FR2627642A1

FR2627642A1 - Regulateur monolithique plurifonction de la tension d'excitation d'un alternateur de charge de batterie d'un vehicule automobile

Info

Publication number: FR2627642A1
Application number: FR8802139A
Authority: FR
Inventors: Jean Marie Pierret
Original assignee: Equipements Electriques Moteur SA
Current assignee: Equipements Electriques Moteur SA
Priority date: 1988-02-23
Filing date: 1988-02-23
Publication date: 1989-08-25
Anticipated expiration: 2008-02-23
Also published as: FR2627642B1

Abstract

L'invention concerne un régulateur monolithique plurifonction de la tension d'excitation d'un alternateur de charge de batterie pour véhicule automobile. Le régulateur objet de l'invention est remarquable en ce qu'il comprend un circuit 1 de commande conditionnelle de préexcitation permettant d'engendrer un signal de commande conditionnelle CCP d'excitation pour commander le circuit de commande inducteur 060 sur détection d'une tension phase alternateur engendrée par l'induction rémanente des circuits magnétiques de l'alternateur, un circuit 2 de détection de surtension batterie permettant d'engendrer un signal PSB de présence de surtension batterie, un circuit 3 de détection de défaut recevant le signal de présence surtension batterie PSB et un signal DRTPA de présence défaut de régulation de tension de phase alternateur délivré par un circuit de rerégulation de tension de phase alternateur noté 030. Le circuit 1 de commande de préexcitation assure en permanence et en particulier sur défaut du circuit de la lampe témoin LT un amorçage de l'inducteur LI de l'alternateur analogue au mode de régulation monofonction et le circuit 3 de détection de défaut permet d'assurer une signalisation de surtension de batterie ou de défaut par rupture du circuit d'excitation analogue au mode de régulation multifonction, ainsi qu'une signalisation de défaut de régulation de tension de phase alternateur analogue au mode de régulation monofonction, pour constituer un régulateur plurifonction. Application à la mise en oeuvre des circuits de charge d'alternateur de véhicules automobiles de tout type.

Description

L'invention est relative à un régulateur monolithique plurifonction de la tension d'excitation d'un alternateur de charge de batterie d'un véhicule automobile.

Actuellement, les régulateurs de la tension d'excitation d'un alternateur de charge de batterie d'un véhicule automobile peuvent être classés en deux grandes familles, les régulateurs dits monofonction et les régulateurs dit multifonction.

Ainsi qu'on l'a représenté en figure la et lb, pour les régulateurs monofonction une lampe témoin LT est connectée en série avec la clef de contact K et avec l'inducteur LI. Un demi-pont redresseur constitué par trois diodes de faible puissance, appelé le trio T, est connecté entre les enroulements de phase de l'alternateur ALT et la borne de lampe témoin
LT non connectée à la clef de contact K. En fonctionnement normal, le potentiel redressé par le trio de diodes éteint la lampe témoin LT. Dans le cas où l'alternateur ne tourne pas, sur rupture par exemple de la courroie d'entraînement de celui-ci ou lorsque le moteur est à l'arrêt, la lampe témoin LT s'allume et conduit un courant d'intensité comprise entre 200 et 300 mA dès la fermeture de la clé de contact, l'alternateur n'étant pas en état d'excitation permettant la recharge de la batterie B, mais en état de préexcitation.

Lorsque l'alternateur ALT entre en rotation et qu'il atteint une vitesse voisine de 1 000 tours par minute, l'amorçage de l'alternateur ALT est obtenu par le passage de l'état de préexcitation créé par la lampe témoin LT à l'état d'excitation créé par l'alternateur ALT et le trio T.

L'amorçage se produit lorsque la tension entre enroulements de phase de l'alternateur est supérieure à 1,2 volts. I1 apparaît ainsi que dans le cas de régulateurs monofonction, la rotation de l'alternateur. est détectée par le trio T, la lampe témoin LT assurant le régime de préexcitation de l'inducteur LI. La borne EXC du régulateur REG délivre le courant régulé sous forme d'impulsions rectangulaires à rapport cyclique variable assurant l'excitation de l'inducteur LI. La référence de tension alternateur pour le régulateur est donnée par la borne D+ du trio T par exemple.

La dénomination de régulateur monofonction résulte donc de la seule possibilité de détection de défaut de tension entre phases de l'alternateur par la lampe témoin LT et le trio T en l'absence de détection de défauts de régulation de la tension de charge de batterie tels que surtension batterie ou coupure de l'enroulement d'excitation par exemple.

Dans le cas de régulateurs multifonctions au contraire, ainsi qu'on l'a représenté en figure lc et Id, le trio T est supprimé et la lampe témoin LT est connectée au régulateur REG lui-même et agit comme seul témoin de défaut. La rotation de l'alternateur ALT est détectée par un fil de connexion supplémentaire reliant le régulateur REG à un enroulement de phase de l'alternateur ALT et délivrant au régulateur un signal de présence phase alternateur PA.

La lampe témoin LT peut alors détecter d'autres défauts tels que une surtension de batterie lorsque par exemple une excitation de l'inducteur LI est réalisée en permanence sur court-circuit de l'élément de commutation commandé par le régulateur REG et délivrant normalement les impulsions de courant régulées à l'inducteur.

En outre, un fil de connexion supplémentaire noté F, permet de détecter la fermeture de la clef de contact même en cas de défaut de la lampe témoin LT. Ce fil F est installé lors de la construction du véhicule, il présente l'inconvénient d'un coût de réalisation et de production non négligeable car de longueur importante, il assure la liaison entre organes du tableau de bord du véhicule et alternateur ou régulateur REG.

On notera en outre, que tant dans le cas des régulateurs monofonction que multifonction les régulateurs classiques ne font pas l'objet d'une intégration totale sur un même substrat, un réseau conducteur sérigraphié devant être utilisé pour assurer l'interconnexion des différents composants semi-conducteurs constituant le régulateur
La présente invention a pour objet la mise en oeuvre d'un régulateur monolithique présentant à la fois les caractéristiques des régulateurs monofonction et des régulateurs multifonction, les régulateurs objet de l'invention constituant ainsi des régulateurs plurifonction.

Un autre objet de la présente invention est la mise en oeuvre d'un régulateur plurifonctions monolithique totalement intégré sur un même substrat semi-conducteur.

Un autre objet de la présente invention est la mise en oeuvre d'un régulateur permettant le pilotage de l'inducteur côté tension de batterie, l'autre borne de l'inducteur étant connectée à la tension de référence ou masse du véhicule.

Un autre objet de la présente invention est enfin, le régulateur objet de l'invention présentant à la fois les caractères des régulateurs monofonction et multifonction, de supprimer le fil de connexion F des régulateurs multifonction lors du montage sur le véhicule.

Le régulateur monolithique plurifonction de la tension d'excitation d'un alternateur de charge de batterie pour véhicule automobile, objet de l'invention, comprend au moins une borne d'entrée de tension batterie, une borne d'entrée de phase alternateur, une borne de sortie de régulation d'excitation de l'alternateur, et une borne de connexion d'une lampe témoin, normalement connectée en série avec la clef de contact K du véhicule automobile, ledit régulateur comprenant un circuit d'entrée de tension batterie connecté à la borne d'entrée batterie correspondante, un circuit d'entrée de tension de phase alternateur connecté à la borne d'entrée de tension de phase alternateur, un circuit de régulation de tension de phase alternateur, un circuit de commande d'excitation et un circuit de rapport cyclique de préexcitation reliés au circuit d'entrée de tension de phase respectivement, un circuit de commande de lampe témoin et un circuit de protection en temperature, le circuit de commande d'excitation, le circuit de rapport cyclique de préexcitation et le circuit de régulation de tension de phase étant reliés au circuit de commande inducteur par l'intermédiaire de portes logiques OU et d'une première porte logique ET connectée à la sortie de ladite porte OU et recevant le signal délivré par le circuit de protection en température.

