Procédé et système pour la commande de la coupure d'un démarreur de véhicule automobile

Description

[0001] La présente invention est relative aux procédés et systèmes pour la commande de la coupure de démarreurs de véhicules automobiles.

[0002] Différents systèmes de coupure automatique de démarreurs sont déjà connus. Grâce au traitement de signaux tels que l'intensité absorbée par le démarreur, la tension batterie, les impulsions de positionnement angulaire du vilebrequin destinées au calculateur d'injection, la tension de sortie du capteur de vibration, etc... on peut déterminer à quel moment le moteur thermique est démarré. La détection du démarrage coupe l'alimentation du contacteur de commande de démarreur. Pour réduire les usures du démarreur et la durée du bruit de démarrage, on cherche à arrêter le démarreur le plus tôt possible.

[0003] Certains moteurs thermiques, en fonction de leur technologie, de leur état d'entretien et de diverses conditions d'utilisations, peuvent parfois présenter l'anomalie suivante : le moteur commence à monter en régime pendant que le démarreur retourne au repos, mais après quelques tours du vilebrequin, la vitesse décroît et le moteur finit par caler. Il est alors nécessaire de réactiver le démarreur une ou plusieurs fois.

[0004] Ce phénomène est particulièrement sensible à froid (encrassement des bougies, suralimentation en carburant, taux d'imbrûlés trop importants, ...).

[0005] Un but de l'invention est de pallier ces inconvénients.

[0006] On connaît déjà par US 4,994,683 une commande de la coupure automatique du moteur électrique d'un démarreur de véhicule automobile selon laquelle en régime nominal, on commande la coupure dudit moteur électrique dès que l'autorotation du moteur thermique est constatée, dans laquelle on modifie la loi de commande de la coupure du moteur électrique du démarreur, lorsque le moteur thermique ne démarre pas ou en fonction de la température, de façon à prolonger l'action d'entraînement dudit moteur lorsque le démarrage ne se fait pas ou à basse température.

[0007] L'invention propose quant à elle une commande fiable et d'une grande simplicité qui permet, lorsqu'il fait froid, de prolonger l'action d'entraînement du démarreur afin d'assurer un démarrage complet et définit du moteur et de limiter les risques de mauvais démarrage.

[0008] La solution selon l'invention consiste en ce qu'à l'issue de la coupure automatique du moteur électrique d'un démarreur lors d'un démarrage, on neutralise la fonction de coupure automatique.

[0009] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit. Cette description est purement illustrative et non limitative. Elle doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :

• la figure 1 est un schéma illustrant un mode de réalisation possible pour un système conforme à l'invention ;
• la figure 2 est un schéma illustrant une autre variante de réalisation possible pour un système conforme à l'invention ;
• la figure 3 illustre une autre variante de réalisation possible pour un système conforme à l'invention.

[0010] Sur la figure 1, on a référencé par D dans son ensemble le démarreur d'un moteur thermique. Ce démarreur D comporte un moteur électrique M monté entre une borne B⁺ d'alimentation à la tension de la batterie du véhicule et la masse, ainsi qu'un contacteur 1 qui est monté entre ledit moteur M et la borne B⁺. Ce contacteur 1 est un relais actionné par des bobinages 3 de déplacement et de maintien dont l'alimentation est gérée par une unité de gestion 2. Cette unité de gestion 2 intègre, de façon connue en soi, des fonctions de commande et de protection du moteur électrique M, ainsi que des moyens 2a pour la commande de la coupure automatique du moteur M.

[0011] Ces moyens sont également déjà connus en eux-mêmes. On pourra par exemple se référer aux demandes de brevets FR 2 626 417 et FR 2 393 165 ou encore avantageusement aux demandes de brevets français déposées par la Demanderesse sous les numéros FR 96 03511 et FR 96 02464.

