FR2749814A1 - Control arrangements for IC-engined vehicle's electrical supplies - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF D'ALIMENTATION ELECTRIOUE D'UN VEHICULE
A MOTEUR
La présente invention concerne un dispositif d'alimentation électrique d'un véhicule automobile ou routier équipé d'un moteur à combustion interne.ELECTRIC POWER SUPPLY DEVICE FOR A VEHICLE
MOTOR
The present invention relates to a power supply device for a motor or road vehicle equipped with an internal combustion engine.
L'alimentation en courant électrique d'un véhicule à moteur est classiquement assurée par un accumulateur électrique tel qu'une batterie électrochimique et par un alternateur entraîné par le moteur. La batterie a plus particulièrement pour fonction de - permettre le démarrage du moteur, en fournissant l'énergie électrique du démarreur et en alimentant pendant cette phase les différents récepteurs électriques nécessaires au fonctionnement du moteur (allumage, injection d'essence, etc.) - fournir après le démarrage du moteur, et en cas de besoin, un courant supplémentaire au courant délivré par l'alternateur pour alimenter les différents récepteurs électriques du véhicule; - permettre lorsque le moteur est à l'arrêt, l'alimentation des récepteurs électriques du véhicule devant être alimentés en permanence (comme l'alarme, la montre, etc.).The supply of electric current to a motor vehicle is conventionally provided by an electric accumulator such as an electrochemical battery and by an alternator driven by the engine. The battery has more particularly the function of - allowing the starting of the engine, by supplying the electric energy of the starter and by supplying during this phase the various electrical receivers necessary for the operation of the engine (ignition, injection of petrol, etc.) - provide after starting the engine, and if necessary, an additional current to the current delivered by the alternator to supply the various electrical receivers of the vehicle; - allow when the engine is stopped, the power supply to the vehicle's electrical receivers must be permanently supplied (such as the alarm, watch, etc.).
Les puissances électriques mises en jeu pour ces différentes fonctions ont des caractéristiques différentes. En effet, la fonction de démarrage nécessite des courants importants, plusieurs centaines d'ampères, pendant une durée de quelques secondes ; la fonction de service où la batterie vient suppléer à l'alternateur, nécessite des courants moins forts, de quelques dizaines d'ampères, mais pendant de longues périodes ; enfin, la fonction de veille lorsque le moteur est à l'arrêt, peut consommer de faibles courants, quelques milliampères, mais pendant plusieurs semaines.The electrical powers involved for these different functions have different characteristics. Indeed, the starting function requires large currents, several hundred amperes, for a period of a few seconds; the service function where the battery replaces the alternator, requires less strong currents, of a few tens of amps, but for long periods; finally, the standby function when the engine is stopped, can consume low currents, a few milliamps, but for several weeks.
Cependant, toutes ces fonctions sont classiquement remplies conjointement par une même batterie, dont la conception est donc le résultat d'un compromis. However, all these functions are conventionally fulfilled jointly by the same battery, the design of which is therefore the result of a compromise.
A ces premières contraintes, s'en ajoutent d'autres, tenant par exemple aux moteurs diesels dont les démarrages demandent un courant très important, ou bien aux niveaux très élevés des équipements électriques de certains véhicules de haut de gamme ou encore au fait que certains véhicules ayant un moteur peu puissant sont dotés d'un équipement électrique très important et inversement.To these first constraints, there are others, relating for example to diesel engines whose start-ups require a very large current, or else to the very high levels of electrical equipment of certain high-end vehicles or to the fact that some vehicles with a weak engine have very important electrical equipment and vice versa.
Tout cela entraîne des difficultés, voire des impossibilités fréquentes de démarrage, dues à des batteries déchargées, ainsi que des problèmes de cyclage liés aux sollicitations auxquelles la batterie est soumise. Par ailleurs, le compromis évoqué précédemment à propos de la conception de la batterie s'avère de plus en plus difficile à réaliser compte tenu des contraintes de masse et de volume raisonnables pour le véhicule automobile.All this leads to difficulties, even frequent impossibilities of starting, due to discharged batteries, as well as cycling problems linked to the stresses to which the battery is subjected. Furthermore, the compromise mentioned above with regard to the design of the battery proves increasingly difficult to achieve given the reasonable mass and volume constraints for the motor vehicle.
