Dispositif de commande multiple de moteurs électriques L'invention concerne le domaine de la commande multiple de moteurs électriques équipant les véhicules automobiles, notamment ceux utilisés dans la fonction connue sou. l'appellation"doorlock"servant à commander l'ouverture ou la iërmeture centralisée des portes. Mai. s bien d'autres moteurs peuvent tre encore considérés, comme ceux des sièges, des miroirs, des volets du système de climatisation, de la trappe à carburant, du toi. ouvrant, des vitres, etc.

Par dispositif de commande multiple de moteurs, on entend dispositif agencé pour combiner les commandes de plusieurs moteurs électriques selon des combinaisons différentes, correspondant à des états différents de la fonction concernée, par exemple ouverture/. fermeture partielle ou totale correspondant aux états"lock","superlock"et" superlock arrière" (protection des enfants) d. e la. fonction de fermeture des portes évoquée ci-dessus.

Ces moteurs sont pilotés par des relais, eux-mmes commandés par un microprocesseur qui. assure la coordination centrale des commandes effectuées par l'utilisateur.

Une récente évolution de la technologie, dans le cadre notamment de la technique de l'accès dit"main libre" (passive entry), permet maintenant l'emploi de moteurs à réponse notablement plus rapide, typiquement quelques millisecondes, voire quelques dizaines de millisecondes, alors qu'auparavant, il s'agissait de réponses de plus de 100 mill. isecondes, voire de quelques centaines de ms.

Pour co : nsidérer la fonction"passive entr. y", qui permet l'ouverture de la portière lors de l'actionncment de sa poignée grace à un badge porté par l'utilisateur, la moindre attente n'est en effet plus tolérable.

Ces moteurs présentant des caractéristiques de rapidité de réponse proches de celles des relais qui. les commandent, un inconvénient de leur utilisation en commande multiple est la nécessité de synchroniser leurs commandes de façon plus précise, sous peine de s'exposer à des combinaisons transitoires pouvant induire un état fonctionnel non souhaité par l'utilisateur. En d'autres termes, et de façon pratique, le risque existe qu'une portière de voiture soit ouverte sans qu'on ne le sache.

Ces combinaisons transitoires parasites sont d'autant plus . probables que les boîtiers de relais, de capteurs et de moteurs équipant la fonction considérée peuvent provenir de fabricants différents, avec des caractéristiques disparates.

On a déjà proposé des solutions à ce problème, par exemple celles décrites dans le document EP 0 924 372. Elles consistent à introduire des retards sur chacune des commandes appliquées aux moteurs, ce qui revient à s'aliéner volontairement un progrès important au regard de l'utilisateur du véhicule.

La demanderesse a cherché à exploiter au mieux les caractéristiques de rapidité des nouveaux moteurs, sans s'imposer de

contraintes dans le choix des fabricants de boîtiers électroniques et de capteurs, ce qui serait industriellement coûteux.

A cet effet, l'invention concerne un dispositif de commande multiple de moteurs électriques d'actionnement d'accessoires d'un véhicule automobile, pour combiner les commandes de plusieurs moteurs électriques, chaque combinaison correspondant à un état fonctionnel prédéterminé, et comportant des moyens d'alimentation électrique, des relais de commande desdits moteurs, mis en coupure de leur alimentation pour les commander, et des moyens de commande desdits relais, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens interrupteurs en coupure de l'alimentation desdits moteurs et les moyens de commande sont agencés pour ouvrir ou fermer lesdits moyens interrupteurs seulement quand un état prédéterminé est atteint.

Ce sont les moyens interrupteurs qui synchronisent l'alimentation des moteurs concernés. On notera qu'une activation des moyens interrupteurs après stabilisation des relais évite les surtensions et augmente la durée de vi. e des relais.

Avantageusement, les moyens interrupteurs sont montés en coupure sur retour d'alimentation des moteurs.

De préférence, les moyens de commande commandent les relais de commande selon une prévision d'utilisation, avant que la commande ne soit appliquée par l'utilisateur, par exemple en préparation. à la décon. d. ailination des portes.

Seuls les moyens interrupteurs sont commandés lorsque l'utilisateur exerce sa commande, si cette commande est conforme à la prévision d'utilisation. Les relais de commandé étant déjà positionnés, on gagne ainsi le temps de leur manoeuvre.