Le régulateur selon l'invention est en outre remarquable en ce qu'il comporte un circuit de commande conditionnelle de préexcitation permettant d'engendrer un signai de commande conditionnelle d'excitation pour la commande du circuit de commande inducteur sur détection d'une tension de phase alternateur supérieur à une première valeur de seuil Vrl représentative de la tension de phase alternateur induite, sur défaut par absence de préexcitation de l'inducteur de l'alternateur, par l'induction rémanente des circuits magnétiques de l'alternateur, un circuit de détection de surtension batterie par rapport à une valeur de seuil Vr2 permettant d'engendrer un signal de présence de surtension batterie, un circuit de détection de défaut, recevant le signal de présence de surtension de batterie et un signal de présence défaut de régulation de tension de phase alternateur, ledit circuit de détection de défaut permettant sur détection d'une part par ledit circuit de régulation de tension de phase alternateur d'une tension de phase alternateur inférieure à une valeur critique Vr3, et, d'autre part, par ledit circuit de détection de surtension d'une surtension de la batterie, d'engendrer un signal de commande de défaut de régulation, ledit circuit de détection de défaut délivrant ledit signal de commande de défaut dé régulation audit circuit de commande de lampe témoin par l'intermédiaire d'une deuxième porte logique ET recevant le signal délivré par ledit circuit de protection en température, ledit circuit de commande de préexcitation assurant en permanence et en particulier sur défaut du circuit de la lampe témoin un amorçage de l'inducteur de l'alternateur analogue au mode de régulation monofonction et le circuit de détection de défaut permettant d'assurer une signalisation de surtension de batterie ou de défaut par rupture du circuit d'excitation analogue au mode de régulation multifonction ainsi qu'une signalisation de défaut de régulation de la tension de phase alternateur analogue au mode de régulation monofonction.

Le régulateur monolithique plurifonction objet de l'invention trouve application à la régulation de l'excitation d'alternateurs de tous types de véhicules automobiles dans la mesure où ces derniers comportent dans leurs ponts redresseurs des diodes Zener assurant la protection. du régulateur.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description et à l'observation des dessins dans lesquels outre la figure la, la figure lb, la figure lc et la figure id relatives à des régulateurs monofonction respectivement multifonction de l'art antérieur,
- la figure 2 représente un schéma synoptique général du régulateur objet de l'invention,
- la figure 3a représente un détail de réalisation du circuit de commande de préexcitation particulièrement adapté à une intégration sur substrat de matériau semi-conducteur,
- la figure 3b représente un mode de réalisation particulièrement adapté à une intégration sur substrat de matériau semi-conducteur, du circuit de détection de surtension,
- la figure 3c représente un mode de réalisation particulièrement adapté à une intégration sur substrat de matériau semi-conducteur - du circuit de détection de défauts,
- la figure 3d représente un mode de réalisation particulièrement adapté à une intégration sur substrat de matériau semi-conducteur du circuit de régulation de tension de phase alternateur,
- la figure 4 représente un schéma de cablage général d'un alternateur muni d'un régulateur plurifonction conforme à l'objet de l'invention.

Le régulateur monolithique plurifonction de la tension d'excitation d'un alternateur de charge de batterie pour véhicule automobile, objet de l'invention, sera décrit en liaison avec la figure 2.

Sur la figure précitée, les différents éléments portant une référence chiffrée commençant par un zéro correspondent à des éléments dont la fonction au moins est connue des régulateurs de la tension d'excitation d'un alternateur de charge de batterie pour véhicule automobile, actuellement disponible dans le commerce ou de l'état de la technique en général.

Ainsi qu'on l'a représenté en figure 2, avec l'annotation précitée, le régulateur objet de l'invention noté REG comprend au moins une borne 01 d'entrée de tension de batterie, une borne 02 d'entrée de phase alternateur, une borne 03 de sortie de régulation d'excitation de l'alternateur et une borne 04 de connexion d'une lampe témoin notée LT.

La lampe témoin LT est normalement connectée en série avec la clé de contact K du véhicule automobile.

En outre, le régulateur REG comprend un circuit 010 d'entrée de tension batterie connecté à la borne 01 d'entrée batterie correspondante.

Le circuit d'entrée tension de batterie 010 peut comporter un filtre permettant de supprimer sur la tension batterie délivrée par la borne d'entrée de tension batterie 01, toutes les tensions parasites et phénomènes transitoires de commutation susceptibles d'être transmis par les conducteurs reliés à la borne d'entrée de tension batterie 01.

En outre, le régulateur REG objet de l'invention, comporte un circuit 020 d'entrée de tension de phase alternateur, ce circuit étant connecté à la borne 02 de tension de phase alternateur. Le circuit d'entrée de tension de phase alternateur 020 peut comporter un filtre de type classique, ainsi qu'un circuit d'écrêtage négatif par exemple, le filtre de circuit d'écrêtage étant relié à une résistance de charge notée RC, sur laquelle est prélevée la tension de phase alternateur.

En outre, le régulateur REG objet de l'invention, comprend également un circuit 030 de rerégulation de tension de phase alternateur.

De manière générale connue de l'état de la technique, le circuit de rerégulation de phase alternateur 030 permet de maintenir l'amplitude de la tension de chaque enroulement de l'alternateur à une valeur minimale de l'ordre de 7 volts, même lorsque la tension de la batterie par exemple est supérieure à la valeur de régulation afin d'assurer le fonctionnement d'équipement utilisant la tension de phase de chaque enroulemernt alternateur comme paramètre, comme notamment dans le cas des moteurs diesel pour lesquels ce paramètre est utilisé comme paramètre de comptage de la vitesse de rotation de ces moteurs.

En outre. le régulateur REG objet de l'invention comprend également un circuit 04G de commande d'excitation de l'enroulement inducteur de l'alternateur, cet enroulement étant noté LI. Ce circuit comporte de manière classique, un circuit de commande d'excitation proprement dit comprenant un système d'amplificateur de déclencheur ou trigger et de bascule bistable, lequel est commandé par une référence de tension en forme de rampe, ce circuit étant lui-même piloté par un compteur numérique par exemple.

En outre, un circuit 050 de rapport cyclique de préexcitation également piloté par le compteur précité, permet d'engendrer un courant d'excitation de l'enroulement inducteur LI de 200 à 300 milliampères lorsque, la clé de contact K du véhicule étant fermé, l'alternateur n'est pas encore mis en rotation par le mouvement du moteur. Ce circuit 050 de rapport cyclique de préexcitation délivre par exemple une série d'impulsions de rapport cyclique égal à 1/1 sème, ces impulsions étant destinées à commander le courant d'excitation de l'enroulement inducteur LI ainsi qu'il sera décrit ci-après dans la description. Ces circuits sont reliés aux circuits 010 d'entrée de tension batterie.

