EP0864745B1 - Dispositif pour la commande d'un contacteur de démarreur de véhicule automobile - Google Patents
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- EP0864745B1 EP0864745B1 EP98400554A EP98400554A EP0864745B1 EP 0864745 B1 EP0864745 B1 EP 0864745B1 EP 98400554 A EP98400554 A EP 98400554A EP 98400554 A EP98400554 A EP 98400554A EP 0864745 B1 EP0864745 B1 EP 0864745B1
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- F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
- F02N2200/04—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the starter motor
- F02N2200/043—Starter voltage
Definitions
- the present invention relates to devices for controlling a vehicle starter switch automobile.
- Document US Pat. No. 5,345,901 describes a device for controlling a motor vehicle starter switch.
- the contactor comprises a power contact which controls the electrical supply to the starter and two coils which control the movement of the contact.
- One of the coils is mounted between the battery voltage supply terminal and the electric motor.
- the device further includes a microprocessor for managing the starter control, as well as a relay which controls the supply of the coils. This microprocessor controls the opening of the relay when the voltage V A -V B between the two fixed points of the contact is greater than a threshold ⁇ V REF .
- a starter D which includes an electric motor M mounted between a terminal B + power supply to battery voltage and ground.
- Electric motor supply is controlled by a contactor 1 mounted between said terminal B + and the motor M.
- This contactor 1 is a relay which includes a plunger core (not shown) actuated by a winding call 2 and a holding coil 3 for pushing and maintain a power contact in the closed position 1a.
- the call winding 2 is mounted between the end of the motor M which is opposite to the ground and the winding 3, said coil 3 being connected to ground by its end opposite.
- the coils 2 and 3 are connected to the source of a transistor 4 whose drain is connected to terminal B +, via the ignition key switch 6.
- this transistor 4 is controlled, for example in all or nothing, by a microprocessor 5 - also connected to the supply terminal B + - which injects a voltage of control on the gate of transistor 4.
- This microprocessor 5 is for example, as illustrated in FIG. 1, integrated with relay 1 and transistor 4 inside of the starter casing. It can also be located outside the starter, anywhere in the vehicle.
- the call coil 2 is chosen with very resistance lower than that of the holding coil 3.
- the resistance of electric motor M when stopped negligible compared to the resistance of the windings 2 and 3, the intensity which passes through said transistor 4 is maximum as long as contactor 1 is not closed. This produces a significant and rapid heating of the transistor 4.
- the transistor 4 feeding only the coil of maintenance 3, whose current consumption is low, the heating of said transistor 4 is considerably reduced.
- the transistor 4 is then very quickly destroyed by excessive heating.
- An object of the invention is to overcome this disadvantage.
- the invention also relates to a device for control of the power supply of a vehicle starter automobile which comprises a contactor comprising a power contact which controls the motor supply starter motor and at least one coil which controls the movement of said contact, characterized in that that it further comprises a device for controlling contactor of the aforementioned type.
- the starter illustrated in Figure 2 has a structure similar to that illustrated in FIG. 1 and additionally has a connection 8 between point 7 on the one hand common to motor M and to coil 2 and on the other hand a analog / digital converter at input of microprocessor 5.
- This link 8 injects the audit voltage point 7 in the microprocessor 5.
- the microprocessor 5 determines the value U of the voltage at point 7 (step 11) and compares this value with a threshold value U 0 data (test 12).
- the threshold value U 0 is chosen so as to be characteristic of the appearance of a positive voltage at point 7, appearance which is due to the passage of a current in the call coil 2 and through the motor M.
- U 0 is for example advantageously between 1 and 8 Volts.
- the time T 1 is chosen to be greater than the time T o which normally elapses between the closing of the contact switch 6 of the vehicle and the closing of the power contact 1a.
- This time T o is usually between 20 and 200 milliseconds.
- the microprocessor 5 controls the blocking of the transistor 4 by delivering to the gate thereof a zero voltage (step 13).