Une solution connue actuellement pour résoudre une partie de ces problèmes consiste à réaliser un nouveau dispositif d'alimentation en énergie électrique utilisant deux batteries, la première étant dédiée à la fonction de démarrage tandis que la seconde sert à remplir les fonctions de service et de veille, ces deux batteries distinctes étant reliées entre elles par un système de gestion de récepteur assurant le meilleur fonctionnement possible du réseau électrique. Le brevet allemand DE 40 28 242 Al décrit une telle architecture duale équipée d'un ou deux interrupteurs placés entre les deux batteries. La solution présente toutefois l'inconvénient de ne pas permettre la déconnexion de la batterie de démarrage une fois qu'elle est chargée et de la reconnecter lorsque la fonction de service le nécessite.A solution currently known to solve part of these problems consists in making a new electrical energy supply device using two batteries, the first being dedicated to the start-up function while the second is used to fulfill the service and standby functions. , these two separate batteries being linked together by a receiver management system ensuring the best possible operation of the electrical network. German patent DE 40 28 242 A1 describes such a dual architecture equipped with one or two switches placed between the two batteries. However, the solution has the drawback of not allowing the starter battery to be disconnected once it is charged and to reconnect it when the service function requires it.
La demanderesse a donc proposé un dispositif d'alimentation électrique pour véhicule à moteur et un procédé de commande qui a pour objet de limiter la chute de tension sur le réseau électrique du véhicule quand il est en dévers, c'est-à-dire quand l'altérnateur ne peut fournir le courant électrique requis par le circuit de bord du véhicule, en autorisant la batterie de démarrage à soutenir la batterie de service tant que son état de charge reste suffisant pour assurer le démarrage suivant. Ainsi, les récepteurs électriques utiles au bon fonctionnement du moteur et du véhicule sont connectés à la batterie de démarrage en cas de dévers permettant de leur assurer un niveau de tension acceptable. Cette invention permet également d'alimenter avec un meilleur niveau de sécurité des récepteurs électriques qui supportent mal les coupures de courant ou les fortes variations de tension, comme par exemple le calculateur électronique de contrôle moteur qui pilote l'injection du carburant dans le moteur. Grâce à cette invention, ce type de récepteurs électriques est en permanence connecté à une batterie capable de délivrer le courant nécessaire, sous un niveau de tension approprié.The Applicant has therefore proposed an electrical power supply device for a motor vehicle and a control method which aims to limit the voltage drop on the electrical network of the vehicle when it is on a slope, that is to say when the alternator cannot supply the electric current required by the vehicle's on-board circuit, by authorizing the starter battery to support the service battery as long as its state of charge remains sufficient to ensure the next start. Thus, the electrical receivers useful for the proper functioning of the engine and of the vehicle are connected to the starter battery in the event of an overflow enabling them to be supplied with an acceptable voltage level. This invention also makes it possible to power, with a better level of security, electrical receivers which do not withstand power cuts or large voltage variations, such as for example the electronic engine control computer which controls the injection of fuel into the engine. Thanks to this invention, this type of electrical receiver is permanently connected to a battery capable of delivering the necessary current, under an appropriate voltage level.
Avec un tel dispositif à deux batteries, il apparaît souhaitable de connecter l'entrée du contacteur de démarrage actionné par la clef de contact du véhicule directement à la batterie de service. En effet, cette disposition permet de façon simple d'alimenter les différents récepteurs électriques du véhicule uniquement par la batterie de service lorsque la clef de contact est dans la position +APC ("plus" après contact) ou dans la position +ACC ("plus" accessoires) et donc de ne pas décharger la batterie de démarrage pendant ces phases.With such a device with two batteries, it appears desirable to connect the input of the starter switch actuated by the vehicle ignition key directly to the service battery. Indeed, this arrangement makes it possible in a simple way to supply the various electrical receivers of the vehicle only by the service battery when the ignition key is in the position + APC ("more" after contact) or in the position + ACC (" plus "accessories" and therefore not to discharge the starter battery during these phases.