[0012] Le démarreur D comporte également des moyens de temporisation 4 qui transmettent à l'unité de gestion 2 un signal actif de temporisation qui inhibe la fonction de coupure automatique pendant un temps prédéterminé à partir de la coupure de l'alimentation du contacteur de démarreur. Lorsqu'un opérateur actionne la clé de contact C du véhicule, le moteur électrique M est alimenté, puis sa coupure est automatiquement commandée par l'unité de gestion 2, par exemple dès que le début de l'autorotation du moteur est constaté.

[0013] Lorsque la coupure du moteur M est commandée, le dispositif de temporisation 4 devient actif et inhibe pour une période d'une durée T prédéterminée la fonction de commande de coupure automatique de l'unité de gestion 2.

[0014] Ainsi, si l'opérateur doit lancer un nouveau démarrage au cours de cette période, la fonction de coupure automatique de l'unité 2 étant inhibée, le démarreur reste engagé tant que la clé de contact C est fermée.

[0015] Ceci permet à l'opérateur de faire fonctionner le moteur électrique M pendant le temps nécessaire afin d'assurer le démarrage complet du moteur thermique.

[0016] On se réfère maintenant à la figure 2 sur laquelle on a illustré une autre variante de réalisation possible pour le système de l'invention.

[0017] On a repris pour les éléments de la variante de la figure 1 qui se retrouvent sur la variante de la figure 2, la même numérotation de référence augmentée de 10.

[0018] De la même façon que sur la figure 1, le moteur électrique M du démarreur D est commandé par une unité de gestion 12, qui comprend des moyens 12a pour la coupure automatique dudit moteur M. Ces moyens 12a commandent plus précisément l'alimentation du bobinage 13 d'un relais 11.

[0019] Le démarreur comporte également des moyens de temporisation 14. Contrairement au démarreur de la figure 1, la sortie de ces moyens de temporisation ne commande pas directement l'inhibition des moyens 12a, mais est envoyée sur un comparateur 15 qui est activé pendant la période de temporisation déclenchée par les moyens 14.

[0020] Ce comparateur 15 compare la vitesse du moteur électrique M à une vitesse de référence, qui est significative du démarrage du moteur thermique.

[0021] Il délivre au moyen de gestion 12a un signal d'inhibition de la coupure automatique tant que la vitesse du moteur thermique n'a pas dépassé un niveau prédéterminé. Si un second démarrage est opéré pendant la période de temporisation déclenchée par les moyens 14, c'est le comparateur qui pilote la coupure du moteur électrique M.

[0022] Ainsi, on dispose d'un module électronique qui permet, lors du deuxième démarrage consécutif, de neutraliser la fonction de coupure automatique tant que la vitesse du moteur thermique n'est pas suffisante pour que l'on soit sûr que le démarrage est réussi.

[0023] En variante encore, la coupure automatique du moteur électrique est assujettie à la mesure de la température ambiante.

[0024] A température élevée ou modérée, le moteur électrique M est arrêté au plus tôt, dès l'autorotation du moteur.

[0025] A basse température, la coupure automatique est neutralisée à l'issue de la commande d'un premier démarrage par une temporisation variable en fonction de la température et d'autant plus grande que la température est basse.

[0026] En variante, la coupure automatique du moteur électrique du démarreur peut être commandée par un signal de dépassement de seuil de la vitesse du moteur thermique, la valeur de vitesse de référence définissant ce seuil étant variable et d'autant plus élevée que la température est basse.

[0027] Une variante de réalisation en ce sens a été illustrée sur la figure 3.

[0028] On a repris pour les différents éléments de la figure 1 qui se retrouvent sur cette figure 3, la même numérotation de référence augmentée de 20.

[0029] L'alimentation du moteur M est commandée par un relais 21, dont l'alimentation de bobinage 23 est elle-même commandée par une unité de gestion 22 qui comporte des moyens 22a pour la commande de la coupure automatique du démarreur.

[0030] Dans l'exemple illustré sur la figure 3, les moyens 22a comprennent un comparateur 26 qui compare la vitesse de rotation N du moteur thermique à une valeur de référence V_REF.

[0031] Cette valeur de référence V_REF est fonction de la température. Elle est fournie par un additionneur 27 qui donne la somme d'une tension V₀ constante et d'une tension V_T variable qui est une fonction inverse de la température.