Afin de commander la régulation du courant d'excitation de l'enroulement inducteur LI, le régulateur REG objet de l'invention comporte en outre un circuit 06G de commande inducteur consistant en des éléments de commutation de puissance destinés à délivrer à l'enroulement inducteur
LI des impulsions à rapport cyclique variable pour réguler ainsi le niveau d'excitation de l'enroulement inducteur de l'alternateur. Le circuit de commande inducteur 060 est connecté à la borne 03 de sortie de régulation d'excitation de l'alternateur.

En outre, un circuit de commande de lampe témoin LT, circuit noté 070 est prévu afin d'assurer la commande de la lampe témoin précitée lors de la détection d'un défaut par exemple, défaut de la nature précitée notamment dans le cas des régulateurs multifonction de l'art antérieur. Le circuit de commande de lampe témoin noté 070 est connecté à la borne d'entrée de connexion de lampe témoin LT, borne notée 04.

En outre, conformément au mode de réalisation les plus courants des régulateurs de tension d'excitation d'un alternateur de charge de batterie les plus habituels, celui-ci peut comporter un circuit de protection en température noté 080, permettant d'assurer une protection en température de l'alternateur.

Ainsi qu'on l'a représenté en figure 2, le circuit 040 de commande d'excitation, le circuit 050 de rapport cyclique de préexcitafion et le circuit 030 de rerégulation de tension de phase alternateur sont reliés au circuit de commande inducteur 060 par l'intermédiaire de portes logiques OU notées 090,091 et d'une première porte logique ET 092 connectée à la sortie de la porte OU 091 et recevant le signal délivré par le circuit 080 de protection en température.

Selon une caractéristique particulièrement avantageuse du régulateur objet de l'invention, celui-ci comporte en outre un circuit 1 de commande conditionnelle de préexcitation permettant d'engendrer un signal de commande conditionnelle noté CCP, CCP d'excitation pour la commande du circuit de commande inducteur 060 sur détection d'une tension de phase alternateur supérieure à une première valeur de seuil notée Vrl, cette première valeur de seuil étant représentative de la tension de phase alternative induite, en l'absence de préexcitation de l'inducteur de l'alternateur, par l'induction rémanente des circuits magnétiques de l'alternateur.

De manière avantageuse, le régulateur objet de l'invention comporte également un circuit 2 de détection de surtension de batterie permettant, suite à la détection de la valeur crête de la surtension de batterie et de la valeur de crête de la tension de phase par rapport à une valeur de seuil dite deuxième valeur de seuil Vr2, d'engendrer un signal de présence de surtension batterie notée PSB.

Selon un aspect particulièrement avantageux du régulateur objet de l'invention, celui-ci comporte également un circuit 3 de détection de défaut recevant le signal de présence de surtension de batterie PSB et un signal de présence défaut de rerégulation de tension de phase alternateur, signal noté DRTPA. Le circuit 3 de détection de défaut permet sur détection conjointe d'une part par le circuit 030 de rerégulation de tension de phase alternateur, une tension de phase alternateur inférieure à une valeur critique ou troisième valeur de seuil notée Vr3, et d'autre part par le circuit 2 de détection de surtension de la tension batterie, d'engendrer un signal de commande de défaut de régulation noté CDR.Le circuit 3 de détection de défaut délivre le signal de commande de défaut de régulation
CDR au circuit G70 de commande de lampe témoin par l'intermédiaire d'une deuxième porte logique ET notée 4, recevant le signal ST délivré par le circuit 080 de protection en température. Le circuit 1 de commande de préexcitation assure en permanence et en particulier sur défaut de circuit de la lampe témoin LT un amorçage de l'enroulement inducteur LI de
I'alternateur analogue au mode de régulation monofonction et le circuit de détection de défaut permet d'assurer une signalisation de surtension de batterie ou de coupure du circuit d'excitation de l'alternateur analogue au mode de régulation multifonction. Le régulateur objet de l'invention constitue ainsi un régulateur plurifonction.

Bien entendu, selon un aspect particulièrement avantageux du régulateur objet de l'invention, celui-ci est un régulateur monolithique constitué sur un seul substrat de matériau semi-conducteur. L'ensemble des éléments précédemment décrits est alors directement intégré sur le substrat unique et notamment le circuit 030 de rerégulation de tension de phase, le circuit 1 de commande de préexcitation, le circuit 2 de détection de surtension et le circuit 3 de détection de défaut sont réalisés àu moyen d'unité de traitement logique directement intégré sur le substrat de matériau semi-conducteur constituant le régulateur.

Bien que le schéma fonctionnel des différents éléments constitutifs du régulateur objet de l'invention, soit représenté sur la figure 2, une description plus détaillée des éléments précités sera donnée en liaison avec les figures 3a à 3d.

Conformément à la figure 3a précitée, le circuit 1 de commande de préexcitation comporte un comparateur 10 recevant sur une première entrée 101 la première tension de référence Vrl et sur une deuxième entrée 102 le signal de tension de phase alternateur délivré par le circuit 020 d'entrée de tension de phase alternateur.

Le circuit 1 de commande de préexcitation comporte en outre une première Il et une deuxième 12 bascule bistable connectée en cascade et recevant sur une première entrée 110, 120, le signal de sortie délivré par le comparateur 10. La sortie de la deuxième bascule bistable 12 est reliée à la deuxième entrée de la première bascule bistable par l'intermédiaire d'un circuit inverseur 13 et d'unè porte ET 14 recevant sur une entrée de commande un signal d'horloge de référence, noté CK. Le signal délivré par la sortie de la deuxième bascule bistable 12 et par l'inverseur 13, signaux complémentés, constitue le signal de commande conditionnelle de préexcitation CCP, CCP.

Le circuit I de commande de préexcitation constitue en fait un détecteur de crête comparant l'amplitude de la tension de phase alternateur à une tension de référence, la première tension de référence
Vrl, correspondant à la vitesse d'amorçage. Cette amplitude est de 1,2 volt environ -pour des courants de préexcitation de 0,2 ampère à mille tours/mn.

Le circuit précité jouant le rôle de détection de crête n'utilise pas de capacité de mémorisation, ce qui le rend bien adapté à une intégration pour constituer un régulateur monolithique.

Le circuit I de commande de préexcitation permet de réaliser d'autres fonctions telles que par exemple la détection d'une tension de phase d'amplitude trop importante lorsqu'un défaut met l'alternateur en situation d'excitation plein champ.

Le régime de préexcitation de l'enroulement inducteur LT de l'alternateur est caractérisé par un courant d'excitation de l'ordre de 300 milliampères obtenu par un faible rapport cyclique de l'ordre de 10 % appliqué à l'étage de sortie du régulateur et plus particulièrement au circuit de commande inducteur 060. Cette préexcitation permet d'éviter une consommation et un échauffement excessif de l'inducteur et du régulateur, lorsque l'alternateur est arrêté ou qu'il tourne lentement.

Au-dessus d'une certaine amplitude de la tension de phase alternateur, 1,2volt par exemple correspondant à une certaine vitesse, le basculement de l'étage de sortie constitué par la première et la deuxième bascule Il et 12 du circuit 1 de commande de préexcitation, permet de passer de l'état de préexcitation à l'état de régulation normal ou d'amorçage de l'enroulement inducteur LI.

