t est supérieure au seuil positif prédéterminé, un diagnostic DIAG1 selon lequel la charge est bien présente est établi. Ces étapes de mesure du courant MES1 , de comparaison CP1 à un premier seuil positif et de diagnostic DIAG1 établi de charge présente en cas d'intensité du courant supérieure au seuil positif est conforme à l'état de la technique.

Selon l'invention, dans le cas où l'intensité du courant mesurée dans la branche formée par le transistor de commande et la charge n'est pas supérieure au seuil positif, il est prévu une nouvelle comparaison CP2 à un deuxième seuil prédéterminé, négatif cette fois, pour tenir compte de la possibilité que la charge soit en train de fonctionner, par exemple, pour un moteur, de tourner dans un sens négatif.

Un deuxième test TEST2 est alors mis en oeuvre : si l'intensité du courant mesuré à l'instant t est inférieure au seuil négatif prédéterminé, c'est-à-dire négatif également et supérieure en valeur absolue au seuil négatif prédéterminé, un diagnostic DIAG1 selon lequel la charge est bien présente est établi.

Dans le cas contraire, si l'intensité du courant mesuré à l'instant t dans la branche formée par le transistor de commande et la charge est en fait compris entre le deuxième seuil négatif et le premier seuil positif, la présente invention prévoit la réalisation d'une deuxième mesure MES2 de l'intensité du courant dans la même branche, à un instant t + At légèrement postérieur à l'instant t, afin de mesurer la variation de l'intensité du courant dans la branche en fonction du temps.

Un calcul CAL du rapport entre la variation Ai de l'intensité mesurée, entre l'instant t et l'instant t + Δί, est alors effectué, puis une comparaison CP3 entre ce rapport et une pente de référence est réalisée.

De cette manière, la pente traduisant l'évolution de l'intensité du courant mesurée dans la branche en fonction du temps, que ladite évolution soit positive ou négative, à travers le rapport est comparée à une pente de référence prédéterminée.

Si le rapport ^ et supérieur en valeur absolue à la pente de référence, alors cela signifie que l'intensité du courant dans la branche évolue d'une façon qui montre la présence d'une charge. Ainsi, si la comparaison TEST3 montre que le rapport ^ est supérieur à la pente de référence, un diagnostic DIAG1 selon lequel la charge est bien présente est établi.

Dans le cas contraire, si la comparaison TEST3 montre que le rapport ^ est inférieur à la pente de référence, un diagnostic DIAG2 selon lequel il existe une situation de charge ouverte est établi.

Il est précisé en outre qu'après l'étape de mesure MES1 , le procédé selon l'invention peut prévoir que si l'intensité du courant mesurée est supérieure à un courant de limitation du circuit électronique ou de la charge ou si l'intensité du courant mesurée est assimilée à une surintensité dans le contexte du système considéré, alors le diagnostic DIAG1 selon lequel la charge est bien présente est établi directement.

Par ailleurs, dans le cas où aucun diagnostic n'a pu être réalisé, le procédé prévoit la fourniture d'une information selon laquelle aucun diagnostic n'a pu être établi.

En particulier, il peut être prévu, selon un mode de mise en œuvre du procédé selon l'invention, la mesure du temps écoulé depuis la dernière commande de fermeture du transistor de commande et, si ce temps est inférieur au temps nécessaire audit transistor pour achever sa fermeture, alors le procédé prévoit la fourniture de l'information selon laquelle aucun diagnostic n'a pu être établi.

La figure 2 montre un exemple d'implémentation d'un circuit électronique permettant la mise en œuvre du procédé selon l'invention.

Ainsi, un composant CTRL est chargé d'établir et de fournir le diagnostic de charge ouverte ou de charge bien présente dans le système, ou de fournir l'information selon laquelle aucun diagnostic n'a pu être établi.

Selon le mode de réalisation représenté, le comparateur COMP4 est en premier lieu chargé de vérifier que le temps écoulé depuis la dernière commande de fermeture du transistor de commande est bien supérieur au temps nécessaire audit transistor pour achever sa fermeture.

Ensuite, à travers la résistance de monitoring RI, l'intensité du courant dans la branche formée par le transistor de commande et la charge (non représentés) est mesurée et cette information est « stockée » par l'intermédiaire de la capacité C1.

Les comparateurs COMP1 et COMP2 réalisent successivement les comparaisons au premier seuil positif et au deuxième seuil négatif, comme cela a été décrit précédemment. Si l'intensité du courant mesurée est comprise entre le deuxième seuil négatif et le premier seuil positif, l'intensité du courant dans la branche formée par le transistor de commande et la charge est de nouveau mesurée à un instant t + A\ légèrement postérieur à l'instant t, et cette information est « stockée » par l'intermédiaire de la capacité C2. Après le calcul de la variation du courant Δί pendant le laps de temps At, à l'aide du composant adapté DELTAJ, cette variation Ai est comparée, par l'intermédiaire du comparateur CO P3 à une pente de référence. Si le rapport ^ est supérieur à la pente de référence prédéterminée, alors la variation du courant dans la branche est considérée comme permettant d'établir le diagnostic DIAG1 selon lequel la charge est bien présente.

Dans le cas contraire, si le rapport ^ est inférieur à la pente de référence, un diagnostic DIAG2 selon lequel il existe une situation de charge ouverte est établi.

En outre, selon le mode de réalisation représenté à titre d'illustration à la figure 2, les interrupteurs SW1 et SW2, contrôlés au moyen d'un composant adapté, symbolisé sur la figure par la flèche SW_CT, permettent, aux instants opportuns, le chargement de la capacité C1 avec la tension proportionnelle à l'intensité du courant mesurée à l'instant t, puis le chargement de la capacité C2 avec la tension proportionnelle à l'intensité du courant mesurée à l'instant t + At, et enfin, le cas échéant, le calcul de la variation du courant Ai et sa comparaison à la pente de référence.

Il est précisé que le circuit représenté à la figure 2 permet, en tant que tel, la mesure d'une variation positive de l'intensité du courant dans la branche. Cependant, l'ajout d'un comparateur additionnel, un tel ajout étant à la portée de l'homme du métier, permet la mesure d'une variation négative de l'intensité du courant, pour mettre en œuvre le procédé selon l'invention de façon optimale.

La présente invention vise par conséquent, par ailleurs, un système de commande d'un moteur à courant continu, intégrant ce type de circuit électronique, apte à mette en oeuvre le procédé précédemment décrit.

En résumé, la présente invention concerne un procédé permettant l'établissement d'un diagnostic de charge ouverte ou de charge bien présente dans un système comprenant une charge résistive ou inductive commandée par un transistor de commande.

Le procédé selon l'invention prévoit la mesure de l'intensité du courant dans la branche formée par le transistor de commande fermé et la charge puis, successivement, sa comparaison à un seuil positif, sa comparaison à un seuil négatif et enfin la comparaison de sa variation, positive ou négative, sur un laps de temps At, par rapport à une pente de référence pour déterminer si une charge est bien présente ou si, au contraire, il existe une situation de charge ouverte.

La présente invention est en particulier prévue pour une mise en oeuvre dans le domaine automobile, pour permettre l'établissement de diagnostics fiables sur l'existence, ou non, d'une situation de charge ouverte, typiquement dans le contexte du contrôle de charges inductives, telles que les injecteurs d'un moteur de véhicule automobile (typiquement constitués de solénoïdes), ou encore le contrôle de moteurs à courant continu commandant par exemple des volets d'entrée d'air.

Il est précisé, en outre, que la présente invention n'est pas limitée aux exemples décrits ci-dessus et est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art.