FR2955902A1 - Procede et dispositif d'arret et de demarrage d'un moteur de vehicule - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'arrêt et de démarrage automatique d'un moteur à combustion interne (12) d'un véhicule automobile (1) comportant un calculateur de commande (16) du moteur pouvant notamment commander un moyen d'arrêt du moteur, des capteurs d'informations de l'état d'organes du véhicule (22, 24, 26, 28), un contacteur à clé (20) à au moins trois sorties correspondant à trois positions (P1, P2 et P3), la première position (P1) pour une demande d'un arrêt du moteur, la seconde position (P2) pour une demande de fonctionnement du moteur, et la troisième position (P3) pour une demande du démarrage du moteur, chacune de ces sorties étant respectivement reliées à une entrée (E1, E2, E3) du calculateur (16). Selon l'invention, le dispositif comporte un moyen de commande (100) agissant en fonction des signaux des capteurs d'information et permettant de contacter la sortie correspondant à la seconde position (P2) du contacteur à clé (20) à la première entrée (E1) du calculateur permettant de commander l'arrêt du moteur ou de contacter la sortie correspondant à la seconde position (P2) du contacteur à clé (20) à la troisième entrée (E3) du calculateur permettant de commander le démarrage du moteur.

Description

Procédé et dispositif d'arrêt et de démarrage d'un moteur de véhicule La présente invention concerne un dispositif d'arrêt et de démarrage automatique d'un moteur. L'invention concerne également un procédé d'arrêt et de démarrage automatique d'un moteur mis en oeuvre par un tel dispositif. Pour réduire la consommation de carburant du moteur à combustion interne d'un véhicule et de limiter les émissions de gaz polluant, certains véhicules sont équipés d'un dispositif d'arrêt et de démarrage automatique de leur moteur. Le document FR2816891 décrit ainsi un procédé et un dispositif d'arrêt et de démarrage automatique d'un moteur. Ce dispositif comprend, outre les moyens d'arrêt et de démarrage du moteur, un moyen de commande d'arrêt ou de démarrage du moteur thermique à partir des informations fournies par des capteurs dont un capteur de position de la pédale d'embrayage et un capteur de position du frein de parking. Ce moyen de commande comprend un calculateur contenant un algorithme spécifique pour cette fonction. Le procédé de fonctionnement permet d'une part d'arrêter automatiquement le moteur si la pédale d'embrayage n'est pas enfoncée et si le frein à main est actionné, et d'autre part de remettre en route automatiquement le moteur si la pédale d'embrayage est enfoncée et si le frein à main est relâché. Cependant, les véhicules comprenant un tel dispositif sont développés spécifiquement afin d'intégrer dans le calculateur de commande du moteur les algorithmes capables d'analyser l'état du véhicule et d'arrêter ou démarrer le moteur automatiquement. L'inconvénient d'un développement spécifique pour un véhicule comprenant cette fonction logicielle est un délai long, et des étapes couteuses de codage et d'intégration de l'algorithme dans le calculateur. De plus les véhicules existants ne peuvent pas être modifiés simplement pour bénéficier de cette fonctionnalité.

La présente invention a donc pour objet en proposer un dispositif et un procédé de démarrage et d'arrêt automatique du moteur plus simples pour remédier aux inconvénients des systèmes connus. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'arrêt et de démarrage automatique d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile comportant un calculateur de commande du moteur pouvant notamment commander un moyen d'arrêt ou de démarrage du moteur, des capteurs d'informations de l'état d'organes du véhicule, un contacteur à clé à au moins trois sorties correspondant à trois positions la première position pour une demande d'un arrêt du moteur, la seconde position pour une demande de fonctionnement du moteur, et la troisième position pour une demande du démarrage du moteur, chacune de ces sorties étant respectivement reliées à une entrée du calculateur, et un moyen de commande agissant en fonction des signaux des capteurs d'information et permettant de contacter la sortie correspondant à la seconde position du contacteur à clé à la première entrée du calculateur permettant de commander l'arrêt du moteur ou de contacter la sortie correspondant à la seconde position du contacteur à clé à la troisième entrée du calculateur permettant de commander le démarrage du moteur. L'avantage d'un tel dispositif réside dans le fait qu'il ne nécessite pas de calculateur spécifique ni d'intégration d'un nouvel algorithme dans le calculateur existant pour assurer la fonction de démarrage et d'arrêt automatique du moteur. Selon une caractéristique de l'invention les capteurs d'informations peuvent être un capteur d'ouverture porte du conducteur et un capteur de position frein de parking, et le moyen de commande est alors adapté pour contrôler l'arrêt du moteur lorsque la porte du conducteur est ouverte et que le frein de parking est serré. Le moyen de commande peut comprendre des relais électromagnétiques reliés au contacteur à clé, aux capteurs d'informations et 30 au calculateur de commande. Le moyen de commande peut comprendre un algorithme de commande dans le calculateur.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les capteurs d'informations peuvent être un capteur de position de la pédale d'embrayage et un capteur de position neutre de la boite de vitesse, et le moyen de commande est alors adapté pour contrôler le démarrage du moteur lorsque la pédale d'embrayage est enfoncée et .que la boite de vitesse est en position neutre. Le moyen de commande peut comprendre des relais électromagnétiques reliés au contacteur à clé, aux capteurs d'informations et au calculateur de commande.