De préférence encore, les moyens interrupteurs comportent au moins un interrupteur électronique en coupure du retour d'alimentation des moteurs à un potentiel de référence, par exemple à la masse électrique.

De préférence toujours, l'interrupteur électronique est du type transistor à effet de champ (PET) du. type JFET ou MOSFET, par exemple.

Avantageusement, l'interrupteur électronique est un transistor à intellige : nce, dit"sm. art power", agencé pou : r délivrer une information de fonctionnement anormal aux moyens de commande. En coupure du retour d'alimentation, il est appelé"smart de pi. ed.".

Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de commande sont agencés pour échantillonner et numériser le courant électrique circulant dans la résistance interne du transistor à effet de champ servant d'interrupteur électronique à une fréquence suffisante-our analyser la forme du courant électrique circulant dans les bobines des moteurs.

Les moyens de commande peuvent ainsi contrôler le bon fonctionnement dynamique des moteurs.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la forme de réalisation préférée du dispositif de commande multiple de moteurs électriques selon l'invention, en référence au dessin annexé, sur lequel : - la figure I. est un schéma électrique fonctionnel du dispositif de commande multiple selon l'invention et - la figure 2 est un chronogramme d'un exemple de commandes combinées effectuées par les moyens de commande du dispositif de commande multiple selon l'invention.

En référence à la figure 1, le dispositif 1 de commande multiple de moteurs électriques d'une fonction comporte, outre les moteurs MI à Mh et SL1. à SLm à commander en combinaison, un microprocesseur 5 de commande commandant, à partir de consignes 2 d'un utilisateur, l'ouverture ou la fermeture des contacts Cl, C2, C3, C4, Ci.,..., respectivement de relais RI, R2, R3, R4, Ri,....

Dans l'exemple de la figure 1, RI, Cl et R2, C2 sont dans un mme boîtier de relais 6, et R3, C3, R4, C4, R5, C5 dans un autre boîtier de relais 7. Deux boîtiers seulement ont été représentés, mais il peut naturellement y en avoir plus.

Un moteur est commandé par deux contacts, par exemple le moteur Ml est commandé par les deux contacts du boîtier 6. Mais un

mme moteur Mj (j compris entre 1 et n) ou vm moteur S. (k compr. is entre 1. et m) peut tre commandé par deux relais Ri et Ri+1 de boîtiers de constructeurs différents, comme les moteurs Mn ou SL. 1, reliés, sur la figure, aux deux boîtiers 6 et 7.

Tous les contacts Ci. sont à deux positions 81 et 82 dont les bornes peuvent tre connectées alternativement à une borne 83 d'un moteur Mj ou SLk. La borne 83 est connectée en position 81. à une alimentation 3 commune aux moteurs de la fonction, et en position 82 au retour de l'alimentation des mmes moteurs. Ici, ce retour est le potentiel de référence, en l'espèce la masse électrique 4 du dispositif 1.

La structure ainsi définie permet de connecter les d. eux bomes d'un moteur soit pour l'alimenter en un courant 1 positif ou négatif soit pour ne pas l'alimenter et alors les deux bornes sont connectées à une mme polarité, l'alimentation 3 ou. la masse 4.

Le microprocesseur 5 est agencé pour commander en combin. aison l. es relai. s Ri, donc l. es moteurs. Mj ou SLk, compte-tenu de la fonction à assurer, tout en tenant compte de cette structure de façon à éviter toute incohérence, notamment celles conduisant à des courts- circuits ou à des états non désirés de la fonction, et correspondant à des combinaisons de commande temporaires résultant du fait, notamment, que les boîtiers sont de constructeurs différents et que les moteurs sont plus rapides.

Par exemple, pour fermer la portière"conducteur"d'un véhicule, seul le moteur Ml sera commandé, à l'exclusion des autres moteurs Mn ou SL. Pour condamner les portes arrières, deux moteurs M3 et M4 pourraient tre commandés, ou seul le moteur SL2"su. perlock arrière"pourrait l'tre, mais on pourra également, dans cet état de la fonction, commander aussi, la fermeture de la porte passager avant par le moteur M2. Une fermeture général. e command. era quatre moteurs IVI1. à M4, ou les deux moteurs S. L1 et S. L2, etc.

Ici, toutes les bornes 82 des contacts Ci sont reliées à la borne 11 d'un transistor JFET ou MOSFET"smart power"10, aussi désigné par les lettres SM, par ailleurs relié à la masse électrique 4 du dispositif 1.