Avec un tel montage, le solénoïde de l'interrupteur contrôlant l'alimentation électrique et donc le fonctionnement du démarreur se trouve connecté à la sortie du contacteur de démarrage correspondant à la position +DEM ("plus" démarreur) de la clef de contact tandis que l'induit du démarreur est lui connecté directement à la batterie de démarrage. Cette disposition a pour inconvénient d'empêcher le démarrage du moteur si la batterie de service est totalement déchargée puisque alors la fermeture de l'interrupteur à solénoïde n'est plus possible et ce, même si la batterie de démarrage est, elle, parfaitement chargée.With such an arrangement, the solenoid of the switch controlling the electrical supply and therefore the operation of the starter is connected to the output of the starter switch corresponding to the position + DEM ("plus" starter) of the ignition key while that the starter armature is connected directly to the starter battery. This arrangement has the disadvantage of preventing the engine from starting if the service battery is completely discharged since then the closing of the solenoid switch is no longer possible, even if the starter battery is perfectly charged. .
Pour résoudre ce problème, le document WO 94/04394 décrit la réalisation d'un contacteur de démarrage sophistiqué intégrant un dispositif de reconnaissance de la position de la clef de contact sous la forme d'un opto-coupleur alimenté par une tension isolée. Cette solution s'avère toutefois chère et compliquée à mettre en oeuvre en grande série.To solve this problem, document WO 94/04394 describes the production of a sophisticated starting contactor integrating a device for recognizing the position of the ignition key in the form of an opto-coupler supplied by an isolated voltage. This solution is however expensive and complicated to implement in large series.
L'objet de la présente invention est donc de remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif simple et efficace d'alimentation électrique à deux batteries, permettant le démarrage du moteur même lorsque la batterie de service alimentant le relais de démarrage est déchargée.The object of the present invention is therefore to remedy the drawbacks of the prior art by proposing a simple and efficient device for powering two batteries, allowing the engine to start even when the service battery supplying the starting relay is discharged.
Le dispositif d'alimentation électrique d'un véhicule équipé d'un moteur à combustion interne selon l'invention est du type comprenant deux accumulateurs, un premier accumulateur dit de démarrage destiné à alimenter le démarreur du moteur et un second accumulateur dit de service destiné à alimenter les autres récepteurs électriques du véhicule, un contacteur de démarrage actionné par la clef de contact, et un système gestion de charge opérant la connexion et la déconnexion des deux accumulateurs entre eux suivant leur état de charge respectif et les besoins en énergie des différents récepteurs électriques du véhicule. Le contacteur de démarrage possède une borne d'entrée reliée à l'accumulateur de service et au moins une première borne de sortie alimentant les autres récepteurs électriques et une seconde borne de sortie alimentant notamment un interrupteur à solénoïde contrôlant l'alimentation électrique du démarreur.The power supply device of a vehicle equipped with an internal combustion engine according to the invention is of the type comprising two accumulators, a first so-called starting accumulator intended to supply the starter of the engine and a second so-called service accumulator intended to supply the other electrical receivers of the vehicle, a start switch activated by the ignition key, and a charge management system operating the connection and disconnection of the two accumulators together according to their respective state of charge and the energy needs of the different vehicle electrical receivers. The starter switch has an input terminal connected to the service accumulator and at least a first output terminal supplying the other electrical receivers and a second output terminal supplying in particular a solenoid switch controlling the electrical supply to the starter.
Selon l'invention, le dispositif d'alimentation électrique est caractérisé en ce que le système de gestion de charge coopère avec des moyens de branchement électromagnétiques et de mesure de la tension permettant la mesure successive de la tension aux bornes de l'accumulateur de démarrage et de l'accumulateur de service lorsque le contacteur de démarrage connectant la borne d'entrée à la seconde borne de sortie, de façon à opérer alors la connexion de l'accumulateur de démarrage à l'accumulateur de service lorsque ce dernier se trouve être déchargé et permettre ainsi le démarrage du moteur.According to the invention, the power supply device is characterized in that the charge management system cooperates with electromagnetic connection and voltage measurement means allowing the successive measurement of the voltage across the terminals of the starting accumulator. and the service accumulator when the start switch connecting the input terminal to the second output terminal, so as to then operate the connection of the start accumulator to the service accumulator when the latter happens to be discharged and thus allow the engine to start.
Selon une autre caractéristique du dispositif d'alimentation électrique objet de la présente invention, le système de gestion de charge coopère avec des moyens de contrôle opérant cette connexion pendant une temporisation prédéterminée.According to another characteristic of the electrical supply device which is the subject of the present invention, the charge management system cooperates with control means operating this connection during a predetermined time delay.
