EP1316722A1 - Circuit de commande électronique d'un démarreur de véhicule automobile - Google Patents
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- EP1316722A1 EP1316722A1 EP02292919A EP02292919A EP1316722A1 EP 1316722 A1 EP1316722 A1 EP 1316722A1 EP 02292919 A EP02292919 A EP 02292919A EP 02292919 A EP02292919 A EP 02292919A EP 1316722 A1 EP1316722 A1 EP 1316722A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- 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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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
- F02N11/10—Safety devices
Definitions
- the invention relates to a control circuit motor vehicle starter electronics.
- Such a starter comprises a rotary electric motor connected to a output shaft equipped with a launcher with a hub and a pinion mobile intended to cooperate with a starting gear ring to start the internal combustion engine of the motor vehicle.
- the pinion is generally mounted at sliding on the output shaft between a rest position, in which it is disengaged from the ring gear, and a active working position in which it meshes with said crown, which is rigidly linked in rotation or elastic to the crankshaft of the vehicle engine.
- the output shaft is confused with the output shaft of the electric motor.
- a planetary gear reducer is arranged between these two shafts output (see figure 1 of document FR A 2 795 884).
- the electric motor is associated with an electromagnet contactor arranged above the engine and comprising a coil actuation of a movable core capable of acting on a contact of power to close this one and electrically supply the electric motor.
- This contactor has a dual function supply of electric motor with current and displacement of the movable pinion between the two rest and working positions.
- the movable core is mechanically connected by a lever, such that a fork, to the launcher comprising a free wheel, in variant a conical clutch described for example in the document FR A 2 826 696, inserted axially between the pinion and the hub of the launcher.
- the lever is pivotally mounted and the hub of the launcher is internally provided with helical splines in taken with complementary teeth carried by the shaft of exit.
- the launcher and pinion assembly is thus animated by a helical movement when moving the lever to come in taken with the starter gear.
- the excitement of contactor is controlled by actuation of the ignition key, which closes the electrical circuit to the battery.
- an electronic control device for a electromagnetic starter contactor CT has a well known manner a management unit G formed by a microcontroller cooperating with an electronic switch, by example a transistor T1 of the MOSFET type, electrically connected in series with the contactor actuating coil L electromagnetic CT.
- a freewheeling diode D2 is connected in parallel to the terminals of the coil L, the cathode being connected to the positive pole of battery B, and the anode to transistor T1.
- Management unit G controls the grid of the transistor T1 in pulse mode, for example by modulation of PWM pulse width, allowing a variation of the duty cycle of control pulses to adjust current effective in coil L of contactor CT depending on different parameters.
- the management unit G is also used to manage other functions, including automatic starter stop after starting, overcurrent protection, over overheating in the event of repeated starting attempts, and the start-up protection during false operations. She is either integrated in the starter, or housed outside the starter in a specific case. Such a device is described in the document FR-A-2 770 349.
- the object of the invention is to provide a circuit for electronic control of a vehicle starter switch automobile which is protected against the risk of reversal of polarity, likely to be caused by connections battery errors.
- a second safety transistor is arranged in series with the first transistor and is controlled by all or nothing by a logic gate And sensitive to the open state or closed the start switch.
- the second transistor is a transistor of safety to avoid any risk of contactor fire especially when the first transistor is short-circuited.
- the unidirectional semiconductor protection element in reverse polarity is advantageously formed by a diode.
- the first transistor and the second transistor of the switch are advantageously formed by transistors of power of the MOSFET type. These transistors can operate in battery polarity reversal, but in this case abnormally heat which can cause destruction of the starter. Thanks to the invention these transistors are protected in battery polarity reversal.
- the first transistor is in one embodiment controlled in pulse mode by the management unit which allows properly control the supply of the coil and therefore the displacement of non-noisy way of the moving core of the contactor, supply the contactor coil in two phases as described in the aforementioned document FR A 2 795 884 to which reference will be made for more details.