Le transistor SM est commandé par une sortie 13 du microprocesseur 5 et il lui transmet une informati. o : n"température de fonctionnement correct", information ordinairement délivrée par les transistors"smart power", par une liaison 14. Ces transistors travaillent dans deux états : un état bloqué et un état passant. L'état bloqué permet de mettre en mode repos l'alimentation du moteur.

Le courant 1 passant dans le transistor SM est lu sur sa borne 11 et amplifié par un. amplificateur opérationnel 15 dont la sortie est reliée à un convertisseur analogique numérique 16 fournissant en temps réel la valeur numérique du courant I au microprocesseur 5 par une liaison 17.

Le microprocesseur 5 peut ainsi commander un moteur Mj ou SLk de son choix et collecter la valeur du courant I qui en résulte pour la

comparer à un gabarit Gj de bon fonctionnement du moteur choisi selon d. es méthodes de traitement du signal connues de l'homme du métier.

Le. fonctionnement du dispositif va maintenant tre expliqué.

En référence à la figure 2, quand l'utilisateur sollicite la fonction assurée par le dispositif. 1 selon une consigne particulière visant à mettre la fonction dans un état particulier Ep, la consigne est transmise au microprocesseur 5 par la liaison 2. Pour mettre la fonction dans l'état E. p, le microprocesseur détermine, en fonction de l'état Ep désiré et l'état précédent Ep-1, la combinaison des moteurs Mj et/ou SLk à alimenter en courant électrique 1 et en déduit les relais Ri à commander, comme ordinairement.

Par exemple, sur la figure 2, les moteurs à alimenter étant les moteurs MI et Mn, les relais à commander sont les relais R1, R2, et R3.

Le microprocesseur 5 les commande et les contacts C : i basculent sur les positions 81 ou 82 sel. on. la combinaison requise.

Comme le transistor SM n'est pas commandé, il est dans un. état bloqué, aucun. courant I ne circule dans les moteurs et aucun état intempestif ne peut intervenir pendant le basculement des contacts Ci des relais Ri.

Après un temps suffisant Tl permettant le basculement de tous les relais concernés R1, R2, R3, le microprocesseur 5 commande le transistor SM par l. a liaison 13, ce qui le re. n. d. passant et provoque

l'alimentation électrique. Les moteurs Ml et M2 sont alors reliés à l'alimentation 3 d'un côté et à la masse électrique 4 de l'autre, ce qui y provoque le passage du. courant I.

Au bout d'un. second temps T2 suffisant pour la mise en fin de course des moteurs Ml, M2, l'état Ep désiré est atteint et le microprocesseur interrompt la commande du. transistor SM.

Selon l'état Ep atteint, il est possible qu'un état suivant Ep+1, souhaité par l'utilisateur, soit naturellement connu ou prévisible, ou mme seulement le plus probable. Le microprocesseur peut anticiper cet état Ep+1 en pré-positionnant les relais Ri après un temps T3 suffisant permettant un retour du transistor SM à l'état bloqué. Cette éventuelle anticipation permet de gagner le temps Tl lors de la consigne suivante de l'utilisateur. C'est notamment le cas de la fonction"passive entry"pour l'ouverture générale des portières. A la fermeture des portières, en quittant sa voiture, on place les éléments présentés ci-dessus en position d'ouverture.

Si un moteur est défaillant, par court-circuit ou toute autre raison. augmentant anormalement le courant électrique 1 passant dans le moteur, le courant passant dans le transistor SM augmente anormalement et le transistor"smart power"détecte une augmentation anormale de température. Il le signale au microprocesseur 5 par la liaison 14, lequel peut émettre un message ou une signalisation d'alerte ou de pré-alerte à l'utilisateur.

Dans ce cas, lors d'une opérai. on de dépannage, le dépanneur peut isoler le moteur Mj détaillant, en sollicitant le microprocesseur 5 pour commander consécutivement tous les moteurs de la fonction en défaut, relever la for. me du signal sur la borne 11 du transistor SM, signal amplifié par l'amplificateur 15, numérisé par le convertisseur 16 et transmis par la liaison 17, et comparer chaque signal de chaque moteur au gabarit Gj de bon fonctionnement du moteur testé.

Au cours de cette opération, la résistance interne (appelée RDS, résistance"drain-source") du transistor SM sert de résistance de mesure du courant I.