- T 1 having been suitably chosen, such a command makes it possible to interrupt the starting process before the heating of transistor 4 has become too great and deteriorates said transistor 4.
- step 14 the microprocessor 5 continues the starting process (step 14).
- the invention would apply from the same way in the event that the current control that realizes the transistor would not be an all or nothing type but progressive, the relay may then not include only one coil instead of a call coil and a holding coil.
- the device for electronic starter control shown in figure 1 has the advantage of being of the "autonomous" type, that is to say not to require any other electrical connection than those used by conventional starters not electronic, namely a control cable allowing the connection with the vehicle's contact switch, a power supply cable connected to a terminal such as the positive terminal of the battery, and a return to ground by the carcass of the starter.
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Description
La présente invention est relative aux dispositifs
pour la commande d'un contacteur de démarreur de véhicule
automobile.
Le document US 5 345 901 décrit un dispositif
pour la commande d'un contacteur de démarreur de véhicule
automobile. Le contacteur comprend un contact de
puissance qui commande l'alimentation électrique du
démarreur et deux bobines qui commandent le déplacement
du contact. L'une des bobines est montée entre la borne
d'alimentation à la tension de la batterie et le moteur
électrique. Le dispositif comprend en outre un
microprocesseur pour la gestion de la commande du
démarreur, ainsi qu'un relais qui commande l'alimentation
des bobines. Ce microprocesseur commande l'ouverture du
relais lorsque la tension VA-VB entre les deux points
fixes du contact est supérieure à un seuil ΔVREF.
On a illustré sur la figure 1 un démarreur D, qui
comporte un moteur électrique M monté entre une borne B+
d'alimentation à la tension de la batterie et la masse.
L'alimentation du moteur électrique est commandée
par un contacteur 1 monté entre ladite borne B+ et le
moteur M.
Ce contacteur 1 est un relais qui comporte un
noyau plongeur (non représenté) actionné par un bobinage
d'appel 2 et un bobinage de maintien 3 pour pousser et
maintenir en position de fermeture un contact de puissance
1a.
Le bobinage d'appel 2 est monté entre l'extrémité
du moteur M qui est opposée à la masse et le bobinage 3,
ledit bobinage 3 étant relié à la masse par son extrémité
opposée.
A leur extrémité commune, les bobinages 2 et 3
sont reliés à la source d'un transistor 4 dont le drain
est relié à la borne B+, par l'intermédiaire de
l'interrupteur de clé de contact 6.
ce transistor 4 est commandé, par exemple en tout
ou rien, par un microprocesseur 5 - également relié à la
borne d'alimentation B+ - qui injecte une tension de
commande sur la grille du transistor 4. Ce microprocesseur
5 est par exemple, ainsi qu'illustré sur la figure 1,
intégré avec le relais 1 et le transistor 4 à l'intérieur
de la carcasse du démarreur. Il peut également être
disposé hors du démarreur, en un endroit quelconque du
véhicule.
Lorsque ledit transistor 4 devient passant, la
bobine d'appel 2 et la bobine de maintien 3 sont
alimentées simultanément.
Pour permettre une force d'appel importante, la
bobine d'appel 2 est choisie avec une résistance très
inférieure à celle de la bobine de maintien 3. La
résistance du moteur électrique M à l'arrêt étant
négligeable par rapport à la résistance des bobinages 2 et
3, l'intensité qui passe dans ledit transistor 4 est
maximale tant que le contacteur 1 n'est pas fermé. Ceci
produit un échauffement important et rapide du transistor
4.
Les forces développées par les bobines 2 et 3 du
contacteur mettent en mouvement le noyau plongeur qui, en
fin de course, ferme le contact de puissance 1a.
Le point - référencé par 7 - entre la bobine 2, le
moteur M et le contact la se trouve alors porté au
potentiel du B+. La bobine 2 ne consomme alors
pratiquement plus de courant puisque ses deux extrémités
sont très voisines de la tension d'alimentation de la
borne B+.