- a TOPFET type transistor provides polarity control and allows combined thermal overcurrent and overvoltage protection. This transistor is controlled by an AND gate like the safety transistor.
- the power stage 10 of the electronic control of the contactor actuation coil L Electromagnetic CT includes a first transistor T1 controlled in PWM modulation by the management unit G, here formed by a microcontroller generating other functions as in the case of Figure 1.
- the output S1 of the management unit G is connected to the gate of transistor T1 by a resistive divider R1-R2.
- a freewheeling diode D2 is connected in parallel to the terminals of the coil L and in series with transistor T1.
- a second safety transistor T2 is inserted between the first transistor T1 and ground, and is controlled in all or nothing by a logic gate AND receiving on a first input a first control signal from output S2 of the control unit management G, and on a second input a second signal representative of the open or closed state of the switch K of the ignition key.
- the potential of the gate of transistor T2 is fixed by a resistor R3 connected between the output of the door AND and the mass.
- Unit G monitors the state of the transistors.
- the two transistors T1 and T2 are transistors of power and are connected in series. They are constituted as examples using N channel MOSFET type power transistors logical, which are reliable over time and which do not penalize starter efficiency. Such mounting allows control safe starting at low current. MOSFET transistors have the particularity of having a diode in parallel between the drain and source, said diode being reverse biased, this is to say the cathode in electrical connection with the positive terminal of battery B.
- a unidirectional semiconductor element designated by the general reference 12 is connected in the circuit power stage 10 to prevent the passage of the current when the polarity of battery B has been reversed.
- This element 12 is advantageously constituted by a diode D1 mounted in series with transistor T1 and connected between the battery and the freewheeling diode D2.
- the anode of diode D1 is connected electric with the positive terminal of the battery, while its cathode is connected to the cathode of diode D2.
- the two diodes D1 and D2 are for good integration advantageously housed in the same double Schottky diode box with common cathodes, thanks to which the diode D1 provides protection in reverse polarity, and diode D2 provides the wheel function free of current in coil L of contactor CT.
- Use of a single component incorporating the two diodes D1 and D2 allows obtain a reduction in the size and cost of the card electronic carrying, advantageously in the contactor, the diodes, transistors and the management unit.
- the diode D1 which ensures the reverse polarity protection, is inserted, here connected, between the coil L and the first transistor T1.
- the anode of the diode D1 is connected for this purpose to the anode of the wheel diode D2 free, and the cathode of D1 is connected to the drain of the transistor T1.
- we simplify the internal connection of the contactor because the positive poles of the coil L and battery B are common, which requires a only connection at this location on the electronic card.
- the diodes D1 and D2 are formed in this case by components individual, because an integrated double diode box does not exist in common anode version.
- the power stage 10 is conforms to that of FIG. 2, but the diode D1 which ensures the reverse polarity protection, is positioned, i.e. connected, between transistor T2 and ground.
- the anode of the diode D1 is electrically connected to the source of transistor T2, and the grounded cathode.
- the operation is identical to that of the diagram in Figure 2 but the mass reference on the source of the transistor T2 is floating because of the threshold voltage (from the order of 1V) from diode D1.
- the diode D1 which provides reverse polarity protection, is connected between the battery B and coil L, the anode of D1 being connected electrically to the cathode of the freewheeling diode D2, and to the positive terminal of battery B. Reverse protection of polarity provided by diode D1 only prohibits the current flow in coil L.
- the control circuit is conforms to that of the assembly of FIG. 4, but the diode D1 of reverse polarity protection is replaced by a auxiliary transistor T3 of the MOSFET type channel N.
- the potential of gate of transistor T3 is adjusted by a bridge comprising a Zener D5 diode with the anode connected to ground, and a resistor R4 electrically connected to the positive terminal of the battery B.
- the voltage drop in transistor T3 will be more weak than in the case of diode D1, but the ground reference will nevertheless remain offset by a value of the order of 0.1V to 0.3V.
