WO2020012005A1 - Unité de contrôle embarquée dans un véhicule automobile à élévateur de tension auxiliaire - Google Patents

Unité de contrôle embarquée dans un véhicule automobile à élévateur de tension auxiliaire Download PDF

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Continental Automotive France SAS
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Definitions

  • Control unit on board a motor vehicle with auxiliary voltage booster
  • the present invention relates to a control unit on board a motor vehicle with auxiliary voltage booster.
  • the present invention relates to a control unit on board a motor vehicle comprising a main battery, the control unit delivering from the main battery via an output circuit a regulated accessory output voltage.
  • the control unit comprises a main voltage booster supplied by an auxiliary battery, the main voltage booster being active below a first predetermined voltage threshold in the output circuit lower than the regulated accessory output voltage and being connected to the output circuit by a parallel connection of the main battery.
  • such a control unit can be a telematic control unit which uses an auxiliary chemical recovery battery via a main voltage booster for emergency calls in the event of a deficiency in the main vehicle battery. a 12 Volt or 48 Volt battery.
  • FIG. 1 shows a simplified diagram of a control unit on board a motor vehicle in the form of a telematic control unit, which is not limiting.
  • the control unit comprises a main battery 1 which is the vehicle battery.
  • This main battery 1 is connected to first and second branches in derivation from one another.
  • a first branch is the output circuit branch which delivers an internal voltage signal VB in the control unit then an accessory output voltage signal Vacc, typically but not limited to 8 Volts with an intensity varying from 10 milliamps to 30 maximum milliamps for a diagnostic and switching device 4 which can in particular ensure protection of the main battery 1.
  • an audio amplifier 5 is arranged with, if necessary, a voltage regulator transforming the internal voltage signal VB into a lower voltage signal, for example without this is limited to 5 Volts.
  • the second branch deriving from the first branch feeds a voltage regulation system 2 provided with a microprocessor from the main battery 1.
  • the internal voltage signal VB is weak due to a deficient supply from the main battery 1, for example by falling below 6.2 Volts, which is not limiting.
  • a main voltage booster 7 supplied by an auxiliary battery 8.
  • the main voltage booster 7 is connected at the output to the second branch supplying the voltage regulation system 2 provided a microprocessor, this downstream of the bypass between first and second branches.
  • Part of the main voltage booster 7, namely a MOSFET type field effect transistor and its transistor control system, is also connected to a charge pump 9 located in the first branch in order to increase the signal. of internal voltage VB.
  • FIG. 2 shows a detailed diagram of a control unit on board a motor vehicle in the form of a telematic control unit, taking up the essential characteristics of the telematic control unit as shown in FIG. 1.
  • the references given in FIG. 2 correspond to the same elements identified with reference to FIG. 1.
  • a first difference from FIG. 2 with FIG. 1 is the presence of a filtration diode 10 at the outlet of the main battery 1.
  • a second difference is the presence of a third branch in derivation of the first and second branches with the identification of two diodes in parallel represented in a module 1 1 downstream of the filtration diode 10 giving in association with the first branch comprising the charge pump 9 the internal voltage signal VB and the accessory output voltage signal Vacc for the diagnostic and switching device 4.
  • a third difference is the presence of a voltage regulator 6 upstream of the audio amplifier 5 bypassing the diagnostic and switching device 4.
  • the main voltage booster 7 is detailed by comprising a first main voltage booster branch 7 comprising an inductor 12 and a diode connected in series.
  • the main voltage booster 7 comprises a second main voltage booster branch, connected upstream in bypass of the first main booster branch 7 to the auxiliary battery 8 which is a backup chemical battery.
  • This second main elevator branch 7 comprises a field effect transistor 14 of the MOSFET type under the control of a control system of the transistor 13.
  • This control system 13 operates with forced pulse width modulation.
  • the MOSFET type field effect transistor 14 is connected to the first main lift branch 7 between the inductor 12 and the diode, the inductor 12 and the diode being connected in series in the first main lift branch 7 .
  • FIG. 2 at the bottom right a possible evolution of several voltages is shown, with or without the use of the main voltage booster 7.
  • the reference Vbatt designates the voltage of the main battery 1 and the reference VB designates the internal voltage signal.
  • the voltage Vbatt of the main battery 1 decreases and the same goes for the internal voltage signal VB.
  • the internal voltage signal VB can drop from 8.7 Volts to 6.2 Volts or 8V7 and 6V2 respectively in Figure 2 and even below. This is not sufficient to guarantee the obtaining of an accessory output voltage signal Vacc, for example of approximately 8 Volts.
  • the main voltage booster 7 is implemented and brings up the internal voltage signal VB via the pump load 9, for example up to 8.7 Volts and even above this voltage.
  • the internal voltage signal VB is usually derived from the main battery 1 of the vehicle via the filtration diode 10 which produces a limited voltage drop. In addition, when the voltage Vbatt of the main battery 1 drops from its nominal voltage, the internal voltage signal VB also drops. This forces to implement a mechanism for regulating the internal voltage signal VB to a predetermined level, which the charge pump 9 does in association with the main voltage booster 7.
  • the charge pump 9 is not active.
  • the internal voltage signal VB will continue to fall with the voltage Vbatt of the main battery 1 until the main voltage booster 7 becomes active.
  • a voltage booster can be active only below a relatively low voltage, for example being 6.2 Volts. It follows that the internal voltage signal VB can only descend to this value under these conditions.
  • the main voltage booster 7 cannot therefore opt for a second operating mode which is called pulse elimination mode or pulse jump mode for the Anglo-Saxon designation of skip mode.
  • This mode is, however, specifically required for an operational telematics control unit monitoring the path of the vehicle in the case of a stolen vehicle.
  • the problem underlying the present invention is, on the one hand, to develop a solution for maintaining a sufficiently constant sufficient voltage for an internal voltage signal and an output signal delivered by a main battery, when the output voltage of this main battery drops, this without waiting for an implementation of a main voltage booster and, on the other hand, to simplify the design of a voltage raising system in an output circuit powered by the main battery.
  • the present invention relates to a control unit on board a motor vehicle comprising a main battery, the control unit delivering from the main battery via an output circuit a regulated accessory output voltage, the unit control comprising a main voltage booster supplied by an auxiliary battery, the main voltage booster being active below a first predetermined voltage threshold in the output circuit lower than the regulated accessory output voltage and being connected to the circuit output downstream of the main battery, remarkable in that the control unit comprises an auxiliary voltage booster being active below a second predetermined voltage threshold greater than the first voltage threshold, the auxiliary voltage booster being integrated into the output circuit downstream of the main voltage booster.
  • the technical effect obtained is to achieve that the output voltage no longer drops as sharply before being raised. This is achieved by activating a voltage booster which is an auxiliary voltage booster in addition to the main voltage booster with an auxiliary voltage threshold higher than the voltage threshold of the main voltage booster. An output voltage is thus obtained which is better regulated by a simple means.