Le moyen de commande peut comprendre un algorithme de commande dans le calculateur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un exemple qui va maintenant en être fait en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la Figure 1 représente schématiquement un véhicule comportant un dispositif selon l'invention ; et - la Figure 2 représente un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention. En référence aux figures, un véhicule 1 est équipé d'un ensemble motopropulseur 10 comprenant notamment un moteur à combustion interne 12, un moyen de démarrage 14 du moteur comme un démarreur, un calculateur de commande 16 du moteur contrôlant notamment l'arrêt et le démarrage du moteur, et une batterie 18 permettant d'alimenter électriquement le véhicule par un courant dont la tension est généralement d'environ douze Volts. Le calculateur de commande 16 contrôle l'arrêt du moteur 12 par exemple en commandant l'arrêt de l'allumage et de l'injection dans le moteur, et le démarrage par exemple en activant le démarreur 14 et en commandant l'allumage et l'injection dans le moteur 12. D'autres moyens connus d'arrêt et de démarrage peuvent également être commandés par le calculateur. Le calculateur de commande 16 comprend des entrées, notamment El, E2, E3, destinées à recevoir des signaux d'information provenant de différents éléments du véhicule 1. Le calculateur de commande 16 comprend également des sorties, notamment S1, destinées à émettre des signaux d'informations vers d'autres éléments du véhicule 1. Le véhicule 1 comprend aussi un contacteur à clé 20 à quatre positions P0, P1, P2 et P3 destinées à commander manuellement le démarrage ou l'arrêt du moteur 12. Le contacteur à clé 20 est relié à la batterie 18. Les différentes positions correspondent à différent états d'activation du véhicule : la position initiale PO pour un arrêt complet du véhicule, la première position P1 pour un arrêt de l'alimentation du moteur en conservant l'alimentation d'éléments accessoires comme la radio ou les éclairages, la seconde position P2 pour l'alimentation du moteur et des autres éléments du véhicule, et la troisième position P3 pour la commande du démarrage du moteur. Lorsque l'utilisateur relâche le contacteur de la position de commande du démarrage P3, ledit contacteur passe automatiquement de la troisième position P3 à la seconde position P2. A cet effet, les sorties du contacteur à clé 20 correspondantes à chacune des positions P1 à P3 sont reliées à une entrée El à E3 du calculateur de commande 16. Le véhicule comporte aussi une série de capteurs permettant de définir l'état de certains éléments du véhicule, dont un premier capteur 22 d'ouverture de la portière du conducteur, un second capteur 24 de position du frein de parking, un troisième capteur de début de course embrayage 26, et un quatrième capteur 28 de position au neutre de la boîte de vitesse. Selon l'invention, en plus des éléments précédents (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28) qui sont déjà implantés ou facilement adaptables sur la plupart des véhicules, le véhicule comporte un moyen de commande d'arrêt ou de démarrage automatique du moteur. Le moyen de commande permet d'obtenir un procédé d'arrêt ou de démarrage automatique du moteur fonctionnant de la manière suivante : lorsque le contacteur à clé est en seconde position P2, le moyen de commande contrôle d'une part l'arrêt du moteur lorsqu'il détecte que le frein de parking est serré et que la portière du conducteur est ouverte, et contrôle d'autre part le redémarrage du moteur lorsque la pédale d'embrayage est en position débrayée et que la boite de vitesse est en position neutre et/ou que le moteur est arrêté . Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le moyen de commande 100 comprend quatre relais électromagnétique R1 à R4. Ce type de relais est connu de l'état de la technique, et comporte un circuit d'excitation et un circuit de commutation. Le circuit de commutation comporte dans cet exemple une borne commune C, un contact de repos R et un contact de travail T.

Le circuit d'excitation comporte une bobine d'excitation qui, lorsqu'elle est traversée par un courant électrique, permet de déplacer une liaison électrique dans le circuit de commutation qui permet de modifier le contact initialement en position de repos c'est-à-dire reliant la borne commune C au contact de repos R vers une position de travail c'est-à-dire reliant la borne commune C au contact de travail T. Lorsque le courant électrique cesse de traversé le circuit d'excitation le contact revient en position de repos. Pour obtenir le fonctionnement d'arrêt automatique du moteur décrit précédemment, le moyen de commande 100 comporte un premier relais R1 et un second relais R2.