- the auxiliary transistor T3 of the MOSFET type channel P is connected between the positive terminal of battery B and the cathode of the freewheeling diode D2.
- the transistor T2 is connected directly to ground, as well as the gate of the auxiliary transistor T3.
- the voltage drop in the transistor T3 will also be weaker than in the case of diode D1 in figure 2.
- the transistor T1 is formed by a transistor IGBT arranged between the coil L and the transistor T2. This transistor is connected between the anode of the diode D2 and the transistor T2.
- the T1 IGBT transistor does not have a diode in parallel between the drain and source, and will therefore block current in case of reverse polarity.
- Diode D1 in Figure 2 is not no longer needed but the voltage drop in the IGBT transistor will be more important than in a MOSFET.
- the order of the T1 IGBT transistor requires the insertion of an amplifier stage 14 to provide sufficient control current.
- upstairs amplifier 14 is of a type known per se, for example with two amplifier stages with transistors Q1 and Q2 and a Zener diode Z1 whose anode is connected to ground and the cathode is connected to the collector of transistor Q2 and to the gate of transistor T1 IGBTs.
- the transistor T1 is constituted by a TOPFET transistor connected between the positive terminal of battery B and the freewheeling diode D2 in parallel on the coil L.
- This transistor T1 is connected between the battery and the cathode of the diode D2
- the TOPFET transistor on the one hand, is fully controlled or nothing by a logic gate AND receiving on a first input a first control signal from output S2 of the control unit management G and on a second input a second signal representative of the open or closed state of the switch K of the ignition key like the transistor T2 of figure 2, and other hand, does not have a diode in parallel between the drain and the source, and as in the assembly of figure 8, there is no potential problem when reversing polarity.
- management unit G is well protected.
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Abstract
Un circuit de commande électronique d'un démarreur de véhicule automobile, comprend un contacteur (CT) électromagnétique, dont la bobine (L) est excitée par l'intermédiaire d'un commutateur électronique à transistors de puissance (T1, T2). L'étage de puissance (10) est équipé d'un élément semi-conducteur unidirectionnel, notamment une diode (D1), destiné à interdire le passage du courant en cas d'inversion de polarité de la batterie (B). <IMAGE>
Description
L'invention est relative à un circuit de commande
électronique d'un démarreur de véhicule automobile.
Un tel démarreur, décrit par exemple dans le document
FR A 2 795 884, comporte un moteur électrique rotatif relié à un
arbre de sortie équipé d'un lanceur doté d'un moyeu et d'un pignon
mobile destiné à coopérer avec une couronne dentée de démarrage
pour assurer le démarrage du moteur à combustion interne du
véhicule automobile. Le pignon est généralement monté à
coulissement sur l'arbre de sortie entre une position de repos,
dans laquelle il est désengagé de la couronne dentée, et une
position active de travail dans laquelle il engrène avec ladite
couronne, laquelle est liée en rotation de manière rigide ou
élastique au vilebrequin du moteur du véhicule.
Dans une forme de réalisation l'arbre de sortie est confondu
avec l'arbre de sortie du moteur électrique. En variante un
réducteur à train épicycloïdal est agencé entre ces deux arbres de
sortie (voir figure 1 du document FR A 2 795 884).
Le moteur électrique est associé à un contacteur à électroaimant
disposé au-dessus du moteur et comportant une bobine
d'actionnement d'un noyau mobile propre à agir sur un contact de
puissance pour fermer celui-ci et alimenter électriquement le
moteur électrique. Ce contacteur a une double fonction
d'alimentation du moteur électrique en courant et de déplacement
du pignon mobile entre les deux positions de repos et de travail.