  • the circuit is not complex. On the contrary, a charge pump necessary in the prior art is eliminated, which represents a simplification of the circuit but above all allows the use of control modes of voltage boosters which was not possible for a control unit according to the state of the art, in particular a pulse jump mode.
  • the output circuit passes through the auxiliary voltage booster by a main branch, the main voltage booster being connected to the output circuit on the main branch upstream of the auxiliary voltage booster.
  • the diagnostic and switching device can be simplified according to the invention by comprising only one switch.
  • the main branch of the auxiliary voltage booster comprises an inductance and a diode connected in series
  • the auxiliary voltage booster comprising an auxiliary branch comprising a field effect transistor of MOSFET type and a transistor control system operating according to a forced pulse width modulation or according to a pulse elimination mode as a function of a power demanded in the output circuit, the forced pulse width modulation being implemented for a higher power at supply by the auxiliary voltage booster only for the pulse elimination mode, the transistor being connected to the main branch between the inductance and the diode connected in series.
  • the two modes of forced pulse width modulation and pulse jump or pulse elimination can be implemented for both the main voltage booster and the auxiliary voltage booster, which provides greater freedom of control of the respective MOSFET type field effect transistor.
  • the output circuit comprises a filtration diode at the output of the main battery and upstream of the connection of the main voltage booster to the output circuit.
  • This filtration diode can lower the output voltage downstream of the main battery, which can make it possible not to use a voltage regulator for certain elements present in the circuit that do not require a voltage as high as that of the battery, for example an audio amplifier for a telematic control unit.
  • a branch branch is connected to the output circuit upstream of a connection of the main voltage booster, the branch branch supplying a voltage regulation system provided with a microprocessor, a means of measuring a voltage in the output circuit being present downstream of the filtration diode at the output of the main battery, the voltage regulation system comprising means for memorizing the first and second voltage thresholds and means for activating the elevator auxiliary voltage and main voltage booster below the second and first voltage thresholds, respectively.
  • Such a voltage regulation system can activate first the auxiliary voltage booster and, if necessary, the main voltage booster if the voltage drops further, which is not the most frequent case, the activation of the auxiliary voltage booster being supposed to raise the output voltage and maintain it at this level.
  • the unit is a telematic control unit comprising an audio amplifier mounted as a bypass of the regulation system, the audio amplifier being connected in series with a voltage regulator of the switching type when a voltage measured in the output circuit exceeds by more than 20% a supply voltage of the audio amplifier, or the audio amplifier being mounted without voltage regulator or with a voltage regulator of the linear type in series when the measured voltage in the output circuit differs by less than 20% from the supply voltage of the audio amplifier.
  • Switching or linear type regulators each have advantages and disadvantages which will be explained later.
  • the present invention by virtue of the filtration diode and the voltage in force in the circuit, makes it possible to use one or the other of these regulators.
  • the filtration diode is configured so that a voltage at the output of the filtration diode is equal to the supply voltage of the audio amplifier.
  • the main voltage booster comprises an inductor and a diode connected in series, a MOSFET type field effect transistor being mounted in parallel downstream of the inductor and upstream of the diode and being under the control of a control system of the forced pulse width modulation or pulse elimination mode transistor, the forced pulse width modulation being implemented for a higher power to be supplied by the main voltage booster than for the pulse elimination mode, the control system being supplied by the auxiliary battery bypassing the inductance and the diode connected in series.
  • the voltage of the main battery is 12 volts
  • the first predetermined voltage threshold is 6.2 volts
  • the second voltage threshold is 8.7 volts.
  • the invention also relates to a method for controlling a voltage in an output current in such a control unit on board a motor vehicle, remarkable in that, when a voltage below the second threshold is detected in the output circuit , the auxiliary voltage booster is activated, and, when a voltage lower than the first threshold is detected, the main voltage booster is activated in addition to the auxiliary voltage booster.
  • This allows a voltage drop in the circuit to be corrected as quickly as possible, an action that a main voltage booster with an activation voltage threshold that was too low could not perform.
  • FIG. 1 is a simplified diagram of a control unit on board a motor vehicle comprising a main battery and an output circuit associated with a main voltage booster, the assembly being in accordance with the state of the art,
  • FIG. 2 is a detailed diagram of a control unit on board a motor vehicle comprising a main battery and an output circuit associated with a main voltage booster, the assembly being in accordance with the state of the art,
  • FIG. 3 is a simplified diagram of a control unit on board a motor vehicle comprising a main battery and an output circuit, the assembly being in accordance with an embodiment of the present invention, the output circuit being associated an auxiliary voltage booster activating for a voltage greater than the activation voltage of the main voltage booster with which it is associated,
  • FIG. 4 is a detailed diagram of a control unit on board a motor vehicle according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a detailed diagram of a control unit on board a motor vehicle according to a second embodiment of the present invention.
  • a control unit includes its power supply, its output circuit for delivering an accessory output voltage Vacc as well as its control and diagnostic system and all the elements carried by the output circuit.
  • the control unit on board a motor vehicle is a telematic control unit, but this is not limiting.
  • the internal voltage signal will be called internal voltage VB and the accessory output voltage signal will be called accessory output voltage Vacc. It is these two voltages VB and Vacc may be equal in certain embodiments of the present invention.
  • control unit comprises a main battery 1 or battery of the motor vehicle.
  • the control unit delivers from the main battery 1 via an output circuit a regulated accessory output voltage Vacc to a diagnostic and switching device 4.
  • the control unit comprises a main voltage booster 7 supplied by an auxiliary battery 8.
  • the main voltage booster 7 is active below a first predetermined voltage threshold VS1 in the output circuit lower than the output voltage regulated Vacc accessory, this predetermined threshold can be set at 6.2 Volts for illustration.
  • the main voltage booster 7 is connected to the output circuit by a connection downstream from the main battery 1.
  • the control unit comprises an auxiliary voltage booster 7a being active below a second threshold VS2 of predetermined voltage greater than the first voltage threshold VS1, the auxiliary voltage booster 7a being integrated in the circuit of output downstream of the connection of the main voltage booster 7 to the output circuit.
  • This allows the internal voltage VB and the accessory output voltage Vacc to be brought back to their nominal level, that is to say approximately 8.7 Volts or even more, which is not limiting.
  • FIGS. 4 and 5 the diagrams shown at the bottom right in FIGS. 4 and 5 are to be compared with the diagram in FIG. 2.
  • the elevator of auxiliary voltage 7a is activated and the internal voltage is kept constant at this threshold whereas in FIG. 2, it was necessary to wait for the crossing or reaching of the first threshold VS1 of predetermined voltage, lower than the second threshold VS2 by being by example of 6.2 Volts so that the internal voltage VB does not go up.
  • auxiliary voltage booster 7a can be supplied by the main battery 1.
  • the output circuit downstream from the main battery 1 passes through the auxiliary voltage booster 7a by a main branch 16, even when the booster auxiliary voltage 7a is deactivated.
  • the main branch 16 of the auxiliary voltage booster 7a may include an inductor 12a and a diode connected in series.
  • the auxiliary voltage booster 7a may internally include an auxiliary branch 16a.
