FR2772086A1

FR2772086A1 - Dispositif pour la commande du contacteur d'un demarreur de vehicule automobile

Info

Publication number: FR2772086A1
Application number: FR9715618A
Authority: FR
Inventors: Gerard Vilou
Original assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Current assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date: 1997-12-10
Filing date: 1997-12-10
Publication date: 1999-06-11
Anticipated expiration: 2017-12-10
Also published as: FR2772086B1

Abstract

Dispositif pour la commande du contacteur (1) d'un démarreur de véhicule automobile comportant des moyens électroniques (T, 3, 4) qui gèrent la commande dudit contacteur en fonction notamment de l'état fermé ou ouvert de l'interrupteur de démarrage, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande comportent des moyens (4) qui, à l'issue de toute ouverture de l'interrupteur de démarrage, empêchent l'actionnement du contacteur pendant une durée de protection.

Description

La présente invention est relative aux dispositifs pour la commande d'un démarreur de véhicule automobile.

Des dispositifs pour la commande électronique d'un démarreur sont désormais classiquement connus. Ils comportent habituellement une unité de gestion qui reçoit en entrée une information sur l'état ouvert ou fermé de l'interrupteur de démarrage - lequel est généralement actionné par une clé de contact et commande l'alimentation du ou des bobinages d'un contacteur de puissance qui, lorsqu'il est fermé, assure l'alimentation du moteur électrique du démarreur. Ce contacteur de puissance comporte notamment un noyau mobile qui, en fin de course, ferme le circuit d'alimentation du moteur électrique du démarreur et dont le déplacement entraîne l'engagement du pignon de démarreur vers la couronne de démarrage. Cette unité de gestion sert également à gérer d'autres fonctions, comme l'arrêt automatique du démarreur ou encore les protections contre les surintensités ou contre les fausses manoeuvres, telles qu'une demande de démarrage alors que le moteur thermique est déjà en fonctionnement. Cette unité de gestion est soit intégrée au démarreur lui-même, soit logée hors du démarreur dans un boîtier spécial. En variante encore, elle peut être constituée par un système électronique déjà existant tel que le calculateur d'injection et d'allumage.

Après un échec d'un premier démarrage, le conducteur est amené à réactiver son démarreur dans un temps plus ou moins bref.

Si l'intervalle de temps entre la fin de la première activation et le début de la deuxième activation est inférieur au temps d'arrêt du rotor du démarreur, le pignon tourne encore lorsqu'il entre en contact avec la couronne de démarrage. Il en résulte une détérioration des faces frontales de denture de pignon de démarreur et de couronne de démarrage. La répétition de telles anomalies de fonctionnement peut nécessiter le changement du démarreur et de la couronne suite à la destruction complète des dentures.

Il s'agit d'une opération très coûteuse nécessitant généralement la dépose du moteur thermique.

Pour limiter l'importance de ce problème, il existe des clés de contact à verrouillage mécanique qui, lorsqu'on veut redémarrer, nécessitent un mouvement de rotation de la clé d'abord dans un sens pour retourner sur arrêt puis en sens inverse pour atteindre la position commande de démarrage via la position marche . Il résulte de ces différentes manoeuvres une certaine temporisation entre deux actionnements successifs du démarreur.

Toutefois, ce verrouillage mécanique n'est obtenu qu'au prix d'une grande complexité de la clé de contact, ce qui induit
- une augmentation du prix de la clé de contact,
- une réduction de la fiabilité du système du fait
des composants supplémentaires,
- un encombrement supplémentaire.

En outre, la temporisation est évidemment liée à la dextérité du conducteur. Le retour au repos d'un démarreur pouvant s'effectuer sur plusieurs secondes, cette fonction de protection peut être facilement mise en défaut de façon involontaire lorsque le conducteur est pressé de redémarrer.

Un but de l'invention est de proposer une solution qui ne présente pas ces différents inconvénients.

La solution selon l'invention consiste en un dispositif pour la commande du contacteur d'un démarreur de véhicule automobile comportant des moyens électroniques qui gèrent la commande dudit contacteur en fonction notamment de l'état fermé ou ouvert de l'interrupteur de démarrage, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande comportent des moyens qui, à l'issue de toute ouverture de l'interrupteur de démarrage, empêchent l'actionnement du contacteur pendant une durée de protection.

Ainsi, la solution selon l'invention utilise une temporisation électronique intégrée au système de commande électronique du démarreur, et par conséquent une temporisation indépendante des réactions du conducteur.

Ce dispositif est avantageusement complété par les différentes caractéristiques suivantes prises seules ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles
- les moyens de commande comportent un microprocesseur qui, à l'issue d'une ouverture de l'interrupteur de démarrage, bloque pendant ladite durée de protection un interrupteur commandé qui commande l'alimentation du ou des bobinages du contacteur.