Le noyau mobile est relié mécaniquement par un levier, tel
qu'une fourchette, au lanceur comportant une roue libre, en
variante un embrayage conique décrit par exemple dans le document
FR A 2 826 696, intercalé axialement entre le pignon et le moyeu
du lanceur. Le levier est monté à pivotement et le moyeu du
lanceur est pourvu intérieurement de cannelures hélicoïdales en
prise avec des dentures complémentaires portées par l'arbre de
sortie. L'ensemble lanceur et pignon est ainsi animé d'un
mouvement hélicoïdal lors du déplacement du levier pour venir en
prise avec la couronne dentée de démarrage. L'excitation du
contacteur est pilotée par l'actionnement de la clé de contact,
qui ferme le circuit électrique vers la batterie.
Sur la figure 1, un dispositif de commande électronique d'un
contacteur CT électromagnétique de démarreur, comporte d'une
manière bien connue une unité de gestion G formée par un
microcontrôleur coopérant avec un commutateur électronique, par
exemple un transistor T1 du type MOSFET, connecté électriquement
en série avec la bobine L d'actionnement du contacteur
électromagnétique CT. Une diode de roue libre D2 est branchée en
parallèle aux bornes de la bobine L, la cathode étant reliée au
pôle positif de la batterie B, et l'anode au transistor T1.
Le contact C de puissance du contacteur CT, lorsqu'il est
fermé, relie le moteur électrique M du démarreur au pôle positif
de la batterie B. L'unité de gestion G pilote la grille du
transistor T1 en mode impulsions, par exemple par modulation de
largeur d'impulsions PWM, permettant d'obtenir une variation du
rapport cyclique des impulsions de commande pour régler le courant
efficace dans la bobine L du contacteur CT en fonction de
différents paramètres.
L'unité de gestion G sert également à gérer d'autres
fonctions, notamment l'arrêt automatique du démarreur après
démarrage, la protection contre les surintensités, le sur
échauffement en cas de tentatives de démarrage répétées, et la
protection anti-démarrage lors de fausses manoeuvres. Elle est
soit intégrée dans le démarreur, soit logée hors du démarreur dans
un boítier spécifique. Un tel dispositif est décrit dans le
document FR-A-2 770 349.
En cas d'intervention sur la batterie du véhicule lors d'une
révision ou d'un dépannage, par exemple lors de la mise en place
de la batterie ou de son remplacement, ou lors d'un démarrage par
une batterie auxiliaire de secours, une connexion erronée des
bornes de la batterie peut engendrer une inversion de polarité sur
le démarreur. A la figure 1, une telle inversion de polarité
provoque une circulation d'un premier courant inverse Ic dans
l'étage de puissance du transistor T1 à travers la bobine L, et
d'un deuxième courant inverse Im dans le moteur M.
Les inconvénients d'une mauvaise connexion électrique
(inversion de polarité) sont doubles :
- d'une part des problèmes de qualité et de fiabilité, car le courant inverse Ic de plusieurs centaines d'ampères, circule dans la diode roue libre D2, et provoque sa destruction. La bobine L du contacteur CT est alors excitée sous un courant de 50A, ce qui entraíne la fermeture du contact de puissance C et l'alimentation du moteur M électrique. Le sens de rotation est inversé pour un moteur M ayant un inducteur à aimant permanent. Le sens de rotation est normal pour un inducteur bobiné.
- d'autre part des problèmes de sécurité, car pour un démarreur à inducteur bobiné, la rotation du démarreur provoque l'entraínement de la couronne dentée par le pignon. Si une vitesse est restée enclenchée dans la boíte de vitesse, il sera alors possible de déplacer le véhicule avec des risques d'accident ou de collision, et des risques d'incendie du démarreur si l'inversion de polarité est maintenue.
Le but de l'invention consiste à réaliser un circuit de
commande électronique d'un contacteur de démarreur de véhicule
automobile qui soit protégé contre les risques d'inversion de
polarité, susceptibles d'être occasionnés par des connexions
erronées de la batterie.
Ce problème est résolu, conformément à l'invention, par la
partie caractérisante de la revendication 1.
