EP0921306B1 - Dispositif pour la commande d'un démarreur de véhicule automobile - Google Patents
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
- F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
- F02N11/087—Details of the switching means in starting circuits, e.g. relays or electronic switches
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- F02N11/10—Safety devices
Definitions
- the present invention relates to devices for the control of a motor vehicle starter.
- the invention relates to starter control devices, which have management resources which are permanently under tension.
- FIG. 1 An example of such a device is illustrated on Figure 1, on which we referenced by M the motor electric starter of a motor vehicle and by l the power contactor which controls the supply of this engine M.
- This electric motor M is mounted between ground and a + BAT terminal at the supply voltage of the drums.
- the power contactor l consists of a relay which includes a contact K, which is interposed between the power supply terminal + BAT and the motor M, as well as a winding B with one or more windings.
- This coil B is mounted, between the + BAT terminal and the ground, in series with a controlled switch T1.
- This switch T1 is for example a transistor of the type MOSFET, the grid of which is voltage-controlled by a management unit 2 by its terminal S.
- the management unit 2 is supplied by a link independent of that on which is the start switch 3. It for this purpose has a supply input "Va" which is directly connected to the + Bat terminal.
- said management unit 2 is constantly under tension and that's why it incorporates usually a standby system, not shown, which limits consumption electronic when the vehicle is not operating and this prevents too rapid discharge of the battery.
- the operation is as follows.
- the start switch 3 is closed, for example by activation of the ignition key, the standby system is inhibited and management unit 2 takes over all of its functionality. If the different functions of starter protection do not detect any anomaly, the management unit 2 unlocks the transistor "T1", so as to allow the supply of the winding B of the contactor l. The motor M is then supplied.
- management unit 2 detects engine start thermal, transistor T1 is blocked and the starter returns to rest. After a specified time, the system returns to the standby state.
- An object of the invention is to overcome these disadvantages.
- the invention provides a device for the control of a motor vehicle starter with a management unit which is permanently energized and an input of which is connected to a start command, said management unit commanding the starter electric motor supply in function in particular of the signal it receives on said entrance, characterized in that it further comprises additional means which prevent the command of the supply of the electric motor by said unit of management if the signal received by said unit on its input connected to the controller does not match so effective at a start command signal.
- the invention also relates to a starter for motor vehicle comprising a control device of the aforementioned type.
- these means 4 make it possible to do not impose a high voltage on the gate of transistor T1 closing only if both the control voltage generated by the management unit 2 on its output "s" and the voltage on its input “e” are at a high level. This makes it possible to verify that the startup is indeed voluntary.
- these means 4 include a logic gate "N" of the NAND type (NAND according to Anglo-Saxon terminology commonly employed) which receives respectively the input voltages on input “e” and output “s” of the unit 2.
- the output of this door N controls the base of a bipolar transistor T2 of the npn type, the collector is connected to the gate of transistor T1 and of which the transmitter is connected to ground.
- the means 4 do not allow polarization positive of the gate of transistor T1 only if the start switch is closed.
- a resistor R is also mounted between the output "s" and the gate of transistor T1, so that gate N actually receives the input voltage generated on the output "s", even if T2 is on.
- the means 4 do not include a carries NAND, but an inverter type I mounting, which is mounted between the input “e” of unit 2 and the base of the transistor T2.
- This inverter mounting I maintains the grid of T1 at level 0 as long as the start switch 3 is open, regardless of the voltage level of the exits".
- management unit 2 is not controlled by the start switch, but by control signals transmitted to it by another unit of management which manages for example anti-theft security and engine control.
- FIG. 4 A variant in this sense has been illustrated on the FIG. 4, in which a motor M of starter, as well as a control device which behaves, in the same way as those of the figures previous, a contactor 1 which includes a contact power K and a winding B, a switch T1 which controls the supply of winding B and a management 2 which controls the switch T1.
- Said management unit 2 is itself controlled by a second management unit 5, which transmits to it the start order in the form of a coded signal.
- the control device also includes means 4 which do not allow the positive polarization of the gate of transistor T1 only if the start order is actually sent by unit 5, i.e. if the voltage on input "e" is at its high level.