Selon une autre caractéristique du dispositif d'alimentation électrique objet de la présente invention, le système de gestion de charge coopère avec des moyens de contrôle opérant cette connexion après que la seconde borne de sortie contacteur de démarrage a été déconnectée de la borne d'entrée. According to another characteristic of the electrical supply device which is the subject of the present invention, the charge management system cooperates with control means operating this connection after the second start-up contactor output terminal has been disconnected from the input terminal .
Selon une autre caractéristique du dispositif d'alimentation électrique objet de la présente invention, ces moyens de branchement sont formés par un relais électromagnétique comportant une borne d'entrée reliée à la seconde borne de sortie du contacteur, une première borne de sortie alimentant l'interrupteur à solénoïde du démarreur, une seconde borne de sortie reliée à l'accumulateur de démarrage, une palette mobile apte à connecter sélectivement la borne d'entrée à l'une ou l'autre des bornes de sorties sous l'action antagoniste de moyens élastiques de rappel et d'une bobine destinée à être reliée à l'accumulateur de service, les moyens de mesure de la tension étant alors reliés à la borne de sortie du relais connectée à la borne d'entrée lorsque la palette mobile n'est soumise qu'à l'action des moyens de rappel.According to another characteristic of the electrical supply device which is the subject of the present invention, these connection means are formed by an electromagnetic relay comprising an input terminal connected to the second output terminal of the contactor, a first output terminal supplying the starter solenoid switch, a second output terminal connected to the starter accumulator, a movable pallet capable of selectively connecting the input terminal to one or the other of the output terminals under the antagonistic action of means elastic return and a coil intended to be connected to the service accumulator, the voltage measurement means then being connected to the output terminal of the relay connected to the input terminal when the movable pallet is not subject only to the action of the means of recall.
Selon une autre caractéristique du dispositif d'alimentation électrique objet de la présente invention, la bobine du relais est reliée à la première borne du contacteur de démarrage.According to another characteristic of the electrical supply device which is the subject of the present invention, the relay coil is connected to the first terminal of the start contactor.
Selon une autre caractéristique du dispositif d'alimentation électrique objet de la présente invention, la seconde borne de sortie du relais est reliée à l'accumulateur de démarrage par l'intermédiaire d'une résistance de valeur adaptée.According to another characteristic of the electrical supply device which is the subject of the present invention, the second output terminal of the relay is connected to the starting accumulator by means of a resistor of suitable value.
On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description donnée ci-après d'un mode de réalisation de l'invention, ce mode de réalisation étant donné à titre d'exemple non limitatif, en se référant notamment aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif d'alimentation des récepteurs électriques d'un véhicule automobile, selon la présente invention - la figure 2 est le schéma électrique d'un dispositif d'alimentation selon l'invention.The objects, aspects and advantages of the present invention will be better understood from the description given below of an embodiment of the invention, this embodiment being given by way of non-limiting example, referring in particular to the appended drawings, in which - FIG. 1 is a schematic view of a device for supplying the electrical receivers of a motor vehicle, according to the present invention - FIG. 2 is the electrical diagram of a device for food according to the invention.
- la figure 3 est une vue de détail du contacteur commandant notamment le fonctionnement du démarreur décrit sur la figure 2. FIG. 3 is a detailed view of the contactor controlling in particular the operation of the starter described in FIG. 2.
Conformément aux figures 1 et 2, seules les parties constitutives nécessaires à la compréhension de l'invention ont été montrées et pour faciliter leur lecture, les mêmes éléments portent les mêmes références d'une figure à l'autre.In accordance with Figures 1 and 2, only the constituent parts necessary for understanding the invention have been shown and to facilitate their reading, the same elements have the same references from one figure to another.
En se reportant sur la figure 1, on voit, présentée de façon slmplifiée, le circuit électrique d'un véhicule automobile à moteur à combustion interne.Referring to Figure 1, there is shown, slmplified, the electrical circuit of a motor vehicle with internal combustion engine.
Ce circuit comporte des accumulateurs électriques tels que des accumulateurs électrochimiques formant deux batteries distinctes 2 et 3 appelées respectivement batterie de démarrage et batterie de service et un générateur électromécanique ou alternateur 4 entraîné par le moteur. Ces appareils alimentent en courant électrique les différents récepteurs électriques du véhicule moteur à savoir : le démarreur 1 d'une part et les autres récepteurs électriques que l'on peut répartir en récepteurs dits "moteur" et récepteurs dits "de service" 5, par l'intermédiaire d'un système de gestion de récepteur 6.This circuit includes electrical accumulators such as electrochemical accumulators forming two separate batteries 2 and 3 called respectively starting battery and service battery and an electromechanical generator or alternator 4 driven by the engine. These devices supply electric current to the various electrical receivers of the motor vehicle, namely: the starter 1 on the one hand and the other electrical receivers which can be divided into receivers called "engine" and receivers called "service" 5, for example through a receiver management system 6.