Dans le cas d'une mauvaise connexion de la batterie où le
pôle positif serait branché par erreur à la masse, la présence de
l'élément semi-conducteur unidirectionnel bloque le passage du
courant dans l'étage de puissance lorsque l'interrupteur de
démarrage est fermé. Toute inversion du courant est ainsi rendue
impossible, et la bobine n'est pas excitée. Le contacteur reste
ouvert en interdisant la rotation du moteur électrique du
démarreur en sorte que le véhicule ne peut se déplacer même si une
vitesse reste engagée. Tout risque d'incendie est évité.
Avantageusement un deuxième transistor de sécurité est
disposé en série avec le premier transistor et est commandé en
tout ou rien par une porte logique Et sensible à l'état ouvert ou
fermé de l'interrupteur de démarrage.
On appréciera que le deuxième transistor est un transistor de
sécurité permettant d'éviter tout risque d'incendie du contacteur
notamment lorsque le premier transistor est en court-circuit.
L'élément semi-conducteur unidirectionnel de protection en
inversion de polarité est formé avantageusement par une diode.
Le premier transistor et le deuxième transistor du
commutateur sont formés avantageusement par des transistors de
puissance du type MOSFET. Ces transistors peuvent fonctionner en
cas d'inversion de polarité de la batterie, mais dans ce cas
chauffent anormalement ce qui peut entraíner une destruction du
démarreur. Grâce à l'invention ces transistors sont protégés en
cas d'inversion de polarité de la batterie.
Le premier transistor est dans un mode de réalisation
commandé en mode impulsion par l'unité de gestion ce qui permet de
bien piloter l'alimentation de la bobine et donc le déplacement de
manière non bruyante du noyau mobile du contacteur, notamment
d'alimenter la bobine du contacteur selon deux phases comme décrit
dans le document FR A 2 795 884 précité auquel on se reportera
pour plus de précisions.
Dans un mode de réalisation un transistor du type TOPFET
assure le contrôle de la polarité et permet une protection
combinée thermique de surintensité et de surtension.
Ce transistor est commandé par une porte ET comme le transistor de sécurité.
Ce transistor est commandé par une porte ET comme le transistor de sécurité.
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus
clairement de la description qui va suivre d'un mode de
réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif,
et représenté aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement le circuit de commande électronique d'un démarreur conforme à l'état de la technique;
- la figure 2 montre le circuit de commande électronique d'un démarreur conforme à l'invention ;
- les figures 3 à 9 illustrent différentes variantes de réalisation du circuit de commande selon l'invention.
Sur la figure 2, l'étage de puissance 10 du circuit de
commande électronique de la bobine L d'actionnement du contacteur
CT électromagnétique, comporte un premier transistor T1 commandé
en modulation PWM par l'unité de gestion G, ici formée par un
microcontrôleur générant d'autres fonctions comme dans le cas de
la figure 1. La sortie S1 de l'unité de gestion G est connectée à
la grille du transistor T1 par un diviseur résistif R1-R2. Une
diode de roue libre D2 est branchée en parallèle aux bornes de la
bobine L et en série avec le transistor T1.
Un deuxième transistor T2 de sécurité est inséré entre le
premier transistor T1 et la masse, et est commandé en tout ou rien
par une porte logique ET recevant sur une première entrée un
premier signal de commande issu de la sortie S2 de l'unité de
gestion G, et sur une deuxième entée un deuxième signal
représentatif de l'état ouvert ou fermé de l'interrupteur K de la
clé de contact. Le potentiel de la grille du transistor T2 est
fixé par une résistance R3 connectée entre la sortie de la porte
ET et la masse. L'unité G surveille l'état des transistors.
Les deux transistors T1 et T2 sont des transistors de
puissance et sont connectés en série. Ils sont constitués à titre
d'exemples par des transistors de puissance du type MOSFET canal N
logique, qui sont fiables dans le temps et qui ne pénalisent pas
le rendement du démarreur. Un tel montage permet une commande
sécurisée de démarrage à faible courant. Les transistors MOSFET
ont la particularité de posséder une diode en parallèle entre le
drain et la source, ladite diode étant polarisée en inverse, c'est
à dire la cathode en liaison électrique avec la borne positive de
la batterie B.