On notera que l'inverseur 13 peut être avantageusement remplacé par l'une des sorties complémentées de la deuxième bascule bistable 12. La fréquence du signal d'horloge de référence CK est inférieure à la fréquence de la phase alternateur pour la vitesse d'amorçage considérée. A titre d'exemple non limitatif, la fréquence du signal d'horloge de référence CK peut être fixée à 50 hertz pour une fréquence du signal de phase alternateur de 1û0 Hertz à l'amorçage.

Le fonctionnement du circuit 1 de commande de préexcitation tel que représenté en figure 3a au point 1 de celle-ci sera décrit en liaison avec les points 2 et -3 de cette même figure.

Le point 2 de la figure 3a représente le fonctionnement du circuit 1 de commande de préexcitation, en particulier les signaux remarquables des éléments constitutifs de celui-ci, lorsque l'alternateur est arrêté ou qu'il tourne à une vitesse inférieure à la vitesse d'amorçage. La sortie du comparateur 10 reste au niveau de tension bas appelé niveau 0, car l'amplitude de la tension de phase alternateur présente sur l'entrée 102 du comparateur 10 est inférieure à la tension de référence Vrl ou première tension de. seuil présente sur la borne d'entrée 101 du comparateur. Les impulsions du signal d'horloge CK appliqué sur l'entrée de la première bascule 11 amènent au niveau 1 la sortie de la deuxième bascule 12 après deux impulsions du signal d'horloge tout au plus. L'inverseur 13 applique un signal de niveau 0, niveau logique bas sur l'une des entrées de la porte ET 14, de sorte que les impulsions d'horloge CK ne sont plus transmises aux bascules 11 et 12. La sortie de la deuxième bascule 12 reste donc au niveau logique haut, niveau logique 1, qui commande le rapport cyclique de 10 % correspondant au régime de préexitation.

Le point 3 de la figure 3a représente !e fonctionnement du circuit représenté au point I de cette même figure lorsque l'alternateur atteint la vitesse d'amorçage. Dans ce cas, la sortie du comparateur 10 transmet un train d'impulsions correspondant au signal de tension phase puisque l'amplitude de la tension phase dépasse la tension de référence.

Les deux bascules 11 et 12 sont remises à zéro par le comparateur 10. La sortie de la bascule 11 passe parfois au niveau logique haut, niveau 1, de façon aléatoire à cause du signal d'horloge CK mais cette sortie est très rapidement remise à zéro par le signal de tension de phase. Par contre, la deuxième bascule 12 n'a jamais le temps de passer au niveau haut, niveau
I, car elle réagit avec retard au signal d'horloge CK. La fréquence plus élevée du signal de tension phase, égale à 100 Hertz, force à zéro la sortie de cette deuxième bascule 12, ce qui commande l'excitation normale de l'enroulement inducteur LI. Ainsi, les signaux CCP etCCP sont délivrés respectivement en sortie de la deuxième bascule 12 et de l',inverseur 13.

Une description plus détaillée du circuit 2 de détection de surtension sera maintenant donnee en liaison avec la figure 3b.

Conformément à la figure précitée, le circuit 2 de détection de surtension comporte avantageusement un premier comparateur 21 recevant sur une première entrée 211, la tension de valeur de référence Vr2, et sur une deuxième entrée 212 le signal de tension de phase alternateur délivré par le circuit d'entrée de tension de phase alternateur, circuit noté 020.

En outre, un deuxième comparateur 22 est prévu, celui-ci recevant sur une première entrée 221 la tension de valeur de référence ou deuxième valeur de seuil Vr2, et sur une deuxième entrée 222 le signal d'entrée de tension de batterie délivré par le circuit 010 d'entrée de tension de batterie.

En outre, une première porte ET 23 reçoit sur deux entrées 231, 232, les signaux de sortie délivrés par les comparateurs 21 et 22. La première porte ET 23 délivre un signal de remise à zéro noté RAZ.

Une première 24 et une deuxième 25 bascule bistable sont connectées en cascade, ces bascules 24 et 25 recevant sur une première entrée le signal de remise à zéro RAZ délivré par la première porte ET 23.

Une sortie de la deuxième bascule 25 délivre le signal de presence de surtension batterie PSB précédemment mentionné.

Une deuxième porte ET26 reçoit sur une première entrée 261 le signal de présence de surtension batterie PSB par l'intermédiaire d'un inverseur noté 27 et sur une deuxième entrée 262 le signal d'horloge de référence CK. La deuxième porte ET 26 comporte une sortie, laquelle est connectée à la deuxième entrée de la première bascule bistable 24.

Le fonctionnement du circuit de détection de surtension 2 représenté au point 1 de la figure 3b sera décrit en liaison avec le point 2 de cette même figure.

Par délestage de la charge, on entend une surtension de batterie due à une variation brutale de charge de l'alternateur, ainsi que représenté au point 2 de la figure 3b précitée et non pas due à un défaut de régulation. Le délestage de charge ne doit pas être signalé comme un défaut par la lampe témoin LT.

Sur délestage de la charge de l'alternateur, ainsi que représenté en figure 3b, au point 2, la tension batterie représentée en tracé continu par rapport à la tension normale de batterie de l'ordre de 15 volts présente un pic de surtension. La charge de l'alternateur étant délesté, la tension de batterie garde sensiblement la valeur de crête de surtension avec une faible décroissance dans le temps.

Suite à ce même délestage, la tension de phase alternateur atteint des valeurs de crête sensiblement égales à la tension de crête de surtension batterie, puis suite à la régulation du courant d'excitation de l'enroulement inducteur LI, la tension de phase alternateur diminue rapidement en amplitude et l'enveloppe de latension de phase alternateur est représentée en trait mixte avec la référence I, le circuit - de rerégulation de tension de phase alternateur, noté 030 ayant pour effet de maintenir l'amplitude de la tension de phase altelnateur à une tension légèrement supérieure à 7 volts par exemple. Dans ce cas, comme il existe toujours un signal de tension de phase alternateur du fait de la rerégulation précitée, il n'est pas signalé de défaut sur la tension de phase alternateur.Au contraire, on a représenté l'enveloppe de la tension de phase alternateur en trait pointillé noté Il, dans le cas oU la rerégulation de tension de phase alternateur n'est pas assurée. Ainsi que représenté au point 2 de la figure 3b, on comprendra que l'annulation de la tension de phase provoquée par un délestage de charge est interprétée comme un arrêt de l'alternateur ou un défaut d'excitation devant être signalé par l'allumage de la lampe témoin, ce qui n'est pas le but recherché.

Le fonctionnement du circuit de détection de surtension représenté en figure 3b au point 1 de celle-ci est comparable au fonctionnement du circuit de commande de préexcitation, le circuit comparateur 10 étant remplacé par les deux comparateurs 21 et 22 recevant respectivement le signal de tension de phase alternateur délivré par le circuit d'entrée de tension de phase alternateur 020 et le signal de tension de batterie délivré par le circuit d'entrée de tension batterie 010.

La tension de référence est alors la deuxième tension de référence Vr2 égale à 15 volts environ.