Le transistor 4 n'alimentant plus que la bobine de
maintien 3, dont la consommation en courant est faible,
l'échauffement dudit transistor 4 se trouve
considérablement réduit.
Toutefois, il peut arriver, par exemple du fait de
la présence de particules de matières isolantes sur les
faces du contact la ou encore du fait d'un blocage
mécanique de certains composants du relais, que le contact
de puissance la soit empêché de se fermer convenablement.
Le bobinage 2 reste alors constamment alimenté par le
transistor 4, puisque son extrémité qui est reliée au
moteur M (point 7) reste à un potentiel voisin de celui de
la masse.
Le transistor 4 est alors très rapidement détruit
par un échauffement excessif.
Un but de l'invention est de pallier cet
inconvénient.
Conformément à l'invention, ce problème est
résolu par la partie caractérisante de la
revendication 1.
Un tel dispositif est avantageusement complété par
les différentes caractéristiques suivantes prises seules
ou selon toutes leurs combinaisons possibles :
- l'unité de gestion est un microprocesseur qui reçoit sur une entrée un convertisseur analogique/numérique, la tension audit point entre ladite bobine et ledit moteur électrique.
- le transistor est commandé par l'unité de gestion de façon tout ou rien ;
- l'unité de gestion commande le transistor de façon à réaliser une alimentation progressive de la ou des bobines du contacteur.
L'invention concerne également un dispositif pour
la commande de l'alimentation d'un démarreur de véhicule
automobile qui comprend un contacteur comportant un
contact de puissance qui commande l'alimentation du moteur
électrique du démarreur et au moins une bobine qui
commande le déplacement dudit contact, caractérisé en ce
qu'il comporte en outre un dispositif de commande de
contacteur du type précité.
Elle concerne en outre un démarreur qui intègre un
tel dispositif de commande.
D'autres caractéristiques et avantages de
l'invention ressortiront encore de la description qui
suit. Cette description est purement illustrative et non
limitative. Elle doit être lue en regard des dessins
annexés sur lesquels :
- la figure 1, déjà analysée, représente schématiquement un démarreur comportant un dispositif de commande électronisé ;
- la figure 2 est une représentation semblable à celle de la figure 1 pour un démarreur comportant un dispositif de commande conforme à un mode de réalisation possible de l'invention ;
- la figure 3 est un organigramme qui illustre différentes étapes mises en oeuvre par le microprocesseur du dispositif de la figure 2.
Le démarreur illustré sur la figure 2 comporte une
structure analogue à celle illustrée sur la figure 1 et
comporte en plus une liaison 8 entre d'une part le point 7
commun au moteur M et à la bobine 2 et d'autre part un
convertisseur analogique/numérique en entrée du
microprocesseur 5.
Cette liaison 8 permet d'injecter la tension audit
point 7 dans le microprocesseur 5.
Le fonctionnement du microprocesseur 5 est le
suivant.
Lorsqu'il détecte l'apparition d'une tension sur
son entrée qui est reliée à la borne B+ - c'est-à-dire
lorsqu'il détecte la fermeture de l'interrupteur 6 de
contact du véhicule par le conducteur - le microprocesseur
5 injecte sur la grille du transistor 4 une tension qui
ferme ledit transistor 4 (étape 10 sur la figure 3). Les
bobines d'appel et de maintien 2 et 3 sont alors
alimentées.
A l'issue d'un temps T1 déterminé à partir de la
fermeture de l'interrupteur de contact 6, le
microprocesseur 5 détermine la valeur U de la tension au
point 7 (étape 11) et compare cette valeur à une valeur
seuil U0 donnée (test 12).
La valeur seuil U0 est choisie de façon à être
caractéristique de l'apparition d'une tension positive au
point 7, apparition qui est due au passage d'un courant
dans la bobine d'appel 2 et à travers le moteur M.
La valeur de U0 est par exemple avantageusement
comprise entre 1 et 8 Volts.