- these means are of the type described with reference to the figure 3. They include an inverter mounting I receiving on its input the voltage injected on the input "e” by the decoder 6. The output voltage of this circuit inverter I controls the base of a bipolar transistor T2 npn type, whose transmitter is connected to ground and whose the collector is connected to the gate of transistor T1.
- the status of the decoder output is linked to a inverter "I" as described in variant 1.
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- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Description
La présente invention est relative aux dispositifs
pour la commande d'un démarreur de véhicule automobile.
Plus particulièrement, l'invention concerne les
dispositifs de commande de démarreur, qui présentent des
moyens de gestion qui sont en permanence sous tension.
Un exemple de dispositif de ce type est illustré sur
la figure 1, sur laquelle on a référencé par M le moteur
électrique d'un démarreur de véhicule automobile et par l
le contacteur de puissance qui commande l'alimentation de
ce moteur M.
Ce moteur électrique M est monté entre la masse et
une borne + BAT à la tension d'alimentation de la
batterie.
Le contacteur de puissance l est constitué par un
relais qui comprend un contact K, qui est interposé entre
la borne d'alimentation +BAT et le moteur M, ainsi qu'un
bobinage B à un ou plusieurs enroulements.
Ce bobinage B est monté, entre la borne +BAT et la
masse, en série avec un interrupteur commandé T1. Cet
interrupteur T1 est par exemple un transistor de type
MOSFET, dont la grille est commandée en tension par une
unité de gestion 2 par sa borne S.
Cette unité de gestion 2 est généralement constituée
par un microprocesseur dont une entrée analogique e est
reliée à la borne +Bat par l'interrupteur de démarrage 3
du véhicule. Elle assure différentes fonctions :
- analyse de l'état ouvert ou fermé de l'interrupteur de démarrage 3 et gestion de la séquence d'alimentation du moteur M en fonction de cette information ;
- arrêt automatique du démarreur lorsque le moteur thermique est démarré ;
- protection du démarreur contre d'éventuelles surcharges ou fausses manoeuvre.
Dans le montage de la figure 1, l'unité de gestion 2
est alimentée par une liaison indépendante de celle sur
laquelle se trouve l'interrupteur de démarrage 3. Elle
présente à cet effet une entrée d'alimentation « Va » qui
est directement reliée à la borne +Bat.
Par conséquent, ladite unité de gestion 2 est
constamment sous tension et c'est pourquoi elle intègre
habituellement un système de mise en veille, non
représenté, qui permet de limiter la consommation
électronique lorsque le véhicule ne fonctionne pas et
évite ainsi une décharge trop rapide de la batterie.
Le fonctionnement est le suivant. Lorsque
l'interrupteur de démarrage 3 est fermé, par exemple par
l'actionnement de la clé de contact, le système de veille
est inhibé et l'unité de gestion 2 reprend l'ensemble de
ses fonctionnalités. Si les différentes fonctions de
protection du démarreur ne décèlent aucune anomalie,
l'unité de gestion 2 débloque le transistor "T1", de
façon à permettre l'alimentation du bobinage B du
contacteur l. Le moteur M est alors alimenté. Lorsque
l'unité de gestion 2 détecte le démarrage du moteur
thermique, le transistor T1 se bloque et le démarreur
revient au repos. Après un temps déterminé, le système
revient à l'état de veille.
Toutefois, les structures de ce type présentent
plusieurs inconvénients. Notamment, il peut arriver que
des signaux parasites ou une défaillance quelconque de
l'électronique de l'unité de gestion 2 déclenchent
intempestivement la fermeture de l'interrupteur T1.
Cet événement, bien que rare, entraíne des risques
importants. Notamment, si le véhicule est à l'arrêt et
qu'une vitesse est enclenchée, le véhicule, entraíné par
le démarreur, se déplacera de lui-même ; ou encore, si le
frein à main est serré ou si aucune vitesse n'est
enclenchée, le démarreur peut fonctionner jusqu'à
destruction et il y a un risque que les échauffements
excessifs qui pourraient en résulter causent un début
d'incendie sur le véhicule.
Un but de l'invention est de pallier ces
inconvénients.