En l'absence de surtension de batterie et de tension de phase alternateur, c'est-à-dire en fonctionnement normal, les signaux d'entrée sur les entrées 212 et 222 des comparateurs 21 et 22 ont une amplitude inférieure à la tension de seuil Vr2 délivrée à l'entrée 221 et 211 des comparateurs précités. Les comparateurs 21 et 22 sont à un niveau logique bas ou 0 et la porte ET 23 ne délivre aucun signal de remise à zéro. Le signal d'horloge CK délivré à la porte ET 26 a pour effet d'amener la première bascule 24 au niveau logique haut, niveau 1, puis au niveau logique bas, ou niveau logique 0, de manière analogue au fonctionnement représenté au point. 2 de la figure 3a et le signal PSB délivré par la sortie de la deuxième bascule 25 présente un niveau logique haut, niveau 1, correspondant en fait à une absence de surtension batterie. L'inverseur 27 délivre à la porte ET 26 un signal complémenté de niveau logique bas, niveau 0, laquelle bloque la transmission de signaux d'horloge à la première bascule 24, l'ensemble des première et deuxième bascules 24, 25 étant alors verrouillé en position précitée.

En présence de surtension aux entrées 222 et 212 des comparateurs 22 et 21, c'est-à-dire dans la zone A de fonctionnement du point 2 de la figure 3b, les comparateurs 21 et 22 précitées basculent et la porte ET23 délivre un signal de remise à zéro, lequel a pour effet d'entraîner le basculement des première et deuxième bascules 24, 25. Le signal PSB sur basculement de la bascule 25 prend le niveau logique bas, ou niveau 0, lequel est témoin d'une présence de surtension batterie. L'inverseur 27 transmet à la porte ET 26 le signal complémenté et la porte ET 26 permet la transmission des impulsions d'horloge à la première bascule 24 pour assurer une séquence comparable à la séquence représentée au point 2 de la figure 3a.Suite au passage aux conditions de fonctionnement correspondant à la zone B de la figure 3b point 2, le signal de remise à zéro RAZ disparaît et la première et la deuxième bascule 24, 25 peuvent retrouver leur état d'équilibre initial, la surtension de batterie due soit à un délestage de charge de l'alternateur, soit à un défaut de régulation ayant été signalée par le changement d'état logique du signal PSB.

Bien entendu, il est intéressant de détecter les défauts de régulation dûs non pas au délestage de la charge alternateur en fonctionnement normal du véhicule, mais à des défauts confirmés tels que la mise en court-circuit accidentelle du circuit de commande inducteur 060 par exemple, cette mise en court-circuit ayant pour effet de mettre l'enroulement inducteur LI en situation d'excitation plein champ, la tehsion de phase alternateur et la tension de batterie étant alors en régime de surtension, c'est-à-dire à une valeur de tension supérieure à la tension normale voisine de 15 volts, défaut pouvant également consister en une coupure des circuits inducteurs, dans lequel la tension de phase alternateur diminue en dessous de la valeur de la tension de rerégulation de phase alternateur.

Dans ce but, le régulateur REG objet de l'invention comporte également, ainsi que représenté en figure 3c, un circuit 3 de détection de défaut. Le circuit précité comporte une première porte ET notée 32 recevant sur une première entrée le signal de présence défaut de régulation de tension de phase alternateur notée DRTPA et sur une deuxième entrée le signal de présence de surtension batterie PSB délivré par le circuit de détection de surtension 2 précédemment décrit. La porte
ET 32 délivre à sa sortie un signal de remise à zéro noté RAZ.

En outre, le circuit 3 de détection de défaut comporte également une série de quatre bascules bistables notées 318, 319, 320, 321 connectées en cascade et recevant sur une première entrée le signal de remise à zéro raz. La sortie de la quatrième bascule 321 délivre le signal de commande de défaut de régulation au circuit de commande de lampe témoin 070, ainsi qu'il sera décrit ultérieurement dans la description. Une deuxième porte ET 34 reçoit sur une première entrée le signal d'horloge de référence CK inférieur ou égal et sur une deuxième entrée le signal de commande de défaut de régulation par l'intermédiaire d'un inverseur noté 33.

Sur la figure 3c, on a représenté en outre les circuits générateurs du signal d'horloge CK à titre d'exemple non limitatif. Ainsi, le circuit permettant d'engendrer le signal d'horloge CK peut comporter avantageusement un oscillateur 36 et une succession de bascules notées 301 à 317, lesquelles à partir d'un signal d'oscillateur à 500 kHz par exemple, permettent d'obtenir le signal d'horloge CK inférieur ou égal à 50 Hertz.

Le signal d'horloge à 500 kHz est également appliqué à un ou plusieurs circuits appelés circuits pompe de charge et désignés par la référence 37, ces circuits sont de type connu et sont nécessaires à la commande des éléments de puissance constitués par des transistors de commutation de type MOS, reliés aux pôles positifs de l'alimentation de la batterie ou de l'alternateur, ces circuits constituant les circuits de commutation ou de commande inducteur 060.

Les bascules 3G8 à 312 ont une fréquence comprise entre 25G
Hertz et 3900 Hertz. Les cinq bascules précitées contrôlent un convertisseur numérique analogique 38 ainsi qu'une logique de réinitialisation. Ce convertisseur et cette logique de réinitialisation sont bien connus dans les régulateurs à fréquénce fixe, notamment. Le convertisseur analogique numérique 38 permet d'engendrer une rampe de tension à partir de la tension de référence.

La logique de réinitialisation peut être constituée par une porte logique ET et déclenche la mise en conduction de l'étage de puissance alimentant l'inducteur LI à chaque cycle de régulation. Dans le cas présent, le cycle de régulation est fixé par la bascule 312, ce qui correspond à une période de 5 millisecondes.

Les bascules 318, 319, 320 et 321 assurent le fonctionnement du témoin de tableau de bord, c'est-à-dire la lampe témoin LT. La lampe témoin LT qui peut être constituée par une lampe, une diode électroluminescente ou un système à cristaux liquides est allumée lorsque la sortie de la bascule 321 est au niveau logique haut, niveau 1. Lors d'un démarrage du véhicule, la fermeture de la clé de contact K force le niveau 1 sur la sortie de la bascule 321 afin d'assurer l'allumage de la lampe témoin LT. Le témoin, de manière classique dans les véhicules connus de l'art antérieur, s'allume donc instantanément. La sortie de l'inverseur 33 passe au niveau logique bas, niveau 0, de telle sorte que la porte ET 34 ne transmet plus les signaux délivrés par la bascule 317. Le dispositif est donc verrouillé et la lampe témoinn LT reste en position allumée.Le déverrouillage et l'extinction du témoin LT se produisent alors lorsque la porte ET 32 remet à zéro les bascules 318, 319, 320 et'321, c'est-à-dire lorsque l'alternateur
ALT commence à tourner et que le signal de tension phase alternateur
DRTPA délivré le circuit de rerégulation de phase 030, ainsi qu'il sera décrit ultérieurement dans la description est appliqué à la porte ET 32.

Lorsque l'alternateur ALT fonctionne et qu'aucun défaut n'est détecté le signal PSB étant à son niveau logiqué 1 appliqué à la porte ET 32, les bascules 318, 319, 320 et 321 sont remises à zéro par le signal RAZ à la fréquence de la tension de phase alternateur de sorte que la sortie de la bascule 321 ne peut jamais passer au niveau logique haut, niveau 1. La lampe témoin LT reste éteinte.

Lorsqu'un défaut apparaît, détection de surtension de batterie par exemple, ainsi que décrit précédemment, il est signalé par l'apparition d'un niveau logique bas, niveau 0 sur l'entrée de la porte ET 32, laquelle ne transmet plus de signaux de remise à zéro RAZ sur les bascules 318, 319, 320 et 321. La sortie de la bascule 321 passe au niveau I après un délai déterminé de l'ordre de 300 millisecondes, ce qui entraîne l'allumage de la lampe témoin LT. La disparition du signal de tension phase alternateur est signalée par le même processus.Ainsi, les bascules 318, 319, 320 et 321 jouent en fait le rôle d'un circuit temporisateur dont la durée correspond à la zone A du point 2 de la figure 3b, au delà de laquelle en présence d'une surtension de tension de phase alternateur notamment, cette surtension peut être imputée à un défaut de régulation seule et non pas à un défaut de délestage de la charge alternateur inhérent aux conditions de fonctionnement du véhicule.