  • This auxiliary branch 16a can comprise a field effect transistor 14a of the MOSFET type and a control system 13a of the transistor 14a operating according to a forced pulse width modulation or according to a pulse elimination mode according to a power required in the output circuit.
  • the forced pulse width modulation is implemented for a higher power to be supplied by the auxiliary voltage booster 7a than for the pulse elimination mode.
  • the transistor 14a can be connected to the main branch 16 between the inductor 12a and the diode connected in series.
  • the charge pump 9 shown in FIGS. 1 and 2 is eliminated.
  • This charge pump 9 prevented the implementation of pulse jump control, since the charge pump required constant switching for its operation. Only the forced pulse width modulation mode was then tolerated for the control of the main voltage booster 7.
  • pulse jump mode is advantageous to reduce power consumption at low load in the output circuit of the control unit.
  • the main voltage booster 7 for the control of the main voltage booster 7, in a similar manner to the control of the auxiliary voltage booster 7a, the main voltage booster 7 comprises an inductor 12 and a diode connected in series, a MOSFET type field effect transistor 14 being mounted in parallel downstream of the inductor 12 and upstream of the diode and being under control of a control system 13 of the transistor 14.
  • Both forced pulse width modulation control and pulse elimination mode can be implemented selectively.
  • the forced pulse width modulation can be implemented for a higher power to be supplied by the main voltage booster 7 or for a higher load in the output circuit than for the pulse elimination mode.
  • the choice of a mode falls within the usual skills of the skilled person and cannot be defined according to a given power, the maximum power differing according to the various control units on board a motor vehicle to be associated with various diagnostic devices. and switching 4.
  • control system 13 of the main voltage booster 7 is supplied by the auxiliary battery 8 bypassing the inductor 12 and the diode connected in series.
  • control unit according to the state of the art is that the third branch of the output circuit mentioned in the passage of the description relating to FIG. 2 with two diodes in parallel may no longer exist in a control unit. control according to the present invention. This third branch is symbolized by a dotted line crossing the auxiliary voltage booster 7a in FIGS. 4 and 5.
  • the output circuit downstream of the main battery 1 supplies bypass, on the one hand, by a branch branch 16b, a voltage regulation system 2 equipped with a microprocessor.
  • the output circuit supplies an output voltage VB giving an accessory voltage Vacc passing through the main branch 16 of the circuit to a diagnostic and switching device 4.
  • This diagnostic and switching device 4 can be reduced to a simple switch by no longer taking over protection of the main battery 1, then provided by the auxiliary voltage booster 7a.
  • the main branch 16 of the output circuit in fact passes through the auxiliary voltage booster 7a comprising the inductor 12a and the diode, even when the auxiliary voltage booster 7a is deactivated.
  • the output circuit can comprise a filtration diode 10 at the output of the main battery 1 and upstream of the connection of the main voltage booster 7 on the output circuit.
  • This filtration diode 10 can lower the output voltage before the main branch 16 and the branch branch 16b are diverted to the voltage regulation system 2 equipped with a microprocessor and, when the unit is a control unit telematics, an audio amplifier 5 mounted as a bypass of the regulation system 2.
  • the voltage regulation system 2 may include means for storing the first VS1 and second voltage thresholds VS2 and means for activating the auxiliary voltage booster 7a and the main voltage booster 7 respectively below the second VS2 and first voltage thresholds VS1 in order to activate the auxiliary voltage booster 7a and the main voltage booster 7 respectively.
  • the branch branch 16b can be connected to the output circuit upstream of the connection of the main voltage booster 7.
  • This branch branch 16b in addition to supplying the voltage regulation system 2 provided with a microprocessor can power an audio amplifier 5 mounted as a bypass of the voltage regulation system 2.
  • the audio amplifier 5 is connected in series with a voltage regulator 6.
  • the audio amplifier 5 is mounted without a voltage regulator in its branch in derivation from the voltage regulation system 2.
  • the regulator connected in series with the audio amplifier 5 can be a voltage regulator 6 of the switching type when a voltage measured in the output circuit exceeds by more than 20% a supply voltage of the audio amplifier 5.
  • the regulator connected in series with the audio amplifier 5 can be a voltage regulator 6 of the linear type in series when the voltage measured in the output circuit differs by less than 20% of the audio amplifier supply voltage 5.
  • a voltage regulator 6 of the linear type is a low voltage drop regulator, also known by the acronym LDO and is advantageous when the supply voltage is very close to the output voltage supplying the audio amplifier. 5. Such a regulator is known to dissipate heat in order to regulate the output voltage.
  • a switching type voltage regulator 6 continuously switches between low and high dissipation states while spending relatively very little time in high dissipation transitions, which minimizes wasted energy. On the other hand, such a switching type voltage regulator 6 generates noise.
  • the filtration diode 10, just at the output of the main battery 1 can be configured so that a voltage at the output of the diode 10 is equal to the supply voltage of the audio amplifier 5.
  • the voltage of the main battery 1 can be 12 Volts
  • the first threshold VS1 of predetermined voltage for the main voltage booster 7 can be is 6.2 Volts
  • the second threshold VS2 of voltage for the auxiliary voltage booster 7a can be 8.7 Volts.
  • the invention also relates to a method for controlling a voltage in an output current in a control unit on board a motor vehicle as described above.
  • the auxiliary voltage booster 7a When an internal voltage below the second predetermined threshold VS2 is detected in the output circuit, the auxiliary voltage booster 7a is activated, and when an internal voltage below the first threshold VS1 is detected, the main voltage booster 7 is activated in addition to the auxiliary voltage booster 7a, the latter case being infrequent, since the auxiliary voltage booster 7a will increase and not decrease the voltage and maintain this voltage at this increased level.

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Abstract

L'invention concerne une unité de contrôle embarquée dans un véhicule automobile comprenant une batterie principale (1), l'unité de contrôle délivrant à partir de la batterie principale (1) via un circuit de sortie une tension de sortie accessoire (Vacc) régulée, l'unité de contrôle comprenant un élévateur de tension principal (7) alimenté par une batterie auxiliaire (8), l'élévateur de tension principal (7) étant actif en dessous d'un premier seuil (VS1) de tension prédéterminé dans le circuit de sortie inférieur à la tension de sortie accessoire (Vacc) régulée et étant connecté au circuit de sortie en aval de la batterie principale (1). L'unité de contrôle comprend un élévateur de tension auxiliaire (7a) étant actif en dessous d'un deuxième seuil (VS2) de tension prédéterminée supérieure au premier seuil (VS1 ) de tension, l'élévateur de tension auxiliaire (7a) étant intégré au circuit de sortie en aval de l'élévateur de tension principal (7).

Description

Unité de contrôle embarquée dans un véhicule automobile à élévateur de tension auxiliaire
La présente invention concerne une unité de contrôle embarquée dans un véhicule automobile à élévateur de tension auxiliaire.