- les moyens de commande comportent notamment un circuit de type RC qui se charge et se décharge selon que l'interrupteur de démarrage est fermé ou ouvert, lesdits moyens de commande comportant également des moyens qui, à l'issue d'une ouverture de l'interrupteur de démarrage, empêchent l'actionnement du contacteur tant que la valeur de la tension aux bornes des moyens capacitifs du circuit
RC n'est pas redescendue en dessous d'un seuil donné.

- le circuit RC est constitué de deux branches montées en parallèle, l'une qui comprend en série des premiers moyens résistifs et des moyens capacitifs, l'autre qui comprend des seconds moyens résistifs.

- le circuit RC est alimenté en tension par une sortie dudit microprocesseur.

- une tension correspondant à la tension aux bornes des moyens capacitifs du circuit RC est injectée sur une entrée dudit microprocesseur, ledit microprocesseur commandant, le blocage de l'actionnement du contacteur tant que ladite tension n'est pas redescendue en dessous d'un seuil donné.

- > e microprocesseur étant en permanence sous tension, la durée de protection est décomptée sur un signal d'horloge interne.

- le microprocesseur est mis en sommeil si à l'issue du décompte de la durée de protection, l'interrupteur de démarrage du véhicule n'a pas été à nouveau refermé.

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 est une représentation schématique d'un dispositif de commande conforme à un mode de réalisation possible de l'invention.

- les figures 2a, 2b et 2c illustrent une séquence de commande possible avec le dispositif de la figure 1.

Sur la figure 1, on a représenté un moteur électrique M d'un démarreur de véhicule automobile, ainsi que le contacteur de puissance 1 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 1 est constitué par un relais qui comprend un contact la, qui est interposé entre la borne d'alimentation +BAT et le moteur M, ainsi que des bobinages d'appel et de maintien lb et lc.

Une extrémité commune à ces deux bobinages lb et lc est reliée à la borne +BAT par l'intermédiaire d'un interrupteur commandé (transistor T) en série avec un interrupteur de démarrage du véhicule (interrupteur 2, par exemple actionné par une clé de contact).

Le bobinage d'appel lb est monté entre ladite extrémité commune et un point entre le contact la et le moteur M.

Le bobinage de maintien lc est monté entre ladite extrémité commune et la masse.

L'interrupteur T est par exemple un transistor de type MOSFET.

Il est commandé par une unité de gestion 3, qui est un microprocesseur qui génère une tension de commande sur la grille dudit transistor T, de façon à contrôler la séquence d'alimentation des bobinages lb et lc en fonction d'une part des différentes phases de fonctionnement du démarreur (alimentation d'appel, maintien de la fermeture du contact, arrêt automatique du démarreur après le démarrage du moteur thermique, etc.) et en fonction d'autre part des différentes protections que ce microprocesseur 3 peut gérer (protection antiredémarrage lorsque le moteur thermique fonctionne, par exemple).

Pour générer cette tension de commande, cette unité de gestion 3 prend notamment en compte l'état ouvert ou fermé de l'interrupteur 2. A cet effet, ladite unité 2 présente une entrée analogique "eO" sur laquelle est injectée la tension d'un point entre l'interrupteur de démarrage 2 et l'interrupteur commandé T.

Par ailleurs, le dispositif illustré sur la figure 1 comporte des moyens 4 qui empêchent des actionnements successifs trop rapprochés pour le démarreur.

Ces moyens 4 comportent notamment un circuit de type
RC, qui se charge et se décharge selon que l'interrupteur 2 est fermé ou ouvert.

Ils comportent également des moyens qui permettent d'empecher l'alimentation du moteur M tant que la valeur de la tension aux bornes d'un condensateur C est supérieure à un seuil donné (ce qui signifie alors que le condensateur ne s'est pas suffisamment déchargé par rapport à la dernière fermeture de l'interrupteur de démarrage).

Dans l'exemple illustré sur la figure 1, le circuit
RC est constitué de deux branches montées en parallèle, l'une qui comprend en série une résistance Rl et un condensateur C, l'autre qui comprend une simple résistance R2.

Ces deux branches sont montées entre la masse et une sortie analogique sl du microprocesseur 3, qui met lesdites branches sous tension lorsque l'interrupteur 2 est fermé.

Une diode D qui est passante de ladite sortie sl vers la masse est interposée entre ladite sortie sl et lesdites branches Rl-C, R2.

La tension aux bornes du condensateur C est injectée sur une entrée analogique el du microprocesseur 3 et ce dernier commande le blocage de l'interrupteur T lorsqu'à la fermeture de l'interrupteur de contact 2 cette tension est supérieure à un seuil donné. Il ne commande la fermeture de l'interrupteur T que lorsque ladite tension est redevenue inférieure audit seuil.

Le fonctionnement de ce montage est le suivant.

A la fermeture de l'interrupteur 2, le microprocesseur 3 est mis sous tension.

Sa sortie "sl" permet la charge du condensateur C à travers la résistance Rl.