Ainsi, un défaut n'est signalé par la lampe témoin LT qu'après un délai de l'ordre de 300 mîllisecondes, ce qui élimine l'allumage intempestif de la lampe témoin LT sur défaut fugitif. Un défaut n'est ainsi signalé que lorsque celui-ci est confirmé.

Les bascules 301 à 317 ne sont pas affectées par une remise à zéro, ces bascules peuvent servir d'horloge pour des dispositifs annexes pour des filtres à capacité commutée par exemple.

Le circuit de détection de défaut précédemment décrit ne comporte qu'un seul oscillateur à régler, I'oscillateur 36, ce qui a pour effet de réduire le temps de test et de réglage du circuit monolithique. Toutes les autres fréquences nécessaires sont disponibles sur les bascules 301 à 317.

Ainsi, l'extinction de la lampe témoin LT est réalisée par la remise à zéro d'un groupe de bascules, les bascules 318 à 321 d'un circuit de comptage. La remise à zéro est effectuée par le passage de la tension de phase alternateur laquelle est inhibée lorsqu'un défaut est détecté. Bien entendu, les caractéristiques du circuit décrit en liaison avec la figure 3c ne sont pas limitées au mode de réalisation décrit précédemment. En particulier, le nombre de bascules, leur position dans le système de comptage, ainsi que les niveaux logiques sont donnés à seul titre d'exemple.

Ainsi qu'on le comprendra, les différents circuits précédemment décrits constitués par des composants logiques directement intégrables sur le substrat semi-conducteur constituant le régulateur objet de l'invention ont été particulièrement adaptés à cet effet.

Bien que le circuit 030 de rerégulation soit du point de vue de sa fonction déjà connu de l'art antérieur, afin d'assurer la mise en oeuvre sur un seul substrat de matériau semi-conducteur d'un régulateur monolithique conforme à l'objet de l'invention, un tel circuit de rerégulation 030 a fait l'objet d'une réalisation particulière permettant l'intégration de celui-ci sur un seul et même substrat. Un tel mode de réalisation sera maintenant décrit en liaison avec lafigure 3d.

Selon la figure 3d précitée au point 1 de celle-ci, le circuit 03O de rerégulation de tension de phase alternateur comporte un comparateur de tension Q301 recevant sur une première entrée une valeur de tension de référence Vr3, représentative d'une valeur critique de tension de phase alternateur en deçà de laquelle la tension de phase alternateur ne doit pas diminuer. Cette valeur critique peut par exemple être prise égale à une valeur comprise entre 7 et 8 volts pour assurer par exemple la mesure de la vitesse de rotation des moteurs Diesel ainsi que mentionné précédemment.

Le comparateur 0301 reçoit sur une deuxième entrée le signal PA de tension de phase alternateur, le signal PA étant délivré par le circuit d'entrée de tension de phase alternateur 020, après filtrage ainsi que représenté en figure 2.

En outre, le circuit 030 de rerégulation de tension de phase alternateur comprend un circuit bistable 0302 dont une première entrée est connectée à la sortie du comparateur 0301. Un circuit différentiateur 0303 reçoit un signal d'horloge CK de fréquence de cycle de régulation ét délivre d'une part des impulsions de déclenchement à la deuxième entrée de la bascule bistable 0302 et d'autre part, un signal de début de cycle de régulation au circuit 040 de commande d'excitation.

Une porte ET 0304 reçoit sur une première entrée le signal délivré par la sortie de la bascule bistable 0302 et sur une deuxième entrée le signal de fréquence de cycle de régulation noté CK. La porte ET 0304 délivre à sa sortie le signal de rerégulation de tension de phase alternateur noté RTPA. Le signal de présence défaut de régulation de tension de phase alternateur DRTPA est délivré par la sortie du comparateur 0301. Le circuit de rerégulation de tension phase alternateur 030 permet d'imposer une amplitude minimale à la tension de phase alternateur, même lorsque la tension batterie devient trop importante dans le cas d'un délestage de charge par exemple.

Le circuit de rerégulation de tension de phase alternateur 030 compare l'amplitude de la tension de phase à la tension de référence Vr3, correspondant à la tension critique à ne pas dépasser. Cette tension de référence peut être prise égale à une tension comprise entre 7 et 8 volts.

Le circuit de rerégulation de tension de phase alternateur agit sur le rapport cyclique d'excitation du courant inducteur LI pour que le signal de tension de phase conserve cette amplitude de 8 volts sensiblement. Dans le cas où l'amplitude de la tension de phase tombe à une valeur inférieure à 8 volts, un signal de défaut est transmis au circuit de signalisation du régulateur.

Lorsque l'alternateur est en rotation, le maintien d'une amplitude minimale de la tension de phase alternateur présente certains avantages, par exemple
- possibilité de faire fonctionner un compte-tours sur le signal de phase de l'alternateur,
- un défaut se traduisant par la suppression de la tension de phase alternateur est facilement détecté puisque en cas de non défaut, l'amplitude de la tension de phase doit rester sensiblement égale à 8 volts ou à la tension de référence Vr3,
- lorsque le pont redresseur P de l'alternateur est équipé de diodes écrêteuses, l'amplitude de la tension de phase peut être déduite de la tension d'écrêtage des diodes, ce qui assure une meilleure protection des circuits alimentés par l'alternateur.En effet, si Vz est la tension d'écrêtage d'une diode et Vp l'amplitude de la tension de phase alternateur, la tension maximale VRM qui peut apparaître sur le réseau est égale à
VRM = 2Vz - Vp.

Pour une tension d'écrêtage Vz = 35 volts et pour une tension de phase d'amplitude Vp = 8 volts, la tension sur le réseau est limitée à 62 volts. Dans le cas où la tension de phase alternateur disparaît, la tension sur le réseau n'est écrêtée qu'à 70 volts par les diodes écrêteuses.

Le fonctionnement du circuit de rerégulation 030 représenté en figure 3d au point 1 de celle-ci est le suivant
Les deux sorties du circuit dérivateur 0303 délivrent des impulsions correspondant respectivement au front de montée et de descente du signal d'horloge CK pilotant le cycle de régulation, signal de fréquence de l'ordre de 50 Hertz.

- Le comparateur 0301 compare la tension de phase alternateur à la tension de référence Vr3 voisine de 8 volts.

- La bascule bistable 0302 est sensible au signal de la sortie du dérivateur 0303 et au signal de tension phase alternateur détecté plier le comparateur 0301.

- La porte ET 0304 combine le signal d'horloge CK à l'information de sortie de la bascule bistable 0302, pour délivrer le signal de commande de l'excitation RTPA correspondant à la rerégulation de la tension de phase alternateur.