Plus particulièrement, la présente invention concerne une unité de contrôle embarquée dans un véhicule automobile comprenant une batterie principale, l’unité de contrôle délivrant à partir de la batterie principale via un circuit de sortie une tension de sortie accessoire régulée. L’unité de contrôle comprend un élévateur de tension principal alimenté par une batterie auxiliaire, l’élévateur de tension principal étant actif en dessous d’un premier seuil de tension prédéterminé dans le circuit de sortie inférieur à la tension de sortie accessoire régulée et étant connecté au circuit de sortie par un raccordement en parallèle de la batterie principale.
Sans que cela soit limitatif, une telle unité de contrôle peut être une unité de contrôle télématique qui utilise une batterie auxiliaire de récupération chimique via un élévateur de tension principal pour des appels d’urgence en cas de déficience de la batterie principale du véhicule, notamment une batterie 12 Volts ou 48 Volts.
La figure 1 montre un schéma simplifié d’une unité de contrôle embarquée dans un véhicule automobile sous la forme d’une unité de contrôle télématique, ce qui n’est pas limitatif.
L’unité de contrôle comprend une batterie principale 1 qui est la batterie du véhicule. Cette batterie principale 1 , par exemple, est raccordée à des première et deuxième branches en dérivation l’une de l’autre. Une première branche est la branche de circuit de sortie qui délivre un signal de tension interne VB dans l’unité de contrôle puis un signal de tension de sortie accessoire Vacc, typiquement mais non limitativement de 8 Volts avec une intensité variant de 10 milliampères à 30 milliampères maximum pour un dispositif de diagnostic et de commutation 4 pouvant assurer notamment une protection de la batterie principale 1.
Sur cette première branche, en dérivation du dispositif de diagnostic et de commutation 4, est disposé un amplificateur audio 5 avec le cas échant un régulateur de tension transformant le signal de tension interne VB en un signal de tension plus faible, par exemple sans que cela soit limitatif de 5 Volts.
La deuxième branche en dérivation de la première branche alimente un système de régulation de tension 2 doté d’un microprocesseur à partir de la batterie principale 1.
Il se peut que le signal de tension interne VB soit faible du fait d’une alimentation déficiente en provenance de la batterie principale 1 , par exemple en descendant en dessous de 6,2 Volts, ce qui n’est pas limitatif. Pour compenser cette baisse de tension, il est prévu d’activer un élévateur de tension principal 7 alimenté par une batterie auxiliaire 8. L’élévateur de tension principal 7 est connecté en sortie à la deuxième branche alimentant le système de régulation de tension 2 doté d’un microprocesseur, ceci en aval de la dérivation entre première et deuxième branches. Une partie de l’élévateur de tension principal 7, à savoir un transistor à effet de champ de type MOSFET et son système de commande du transistor est aussi connecté à une pompe de charge 9 se trouvant dans la première branche afin d’augmenter le signal de tension interne VB.
La figure 2 montre un schéma détaillé d’une unité de contrôle embarquée dans un véhicule automobile sous la forme d’une unité de contrôle télématique en reprenant les caractéristiques essentielles de l’unité de contrôle télématique comme montré à la figure 1. Les références reprises à la figure 2 correspondent aux mêmes éléments identifiés en référence à la figure 1.
Une première différence de la figure 2 avec la figure 1 est la présence d’une diode de filtration 10 en sortie de la batterie principale 1. Une deuxième différence est la présence d’une troisième branche en dérivation des première et deuxième branches avec l’identification de deux diodes en parallèle représentées dans un module 1 1 en aval de la diode de filtration 10 donnant en association avec la première branche comportant la pompe de charge 9 le signal de tension interne VB et le signal de tension de sortie accessoire Vacc pour le dispositif de diagnostic et de commutation 4.
Une troisième différence est la présence d’un régulateur de tension 6 en amont de l’amplificateur audio 5 en dérivation du dispositif de diagnostic et de commutation 4.
Sinon la pompe de charge 9 est plus précisément détaillée en étant montrée comme comportant deux diodes en série. L’élévateur de tension principal 7 est détaillé en comportant une première branche d’élévateur de tension principal 7 comportant une inductance 12 et une diode montées en série. L’élévateur de tension principal 7 comprend une deuxième branche d’élévateur de tension principal, raccordée en amont en dérivation de la première branche d’élévateur principal 7 à la batterie auxiliaire 8 qui est une batterie chimique de sauvegarde. Cette deuxième branche d’élévateur principal 7 comprend un transistor à effet de champ 14 de type MOSFET sous commande d’un système de commande du transistor 13.
Ce système de commande 13 fonctionne à modulation forcée de largeur d’impulsions. Le transistor à effet de champ 14 de type MOSFET est raccordé à la première branche d’élévateur principal 7 entre l’inductance 12 et la diode, l’inductance 12 et la diode étant montées en série dans la première branche d’élévateur principal 7. A la figure 2 en bas à droite, il est montré une évolution possible de plusieurs tensions avec ou sans mise en oeuvre de l’élévateur de tension principal 7. La référence Vbatt désigne la tension de la batterie principale 1 et la référence VB désigne le signal de tension interne. Dans ce diagramme, la tension Vbatt de la batterie principale 1 décroît et il en va de même pour le signal de tension interne VB. Par exemple, le signal de tension interne VB peut descendre de 8,7 Volts à 6,2 Volts ou respectivement 8V7 et 6V2 à la figure 2 et même en dessous. Ceci n’est pas suffisant pour garantir l’obtention d’un signal de tension de sortie accessoire Vacc, par exemple d’environ 8 Volts.
Par contre, à partir d’un premier seuil de tension VS1 , ici par exemple de 6,2 Volts, l’élévateur de tension principal 7 est mis en oeuvre et fait remonter le signal de tension interne VB par l’intermédiaire de la pompe de charge 9, ceci par exemple jusqu’à 8,7 Volts et même au-dessus de cette tension.
Le signal de tension interne VB est habituellement dérivé de la batterie principale 1 du véhicule via la diode de filtration 10 qui produit une baisse de tension limitée. En addition, quand le voltage Vbatt de la batterie principale 1 baisse de son voltage nominal, le signal de tension interne VB baisse aussi. Ceci force à implémenter un mécanisme pour une régulation du signal de tension interne VB à un niveau prédéterminé, ce que font la pompe de charge 9 en association avec l’élévateur de tension principal 7.
Cependant, tant que l’élévateur de tension principal 7 alimenté par la batterie auxiliaire 8 n’est pas activé, la pompe de charge 9 n’est pas active. Ainsi, le signal de tension interne VB continuera à descendre avec la tension Vbatt de la batterie principale 1 jusqu’à ce que l’élévateur de tension principal 7 devienne actif.
De nos jours, un élévateur de tension peut être actif seulement en dessous d’une tension relativement basse en étant par exemple de 6,2 Volts. Il s’ensuit que le signal de tension interne VB ne peut que descendre vers cette valeur dans ces conditions.
Un autre point à considérer est le fait que l’élévateur de tension principal 7 doit travailler en mode de modulation forcée de largeur d’impulsions pour maintenir une régulation du signal de tension interne VB du fait que la pompe de charge 9 a besoin d’une forme d’onde constante et régulière pour opérer.
