FR2853018A1 - CONTROL OF THE STARTER OF A HEAT ENGINE OF A MOTOR VEHICLE - Google Patents
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Abstract
Commande du démarreur pourvue d'un pignon destiné à entraîner la couronne du moteur thermique d'un véhicule automobile du type comprenant une batterie un contacteur (21) inséré entre la batterie, le moteur électrique (5) du démarreur et une unité de contrôle électronique (10) pour commander la fermeture du contacteur (21) à partir d'une clé de commande et pour ouvrir ledit contacteur (21) après démarrage du moteur thermique, ledit véhicule comportant un calculateur contrôle moteur, caractérisé en ce que l'unité de contrôle électronique (10) est reliée au calculateur contrôle moteur (7) et comporte un relais inverseur (12) qui après la phase du démarrage du moteur thermique coupe l'alimentation du contacteur (21) et fait l'aiguillage hors tension des signaux PWM vers un autre équipement.Starter control provided with a pinion intended to drive the crown of the heat engine of a motor vehicle of the type comprising a battery a contactor (21) inserted between the battery, the electric motor (5) of the starter and an electronic control unit (10) for controlling the closing of the contactor (21) from a control key and for opening said contactor (21) after starting the heat engine, said vehicle comprising an engine control computer, characterized in that the control unit electronic control (10) is connected to the engine control computer (7) and includes a change-over relay (12) which, after the heat engine starting phase, cuts off the power supply to the contactor (21) and switches the PWM signals off. to other equipment.
Description
La présente invention se rapporte à la commandeThe present invention relates to control
des démarreurs de véhicules automobiles. motor vehicle starters.
Sur le circuit des démarreurs contrôlés 5 électroniquement, on insère un microcontrôleur qui permet de réaliser les fonctions de contrôle c'est-àdire: antidémarrage du démarreur lorsque le moteur tourne, protection thermique du démarreur, protection contre les survoltages, arrêt automatique du démarreur. On the circuit of electronically controlled starters 5, a microcontroller is inserted which makes it possible to carry out the control functions, that is to say: immobilizer of the starter when the engine is running, thermal protection of the starter, protection against overvoltage, automatic stop of the starter.
Ce microcontrôleur permet également la gestion du PWM (Pulse Width Modulation)d'alimentation de la bobine du contacteur de 0% à 100%. This microcontroller also allows the management of the PWM (Pulse Width Modulation) supplying the contactor coil from 0% to 100%.
Toutefois, les éléments électroniques sont soumis à des contraintes thermiques et vibratoires importantes. However, the electronic elements are subjected to significant thermal and vibratory stresses.
L'un des buts de la présente invention est de remédier à ces contraintes. One of the aims of the present invention is to remedy these constraints.
L'invention vise la commande d'un démarreur pourvu d'un pignon destiné à entraîner la couronne d'un moteur thermique d'un véhicule automobile comportant une batterie, un contacteur inséré entre la batterie, le moteur 25 électrique du démarreur et une unité de contrôle électronique pour commander la fermeture du contacteur à partir d'une clé de commande et pour ouvrir ledit contacteur après le démarrage du moteur thermique, le véhicule automobile comportant un calculateur contrôle 30 moteur, ladite commande étant caractérisée en ce que l'unité de contrôle électronique est reliée au calculateur contrôle moteur et comporte un relais inverseur, ce dernier après la phase de démarrage du moteur thermique coupe l'alimentation du contacteur et fait l'aiguillage hors tension des signaux PWM vers un autre équipement. The invention relates to the control of a starter provided with a pinion intended to drive the crown of a heat engine of a motor vehicle comprising a battery, a contactor inserted between the battery, the electric motor of the starter and a unit. electronic control device for controlling the closing of the contactor from a control key and for opening said contactor after the engine has started, the motor vehicle comprising an engine control computer, said command being characterized in that the control unit electronic control is connected to the engine control computer and includes a change-over relay, the latter after the start-up phase of the internal combustion engine cuts the power supply to the contactor and switches off the PWM signals to other equipment.
Grâce à cette disposition, la commande du 5 contacteur est déportée dans un calculateur moteur et on limite les contraintes thermiques et vibratoires sur les composants. Thanks to this arrangement, the control of the contactor is offset in an engine computer and thermal and vibration stresses on the components are limited.
De préférence, la commande comporte des moyens 10 pour scruter la tension de la batterie afin de détecter le courant d'appel correspondant à la mise sous tension du moteur du démarreur. Preferably, the control comprises means 10 for examining the battery voltage in order to detect the inrush current corresponding to the energization of the starter motor.
Suivant une autre caractéristique, la commande 15 comporte des moyens pour incrémenter un compteur à chaque tentative de démarrage et désincrémenter ce compteur en fonction du temps entre chaque tentative de démarrage afin de limiter les échauffements thermiques du démarreur et des composants de puissance de la carte. 20 Suivant encore une autre caractéristique, la commande comporte des moyens de contrôle de l'absence de survoltage pour le moteur du démarreur. According to another characteristic, the command 15 includes means for incrementing a counter at each start attempt and decreasing this counter as a function of the time between each start attempt in order to limit the thermal overheating of the starter and of the power components of the card. According to yet another characteristic, the control comprises means for checking the absence of boost for the starter motor.