Les récepteurs dits "moteur" correspondent aux différents appareillages électriques : moteurs, microprocesseurs, relais, inductances, résistances, transformateurs, etc., nécessaires au bon fonctionnement du moteur, tels que le système électronique de contrôle du moteur, la pompe à carburant, les électro-injecteurs de carburant, les bobines d'allumage (pour les moteurs à allumage commandé), le capteur de position vilebrequin, la sonde à oxygène, la pompe à air, etc.The so-called "motor" receivers correspond to the various electrical devices: motors, microprocessors, relays, inductors, resistors, transformers, etc., necessary for the proper functioning of the motor, such as the electronic engine control system, the fuel pump, the electro-fuel injectors, ignition coils (for spark ignition engines), crankshaft position sensor, oxygen sensor, air pump, etc.
Les récepteurs dits "de service" représentent tous les autres récepteurs électriques du véhicule autres que les récepteurs "moteur", comme les dispositifs d'éclairage et de signalisation, la climatisation, la radio, etc.The so-called "service" receivers represent all the other electrical receivers in the vehicle other than the "engine" receivers, such as lighting and signaling devices, air conditioning, radio, etc.
Les récepteurs "moteur" doivent être alimentés pendant la phase de démarrage du moteur, en même temps que le démarreur, et après l'arrêt du démarreur pendant toute la durée de fonctionnement du moteur, alors que les récepteurs "de service" nécessitent une alimentation de puissance variable indépendamment du fonctionnement du moteur.The "engine" receivers must be supplied during the engine start-up phase, at the same time as the starter, and after the starter has stopped for the entire duration of the engine operation, while the "service" receivers require a supply variable power regardless of engine operation.
Comme le montre la figure 2, qui est un schéma électrique général d'un dispositif selon l'invention, le démarreur 1 du moteur du véhicule est connecté à la batterie de démarrage 2 par l'intermédiaire du contacteur 60 actionné par la clef de contact du véhicule. Les récepteurs "moteur" 50 et "de service" 51 sont eux, à l'exception des récepteurs demeurant alimentés en permanence, connectés à l'alternateur 4 et à la batterie de service 3 par l'intermédiaire également du contacteur 60.As shown in Figure 2, which is a general electrical diagram of a device according to the invention, the starter 1 of the vehicle engine is connected to the starter battery 2 via the contactor 60 actuated by the ignition key of the vehicle. The "engine" 50 and "service" 51 receivers are themselves, with the exception of the receivers remaining permanently supplied, connected to the alternator 4 and to the service battery 3 also through the contactor 60.
De plus un système de gestion de charge 61 coopérant avec des moyens appropriés de mesure de la charge des batteries 2 et 3 (soit par des moyens de mesure de la tension soit par des moyens de mesure du courant de récepteur ou de décharge et de la température des batteries), permet d'opérer la connexion sélective des récepteurs électriques 50 et 51 à la batterie de démarrage 2 et inversement d'opérer la connexion du démarreur 1 à la batterie de service 3 lorsque la batterie de démarrage 2 se trouve déchargée.In addition, a charge management system 61 cooperating with suitable means for measuring the charge of the batteries 2 and 3 (either by means of measuring the voltage or by means of measuring the current of the receiver or discharge and the temperature of the batteries), makes it possible to operate the selective connection of the electrical receivers 50 and 51 to the starter battery 2 and conversely to operate the connection of the starter 1 to the service battery 3 when the starter battery 2 is discharged.
En raison du fort courant appelé par le démarreur 1, la batterie de démarrage 2 est préférentiellement placée près du démarreur, pour limiter la chute de tension dans les câbles de connexion, la batterie de service 3 pouvant être, elle, placée dans le compartiment moteur du véhicule, soit encore dans l'habitacle ou le coffre, selon les possibilités du véhicule.Due to the high current drawn by the starter 1, the starter battery 2 is preferably placed near the starter, to limit the voltage drop in the connection cables, the service battery 3 being able to be placed in the engine compartment of the vehicle, either still in the passenger compartment or the trunk, depending on the possibilities of the vehicle.