Le temps T1 est quant à lui choisi supérieur au
temps To qui s'écoule normalement entre la fermeture de
l'interrupteur de contact 6 du véhicule et la fermeture du
contact de puissance 1a. Ce temps To est habituellement
compris entre 20 et 200 millisecondes.
Si la tension mesurée au temps T1 n'est pas
supérieure à cette valeur U0, le microprocesseur 5
commande le blocage du transistor 4 en délivrant à la
grille de celui-ci une tension nulle (étape 13).
Le fait que la tension au point 7 n'a pas atteint
la valeur seuil U0 signifie en effet que le contact de
puissance la n'est pas fermé, alors qu'il devrait l'être.
T1 ayant été convenablement choisi, une telle
commande permet d'interrompre le processus de démarrage
avant que l'échauffement du transistor 4 ne soit devenu
trop important et ne détériore ledit transistor 4.
Bien entendu, si au contraire, à l'issue du temps
T1, la tension au point 7 devient supérieure à U0, le
microprocesseur 5 poursuit le processus de démarrage
(étape 14).
Bien entendu, l'invention s'appliquerait de la
même façon dans le cas où la commande de courant que
réalise le transistor serait non pas de type tout ou rien
mais progressive, le relais pouvant alors ne comporter
qu'une seule bobine à la place d'une bobine d'appel et
d'une bobine de maintien.
Par ailleurs, on notera que le dispositif de
commande électronique de démarreur illustré sur la figure
1 présente l'avantage d'être de type "autonome", c'est-à-dire
de ne nécessiter aucune autre liaison électrique que
celles utilisées par les démarreurs conventionnels non
électronisés, à savoir un câble de commande permettant la
liaison avec l'interrupteur de contact du véhicule, un
câble d'alimentation de puissance relié à une borne
d'alimentation, telle que la borne positive de la
batterie, et un retour à la masse par la carcasse du
démarreur.
Claims (7)
- Dispositif pour la commande d'un contacteur de démarreur de véhicule automobile, ledit contacteur (1) comportant un contact de puissance (1a) qui commande l'alimentation du moteur électrique du démarreur et au moins une bobine (2, 3) qui commande le déplacement dudit contact, une des bobines (2, 3) dudit contacteur (1) étant montée entre la borne d'alimentation à la tension de la batterie et le moteur électrique (M), ledit dispositif comportant une unité (5) pour la gestion de la commande du démarreur (D), ainsi qu'un élément de commande (4), contrôlé par ladite unité de gestion (5), qui commande l'alimentation de la ou des bobines (2, 3) du contacteur (1), caractérisé en ce que l'élément de commande (4) est transistor et l'unité de gestion (5) comporte des moyens pour commander le blocage du transistor (4) lorsque, à l'issue d'un temps prédéterminé après la fermeture de l'interrupteur de contact (6) du véhicule, la tension en un point donné entre la bobine et le moteur n'est pas supérieure à un seuil prédéterminé (U0).
- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de gestion (5) est un microprocesseur et en ce que ce microprocesseur reçoit sur une entrée un convertisseur analogique/numérique, la tension audit point entre ladite bobine (2, 3) et ledit moteur électrique (M).
- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le transistor (4) est commandé par l'unité de gestion (5) de façon tout ou rien.
- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'unité de gestion (5) commande le transistor (4) de façon à réaliser une alimentation progressive de la ou des bobines du contacteur (1).
- Dispositif pour la commande de l'alimentation d'un démarreur (D) de véhicule automobile qui comprend un contacteur (1) comportant un contact de puissance qui commande l'alimentation du moteur électrique du démarreur et au moins une bobine (2, 3) qui commande le déplacement dudit contact, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de commande de contacteur (1) selon l'une des revendications précédentes.
- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le contacteur (1) comporte une bobine d'appel (2) et une bobine de maintien (3).
- Démarreur de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il intègre un dispositif de commande d'alimentation selon la revendication 5.
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