A cet effet, l'invention propose un dispositif pour
la commande d'un démarreur de véhicule automobile
comportant une unité de gestion qui est en permanence
sous tension et dont une entrée est reliée à un organe de
commande de démarrage, ladite unité de gestion commandant
l'alimentation du moteur électrique du démarreur en
fonction notamment du signal qu'elle reçoit sur ladite
entrée, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des
moyens complémentaires qui empêchent la commande de
l'alimentation du moteur électrique par ladite unité de
gestion si le signal reçu par ladite unité sur son entrée
reliée à l'organe de commande ne correspond pas de façon
effective à un signal de commande de démarrage.
Ce dispositif est avantageusement complété par les
différentes caractéristiques suivantes prises seules ou
selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles :
- l'unité de gestion reçoit sur son entrée qui est reliée à l'organe de commande une tension qui selon que le démarrage est commandé ou non par ledit organe est à un niveau haut ou à un niveau bas et les moyens complémentaires comportent des moyens qui n'autorisent la commande de l'alimentation du moteur électrique par ladite unité de gestion que si la tension sur ladite entrée est à son niveau qui correspond à la commande du démarrage par l'organe de commande ;
- l'unité de gestion génère une tension de sortie dont le niveau commande un interrupteur qui lui-même commande l'alimentation du moteur électrique du démarreur, les moyens complémentaires maintenant la tension de commande dudit interrupteur à un niveau empêchant l'alimentation du moteur électrique lorsque la tension sur l'entrée de l'unité de gestion est à un niveau qui correspond à l'absence de commande de démarrage par l'organe de commande.
- les moyens complémentaires comportent des moyens de type à porte(s) logique(s) qui reçoivent en entrée la tension en entrée de l'unité de gestion et la tension de commande en sortie de celle-ci ;
- la tension en entrée de l'unité de gestion est à un niveau haut lors d'une commande de démarrage par l'organe de commande, l'interrupteur qui commande l'alimentation du moteur électrique étant fermé lorsque sa tension de commande est à un niveau haut, les moyens complémentaires comportant une porte logique NON ET qui reçoit en entrée la tension en entrée de l'unité de gestion et la tension de commande en sortie de celle-ci, la tension en sortie de ladite porte commandant la base d'un transistor qui est monté entre la masse et un point qui est également relié à la sortie de l'unité de gestion et dont la tension commande l'interrupteur ;
- des moyens résistifs sont interposés entre ledit point de commande de l'interrupteur et la sortie de l'unité de gestion ;
- la tension en entrée de l'unité de gestion est à un niveau haut lors d'une commande de démarrage par l'organe de commande, l'interrupteur qui commande l'alimentation du moteur électrique étant fermé lorsque sa tension de commande est à un niveau haut, les moyens complémentaires comportant un montage inverseur qui reçoit en entrée la tension en entrée de l'unité de gestion et dont la tension de sortie commande la base d'un transistor qui est monté entre la masse et un point qui est également relié à la sortie de l'unité de gestion et dont la tension commande l'interrupteur ;
- l'organe de commande est un interrupteur de démarrage ;
- l'organe de commande est constitué par une deuxième unité de gestion qui transmet à la première unité de gestion un ordre de démarrage sous la forme d'un signal codé et ledit dispositif comporte des moyens de décodage qui sont interposés entre l'entrée de la première unité de gestion et la deuxième unité de gestion et qui transforment ce signal codé en un signal de tension.
L'invention concerne également un démarreur de
véhicule automobile comportant un dispositif de commande
du type précité.
D'autres caractéristiques et avantages de
l'invention ressortiront encore de la description qui
suit qui est purement illustrative et non limitative et
qui doit être lue en regard des dessins annexés sur
lesquels :
- la figure 1, déjà analysée, est une représentation schématique d'un dispositif de commande de démarreur conforme à un art antérieur connu ;
- les figures 2 à 4 sont des représentations semblables à celle de la figure 1 illustrant trois modes de réalisations possibles conformes à l'invention.
Le dispositif de commande illustré sur la figure 2
comporte, de la même façon que celui de la figure 1 :
- un contacteur 1 qui comprend un contact de puissance K et un bobinage B,
- un interrupteur T1 qui commande l'alimentation du bobinage B,
- une unité de gestion 2 qui commande l'interrupteur T1.