Selon l'invention, un élément semi-conducteur unidirectionnel
désigné par le repère général 12, est connecté dans le circuit
électrique de l'étage de puissance 10 pour interdire le passage du
courant lorsque la polarité de la batterie B a été inversée. Cet
élément 12 est constitué avantageusement par une diode D1 montée
en série avec le transistor T1 et connectée entre la batterie et
la diode de roue libre D2. L'anode de la diode D1 est en liaison
électrique avec la borne positive de la batterie, tandis que sa
cathode est connectée à la cathode de la diode D2.
Les deux diodes D1 et D2 sont pour une bonne intégration
avantageusement logées dans un même boítier double diode Schottky
à cathodes communes, grâce auquel la diode D1 assure la protection
en inversion de polarité, et la diode D2 assure la fonction roue
libre du courant dans la bobine L du contacteur CT. L'utilisation
d'un composant unique incorporant les deux diodes D1 et D2 permet
d'obtenir une réduction de l'encombrement et du coût de la carte
électronique portant, avantageusement dans le contacteur, les
diodes, les transistors et l'unité de gestion.
Le fonctionnement de l'étage de puissance 10 du circuit de
commande électronique du démarreur découle de la description
précédente :
- Dans le cas d'une polarité correcte de la batterie B comme représentée à la figure 2, une commande de démarrage normale intervient suite à la fermeture de l'interrupteur K de la clé de contact. Les deux transistors T1 et T2 sont commutés dans l'état conducteur autorisant la circulation du courant depuis le pôle positif de la batterie B vers la masse à travers respectivement la diode D1, la bobine L, le premier transistor T1, et le deuxième transistor T2. L'excitation de la bobine L provoque la fermeture du contact de puissance C du contacteur CT, et l'alimentation du moteur électrique M du démarreur.
- Dans le cas d'une mauvaise connexion de la batterie B où le pôle positif serait branché par erreur à la masse (inversion de polarité), la présence de la diode D1 bloque le passage du courant dans l'étage de puissance 10 lorsque l'interrupteur K est fermé. Toute inversion du courant est ainsi rendue impossible, et la bobine L n'est pas excitée. Le contacteur CT reste ouvert en interdisant la rotation du moteur M.
Par simplicité on n'a pas représenté dans les autres figures
3 à 9 le contact de puissance C du contacteur électromagnétique CT
ni le moteur électrique visibles dans les figures 1 et 2. Le
branchement des bornes du contact C sur la bobine et sur le moteur
électrique relié à la masse se fait de la même manière.
Sur la variante de la figure 3, la diode D1 qui assure la
protection en inversion de polarité, est insérée, ici connectée,
entre la bobine L et le premier transistor T1. L'anode de la diode
D1 est branchée à cet effet à l'anode de la diode D2 de roue
libre, et la cathode de D1 est connectée au drain du transistor
T1. Par rapport au circuit de la figure 2, on simplifie la
connectique interne du contacteur, car les pôles positifs de la
bobine L et de la batterie B sont communs, ce qui nécessite une
seule connexion à cet endroit sur la carte électronique. Les
diodes D1 et D2 sont constituées dans ce cas par des composants
individuels, car un boítier double diode intégrée n'existe pas en
version anode commune.
Dans le schéma de la figure 4, l'étage de puissance 10 est
conforme à celui de la figure 2, mais la diode D1 qui assure la
protection en inversion de polarité, est positionnée, c'est-à-dire
connectée, entre le transistor T2 et la masse. L'anode de la diode
D1 est reliée électriquement à la source du transistor T2, et la
cathode à la masse. Le fonctionnement est identique à celui du
schéma de la figure 2, mais la référence de masse sur la source du
transistor T2 est flottante à cause de la tension de seuil (de
l'ordre de 1V) de la diode D1.