La commande du démarreur comporte différentes phases représentant le rapport cyclique de la commande du contacteur du démarreur, soit - tl correspondant au contrôle préliminaire des 30 interrupteurs, de la mesure de la tension de la batterie et de la mesure de la température de celle-ci; - t2 rapport cyclique 100% pour décollement du contact vers la position de fermeture du contacteur; - t3 rapport cyclique pour accostage en douceur du pignon du démarreur; - t4 augmentation du rapport cyclique jusqu'à fermeture du contact si celui-ci n'est pas fermé ; - t5 détection de la fermeture du contact et application d'un rapport cyclique proche de 100% pour maintenir le contact fermé ; - t6 maintien du contact pendant la phase de 15 démarrage du moteur thermique. The starter control comprises different phases representing the duty cycle of the starter switch control, ie - tl corresponding to the preliminary control of the 30 switches, of the measurement of the battery voltage and of the measurement of the temperature thereof ; - t2 duty cycle 100% for separation of the contact towards the closed position of the contactor; - t3 duty cycle for smooth approach of the starter pinion; - t4 increase in the duty cycle until the contact is closed if the contact is not closed; - t5 detection of contact closure and application of a duty cycle close to 100% to keep the contact closed; - t6 maintaining contact during the starting phase of the engine.
De préférence, la phase t6 comporte des moyens pour limiter la durée de maintien du contact durant la phase de démarrage du moteur thermique. 20 Enfin, la commande du démarreur peut comporter une trame CAN (Controller Aera Network) insérée entre le calculateur contrôle moteur et l'unité de contrôle électronique pour envoyer à cette dernière un ordre de 25 démarrage du moteur thermique, et ensuite lui donner l'information du démarrage du moteur thermique. Preferably, phase t6 includes means for limiting the duration of contact maintenance during the starting phase of the engine. Finally, the starter control can include a CAN (Controller Aera Network) frame inserted between the engine control computer and the electronic control unit to send the latter an order to start the heat engine, and then give it the information on starting the heat engine.
L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation 30 particulier donné à titre d'exemple seulement et représenté aux dessins annexés. The invention will now be described in more detail with reference to a particular embodiment given by way of example only and shown in the accompanying drawings.
Figure 1 montre un schéma de la commande du démarreur d'un véhicule automobile. Figure 1 shows a diagram of the starter control of a motor vehicle.
Figure 2 montre le rapport cyclique de commande du contacteur du moteur du démarreur. Figure 2 shows the duty cycle of the starter motor contactor.
La référence 1 désigne une batterie d'accumulateurs dont la borne - est à la masse, tandis que la borne + est reliée à un plot 2 d'un contacteur 21 pourvu 10 d'un contact 13 et d'un second plot 4 relié à l'alimentation du moteur électrique d'un démarreur 5 comportant un pignon destiné à coopérer avec une couronne d'un moteur thermique. The reference 1 designates a storage battery whose terminal - is to ground, while the terminal + is connected to a pad 2 of a contactor 21 provided with a contact 13 and a second pad 4 connected to supplying the electric motor to a starter 5 comprising a pinion intended to cooperate with a crown of a heat engine.
A la borne + de la batterie 1 est branché un conducteur 6 relié au calculateur contrôle moteur 7 dont est équipé le véhicule avec interposition d'un interrupteur 8 constituant la clé de contact et de démarrage du moteur du véhicule. At the + terminal of the battery 1 is connected a conductor 6 connected to the engine control computer 7 with which the vehicle is equipped with the interposition of a switch 8 constituting the ignition key and starting of the vehicle engine.
Le calculateur contrôle moteur 7 est agencé pour vérifier les différents paramètres du moteur du véhicule et il est relié par un bus CAN 11 à un microcontrôleur 9 d'une unité de contrôle électronique 10 destinée à commander un 25 relais inverseur 12 relié par une ligne 14 à la ligne d'alimentation du plot 2 ainsi qu'à un interrupteur de découpage 19 et un interrupteur de sécurité 20. Le relais inverseur 12 est susceptible de coopérer sélectivement avec un contact 16 relié à la bobine 3 du contacteur 21 et avec 30 un contact 18. The engine control computer 7 is arranged to check the various parameters of the vehicle engine and it is connected by a CAN bus 11 to a microcontroller 9 of an electronic control unit 10 intended to control a change-over relay 12 connected by a line 14 to the supply line of the pad 2 as well as to a cutting switch 19 and a safety switch 20. The reversing relay 12 is capable of cooperating selectively with a contact 16 connected to the coil 3 of the contactor 21 and with a contact 18.