La borne commune C du circuit de commutation du premier relais R1 est reliée à l'entrée E2 du calculateur de commande 16 destinée à recevoir un signal électrique lorsque le contacteur à clé 20 est en seconde position P2 pour l'alimentation du moteur et des autres éléments du véhicule. Le contact de repos R du premier relais R1 est relié à la sortie du contacteur à clé 20 correspondant à la seconde position P2. Le contact de travail T du premier relais R1 est relié à la masse du circuit électrique. De cette manière le premier relais R1 permet en position de repos de n'avoir aucune incidence sur la connexion électrique entre la sortie du contacteur à clé 20 correspondant à la seconde position P2 et l'entrée E2 du calculateur de commande 16 destinée à recevoir un signal électrique de ladite seconde position P2, mais permet, en position de travail si le circuit d'excitation du premier relais R1 est traversé par un courant, de couper le contact entre la seconde position P2 du contacteur 20 et la seconde entrée E2 du calculateur 16. Ainsi le calculateur 20 n'aura plus de signal en sur sa seconde entrée E2 et contrôlera donc un arrêt du moteur comme si la clé du contacteur était passée dans la première position P1.

Afin de piloter le premier relais R1 pour réaliser l'arrêt du moteur quand le frein de parking est serré et quand la porte du conducteur est ouverte, un second relais R2 permet de piloter la mise à la masse du circuit d'excitation du premier relais R1. Le circuit de commutation du second relais R2 présente une borne commune C reliée au second capteur 24 de position du frein de parking. Ce second capteur 24 prend généralement la forme d'un interrupteur ouvert lorsque le frein de parking est desserré, et fermé et relié à la masse du circuit électrique lorsque le frein de parking est serré. Le contact de repos R du second relais R2 est relié au circuit d'excitation du premier relais R1. Le contact de travail T du second relais R2 est relié à la masse du circuit électrique. Le circuit d'excitation du second relais R2 est relié, d'une part à la sortie du contacteur à clé 20 correspondant à la seconde position P2, et d'autre part au premier capteur 22 d'ouverture de la portière du conducteur.

Ce premier capteur 22 prend généralement la forme d'un interrupteur ouvert lorsque la portière est ouverte, et fermé et relié à la masse du circuit électrique lorsque la portière est fermée. De cette manière le second relais R2 est en position de travail lorsque la portière du conducteur est fermée, et donc n'est pas excité et est donc en position de repos sans incidence sur le fonctionnement du moteur comme décrit précédemment. Lorsque la portière du conducteur est ouverte, le circuit d'excitation du second relais R2 est ouvert et ledit second relais R2 est en position de repos. Dans ce cas, le circuit d'excitation du premier relais R1 est relié au second capteur 24 de position du frein de parking. Ainsi lorsque ledit frein de parking est desserré, le circuit d'excitation du premier relais R1 est ouvert et est donc en position de repos R, mais lorsque le frein de parking est serré le circuit d'excitation du premier relais R1 est fermé et est donc en position de travail T qui permet l'arrêt du moteur comme décrit précédemment. Par conséquent le serrage du frein à main et l'ouverture de la portière du conducteur simulent le mouvement de la clé de contact de la seconde position P2 à la première position P1 par le fonctionnement des premier et second relais (R1, R2).ce qui permet au calculateur de contrôler l'arrêt du moteur 12. Pour obtenir le fonctionnement de démarrage automatique du moteur décrit précédemment, le moyen de commande 100 comporte aussi un troisième relais R3 et un quatrième relais R4. La borne commune C du circuit de commutation du troisième relais R3 est reliée à la sortie du contacteur à clé 20 correspondant à la seconde position P2. Le contact de repos R du troisième relais R3 est relié à la troisième entrée E3 du calculateur de commande 16 destinée à recevoir un signal électrique lorsque le contacteur à clé 20 est en troisième position P3 pour la commande du démarrage du moteur. Le contact de travail T du troisième relais R3 est relié à la masse du circuit électrique. De cette manière le troisième relais R3 permet en position de travail de n'avoir aucune incidence sur la connexion électrique entre la sortie du contacteur à clé 20 correspondant à la seconde position P2 et la troisième entrée E3 du calculateur de commande 16 destinée à recevoir un signal électrique de la troisième position P3 du contacteur à clé 20, mais permet, en position de repos, si le circuit d'excitation du troisième relais R3 n'est pas traversé par un courant, de contacter la seconde position P2 du contacteur 20 à la troisième entrée E3 du calculateur 16. Ainsi le calculateur 20 recevra un signal de démarrage sur sa troisième entrée E2 et contrôlera donc le démarreur du moteur comme si la clé du contacteur était passée dans la troisième position P3. Afin de piloter le troisième relais R3 pour réaliser le démarrage du moteur quand la pédale d'embrayage est enfoncée et quand le moteur est arrêté, un quatrième relais R4 permet de commander la mise à la masse du circuit d'excitation du troisième relais R3.