Le signal de la tension de phase alternateur étant alternatif, il est nécessaire d'attendre au moins une période pour comparer l'amplitude maximum de ce signal par rapport à la tension de référence Vr3. Pendant ce temps, il est nécessaire d'annuler le courant d'excitation dans l'inducteur
LI, en particulier lors des vitesses de rotation élevées car le moindre courant d'excitation non justifié est susceptible de créer une force électromotrice importante que le circuit de détection de surtensions interprète comme un défaut de surtension. Ceci est d'autant plus important que la rémanence du circuit magnétique fournit déjà une force électromotrice de plusieurs volts à vitesse élevée.

Le point 2 de la figure 3d représente le fonctionnement du circuit représenté au point I de cette même figure lorsque la rerégulation de tension de phase est effectuée. Le processus de rerégulation de tension de phase comporte deux parties qui correspondent aux alternances positives t2 et négatives tl du signal d'horloge CK. En présence du processus de rerégulation de tension de phase alternateur, le courant d'excitation est bloqué pendant le temps tl au cours duquel l'amplitude du signal de tension .de phase alternateur est comparée par rapport à la tension de référence
Vr3. Si l'amplitude de la tension de phase est inférieure à la tension de référence Vr3, le courant d'excitation est envoyé dans l'inducteur LI pendant le temps t2.

Si l'amplitude de la tension de phase alternateur est supérieure à
Vr3, le courant d'excitation est nul pendant tout ie cycle de régulation.

Lorsqu'il y a processus de rerégulation de tension de phase alternateur, le rapport cyclique maximal du signal d'excitation est égal à 50 % si tl = t2. Lorsque la force électromotrice due à la rémanence du circuit magnétique de l'alternateur est très importante, un rapport cyclique différent, par exemple 75 %, peut être envisagé afin de pouvoir contrôler l'amplitude de la tension de phase avec une tension de référence plus élevée que cette force électromotrice de rémanence. Dans ce cas, ia troisième tension de référence Vr3 peut être prise égale à une valeur comprise entre 9 et 10 volts.En effet, la perte du
contrôle du signal de tension de phase alternateur en sortie du comparateur
03û1 peut être interprétée comme un défaut par le circuit de signalisation qui prend l'information de tension de phase alternateur en sortie du
comparateur, dans le cas du délestage de la charge de l'alternateur par
exemple.

Le dérivateur 0303 comporte deux sorties notées RAZ1 et RAZ2.

La sortie qui réagit sur les fronts montants de l'horloge fournit le signal
RAZ1 qui marque le début d'un cycle de régulation. Le signal de remise à
zéro RAZ1 est utilisé dans le. fonctionnement général de la fonction
régulation. La sortie qui réagit sur les fronts descendants du signal
d'horloge CK fournit le signal RAZ2. Ce signal RAZ2 est spécifique de la
fonction rerégulation de phase. La sortie de la bascule bistable 0302 est
initialisée à I au passage de l'impulsion RAZ 1. Cette sortie retombe à zéro
sous l'action d'une détection de tension de phase alternateur appliquée sur
la deuxième entrée de la bascule par le comparateur 0301.

La porte ET 0304 combine le niveau de sortie de la bascule 0302
avec le signal d'horloge CK pour délivrer le signal qui commande l'étage de
puissance du régulateur, cette porte ET 0304 délivrant le signal noté
RTPA.

Sur la figure 4, on a représenté le câblage externe d'un
régulateur REG objet de l'invention. On comprendra que le régulateur
plurifonctions objet de l'invention permet d'assurer les fonctions correspon
dant au régulateur monofonction et multifonction de l'art antérieur. Par
rapport à ces derniers, il présente l'avantage, selon lequel dans le câblage
externe, le fil F des régulateurs multifonction est supprimé, ainsi que
représenté en figure 4, ce qui permet d'obtenir une mise en oeuvre à coût
réduit.

En outre, dans le régulateur objet de l'invention, la seule
détection du signal de fermeture de la clé de contact K permet d'utiliser
les voyants ou lampes témoins LT de puissance réduite, de l'ordre de 1,2
watt, puisqu'il n'est plus nécessaire que celles-ci assurent la transmission du courant de préexcitation, le régime de préexcitation étant bien entendu assuré par le circuit de commande de préexcitation 1, conformément à l'objet de l'invention.

En outre, l'ensemble de la détection multifonction de l'art antérieur -est assuré par le circuit de rerégulation de phase 030, le circuit de détection de surtension batterie ou tension de phase alternateur et le circuit de détection de défaut 3.

Bien entendu, afin d'assurer l'interconnexion des différents éléments tels que représentés en figure 2 et dans les figures 3a à 3d précitées, l'interconnexion de la porte OU 090 et du circuit de commande de préexcitation est effectuée par l'intermédiaire d'une porte ET notée 5, laquelle reçoit sur une entrée le signal délivré par la porte OU 090 et sur une autre entrée le signal t7P délivré par le circuit 1 de commande de préexcitation. De la même manière, le circuit de commande de préexcitation
I est connecté à la porte OU 091 par l'intermédiaire d'une porte ET 6, laquelle reçoit sur une première entrée le signal délivré par le circuit de rapport cyclique de préexcitation 050 et sur une deuxième entrée le signal
CCP délivré par le circuit de commande de préexcitation 1. Les portes ET 5 et 6 précédemment citées sont connectées aux entrées de la porte OU 091 dont la sortie est reliée à une porte ET 092 recevant sur une autre entrée le signal de protection thermique ST. La porte ET 092 est reliée à l'entrée du circuit de commande et inducteur 060.

En outre, un comparateur 093 peut être prévu afin d'assurer à partir d'une détection de courant sur le circuit de commande lampe témoin 070 par rapport à une référence de 3 microampères par exemple, une commande des circuits d'amorçage 7 des sources de courant. Le comparateur 093 délivre un signal de Sortie de comparaison de la valeur du courant à une porte OU 094 recevant sur une deuxième entrée le signal de comparaison délivré par le comparateur 10 du circuit de commande de préexcitation 1. Le circuit 7 d'amorçage est constitué par des sources de courant permettant la commande des circuits d'amorçage.

On a ainsi décrit un régulateur monolithique plurifonction particulièrement performant, dans la mesure où les solutions proposées pour la mise en oeuvre des éléments constitutifs du régulateur évitent la présence de capacités importantes qui ne pourraient pas être intégrées sur un seul et même substrat de matériau semi-conducteur.

En outre, la redéfinition des fonctions du régulateur monofonction et multifonction et la réalisation de ces fonctions au moyen d'éléments totalement intégrés permettent d'une part un fonctionnement du régulateur objet de l'invention maintenu même en présence d'une coupure du circuit de lampe témoin LT qui normalement équivaut à une ouverture de la clé de contact K. Tant que le moteur du véhicule tourne, même si la clé de contact est ouverte, le régulateur continu à fonctionner.

En outre, lorsque le moteur tourne et à partir d'une certaine vitesse, le régulateur objet de l'invention se met en route spontanément sur détection d'une amplitude minimale du signal de tension phase due à la rémanence du circuit magnétique alternateur, même dans le cas ou la lampe témoin est coupée.

Claims

REVENDICATIONS

1. Régulateur monolithique plurifonction de la tension d'excitation d'un alternateur de charge de batterie pour véhicule automobile, comprenant au moins une borne (01) d'entrée de tension de batterie, une borne (02) d'entrée de phase alternateur, une borne (03) de sortie de.