Le système de gestion de charge 61 a plus particulièrement pour rôle lors du fonctionnement du circuit électrique de bord du véhicule en phase de dévers, c'est-à-dire lors que les récepteurs électriques 50 et 51 prélèvent plus de courant que ne peut fournir l'alternateur 4 et donc lorsque la batterie de service 3 se décharge, de connecter la batterie de démarrage 2 aux récepteurs et ce tant que l'état de charge de la batterie de démarrage demeure supérieur à un seuil déterminé. Toutefois, lorsque le moteur est arrêté, le système de gestion de charge 61 déconnecte de préférence la batterie de démarrage des récepteurs électriques pour éviter toute décharge de cette dernière.The load management system 61 more particularly has a role during the operation of the on-board electrical circuit of the vehicle in a superelevation phase, that is to say when the electrical receivers 50 and 51 take more current than can provide the alternator 4 and therefore when the service battery 3 is discharged, to connect the starter battery 2 to the receivers, as long as the state of charge of the starter battery remains above a determined threshold. However, when the engine is stopped, the charge management system 61 preferably disconnects the starter battery from the electrical receivers to avoid any discharge of the latter.
Le système de gestion de charge 61 permet également d'alimenter le démarreur et de recharger la batterie de démarrage à partir de la batterie de service 3 et de l'alternateur 4, si la batterie de démarrage 2 se trouve déchargée. The charge management system 61 also makes it possible to supply the starter and to recharge the starter battery from the service battery 3 and from the alternator 4, if the starter battery 2 is discharged.
En se reportant à la figure 3, on voit comment est réalisé le contacteur de démarrage 60 pour permettre un fonctionnement optimal des batteries 2 et 3. Ce contacteur 60 comprend de façon classique un contact 601 relié à la borne d'entrée 600 du contacteur elle-même reliée à la borne + de la batterie de service 3. Ce contact 601 entraîné par la clef de contact est apte à venir successivement connecter à la borne d'entrée et donc à la batterie de service les différentes bornes de sortie du contacteur 60 : une borne de sortie +ACC à laquelle est reliée tout ou partie des récepteurs "de service" 51, une borne +APC reliée à l'ensemble des récepteurs "moteur" et "de service" et une borne +DEM permettant de commander de plus un interrupteur 610 à solénoïde contrôlant l'alimentation électrique du démarreur 1. Il est à noter que lorsque le contact 601 connecte la borne +DEM, la borne +APC est également connectée, de sorte que les récepteurs "moteur" puissent être alimentés lors du fonctionnement du démarreur.Referring to Figure 3, we see how the starter switch 60 is made to allow optimal operation of the batteries 2 and 3. This switch 60 conventionally comprises a contact 601 connected to the input terminal 600 of the contactor it - even connected to the + terminal of the service battery 3. This contact 601 driven by the ignition key is able to come successively to connect to the input terminal and therefore to the service battery the various output terminals of the contactor 60 : an output terminal + ACC to which all or part of the "service" receivers 51 are connected, a terminal + APC connected to all of the "motor" and "service" receivers and a terminal + DEM for controlling plus a solenoid switch 610 controlling the electrical supply to the starter 1. It should be noted that when the contact 601 connects the + DEM terminal, the + APC terminal is also connected, so that the "motor" receivers can be be supplied during the starter operation.
Selon l'invention, le système de gestion 61 coopère avec un relais électromagnétique 602 interposé entre la borne +DEM du contacteur 60 et l'interrupteur à solénoïde 610 et des moyens de mesure de la tension 64 pour évaluer successivement la tension aux bornes de la batterie de démarrage 2 et de la batterie de service 3 lorsque le contacteur de démarrage 60 connecte sa borne d'entrée 600 à la borne de sortie +DEM, de façon à pouvoir alors opérer la connexion de la batterie de démarrage 2 à la batterie de service 3 lorsque cette dernière se trouve être déchargée et permettre ainsi le démarrage du moteur.According to the invention, the management system 61 cooperates with an electromagnetic relay 602 interposed between the + DEM terminal of the contactor 60 and the solenoid switch 610 and voltage measurement means 64 to successively evaluate the voltage across the terminals of the starter battery 2 and the service battery 3 when the starter switch 60 connects its input terminal 600 to the output terminal + DEM, so that it can then operate the connection of the starter battery 2 to the service 3 when the latter is discharged and thus allow the engine to start.