A l'ouverture de l'interrupteur 2, le microprocesseur 3 n'étant plus alimenté, le condensateur
C ne se charge plus.

Il se décharge alors dans les résistances en série
Rl et R2.

La tension aux bornes du condensateur C est analysée en permanence par le microprocesseur sur son entrée analogique "el".

Les évolutions de la tension du condensateur C en fonction du temps sont représentées à titre d'exemple sur la figure 2a.

Lorsque l'interrupteur 2 est fermé (la figure 2b illustre sa séquence d'ouverture et de fermeture), le condensateur C est mis sous tension et se charge, pendant le fonctionnement du démarreur, à un premier niveau de tension Uc.

Puis, lorsque l'interrupteur 2 de démarrage est ouvert et que le démarreur est arrêté, le microprocesseur 3 n'est plus alimenté et le condensateur C se décharge dans les résistances Rl et R2.

Le microprocesseur 3 empêche alors tout nouvel actionnement du contacteur 1 tant que la tension U aux bornes du condensateur C n'est pas devenue inférieure à un seuil Us.

Ainsi, lorsque l'opérateur veut à nouveau actionner le démarreur et que la clé de contact 2 est à nouveau fermée, le microprocesseur 3 mesure la tension U sur son entrée "el" et maintient bloqué le transistor T de commande du contacteur 1 tant que ladite tension U n'est pas redescendue en dessous d'un seuil "Us". C'est ce qu'illustre la figure 2c, sur laquelle on a représenté une séquence de commande du contacteur 1.

Ce seuil "Us" est déterminé en fonction de la constante de décharge de façon à obtenir la durée de protection désirée.

D'autres variantes de réalisations sont bien entendu possibles. Notamment, lorsque le circuit électronique est en permanence sous tension, la temporisation peut se faire par un décompte sur un signal d'horloge interne du microprocesseur 3 à partir de la dernière ouverture du circuit d'alimentation du contacteur (laquelle correspond à la dernière ouverture de l'interrupteur de démarrage).

Ce décompte est interrompu au-delà d'un temps prédéterminé choisi largement supérieur au temps d'arrêt du rotor du démarreur.

Dans ce cas également, on peut avantageusement commander la mise en sommeil du microprocesseur 3 si à l'issue de cette temporisation l'interrupteur 2 de démarrage du véhicule n'a pas été à nouveau refermé, ce qui permet de limiter la consommation dudit microprocesseur 3.

Comme on l'aura compris, les variantes conformes à l'invention qui viennent d'être décrites présentent l'avantage d'être facilement intégrables dans un circuit de commande électronique de démarreur, sans augmentation sensible d'encombrement ou de coût.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour la commande du contacteur (1) d'un démarreur de véhicule automobile comportant des moyens électroniques (T, 3, 4) qui gèrent la commande dudit contacteur en fonction notamment de l'état fermé ou ouvert de l'interrupteur de démarrage, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande comportent des moyens (4) qui, à l'issue de toute ouverture de l'interrupteur de démarrage, empêchent l'actionnement du contacteur pendant une durée de protection.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande comportent un microprocesseur (3) qui, à l'issue d'une ouverture de l'interrupteur de démarrage (2), bloque pendant ladite durée de protection un interrupteur commandé (T) qui commande l'alimentation du ou des bobinages du contacteur.

3. Dispositif selon l'une des revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de commande comportent notamment un circuit (4) de type RC qui se charge et se décharge selon que l'interrupteur de démarrage (2) est fermé ou ouvert, lesdits moyens de commande comportant également des moyens qui, à l'issue d'une ouverture de l'interrupteur de démarrage, empêchent l'actionnement du contacteur tant que la valeur de la tension aux bornes des moyens capacitifs du circuit RC n'est pas redescendue en dessous d'un seuil donné.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le circuit RC est constitué de deux branches montées en parallèle, l'une qui comprend en série des premiers moyens résistifs (Rl) et des moyens capacitifs (C), l'autre qui comprend des seconds moyens résistifs (R2).

5. Dispositif selon les revendications 2 et 3 prises en combinaison, caractérisé en ce que le circuit

RC est alimenté en tension par une sortie (sl) dudit microprocesseur (3).

6. Dispositif selon les revendications 2 et 3 prises en combinaison, caractérisé en ce qu'une tension correspondant à la tension aux bornes des moyens capacitifs du circuit RC est injectée sur une entrée (el) dudit microprocesseur (3), ledit microprocesseur commandant, le blocage de l'actionnement du contacteur tant que ladite tension n'est pas redescendue en dessous d'un seuil donné.

Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le microprocesseur étant en permanence sous tension, la durée de protection est décomptée sur un signal d'horloge interne.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le microprocesseur est mis en sommeil si à l'issue du décompte de la durée de protection, l'interrupteur de démarrage du véhicule n'a pas été à nouveau refermé.