Le circuit de commutation du quatrième relais R4 présente une borne commune C reliée à la sortie du contacteur à clé 20 correspondant à la seconde position P2. Le contact de repos R du quatrième relais R4 est relié au circuit d'excitation du troisième relais R3. Le contact de travail T du quatrième relais R4 est relié à la masse du circuit électrique. Le circuit d'excitation du quatrième relais R4 est relié, d'une part à la sortie du contacteur à clé 20 correspondant à la seconde position P2, et d'autre part à la première sortie S1 du calculateur retournant une information sur l'état tournant ou non du moteur et/ou au quatrième capteur 28 de position au neutre de la boîte de vitesse. De cette manière le quatrième relais R4 est en position de travail lorsque le moteur tourne. Lorsque le moteur est arrêté et ou que la boite de vitesse est en position neutre, le circuit d'excitation du quatrième relais R4 est ouvert et ledit quatrième relais R4 est en position de repos. Dans ce cas, le circuit d'excitation du troisième relais R3 est relié d'une part à la sortie du contacteur à clé 20 correspondant à la seconde position P2 et d'autre part relié au troisième capteur 26 de début de course de la pédale d'embrayage. Ce troisième capteur 26 prend généralement la forme d'un interrupteur ouvert lorsque la pédale est enfoncée en position débrayée, et fermé et relié à la masse du circuit électrique lorsque la pédale est en position embrayée. Ainsi lorsque ladite pédale d'embrayage est enfoncée, le circuit d'excitation du troisième relais R3 est ouvert et passe donc en position de repos R, ce qui permet le démarrage du moteur comme décrit précédemment. Par conséquent l'enfoncement de la pédale d'embrayage lorsque le moteur est arrêté et/ou que la boite de vitesse est en position neutre simule le mouvement de la clé de contact de la seconde position P2 à la troisième position P3 par le fonctionnement des troisième et quatrième relais (R3, R4).ce qui permet au calculateur de contrôler le démarrage du moteur 12. Dans une variante de réalisation, le moyen de commande 100 peut comporter un moyen d'activation et de désactivation 102 du mode de fonctionnement d'arrêt et de démarrage automatique du moteur du véhicule, par exemple un commutateur à deux positions 102, est ajouté dans l'habitacle du véhicule. Ce commutateur 102 permet alors de déconnecter le conducteur électrique reliant la seconde position P2 de sortie du contacteur à clé 20 au circuit d'excitation du premier relais R1. De ce fait le premier relais R1 reste en position de repos et la sortie repos dudit premier relais R1 se contentera de renvoyer une recopie de l'information de la seconde position P2 de sortie du contacteur à clé 20. De manière optionnelle un moyen de démarrage 104 accessible par l'utilisateur dans l'habitacle du véhicule, par exemple un bouton de démarrage à impulsion, peut également être ajouté au moyen de commande 100. Il relie alors la sortie du contacteur à clé 20 correspondante à la seconde position P2 pour l'alimentation du moteur à celle correspondante à la position P3 pour la commande du démarrage du moteur.

D'autres variantes de câblage peuvent être réalisées notamment si les signaux d'information des capteurs ont des positions ouverte et fermée inversées, ou si d'autres capteurs sont utilisés afin d'adapter au mieux le procédé d'arrêt et de démarrage automatique aux paramètres d'états du véhicule, notamment des paramètres de sécurité comme par exemple l'utilisation de capteur de présence du conducteur sur son siège, de ceinture de sécurité attachée etc. Selon un second mode de réalisation non représenté, le moyen de commande permettant de mettre en oeuvre le procédé d'arrêt et de démarrage automatique du moteur décrit précédemment est directement intégré dans le calculateur de commande du moteur. Un algorithme de commande du calculateur prend alors en compte directement les informations provenant du premier capteur 22 d'ouverture de la portière du conducteur, du second capteur 24 de position du frein de parking, du troisième capteur de début de course embrayage 26, et du quatrième capteur 28 de position au neutre de la boîte de vitesse pour contrôler l'arrêt et le redémarrage du véhicule.

On notera également que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits. Ainsi, des capteurs d'informations supplémentaires sur l'état du véhicule peuvent être utilisés et d'autres stratégies de contrôle et de commande des démarrages et des arrêts du moteur peuvent être réalisées.5