Sur l'autre variante de la figure 5, la diode D1 qui assure
la protection en inversion de polarité, est connectée entre la
batterie B et la bobine L, l'anode de D1 étant reliée
électriquement à la cathode de la diode D2 de roue libre, et à la
borne positive de la batterie B. La protection en inversion de
polarité procurée par la diode D1 interdit uniquement la
circulation du courant dans la bobine L.
En référence à la figure 6, le circuit de commande est
conforme à celui du montage de la figure 4, mais la diode D1 de
protection contre l'inversion de polarité est remplacée par un
transistor T3 auxiliaire du type MOSFET canal N. Le potentiel de
grille du transistor T3 est ajusté par un pont comprenant une
diode Zener D5 dont l'anode est branchée à la masse, et une
résistance R4 reliée électriquement à la borne positive de la
batterie B. La chute de tension dans le transistor T3 sera plus
faible que dans le cas de la diode D1, mais la référence de masse
restera néanmoins décalée d'une valeur de l'ordre de 0,1V à 0,3V.
Sur la figure 7, le transistor T3 auxiliaire du type MOSFET
canal P est connecté entre la borne positive de la batterie B et
la cathode de la diode de roue libre D2. Dans ce cas, le
transistor T2 est branché directement à la masse, ainsi que la
grille du transistor T3 auxiliaire. La chute de tension dans le
transistor T3 sera également plus faible que dans le cas de la
diode D1 de la figure 2.
Sur la figure 8, le transistor T1 est formé par un transistor
IGBT agencé entre la bobine L et le transistor T2. Ce transistor
est connecté entre l'anode de la diode D2 et le transistor T2. Le
transistor T1 IGBT ne possède pas de diode en parallèle entre le
drain et la source, et permettra de ce fait le blocage du courant
en cas d'inversion de polarité. La diode D1 de la figure 2 n'est
plus nécessaire, mais la chute de tension dans le transistor IGBT
sera plus importante que dans un MOSFET. De plus, la commande du
transistor T1 IGBT nécessite l'insertion d'un étage amplificateur
14 pour fournir un courant de commande suffisant. L'étage
amplificateur 14 est d'un type connu en soi, par exemple avec deux
étages d'amplificateurs à transistors Q1 et Q2 et une diode Zener
Z1 dont l'anode est branchée à la masse et la cathode est reliée
au collecteur du transistor Q2 et à la grille du transistor T1
IGBT.
Sur la figure 9, le transistor T1 est constitué par un
transistor TOPFET relié entre la borne positive de la batterie B
et la diode de roue libre D2 en parallèle sur la bobine L. Ce
transistor T1 est connecté entre la batterie et la cathode de la
diode D2 Le transistor TOPFET, d'une part est commandé en tout ou
rien par une porte logique ET recevant sur une première entrée un
premier signal de commande issu de la sortie S2 de l'unité de
gestion G et sur une deuxième entrée un deuxième signal
représentatif de l'état ouvert ou fermé de l'interrupteur K de la
clé de contact comme le transistor T2 de la figure 2, et d'autre
part, ne présente pas de diode en parallèle entre le drain et la
source, et comme dans le montage de la figure 8, il n'y a pas de
problème potentiel lors de l'inversion de polarité. Le nombre de
composants est réduit et le transistor TOPFET, en plus de sa
fonction de contrôle de polarité, permet une protection combinée
thermique, de surintensité et de surtension. Le potentiel de la
grille de ce transistor TOPET est fixé par une résistance R3
connectée entre la deuxième entrée de la porte ET et la masse et
par une résistance R2 connectée entre cette deuxième entrée de la
porte ET et l'interrupteur K. Les résistances R1, R2 forment comme
à la figure 1 un diviseur résistif.
Il est clair que tout autre moyen de protection contre
l'inversion de polarité peut être utilisé dans le dispositif de
commande électronique du contacteur CT de démarreur.
On appréciera que l'unité de gestion G est bien protégée.