Il diffère principalement de celui qui a été décrit
en référence à la figure 1 par le fait qu'il comporte des
moyens 4 qui permettent d'empêcher la commande de la
fermeture de l'interrupteur T1, lorsque l'interrupteur de
démarrage 3 n'est pas fermé.
Plus précisément, ces moyens 4 permettent de
n'imposer à la grille du transistor T1 une tension haute
de fermeture que si à la fois la tension de commande
générée par l'unité de gestion 2 sur sa sortie « s » et
la tension sur son entrée « e » sont à un niveau haut.
Ceci permet de vérifier que le démarrage est bien
volontaire.
Dans l'exemple illustré sur cette figure 2, ces
moyens 4 comportent une porte logique "N" du type NON ET
(NAND selon la terminologie anglo-saxonne couramment
employée) qui reçoit respectivement en entrée les
tensions sur l'entrée « e » et la sortie « s» de l'unité
de gestion 2. La sortie de cette porte N commande la base
d'un transistor bipolaire T2 de type npn, dont le
collecteur est relié à la grille du transistor T1 et dont
l'émetteur est relié à la masse.
C'est seulement dans le cas où la tension d'entrée
"e" et la tension de sortie "S" sont au niveau haut que
le transistor T2 se débloque, ce qui permet la
polarisation de la grille du transistor de puissance T1.
Dans tous les autres cas, T2 est passant, ce qui
maintient T1 à l'état bloqué.
Ainsi, les moyens 4 n'autorisent la polarisation
positive de la grille du transistor T1 que si
l'interrupteur de démarrage est fermé.
Une résistance R est par ailleurs montée entre la
sortie « s » et la grille du transistor T1, de sorte que
la porte N reçoit effectivement en entrée la tension
générée sur la sortie "s", même si T2 est passant.
D'autres variantes de réalisation sont bien entendu
envisageables.
Notamment, dans la variante de réalisation illustrée
sur la figure 3, les moyens 4 comportent non pas une
porte NON ET, mais un montage I de type inverseur, qui
est monté entre l'entrée « e » de l'unité 2 et la base du
transistor T2.
Ce montage inverseur I maintient la grille de T1 au
niveau 0 tant que l'interrupteur de démarrage 3 est
ouvert, ceci quel que soit le niveau de la tension de la
sortie "s".
Quand l'interrupteur de démarrage 3 est fermé, la
sortie dudit montage inverseur I passe à l'état bas, de
sorte que le transistor T2 est alors bloqué. La grille du
transistor T1 est alors commandée par la tension sur la
sortie « s » de l'unité 2.
Par ailleurs, on notera que l'invention s'applique
également aux cas où l'unité de gestion 2 n'est pas
commandée par l'interrupteur de démarrage, mais par des
signaux de commande que lui transmet une autre unité de
gestion qui gère par exemple la sécurité antivol et le
contrôle moteur.
Une variante en ce sens a été illustrée sur la
figure 4, sur laquelle on a représenté un moteur M de
démarreur, ainsi qu'un dispositif de commande qui
comporte, de la même façon que ceux des figures
précédentes, un contacteur 1 qui comprend un contact de
puissance K et un bobinage B, un interrupteur T1 qui
commande l'alimentation du bobinage B et une unité de
gestion 2 qui commande l'interrupteur T1.
Ladite unité de gestion 2 est elle-même commandée
par une deuxième unité de gestion 5, qui lui transmet
l'ordre de démarrage sous la forme d'un signal codé.
Il est à cet effet prévu en aval de l'unité 2 des
moyens de décodage 6 qui envoient sur une entrée « e » de
l'unité 2 une tension qui est au niveau bas tant que le
signal correspondant à l'ordre de démarrage n'est pas
reçu et qui est, sinon, à un niveau haut. Ces moyens de
décodage 6 sont de préférence suffisamment évolués pour
permettre le cas échéant un diagnostique d'erreur sur les
signaux transmis par l'unité 5.
Le dispositif de commande comporte également des
moyens 4 qui n'autorisent la polarisation positive de la
grille du transistor T1 que si l'ordre de démarrage est
effectivement envoyé par l'unité 5, c'est à dire si la
tension sur l'entrée « e » est à son niveau haut.