[0032] La tension V₀ est fournie par l'alimentation de la batterie (moyens résistifs 28).

[0033] La tension V_T est issue d'un amplificateur différentiel 29 dont le pont diviseur 29a d'entrée présente une résistance 30 ayant un coefficient de température nettement différent de celui des autres résistances (résistance de type CTN par exemple).

[0034] Comme on l'aura compris, les différentes variantes de réalisation qui viennent d'être décrites permettent un démarrage à toute température.

Revendications

1. Procédé pour la commande de la coupure automatique du moteur électrique (M) d'un démarreur (D) de véhicule automobile, selon lequel en régime nominal, on commande la coupure dudit moteur électrique (M) dès que l'autorotation du moteur thermique est constatée, dans lequel on modifie la loi de commande de la coupure du moteur électrique (M) du démarreur (D), lorsque le moteur thermique ne démarre pas ou en fonction de la température, de façon à prolonger l'action d'entraînement dudit moteur lorsque le démarrage ne se fait pas ou à basse température, caractérisé en ce qu'à l'issue de la coupure automatique du moteur électrique (M) d'un démarreur (D) lors d'un démarrage, on neutralise la fonction de coupure automatique.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'issue de la coupure automatique du moteur électrique (M) du démarreur (D) lors d'un démarrage, on neutralise pendant une période donnée la fonction de coupure automatique.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'issue de la coupure automatique du moteur électrique (M) d'un démarreur (D) lors d'un démarrage, on neutralise la fonction de coupure automatique tant que, pendant une période donnée, la vitesse de rotation du moteur thermique n'a pas atteint une valeur seuil correspondant à une vitesse suffisante pour que l'on puisse considérer que le moteur thermique est démarré.

4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on mesure la température ambiante du véhicule et en ce qu'on assujetit la commande de la coupure automatique du démarreur (D) à cette température.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on compare la vitesse de rotation (N) du moteur thermique à une vitesse de référence (V_REF) qui est une fonction de la température et qui est d'autant plus grande que la température est basse et en ce qu'on commande la coupure du moteur électrique du démarreur lorsque la vitesse (N) du moteur thermique devient supérieure à cette vitesse de référence.

6. Système pour la commande de la coupure automatique du démarreur (D) d'un véhicule automobile comportant des moyens de gestion (2, 12,22) qui, en régime nominal, commandent la coupure du moteur électrique dès que l'autorotation du moteur thermique est constatée, ce système comportant des moyens (4 ; 14, 15 ; 26 à 30) pour modifier la loi de commande de ces moyens de gestion, lorsque le moteur thermique ne démarre pas ou en fonction de la température, de façon à prolonger l'action d'entraînement dudit moteur lorsque le démarrage ne se fait pas ou à basse température, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (4) qui neutralisent les moyens (2) de gestion de la coupure automatique du démarreur (D), à l'issue de la commande d'une coupure automatique du démarreur (D).

7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de temporisation (4) qui neutralisent les moyens (2) de gestion de la coupure automatique du démarreur (D), pendant une période donnée à l'issue de la commande d'une coupure automatique du démarreur (D).

8. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (14) de temporisation et un comparateur (15) activé par lesdits moyens de temporisation (14) pendant une période donnée à l'issue de la commande d'une coupure automatique du démarreur (D) et en ce que ledit comparateur (15) neutralise les moyens de gestion (2) de la coupure automatique du démarreur (D), tant que la vitesse de rotation du moteur thermique n'a pas atteint une valeur seuil (V_REF) correspondant à une valeur suffisante pour que l'on puisse considérer que le moteur thermique est démarré.

9. Système selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (26 à 30) de gestion de la coupure automatique du démarreur (D) en fonction de la température ambiante du véhicule.

10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte un comparateur (26) qui compare la vitesse (N) de rotation du moteur thermique à une valeur de référence (V_REF) qui est une fonction de la température et qui est d'autant plus grande que la température est basse et en ce que la coupure du moteur électrique du démarreur est commandée par le signal émis par ledit comparateur (26) lorsque la vitesse (N) de rotation du moteur thermique dépasse la vitesse de référence (V_REF).