L’élévateur de tension principal 7 ne peut donc opter pour un deuxième mode opératoire qui est appelé mode d’élimination d’impulsions ou mode de saut d’impulsions pour la dénomination anglo-saxonne de skip mode. Ce mode est cependant spécifiquement requis pour une unité de contrôle télématique opérationnelle en suivi du parcours du véhicule dans le cas d’un véhicule volé.
Avec la configuration actuelle de maintien du signal de tension interne VB, comme la pompe de charge 9 n’est pas utilisable dans le mode d’élimination d’impulsions, cela signifie que le signal de tension interne VB peut ne pas être opérationnel dans le cas d’une utilisation en suivi d’un véhicule volé.
Par conséquent, le problème à la base de la présente invention est, d’une part, d’élaborer une solution de maintien d’une tension suffisante sensiblement constante pour un signal de tension interne et un signal de sortie délivrés par une batterie principale, quand la tension de sortie de cette batterie principale baisse, ceci sans attendre une mise en oeuvre d’un élévateur de tension principale et, d’autre part, de simplifier la conception d’un système d’élévation de tension dans un circuit de sortie alimenté par la batterie principale.
A cet effet, la présente invention, concerne une unité de contrôle embarquée dans un véhicule automobile comprenant une batterie principale, l’unité de contrôle délivrant à partir de la batterie principale via un circuit de sortie une tension de sortie accessoire régulée, l’unité de contrôle comprenant un élévateur de tension principal alimenté par une batterie auxiliaire, l’élévateur de tension principal étant actif en dessous d’un premier seuil de tension prédéterminé dans le circuit de sortie inférieur à la tension de sortie accessoire régulée et étant connecté au circuit de sortie en aval de la batterie principale, remarquable en ce que l’unité de contrôle comprend un élévateur de tension auxiliaire étant actif en dessous d’un deuxième seuil de tension prédéterminée supérieure au premier seuil de tension, l’élévateur de tension auxiliaire étant intégré au circuit de sortie en aval de l’élévateur de tension principal.
L’effet technique obtenu est d’atteindre que la tension de sortie ne baisse plus aussi fortement avant d’être remontée. Ceci est obtenu par l’activation d’un élévateur de tension qui est un élévateur de tension auxiliaire en complément de l’élévateur de tension principal avec un seuil de tension auxiliaire plus élevé que le seuil de tension de l’élévateur de tension principal. Il est ainsi obtenu une tension de sortie qui est mieux régulée par un moyen simple.
Le circuit n’est pas complexifié. Au contraire une pompe de charge nécessaire dans l’état de la technique est supprimée, ce qui représente une simplification du circuit mais surtout permet l’utilisation de modes de commande des élévateurs de tension qui n’était pas possible pour une unité de contrôle selon l’état de la technique, notamment un mode par sauts d’impulsion.
Avantageusement, le circuit de sortie passe à travers l’élévateur de tension auxiliaire par une branche principale, l’élévateur de tension principal étant raccordé au circuit de sortie sur la branche principale en amont de l’élévateur de tension auxiliaire.
Cette branche principale est alimentée même quand le reste de l’élévateur de tension est désactivé. En fin de circuit, le dispositif de diagnostic et de commutation peut être simplifié selon l’invention en ne comprenant qu’un commutateur. Avantageusement, la branche principale de l’élévateur de tension auxiliaire comprend une inductance et une diode montées en série, l’élévateur de tension auxiliaire comportant une branche auxiliaire comprenant un transistor à effet de champ de type MOSFET et un système de commande du transistor fonctionnant selon une modulation forcée de largeur d’impulsions ou selon un mode d’élimination d’impulsions en fonction d’une puissance demandée dans le circuit de sortie, la modulation forcée de largeur d’impulsions étant mise en oeuvre pour une puissance plus élevée à fournir par l’élévateur de tension auxiliaire que pour le mode d’élimination d’impulsions, le transistor étant raccordé à la branche principale entre l’inductance et la diode montées en série.
Comme précédemment mentionné, les deux modes à modulation forcée de largeur d’impulsions et à saut d’impulsions ou élimination d’impulsions peuvent être mis en oeuvre aussi bien pour l’élévateur de tension principal que pour l’élévateur de tension auxiliaire, ce qui procure une plus grande liberté de commande du transistor à effet de champ de type MOSFET respectif.
Avantageusement, le circuit de sortie comprend une diode de filtration en sortie de la batterie principale et en amont du raccordement de l’élévateur de tension principal sur le circuit de sortie.
Cette diode de filtration peut permettre d’abaisser la tension de sortie en aval de la batterie principale, ce qui peut permettre de ne pas utiliser de régulateur de tension pour certains éléments présents dans le circuit ne nécessitant pas une tension aussi élevée que celle de la batterie, par exemple un amplificateur audio pour une unité de contrôle télématique.
Avantageusement, une branche de dérivation est raccordée au circuit de sortie en amont d’un raccordement de l’élévateur de tension principal, la branche de dérivation alimentant un système de régulation de tension doté d’un microprocesseur, un moyen de mesure d’une tension dans le circuit de sortie étant présent en aval de la diode de filtration en sortie de la batterie principale, le système de régulation de tension comportant des moyens de mémorisation des premier et deuxième seuils de tension et des moyens d’activation de l’élévateur de tension auxiliaire et de l’élévateur de tension principal en dessous respectivement des deuxième et premier seuils de tension.
Un tel système de régulation de tension peut activer en premier l’élévateur de tension auxiliaire et, si nécessaire, l’élévateur de tension principal si la tension baisse encore, ce qui n’est pas le cas le plus fréquent, l’activation de l’élévateur de tension auxiliaire étant sensé faire remonter la tension de sortie et la maintenir à ce niveau.
Avantageusement, l’unité est une unité de contrôle télématique comportant un amplificateur audio monté en dérivation du système de régulation, l’amplificateur audio étant monté en série avec un régulateur de tension du type à commutation quand une tension mesurée dans le circuit de sortie dépasse de plus de 20% une tension d’alimentation de l’amplificateur audio, ou l’amplificateur audio étant monté sans régulateur de tension ou avec un régulateur de tension du type linéaire en série quand la tension mesurée dans le circuit de sortie diffère de moins de 20% de la tension d’alimentation de l’amplificateur audio.
Des régulateurs du type à commutation ou du type linéaire ont chacun des avantages et des inconvénients qui seront ultérieurement précisés. La présente invention, de par la diode de filtration et la tension en vigueur dans le circuit, permet d’utiliser l’un ou l’autre de ces régulateurs.
Avantageusement, quand l’amplificateur audio est monté sans régulateur de tension, la diode de filtration est configurée pour qu’une tension en sortie de la diode de filtration soit égale à la tension d’alimentation de l’amplificateur audio.
Ceci permet d’économiser la dépense d’un régulateur de tension quand la tension en sortie de la diode de filtration correspond à la tension d’alimentation de l’amplificateur audio.