Dans l'exemple illustré sur cette figure 4, ces
moyens sont du type de ceux décrits en référence à la
figure 3. Ils comportent un montage inverseur I recevant
sur son entrée la tension injectée sur l'entrée « e » par
le décodeur 6. La tension de sortie de ce montage
inverseur I commande la base d'un transistor bipolaire T2
de type npn, dont l'émetteur est relié à la masse et dont
le collecteur est relié à la grille du transistor T1.
L'état de la sortie du décodeur est relié à un
inverseur "I" comme décrit en variante 1.
Claims (10)
- Dispositif pour la commande d'un démarreur de véhicule automobile comportant une unité de gestion (2) qui est en permanence sous tension et dont une entrée est reliée à un organe de commande (3, 5) de démarrage, ladite unité de gestion (2) commandant l'alimentation du moteur électrique du démarreur en fonction notamment du signal qu'elle reçoit sur ladite entrée, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens complémentaires (4) qui empêchent la commande de l'alimentation du moteur électrique par ladite unité de gestion (2) si le signal reçu par ladite unité sur son entrée reliée à l'organe de commande (3, 5) ne correspond pas de façon effective à un signal de commande de démarrage.
- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de gestion (2) reçoit sur son entrée qui est reliée à l'organe de commande (3, 5) une tension qui selon que le démarrage est commandé ou non par ledit organe est à un niveau haut ou à un niveau bas et en ce que les moyens complémentaires (4) comportent des moyens qui n'autorisent la commande de l'alimentation du moteur électrique par ladite unité de gestion (2) que si la tension sur ladite entrée est à son niveau qui correspond à la commande du démarrage par l'organe de commande (3, 5).
- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'unité de gestion (2) génère une tension de sortie dont le niveau commande un interrupteur (T1) qui lui-même commande l'alimentation du moteur électrique (M) du démarreur, les moyens complémentaires (4) maintenant la tension de commande dudit interrupteur à un niveau empêchant l'alimentation du moteur électrique lorsque la tension sur l'entrée de l'unité de gestion (2) est à un niveau qui correspond à l'absence de commande de démarrage par l'organe de commande (3, 5).
- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens complémentaires (4) comportent des moyens de type à porte(s) logique(s) qui reçoivent en entrée la tension en entrée de l'unité de gestion (2) et la tension de commande en sortie de celle-ci.
- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tension en entrée de l'unité de gestion (2) est à un niveau haut lors d'une commande de démarrage par l'organe de commande (3, 5), l'interrupteur qui commande l'alimentation du moteur électrique étant fermé lorsque sa tension de commande est à un niveau haut, les moyens complémentaires (4) comportant une porte logique NON ET qui reçoit en entrée la tension en entrée de l'unité de gestion (2) et la tension de commande en sortie de celle-ci, la tension en sortie de ladite porte commandant la base d'un transistor qui est monté entre la masse et un point qui est également relié à la sortie de l'unité de gestion (2) et dont la tension commande l'interrupteur.
- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que des moyens résistifs (R) sont interposés entre ledit point de commande de l'interrupteur et la sortie de l'unité de gestion.
- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tension en entrée de l'unité de gestion (2) est à un niveau haut lors d'une commande de démarrage par l'organe de commande (3, 5), l'interrupteur qui commande l'alimentation du moteur électrique étant fermé lorsque sa tension de commande est à un niveau haut, les moyens complémentaires (4) comportant un montage inverseur (I) qui reçoit en entrée la tension en entrée de l'unité de gestion (2) et dont la tension de sortie commande la base d'un transistor (T2) qui est monté entre la masse et un point qui est également relié à la sortie de l'unité de gestion (2) et dont la tension commande l'interrupteur (T1).
- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de commande (3, 5) est un interrupteur de démarrage (3).
- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de commande (3, 5) est constitué par une deuxième unité de gestion (5)qui transmet à la première unité de gestion (2) un ordre de démarrage sous la forme d'un signal codé et en ce que ledit dispositif comporte des moyens de décodage (6) qui sont interposés entre l'entrée de la première unité de gestion (5)et la deuxième unité de gestion (2) et qui transforment ce signal codé en un signal de tension.
- Démarreur de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de commande selon l'une des revendications précédentes.
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