Ansprüche

1. Verfahren zur Steuerung der automatischen Abschaltung des Elektromotors (M) eines Kraftfahrzeuganlassers (D), bei dem im Nenndrehzahlbereich die Abschattung des besagten Elektromotors (M) veranlaßt wird, sobald die Eigendrehung des Verbrennungsmotors festgestellt wird, wobei der Verlauf der Abschaltsteuerung des Elektromotors (M) des Anlassers (D) verändert wird, wenn der Verbrennungsmotor nicht startet, oder in Abhängigkeit von der Temperatur, um die Antriebswirkung des besagten Motors zu verlängern, wenn das Starten nicht erfolgt, oder bei niedriger Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die automatische Abschaltung des Elektromotors (M) eines Anlassers (D) bei einem Anlaßvorgang die automatische Abschaltfunktion neutralisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die automatische Abschaltung des Elektromotors (M) des Anlassers (D) bei einem Anlaßvorgang die automatische Abschaltfunktion während einer gegebenen Zeitdauer neutralisiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die automatische Abschaltung des Elektromotors (M) eines Anlassers (D) bei einem Anlaßvorgang die automatische Abschaltfunktion neutralisiert wird, solange während einer gegebenen Zeitdauer die Drehzahl des Verbrennungsmotors nicht einen Schwellenwert erreicht hat, der einer ausreichenden Drehzahl entspricht, damit davon ausgegangen werden kann, daß der Verbrennungsmotor gestartet ist.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umgebungstemperatur des Fahrzeugs gemessen wird und daß die Steuerung der automatischen Abschaltung des Anlassers (D) von dieser Temperatur abhängig gemacht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl (N) des Verbrennungsmotors mit einer Bezugsdrehzahl (V_REF) verglichen wird, die von der Temperatur abhängig ist und die um so höher ausfällt, je niedriger die Temperatur ist, und daß die Abschaltung des Elektromotors des Anlassers veranlaßt wird, wenn die Drehzahl (N) des Verbrennungsmotors größer als diese Bezugsdrehzahl wird.

6. System zur Steuerung der automatischen Abschaltung des Anlassers (D) eines Kraftfahrzeugs mit Regelungsmitteln (2, 12, 22), die im Nenndrehzahlbereich die Abschattung des Elektromotors veranlassen, sobald die Eigendrehung des Verbrennungsmotors festgestellt wird, wobei dieses System Mittel (4; 14, 15; 26 bis 30) umfaßt, um den Steuerungsverlauf dieser Regelungsmittel zu verändern, wenn der Verbrennungsmotor nicht startet, oder in Abhängigkeit von der Temperatur, um die Antriebswirkung des besagten Motors zu verlängern, wenn das Starten nicht erfolgt, oder bei niedriger Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß es Mittel (4) umfaßt, die die Mittel (2) zur Regelung der automatischen Abschaltung des Anlassers (D) im Anschluß an die Veranlassung einer automatischen Abschaltung des Anlassers (D) bei einem Anlaßvorgang neutralisieren.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es Zeitschaltmittel (4) umfaßt, die die Mittel (2) zur Regelung der automatischen Abschaltung des Anlassers (D) während einer gegebenen Zeitdauer im Anschluß an die Veranlassung einer automatischen Abschaltung des Anlassers (D) neutralisieren.

8. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es Zeitschaltmittel (14) und einen Vergleicher (15) umfaßt, der durch die besagten Zeitschaltmittel (14) während einer gegebenen Zeitdauer im Anschluß an die Veranlassung einer automatischen Abschaltung des Anlassers (D) aktiviert wird, und daß der besagte Vergleicher (15) die Regelungsmittel (2) für die automatische Abschaltung des Anlassers (D) neutralisiert, solange die Drehzahl des Verbrennungsmotors nicht einen Schwellenwert (V_REF) erreicht hat, der einem ausreichenden Wert entspricht, damit davon ausgegangen werden kann, daß der Verbrennungsmotor gestartet ist.