- un circuit (3) de détection de défaut, recevant le signal de présence de surtension de batterie (PSB) et un signal (DRTPA) de présence défaut de régulation de tension de phase alternateur, ledit circuit (3) de détection de défaut permettant sur détection, d'une part, par ledit circuit (030) de régulation de tension de phase alternateur d'une tension de phase alternateur inférieure à une valeur critique Vr3 et, d'autre part, par ledit circuit (2) de détection de surtension d'une surtension de la tension batterie, d'engendrer un signal de commande de défaut. de régulation (CDR), ledit circuit (3) de détection de défaut délivrant ledit signal (CDR) de commande de défaut de régulation audit circuit (070) de commande de lampe témoin par l'intermédiaire d'une deuxième porte logique ET(4) recevant le signal (ST) délivré par ledit circuit (080) de protection en température, ledit circuit (1) de commande de préexcitation assurant en permanence et en particulier sur défaut du circuit de la lampe témoin (LT) un amorçage de l'inducteur (LI) de l'alternateur analogue au mode de régulation monofonction et le circuit (3) de détection de défaut permettant d'assurer une signalisation de surtension de batterie ou de défaut par rupture du circuit d'excitation analogue au mode de régulation multifonction ainsi qu'une signalisation de défaut de régulation de tension de phase alternateur analogue au mode de régulation monofonction pour constituer un régulateur plurifonction.

- un circuit (2) de détection de surtension batterie permettant suite à la détection de la valeur crête de la surtension de batterie par rapport à une valeur de référence Vr2, d'engendrer un signal de présence de surtension batterie (PSB),

- un circuit (1) de commande conditionnelle de préexcitation permettant d'engendrer un signal de commande conditionnelle d'excitation (CCP, C) pour la commande du circuit de commande inducteur sur détection d'une tension de phase alternateur supérieure à une première valeur de seuil Vrî représentative de la tension de phase alternateur induite, sur défaut par absence de préexcitation de l'inducteur de l'alternateur, par l'induction rémanente des circuits magnétiques de l'alternateur,

régulation d'excitation de l'alternateur et une borne (04) de connexion d'une lampe témoin (LT) normalement connectée en série avec la clef de contact (K) du véhicule automobile, ledit régulateur comprenant un circuit (010) d'entrée de tension batterie connecté à la borne (01) d'entrée batterie correspondante, un circuit (020) d'entrée de tension de phase alternateur connecté àla borne d'entrée (02) de tension de phase alternateur, un circuit (030) de régulation de tension de phase alternateur, un circuit (040) de commande d'excitation et un circuit (050) de rapport cyclique de préexcitation reliés au circuit (010) d'entrée de tension batterie, un circuit (060) de commande inducteur, un circuit (070) de commande de lampe témoin (LT) et un circuit (080) de protection en température, caractérisé en ce que ledit régulateur comporte en outre

2. Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit (030) de régulation de tension de phase, le circuit (1) de commande de préexcitation, le circuit (2) de détection de surtension et le circuit (3) de détection de défauts sont réalisés au moyen d'unités de traitement logiques directement intégrés sur le substrat du régulateur.

3. Régulateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit circuit (1) de commande de préexcitation comporte

- un comparateur (10) recevant une première entrée (101), ladite première tension de référence Vrl et sur une deuxième entrée (102) le signal de tension de phase alternateur délivré par ledit circuit (020) d'entrée de tension de phase alternateur,

- une première (11) et une deuxième (12). bascules bistables

connectées en cascade et recevant sur une première entrée (110,120) le

signal de sortie délivré par ledit comparateur (10), la sortie de la deuxième

(12) bascule bistable étant reliée à la deuxième entrée de la première

bascule bistable par 'l'intermédiaire d'un circuit inverseur (13) et d'une

porte ET (14) recevant sur une entrée de commande un signal d'horloge de

référence (CK), le signal délivré par la sortie de la deuxième (12) bascule

bistable et par ledit inverseur (13), signaux complémentés, constituant ledit

signal de commande conditionnelle de préexcitation (CCP,CCP).

4. Régulateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que

ledit circuit (2) de détection de surtension comporte

- un premier (21) comparateur recevant sur une première entrée

(211) ladite tension de valeur de référence Vr2 et sur une deuxième entrée

(212) le signal de tension de phase alternateur délivré par le circuit

d'entrée de tension de phase alternateur,

- un deuxième (22) comparateur recevant sur une première

entrée (221) lesdites tensions de valeur de référence Vr2 et sur une

deuxième entrée (222) le signal d'entrée de tension batterie délivré par

ledit circuit (010) d'entrée de tension batterie,

- une première porte ET(23) recevant sur deux entrées (231,232)

les signaux de sortie délivrés par lesdits comparateurs (21,22) ladite

première porte ET(23) délivrant un signal de remise à zéro (RAZ),

- une première (24) et une deuxième (25) bascule, connectées en

cascade, lesdites bascules (24,25) recevant sur une première entrée ledit

signal de remise à zéro (RAZ) délivré par la première porte ET(23), la

sortie de la deuxième bascule (25) délivrant ledit signal de présence de

surtension batterie (PSB),

- une deuxième porte ET(26) recevant sur une première entrée

(261) le signal de présence de surtension batterie (PSB) par l'intermédiaire 'd'un inverseur (27) et sur une deuxième entrée (262) le signal d'horloge' de

référence (CK).

5. Régulateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit (030) de rerégulation de tension de phase alternateur comporte

- un comparateur de tension (0301) recevant sur une première entrée une valeur de tension de référence Vr3 représentative d'une valeur critique de tension de phase alternateur en deçà de laquelle ladite tension de phase alternateur ne doit pas diminuer et sur une deuxième entrée le signal PA de tension de phase alternateur,

- un circuit bistable (0302) dont une première entrée est connectée à la sortie dudit comparateur

- un circuit différentiateur (0303) recevant un signal CK de fréquence cycle de régulation et délivrant d'une part des impulsions de déclenchement à la deuxième entrée de la bascule bistable et d'autre part un signal de début de cycle de régulation au circuit (040) de commande d'excitation,

- une porte ET(0304) recevant sur une première entrée le signal délivré par la sortie de ladite bascule bistable (0302) et sur une deuxième entrée le signal (CK) de fréquence de cycle de régulation, ladite porte

ET(0304) délivrant à sa sortie ledit signal de rerégulation de tension de phase alternateur (RTPA), le signal de présence défaut de rerégulation de tension de phase alternateur (DRTPA) étant délivré par la sortie dudit comparateur.

6. Régulateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit circuit (3) de détection de défauts comporte :

- une première porte ET(32) recevant sur une première entrée le signal de présence défaut de régulation de tension de phase alternateur (DRTPA) et sur une deuxième entrée le signal de présence de surtension batterie (PSB) ladite porte ET délivrant à sa sortie un signal de remise à zéro (RAZ), - une série de quatre bascules bistables connectées en cascade recevant sur une première entrée le signal de remise à zéro (RAZ), la sortie de la quatrième bascule (321) délivrant ledit signal de commande de défaut de régulation,

- une deuxième porte ET(34) recevant sur une première entrée ledit signal d'horloge de référence et sur une deuxième entrée le signal de commande de défaut de régulation par l'intermédiaire d'un inverseur.

7. Régulateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit (040) de commande d'excitation, le circuit (050) de rapport cyclique de préexcitation et le circuit (030) de régulation de tension de phase sont reliés au circuit de commande inducteur par l'intermédiaire de portes logiques OU (090,091) et d'une première porte logique ET (092) connectée à la sortie de ladite porte OU (091) et recevant le signal délivré par le circuit (080) de protection en température.