L'unité de contrôle électronique 10 comporte au minimum une autre sortie 15 reliée au contact 18 et qui permet d'alimenter d'autres équipements en dehors des phases de démarrage. The electronic control unit 10 has at least one other output 15 connected to the contact 18 and which makes it possible to supply other equipment outside the start-up phases.
Lorsque la clé de contact est tournée pour 5 commander le démarrage du moteur, l'information est transmise au calculateur contrôle moteur 7 qui vérifie que le moteur est bien arrêté, dans ce cas, il retransmet l'ordre de démarrage vers l'unité de contrôle électronique 10. When the ignition key is turned to control the starting of the engine, the information is transmitted to the engine control computer 7 which verifies that the engine has stopped, in this case, it transmits the starting order to the unit for electronic control 10.
L'unité de contrôle électronique 10 permet de vérifier un certain nombre de paramètres, soit: - le contrôle préliminaire des interrupteurs de 15 puissance; - interrupteurs de découpage et interrupteurs de sécurité ; la valeur d'un certain nombre de démarrage par le contrôle d'un compteur; - le contrôle de la tension de la batterie 1; - le contrôle de l'absence de survoltage pour le démarreur; - la détermination du nombre d'essais de démarrage possible sans surchauffe du démarreur. 30 De ces différentes mesures, l'unité de contrôle électronique détermine les tensions moyennes de commande du contacteur 21. The electronic control unit 10 makes it possible to verify a certain number of parameters, namely: - the preliminary control of the power switches; - switching switches and safety switches; the value of a certain number of starts by checking a counter; - checking the voltage of battery 1; - checking that there is no overvoltage for the starter; - the determination of the number of starting attempts possible without overheating of the starter. 30 From these various measurements, the electronic control unit determines the average control voltages of the contactor 21.
Les différentes phases sont représentées à la figure 2 qui représente le rapport cyclique de la commande de la bobine du contacteur du démarreur: tl correspond aux contrôles préliminaires des interrupteurs, mesure de la tension de la batterie et mesure de la température de celle-ci; - t2 rapport cyclique 100% pour décollement du contact 13; - t3 rapport cyclique pour commander l'accostage du pignon du démarreur en douceur avec la couronne du 15 moteur thermique du véhicule; - t4 augmentation du rapport cyclique dans le cas de non-fermeture du contact 13 jusqu'à fermeture de celuici - t5 détection de la fermeture du contact 3, un rapport cyclique proche de 100% étant appliqué pour fermer le contacteur ou le maintenir fermé malgré les rebonds et la chute de tension de la batterie; 25 - t6 phase de maintien du contacteur pendant le démarrage du moteur thermique. La durée de cette phase est limitée pour éviter la surchauffe du démarreur. The different phases are represented in FIG. 2 which represents the duty cycle of the control of the coil of the starter contactor: tl corresponds to the preliminary checks of the switches, measurement of the battery voltage and measurement of the temperature thereof; - t2 duty cycle 100% for separation of contact 13; t3 duty cycle for controlling the soft starter pinion to come into contact with the crown of the vehicle's heat engine; - t4 increase in the duty cycle in the case of non-closing of the contact 13 until it closes - t5 detection of the closing of the contact 3, a duty cycle close to 100% being applied to close the contactor or keep it closed despite rebounds and drop in battery voltage; 25 - t6 contactor maintenance phase during starting of the engine. The duration of this phase is limited to avoid overheating the starter.
La fermeture du contacteur est détectée par la brusque chute de la tension de la batterie engendrée par l'appel de courant nécessaire à l'alimentation du moteur du démarreur. The closing of the contactor is detected by the sudden drop in the battery voltage caused by the current demand necessary to supply the starter motor.
Le démarrage du moteur thermique est signalé à l'unité de contrôle électronique 10 par le calculateur contrôle moteur 7 par l'envoi de la trame CAN ou d'un signal analogique. The start of the engine is signaled to the electronic control unit 10 by the engine control computer 7 by sending the CAN frame or an analog signal.
L'unité de contrôle électronique 10 incrémente son compteur de nombre de tentative de démarrage d'une certaine valeur, le désincrémente en fonction du temps avant la prochaine tentative de démarrage et calcule le nombre 10 maximum de tentative de démarrage possible. The electronic control unit 10 increments its start attempt number counter by a certain value, decrements it as a function of the time before the next start attempt and calculates the maximum number of possible start attempts.
Après la phase t6, l'unité de contrôle électronique 10 abandonne le mode démarreur en commutant le relais inverseur 12 pour la sortie 15 afin d'envoyer un 15 signal PWM vers un autre équipement. After phase t6, the electronic control unit 10 abandons the starter mode by switching the reversing relay 12 for the output 15 in order to send a PWM signal to another device.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et représenté. Of course, the invention is not limited to the embodiment which has just been described and shown.
On pourra y apporter de nombreuses modifications de détail 20 sans sortir pour cela du cadre de l'invention. Many detailed modifications can be made thereto without departing from the scope of the invention.
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