9. System nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es Mittel (26 bis 30) zur Regelung der automatischen Abschaltung des Anlassers (D) in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur des Fahrzeugs umfaßt.

10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Vergleicher (26) umfaßt, der die Drehzahl (N) des Verbrennungsmotors mit einem Bezugswert (V_REF) vergleicht, der von der Temperatur abhängig ist und der um so höher ausfällt, je niedriger die Temperatur ist, und daß die Abschaltung des Elektromotors des Anlassers durch das von diesem Vergleicher (26) ausgegebene Signal veranlaßt wird, wenn die Drehzahl (N) des Verbrennungsmotors die Bezugsdrehzahl (V_REF) überschreitet.

Claims

1. Method for controlling the automatic cutting off of the electric motor (M) of a motor vehicle starter (D), according to which, at nominal speed, the cutting off of the said electric motor (M) is demanded as soon as the auto-rotation of the thermal engine is observed, in which the law controlling the cutting off of the electric motor (M) of the starter (D) is modified when the thermal engine does not start or according to the temperature, so as to prolong the action of driving the said motor when starting does not take place or at low temperature, characterised in that, at the end of the automatic cutting off of the electric motor (M) of a starter (D) during starting, the automatic cutoff function is neutralised.

2. Method according to Claim 1, characterised in that, at the end of the automatic cutting off of the electric motor (M) of the starter (D) during starting, the automatic cutoff function is neutralised for a given period.

3. Method according to Claim 1, characterised in that, at the end of the automatic cutting off of the electric motor (M) of a starter (D) during starting, the automatic cutoff function is neutralised as long as, for a given period, the speed of rotation of the thermal engine has not reached a threshold value corresponding to a sufficient speed for it to be able to be considered that the thermal engine is started.

4. Method according to one of the preceding claims, characterised in that the ambient temperature of the vehicle is measured and in that the control of the automatic cutting off of the starter (D) is made dependent on this temperature.

5. Method according to Claim 4, characterised in that the speed of rotation (N) of the thermal engine is compared with a reference speed (V_REF) which is a function of the temperature and which is higher, the lower the temperature, and in that the cutting off of the electric motor of the starter is demanded when the speed (N) of the thermal engine becomes higher than this reference speed.

6. System for controlling the automatic cutting off of the starter (D) of a motor vehicle comprising management means (2, 12, 22) which, at nominal speed, control the cutting off of the electric motor as soon as the auto-rotation of the thermal engine is observed, this system comprising means (4; 14, 15; 26 to 30) for modifying the control law of these management means, when the thermal engine does not start or as a function of the temperature, so as to prolong the action of driving the said motor when the starting does not take place or at low temperature, characterised in that it comprises means (4) which neutralise the means (2) of managing the automatic cutting off of the starter (D), at the end of the controlling of an automatic cutting off of the starter (D)

7. System according to Claim 6, characterised in that it comprises time delay means (4) which neutralise the means (2) of managing the automatic cutting off of the starter (D) for a given period at the end of the controlling of an automatic cutting off of the starter (D).

8. System according to Claim 6, characterised in that it comprises time delay means (14) and a comparator (15) activated by the said time delay means (14) for a given period at the end of the controlling of an automatic cutting off of the starter (D) and in that the said comparator (15) neutralises the means (2) of managing the automatic cutting off of the starter (D) as long as the speed of rotation of the thermal engine has not reached a threshold value (V_REF) corresponding to a sufficient value for it to be possible to consider that the thermal engine is started.

9. System according to one of Claims 6 to 8, characterised in that it comprises means (26 to 30) of managing the automatic cutting off of the starter (D) according to the ambient temperature of the vehicle.

10. System according to Claim 9, characterised in that it comprises a comparator (26) which compares the speed of rotation (N) of the thermal engine with a reference value (V_REF). which is a function of the temperature and which is higher, the lower the temperature, and in that the cutting off of the electric motor of the starter is controlled by the signal emitted by the said comparator (26) when the speed of rotation (N) of the thermal engine exceeds the reference speed (V_REF).

Dessins