Avantageusement, l’élévateur de tension principal comprend une inductance et une diode montées en série, un transistor à effet de champ de type MOSFET étant monté en parallèle en aval de l’inductance et en amont de la diode et étant sous commande d’un système de commande du transistor à modulation forcée de largeur d’impulsions ou à mode d’élimination d’impulsions, la modulation forcée de largeur d’impulsion étant mise en oeuvre pour une puissance plus élevée à fournir par l’élévateur de tension principal que pour le mode d’élimination d’impulsions, le système de commande étant alimenté par la batterie auxiliaire en dérivation de l’inductance et de la diode montées en série.
Comme précédemment mentionné le choix entre les deux modes n’était pas possible dans l’unité de contrôle selon l’état de la technique, étant donné que la pompe de charge n’était pas compatible avec un mode par sauts ou éliminations d’impulsion.
Avantageusement, la tension de la batterie principale est de 12 Volts, le premier seuil de tension prédéterminée est de 6,2 Volts et le deuxième seuil de tension est de 8,7 Volts.
L’invention concerne aussi un procédé de contrôle d’une tension dans un courant de sortie dans une telle unité de contrôle embarquée dans un véhicule automobile, remarquable en ce que, quand il est détecté une tension inférieure au deuxième seuil dans le circuit de sortie, l’élévateur de tension auxiliaire est activé, et, quand il est détecté une tension inférieure au premier seuil, l’élévateur de tension principal est activé en complément à l’élévateur de tension auxiliaire. Ceci permet de corriger une baisse de tension dans le circuit le plus rapidement possible, action que ne pouvait effectuer un élévateur de tension principal doté d’un seuil de tension d’activation trop bas.
D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels :
- la figure 1 est un schéma simplifié d’une unité de contrôle embarquée dans un véhicule automobile comprenant une batterie principale et un circuit de sortie associé à un élévateur de tension principal, l’ensemble étant conforme à l’état de la technique,
- la figure 2 est un schéma détaillé d’une unité de contrôle embarquée dans un véhicule automobile comprenant une batterie principale et un circuit de sortie associé à un élévateur de tension principal, l’ensemble étant conforme à l’état de la technique,
- la figure 3 est un schéma simplifié d’une unité de contrôle embarquée dans un véhicule automobile comprenant une batterie principale et un circuit de sortie, l’ensemble étant conforme à un mode de réalisation de la présente invention, le circuit de sortie étant associé à un élévateur de tension auxiliaire s’activant pour une tension supérieure à la tension d’activation de l’élévateur de tension principal auquel il est associé,
- la figure 4 est un schéma détaillé d’une unité de contrôle embarquée dans un véhicule automobile selon une première forme de réalisation de la présente invention,
- la figure 5 est un schéma détaillé d’une unité de contrôle embarquée dans un véhicule automobile selon une deuxième forme de réalisation de la présente invention.
Les figures 1 et 2 ont déjà été décrites dans la partie introductive de la présente demande de brevet.
Dans la suite de la description ce qui est dénommé unité de contrôle comprend son alimentation, son circuit de sortie pour délivrer une tension de sortie accessoire Vacc ainsi que son système de commande et de diagnostic et tous les éléments portés par le circuit de sortie.
Aux figures 1 à 5, l’unité de contrôle embarquée dans un véhicule automobile est une unité de contrôle télématique mais ceci n’est pas limitatif. Dans ce qui suit pour simplification, le signal de tension interne va être dénommé tension interne VB et le signal de tension de sortie accessoire va être dénommé tension de sortie accessoire Vacc. Il se peut que ces deux tensions VB et Vacc soient égales dans certains modes de réalisation de la présente invention.
En se référant aux figures 3 à 5 qui illustrent respectivement un schéma simplifié de l’unité de contrôle selon la présente invention et deux formes de réalisation respectives de l’unité de contrôle selon la présente invention, l’unité de contrôle comprend une batterie principale 1 ou batterie du véhicule automobile.
L’unité de contrôle délivre à partir de la batterie principale 1 via un circuit de sortie une tension de sortie accessoire Vacc régulée vers un dispositif de diagnostic et de commutation 4.
L’unité de contrôle comprend un élévateur de tension principal 7 alimenté par une batterie auxiliaire 8. L’élévateur de tension principal 7 est actif en dessous d’un premier seuil VS1 de tension prédéterminé dans le circuit de sortie inférieur à la tension de sortie accessoire Vacc régulée, ce seuil prédéterminé pouvant être fixé à 6,2 Volts pour illustration. L’élévateur de tension principal 7 est connecté au circuit de sortie par un raccordement en aval de la batterie principale 1.
Il a été mentionné précédemment qu’une telle mise en action de l’élévateur de tension principal 7 ne suffisait pas à maintenir une tension interne VB et une tension de sortie accessoire Vacc suffisantes.
Selon l’invention, l’unité de contrôle comprend un élévateur de tension auxiliaire 7a étant actif en dessous d’un deuxième seuil VS2 de tension prédéterminée supérieure au premier seuil VS1 de tension, l’élévateur de tension auxiliaire 7a étant intégré au circuit de sortie en aval du raccordement de l’élévateur de tension principal 7 au circuit de sortie. Ceci permet de faire remonter la tension interne VB et la tension de sortie accessoire Vacc à leur niveau nominal, soit environ de 8,7 Volts ou même plus, ce qui n’est pas limitatif.
Pour cela, les diagrammes représentés en bas à droite aux figures 4 et 5 sont à comparer au diagramme de la figure 2. Aux figures 4 et 5, au franchissement ou à l’atteinte du deuxième seuil VS2 de tension prédéterminée, l’élévateur de tension auxiliaire 7a est activé et la tension interne est maintenue constante au niveau de ce seuil alors qu’à la figure 2, il fallait attendre le franchissement ou l’atteinte du premier seuil VS1 de tension prédéterminée, inférieur au deuxième seuil VS2 en étant par exemple de 6,2 Volts pour que la tension interne VB ne remonte.
Il va être décrit deux formes de réalisation optionnelles de la présente invention qui ne diffère que par l’alimentation d’un amplificateur audio 5 avec ou sans régulateur de tension 6. La disposition de l’élévateur de tension auxiliaire 7a dans le circuit de l’unité de contrôle est la même pour ces deux formes de réalisation optionnelles. L’élévateur de tension auxiliaire 7a peut être alimenté par la batterie principale 1. Le circuit de sortie en aval de la batterie principale 1 passe à travers l’élévateur de tension auxiliaire 7a par une branche principale 16, ceci même quand l’élévateur de tension auxiliaire 7a est désactivé.
La branche principale 16 de l’élévateur de tension auxiliaire 7a peut comprendre une inductance 12a et une diode montées en série. De plus, l’élévateur de tension auxiliaire 7a peut comprendre en interne une branche auxiliaire 16a. Cette branche auxiliaire 16a peut comprendre un transistor à effet de champ 14a de type MOSFET et un système de commande 13a du transistor 14a fonctionnant selon une modulation forcée de largeur d’impulsions ou selon un mode d’élimination d’impulsions en fonction d’une puissance demandée dans le circuit de sortie.