Dans les figures 2 à 9 il est ainsi prévu une porte ET de
sécurité en sorte que le transistor T1 est passant que lorsque
l'interrupteur de la clé de contact est fermé. Le véhicule ne peut
donc démarrer de manière non voulue même en cas d'inversion de
polarité.
Claims (14)
- Circuit de commande électronique d'un démarreur de véhicule automobile, comprenant un contacteur (CT) électromagnétique pour l'alimentation du moteur électrique (M) du démarreur à partir de l'énergie de la batterie (3), et des moyens de commande comportant :caractérisé en ce que l'étage de puissance (10) comporte de plus un élément semi-conducteur unidirectionnel destiné à interdire le passage du courant en cas d'inversion de polarité de la batterie (B).un commutateur électronique inséré électriquement en série dans l'étage de puissance (10) avec la bobine (L) du contacteur (CT),une unité de gestion (G) coopérant avec le commutateur électronique pour le réglage du courant d'excitation de la bobine (L),et une diode de roue libre (D2) connectée en parallèle aux bornes de ladite bobine (L),
- Circuit de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le commutateur électronique comporte un premier transistor (T1) commandé par l'unité de gestion (G), et un deuxième transistor (T2) disposé en série avec le premier transistor (T1) et commandé en tout ou rien par une porte logique (ET) sensible à l'état ouvert ou fermé de l'interrupteur de démarrage K.
- Circuit de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier transistor (T1) est commandé en mode d'impulsions par l'unité de gestion (G).
- Circuit de commande selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'élément semi-conducteur unidirectionnel de protection en inversion de polarité est formé par une diode (D1).
- Circuit de commande électronique d'un démarreur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la diode (D1) de protection est connectée entre la batterie (B) et la diode (D2) de roue libre, les cathodes des deux diodes (D1, D2) étant communes.
- Circuit de commande selon la revendication 4, caractérisé en ce que la diode (D1) de protection est connectée entre la bobine (L) et le premier transistor (T1), les anodes des deux diodes (D1, D2) étant communes.
- Circuit de commande selon la revendication 4, caractérisé en ce que la diode (D1) de protection est connectée entre le deuxième transistor (T2) et la masse.
- Circuit de commande selon la revendication 4, caractérisé en ce que la diode (D1) de protection est connectée entre la batterie (B) et la bobine (L), l'anode de la diode (D1) de protection étant en liaison électrique avec la cathode de la diode (D2) de roue libre.
- Circuit de commande selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que le premier transistor (T1) et le deuxième transistor (T2) du commutateur électronique sont formés par des transistors MOSFET.
- Circuit de commande selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément semi-conducteur unidirectionnel est formé par un transistor auxiliaire (T3) du type MOSFET.
- Circuit de commande selon la revendication 10, caractérisé en ce que le transistor auxiliaire (T3) est branché entre le deuxième transistor (T2) et la masse.
- Circuit de commande selon la revendication 10, caractérisé en ce que le transistor auxiliaire (T3) est branché entre la batterie (B), et la cathode de la diode (D2) de roue libre.
- Circuit de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier transistor (T1) est constitué par un transistor IGBT connecté entre l'anode de la diode (D2) de roue libre, et le deuxième transistor (T2).
- Circuit de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le commutateur électronique est constitué par un transistor TOPFET connecté entre la batterie (B) et la cathode de la diode (D2) de roue libre.
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| US4209816A (en) * | 1978-07-07 | 1980-06-24 | Eaton Corporation | Protective control for vehicle starter and electrical systems |
| US4490620A (en) * | 1983-09-12 | 1984-12-25 | Eaton Corporation | Engine starter protective and control module and system |
| US5413072A (en) * | 1991-08-15 | 1995-05-09 | Nartron Corporation | Vehicle starter and electrical system protection |
| GB2338845A (en) * | 1998-06-25 | 1999-12-29 | Siemens Electromech Components | Battery isolation relay |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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