Le relais 602 comporte donc une borne d'entrée 605 reliée à la borne de sortie +DEM du contacteur 60 et deux bornes de sortie. Une première borne de sortie T qui est reliée au solénoïde 608 de l'interrupteur à solénoïde 610 contrôlant l'alimentation électrique du démarreur 1, et une seconde borne de sortie R qui est reliée à la batterie de démarrage 2 par l'intermédiaire d'une résistance 609 de valeur élevée adaptée. Une palette mobile 606 est apte à connecter sélectivement la borne d'entrée 605 à l'une ou l'autre des bornes de sorties T, R sous l'action antagoniste de moyens élastiques de rappel et d'une bobine 604. Les moyens élastiques de rappel opèrent la connexion de la seconde borne de sortie R du relais 602 à sa borne d'entrée 605 tant que la bobine 604 n'est pas traversée par un courant suffisant. La bobine 604 est, elle, reliée à la borne +APC du contacteur de démarrage 60.The relay 602 therefore comprises an input terminal 605 connected to the output terminal + DEM of the contactor 60 and two output terminals. A first output terminal T which is connected to the solenoid 608 of the solenoid switch 610 controlling the electrical supply of the starter 1, and a second output terminal R which is connected to the starter battery 2 via a resistor 609 of suitable high value. A movable pallet 606 is able to selectively connect the input terminal 605 to one or other of the output terminals T, R under the antagonistic action of elastic return means and a coil 604. The elastic means recall operate the connection of the second output terminal R of the relay 602 to its input terminal 605 as long as the coil 604 is not crossed by a sufficient current. The coil 604 is connected to the + APC terminal of the starter switch 60.
Les moyens de mesure de la tension 64 sont reliés à la seconde borne de sortie R du relais 602 et fournissent donc en permanence la valeur de la tension à cette borne R à des moyens électroniques de contrôle 63 coopérant avec le système de gestion de charge pour opérer la fermeture d'un interrupteur 62 assurant la connexion des batteries entre elles suivant les valeurs prises par cette tension à la borne R.The voltage measurement means 64 are connected to the second output terminal R of the relay 602 and therefore permanently supply the value of the voltage to this terminal R to electronic control means 63 cooperating with the charge management system for close a switch 62 ensuring the connection of the batteries to each other according to the values taken by this voltage at terminal R.
Conformément à ce qui vient d'être décrit le fonctionnement du dispositif est le suivant. Deux cas sont à envisager suivant l'état de charge de la batterie de 'service 3.In accordance with what has just been described, the operation of the device is as follows. Two cases are to be considered depending on the state of charge of the service battery 3.
Considérons tout d'abord le cas où la batterie de service est suffisamment chargée. Lorsque le contact 601 entraîné par la clef de contact passe en position +APC, le courant électrique alimentant la bobine 604 provoque le basculement de la palette mobile 606 opérant la connexion de la borne d'entrée du relais 602 à sa borne de sortie T, reliant alors le solénoïde 608 de l'interrupteur 610 à la borne +DEM du contacteur 60, il en résulte que lorsque le contact 601 connecte la borne +DEM, le courant électrique traversant le solénoïde 608 opère la fermeture du contact 609 et l'alimentation électrique du démarreur par la batterie de démarrage 2 et donc le lancement du moteur.First consider the case where the service battery is sufficiently charged. When the contact 601 driven by the ignition key switches to the + APC position, the electric current supplying the coil 604 causes the movable paddle 606 to tip over, operating the connection of the input terminal of the relay 602 to its output terminal T, then connecting the solenoid 608 of the switch 610 to the terminal + DEM of the contactor 60, it follows that when the contact 601 connects the terminal + DEM, the electric current passing through the solenoid 608 closes the contact 609 and the power supply electric starter by the starter battery 2 and therefore the engine launch.