La modulation forcée de largeur d’impulsions est mise en oeuvre pour une puissance plus élevée à fournir par l’élévateur de tension auxiliaire 7a que pour le mode d’élimination d’impulsions. Le transistor 14a peut être raccordé à la branche principale 16 entre l’inductance 12a et la diode montées en série.
Il est cependant possible de prévoir une alimentation par une batterie auxiliaire spécifique pour l’élévateur de tension auxiliaire 7a ou même de solliciter la batterie auxiliaire 8 de l’élévateur de tension principal 7.
Comparé à l’état de la technique, la pompe de charge 9 montrée aux figures 1 et 2 est supprimée. Cette pompe de charge 9 empêchait la mise en oeuvre du contrôle par saut d’impulsions, étant donné que la pompe de charge requérait une commutation constante pour son fonctionnement. Seul le mode par modulation forcée de largeur d’impulsions était alors toléré pour le contrôle de l’élévateur de tension principal 7.
Or l’utilisation du mode par saut d’impulsion est avantageuse de mise en oeuvre pour réduire la consommation électrique à faible charge dans le circuit de sortie de l’unité de contrôle.
Ainsi, dans le cadre de la présente invention, pour le contrôle de l’élévateur de tension principal 7, de manière similaire au contrôle de l’élévateur de tension auxiliaire 7a, l’élévateur de tension principal 7 comprend une inductance 12 et une diode montées en série, un transistor à effet de champ 14 de type MOSFET étant monté en parallèle en aval de l’inductance 12 et en amont de la diode et étant sous commande d’un système de commande 13 du transistor 14.
Aussi bien un contrôle à modulation forcée de largeur d’impulsions qu’un mode par élimination d’impulsions peuvent être mis en oeuvre sélectivement. La modulation forcée de largeur d’impulsion peut être mise en oeuvre pour une puissance plus élevée à fournir par l’élévateur de tension principal 7 ou pour une plus forte charge dans le circuit de sortie que pour le mode d’élimination d’impulsions. Le choix d’un mode rentre dans les compétences habituelles de l’homme de métier et ne peut être défini selon une puissance donnée, la puissance maximale différant selon les diverses unités de contrôle embarquées dans un véhicule automobile pour être associées à divers dispositifs de diagnostic et de commutation 4.
Sinon, similairement à l’état de la technique, le système de commande 13 de l’élévateur de tension principal 7 est alimenté par la batterie auxiliaire 8 en dérivation de l’inductance 12 et de la diode montées en série.
Une autre différence avec l’unité de contrôle selon l’état de la technique est que la troisième branche du circuit de sortie mentionnée dans le passage de la description relatif à la figure 2 avec deux diodes en parallèle peut ne plus exister dans une unité de contrôle selon la présente invention. Cette troisième branche est symbolisée par une ligne en pointillés traversant l’élévateur de tensions auxiliaire 7a aux figures 4 et 5.
Dans les formes de réalisation de la présente invention montrées aux figures 4 et 5, le circuit de sortie en aval de la batterie principale 1 alimente en dérivation, d’une part, par une branche de dérivation 16b, un système de régulation 2 de tension doté d’un microprocesseur. D’autre part, le circuit de sortie alimente par une tension de sortie VB donnant une tension accessoire Vacc passant par la branche principale 16 du circuit un dispositif de diagnostic et de commutation 4.
Ce dispositif de diagnostic et de commutation 4 peut être réduit à un simple commutateur en ne prenant plus en charge une protection de la batterie principale 1 , alors assurée par l’élévateur de tension auxiliaire 7a.
La branche principale 16 du circuit de sortie passe en effet à travers l’élévateur de tension auxiliaire 7a comprenant l’inductance 12a et la diode, même quand l’élévateur de tension auxiliaire 7a est désactivé.
Comme pour l’état de la technique, le circuit de sortie peut comprendre une diode de filtration 10 en sortie de la batterie principale 1 et en amont du raccordement de l’élévateur de tension principal 7 sur le circuit de sortie. Cette diode de filtration 10 peut abaisser la tension en sortie avant la dérivation de la branche principale 16 et de la branche de dérivation 16b vers le système de régulation 2 de tension doté d’un microprocesseur et, quand l’unité est une unité de contrôle télématique, un amplificateur audio 5 monté en dérivation du système de régulation 2.
En association avec le système de régulation 2 de tension doté d’un microprocesseur, à un autre endroit du circuit de sortie, il peut être prévu un moyen de mesure d’une tension dans le circuit de sortie. Ce moyen de mesure de tension peut être présent en aval de la diode de filtration 10 en sortie de la batterie principale 1. Le système de régulation 2 de tension peut comporter des moyens de mémorisation des premier VS1 et deuxième seuils VS2 de tension et des moyens d’activation de l’élévateur de tension auxiliaire 7a et de l’élévateur de tension principal 7 en dessous respectivement des deuxième VS2 et premier seuils VS1 de tension afin d’activer respectivement l’élévateur de tension auxiliaire 7a et l’élévateur de tension principal 7.
Comme précédemment mentionné, la branche de dérivation 16b peut être raccordée au circuit de sortie en amont du raccordement de l’élévateur de tension principal 7. Cette branche de dérivation 16b, en plus d’alimenter le système de régulation 2 de tension doté d’un microprocesseur peut alimenter un amplificateur audio 5 monté en dérivation du système de régulation 2 de tension.
Deux formes de réalisation optionnelles sont alors possibles.
Dans une première forme de réalisation optionnelle, comme montré à la figure 4, l’amplificateur audio 5 est monté en série avec un régulateur de tension 6.
Dans une deuxième forme de réalisation optionnelle, comme montré à la figure 5, l’amplificateur audio 5 est monté sans régulateur de tension dans sa branche en dérivation du système de régulation 2 de tension.
En se référant à la figure 4, le régulateur monté en série avec l’amplificateur audio 5 peut être un régulateur de tension 6 du type à commutation quand une tension mesurée dans le circuit de sortie dépasse de plus de 20% une tension d’alimentation de l’amplificateur audio 5. En alternative, le régulateur monté en série avec l’amplificateur audio 5 peut être un régulateur de tension 6 du type linéaire en série quand la tension mesurée dans le circuit de sortie diffère de moins de 20% de la tension d’alimentation de l’amplificateur audio 5.
Un régulateur de tension 6 du type linéaire est un régulateur à faible chute de tension, aussi connu sous l’acronyme anglo-saxon de LDO et est avantageux quand la tension d'alimentation est très proche de la tension de sortie alimentant l’amplificateur audio 5. Un tel régulateur est connu pour dissiper de la chaleur afin de réguler la tension de sortie.
Un régulateur de tension 6 du type à commutation bascule continuellement entre des états de dissipation faible et forte tout en passant relativement très peu de temps dans les transitions de dissipation élevée, ce qui minimise l'énergie gaspillée. Par contre un tel régulateur de tension 6 à type à commutation génère du bruit.
En se référant à la figure 5, quand l’amplificateur audio 5 est monté sans régulateur de tension 6, la diode de filtration 10, juste en sortie de la batterie principale 1 , peut être configurée pour qu’une tension en sortie de la diode de filtration 10 soit égale à la tension d’alimentation de l’amplificateur audio 5. Pour ordre d’idée, la tension de la batterie principale 1 peut être de 12 Volts, le premier seuil VS1 de tension prédéterminée pour l’élévateur de tension principal 7 peut être est de 6,2 Volts et le deuxième seuil VS2 de tension pour l’élévateur de tension auxiliaire 7a peut être de 8,7 Volts.
L’invention concerne aussi un procédé de contrôle d’une tension dans un courant de sortie dans une unité de contrôle embarquée dans un véhicule automobile telle que décrite précédemment.
Quand il est détecté une tension interne inférieure au deuxième seuil VS2 prédéterminé dans le circuit de sortie, l’élévateur de tension auxiliaire 7a est activé, et, quand il est détecté une tension interne inférieure au premier seuil VS1 , l’élévateur de tension principal 7 est activé en complément de l’élévateur de tension auxiliaire 7a, ce dernier cas étant peu fréquent, étant donné que l’élévateur de tension auxiliaire 7a va faire augmenter et non descendre la tension et maintenir cette tension à ce niveau augmenté.

Claims

REVENDICATIONS
1. Unité de contrôle embarquée dans un véhicule automobile comprenant une batterie principale (1 ), l’unité de contrôle délivrant à partir de la batterie principale (1 ) via un circuit de sortie une tension de sortie accessoire (Vacc) régulée, l’unité de contrôle comprenant un élévateur de tension principal (7) alimenté par une batterie auxiliaire (8), l’élévateur de tension principal (7) étant actif en dessous d’un premier seuil (VS1 ) de tension prédéterminé dans le circuit de sortie inférieur à la tension de sortie accessoire (Vacc) régulée et étant connecté au circuit de sortie en aval de la batterie principale (1 ), caractérisée en ce que l’unité de contrôle comprend un élévateur de tension auxiliaire (7a) étant actif en dessous d’un deuxième seuil (VS2) de tension prédéterminée supérieure au premier seuil (VS1 ) de tension, l’élévateur de tension auxiliaire (7a) étant intégré au circuit de sortie en aval de l’élévateur de tension principal (7).
2. Unité de contrôle selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le circuit de sortie passe à travers l’élévateur de tension auxiliaire (7a) par une branche principale (16), l’élévateur de tension principal (7) étant raccordé au circuit de sortie sur la branche principale (16) en amont de l’élévateur de tension auxiliaire (7a).
3. Unité de contrôle selon la revendication 2, caractérisée en ce que la branche principale (16) de l’élévateur de tension auxiliaire (7a) comprend une inductance (12a) et une diode montées en série, l’élévateur de tension auxiliaire (7a) comportant une branche auxiliaire (16a) comprenant un transistor à effet de champ (14a) de type MOSFET et un système de commande (13a) du transistor (14a) fonctionnant selon une modulation forcée de largeur d’impulsions ou selon un mode d’élimination d’impulsions en fonction d’une puissance demandée dans le circuit de sortie (Vacc), la modulation forcée de largeur d’impulsions étant mise en oeuvre pour une puissance plus élevée à fournir par l’élévateur de tension auxiliaire (7a) que pour le mode d’élimination d’impulsions, le transistor (14a) étant raccordé à la branche principale (16) entre l’inductance (12a) et la diode montées en série.
4. Unité de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le circuit de sortie comprend une diode de filtration (10) en sortie de la batterie principale (1 ) et en amont d’un raccordement de l’élévateur de tension principal (7) sur le circuit de sortie.
5. Unité de contrôle selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu’une branche de dérivation (16b) est raccordée au circuit de sortie en amont du raccordement de l’élévateur de tension principal (7), la branche de dérivation (16b) alimentant un système de régulation (2) de tension doté d’un microprocesseur, un moyen de mesure d’une tension dans le circuit de sortie étant présent en aval de la diode de filtration (10) en sortie de la batterie principale (1 ), le système de régulation (2) de tension comportant des moyens de mémorisation des premier (VS1 ) et deuxième seuils (VS2) de tension et des moyens d’activation de l’élévateur de tension auxiliaire (7a) et de l’élévateur de tension principal (7) en dessous respectivement des deuxième (VS2) et premier seuils (VS1 ) de tension.
6. Unité de contrôle selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l’unité est une unité de contrôle télématique comportant un amplificateur audio (5) monté en dérivation du système de régulation (2), l’amplificateur audio (5) étant monté en série avec un régulateur de tension (6) du type à commutation quand une tension mesurée dans le circuit de sortie dépasse de plus de 20% une tension d’alimentation de l’amplificateur audio (5), ou l’amplificateur audio (5) étant monté sans régulateur de tension (6) ou avec un régulateur de tension (6) du type linéaire en série quand la tension mesurée dans le circuit de sortie diffère de moins de 20% de la tension d’alimentation de l’amplificateur audio (5).
7. Unité de contrôle selon la revendication précédente, caractérisée en ce que, quand l’amplificateur audio (5) est monté sans régulateur de tension (6), la diode de filtration (10) est configurée pour qu’une tension en sortie de la diode de filtration (10) soit égale à la tension d’alimentation de l’amplificateur audio (5).
8. Unité de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’élévateur de tension principal (7) comprend une inductance (12) et une diode montées en série, un transistor à effet de champ (14) de type MOSFET étant monté en parallèle en aval de l’inductance (12) et en amont de la diode et étant sous commande d’un système de commande (13) du transistor (14) à modulation forcée de largeur d’impulsions ou à mode d’élimination d’impulsions, la modulation forcée de largeur d’impulsion étant mise en oeuvre pour une puissance plus élevée à fournir par l’élévateur de tension principal (7) que pour le mode d’élimination d’impulsions, le système de commande étant alimenté par la batterie auxiliaire (8) en dérivation de l’inductance (12) et de la diode montées en série.
9. Unité de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tension de la batterie principale (1 ) est de 12 Volts, le premier seuil (VS1 ) de tension prédéterminée est de 6,2 Volts et le deuxième seuil (VS2) de tension est de 8,7 Volts.
10. Procédé de contrôle d’une tension dans un courant de sortie dans une unité de contrôle embarquée dans un véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, quand il est détecté une tension inférieure au deuxième seuil (VS2) dans le circuit de sortie, l’élévateur de tension auxiliaire (7a) est activé, et, quand il est détecté une tension inférieure au premier seuil (VS1 ), l’élévateur de tension principal (7) est activé en complément à l’élévateur de tension auxiliaire (7a).
PCT/EP2019/068875 2018-07-12 2019-07-12 Unité de contrôle embarquée dans un véhicule automobile à élévateur de tension auxiliaire Ceased WO2020012005A1 (fr)

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