Dans le cas où la batterie de service se trouve insuffisamment chargée, lors de la connexion de la borne +APC par le contact 601, le courant traversant la bobine 604 est insuffisant pour déplacer la palette mobile 606 en position T à l'encontre de l'action antagoniste des moyens de rappel, ce dernier dans sa position de rappel, relie donc la borne de sortie R à la borne +DEM du contacteur 60. I1 en résulte que lorsque le contact 601 connecte la borne +DEM, la tension électrique Vr de la borne R qui était jusqu'alors à la tension Vbd de la batterie de démarrage 2 (la borne +DEM étant ouverte) passe brusquement à la tension Vbs de la batterie de service 3, et ce du fait de la présence de la résistance 609. Cette brusque variation de tension observée grâce aux moyens de mesure 64 est alors détectée par les moyens électroniques de contrôle 63 qui décident alors suivant une stratégie adaptée d'opérer la fermeture de l'interrupteur 62 assurant la connexion des batteries entre elles. La batterie de démarrage 2 vient alors suppléer à la batterie de service 3 pour faire fonctionner le contacteur de démarrage 60. En effet, le courant issu de la batterie de démarrage traversant la bobine 604 opère le basculement de la palette 606 et la connexion de la borne T, ce qui permet le passage du courant à travers le solénoïde 608 et la fermeture du contact 607.In the case where the service battery is insufficiently charged, when the terminal + APC is connected by the contact 601, the current passing through the coil 604 is insufficient to move the movable pallet 606 in position T against the antagonistic action of the return means, the latter in its return position, therefore connects the output terminal R to the terminal + DEM of the contactor 60. I1 follows that when the contact 601 connects the terminal + DEM, the electric voltage Vr from terminal R which was previously at the voltage Vbd of the starter battery 2 (the terminal + DEM being open) suddenly changes to the voltage Vbs of the service battery 3, due to the presence of the resistor 609. This sudden variation in voltage observed thanks to the measuring means 64 is then detected by the electronic control means 63 which then decide according to a suitable strategy to operate the closing of the switch 62 ensuring the connection of the batteries ies between them. The starter battery 2 then replaces the service battery 3 to operate the starter switch 60. Indeed, the current from the starter battery passing through the coil 604 operates the tilting of the pallet 606 and the connection of the terminal T, which allows the current to pass through the solenoid 608 and the contact 607 to close.
Ainsi grâce au dispositif qui vient d'être décrit il est possible de connecter sélectivement le contacteur de démarrage 60 à la batterie de démarrage 2 et d'opérer le démarrage du moteur quel que soit l'état de charge de la batterie de service 3, ce dispositif étant tout à la fois fiable, simple et peu onéreux à réaliser.Thus, thanks to the device which has just been described, it is possible to selectively connect the starter switch 60 to the starter battery 2 and to start the engine regardless of the state of charge of the service battery 3, this device being at the same time reliable, simple and inexpensive to produce.
Plusieurs stratégies de fermeture de l'interrupteur 62 assurant la connexion des batteries entre elles peuvent être mises en oeuvres suivant le type de véhicule ou de moteur. Ainsi la fermeture peut être immédiate sitôt la transition de la tension à la borne R du relais 602 de la valeur Vbd à la valeur Vbs détectée, la coupure automatique de la connexion peut être opérée après une durée prédéterminée écoulée. I1 est également possible de n'opérer la connexion des batteries entre elles que lorsque la borne de sortie +DEM du contacteur de démarrage 60 a été déconnectée, par exemple dans le cas de moteurs diesels si l'on souhaite que le conducteur ramène le contact 601 sur la borne +APC pour procéder au préchauffage avant de démarrer le moteur ; dans ce cas, il suffit d'attendre que la tension à la borne R redevienne Vbd pour procéder à la fermeture du contact 62 et à la connexion des batteries.Several strategies for closing the switch 62 ensuring the connection of the batteries to one another can be implemented depending on the type of vehicle or engine. Thus the closure can be immediate as soon as the voltage transition to the terminal R of the relay 602 from the value Vbd to the value Vbs detected, the automatic cut of the connection can be operated after a predetermined duration has elapsed. It is also possible to operate the connection of the batteries to each other only when the output terminal + DEM of the starter switch 60 has been disconnected, for example in the case of diesel engines if the driver is to bring the contact back 601 on terminal + APC to preheat before starting the engine; in this case, it suffices to wait for the voltage at the terminal R to become Vbd again to close the contact 62 and connect the batteries.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple.Of course, the invention is in no way limited to the embodiment described and illustrated, which has been given only by way of example.
Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. On the contrary, the invention includes all the technical equivalents of the means described and their combinations if these are carried out according to the spirit.
Claims (6)
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Cited By (4)
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- 1996-06-14 FR FR9607409A patent/FR2749814B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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