Dispositif pour la commande d'un contacteur de démarreur de véhicule automobile

Description

[0001] La présente invention est relative aux dispositifs pour la commande d'un contacteur de démarreur de véhicule automobile.

[0002] Le document US 5 345 901 décrit un dispositif pour la commande d'un contacteur de démarreur de véhicule automobile. Le contacteur comprend un contact de puissance qui commande l'alimentation électrique du démarreur et deux bobines qui commandent le déplacement du contact. L'une des bobines est montée entre la borne d'alimentation à la tension de la batterie et le moteur électrique. Le dispositif comprend en outre un microprocesseur pour la gestion de la commande du démarreur, ainsi qu'un relais qui commande l'alimentation des bobines. Ce microprocesseur commande l'ouverture du relais lorsque la tension V_A-V_B entre les deux points fixes du contact est supérieure à un seuil ΔV_REF.

[0003] On a illustré sur la figure 1 un démarreur D, qui comporte un moteur électrique M monté entre une borne B+ d'alimentation à la tension de la batterie et la masse.

[0004] L'alimentation du moteur électrique est commandée par un contacteur 1 monté entre ladite borne B+ et le moteur M.

[0005] Ce contacteur 1 est un relais qui comporte un noyau plongeur (non représenté) actionné par un bobinage d'appel 2 et un bobinage de maintien 3 pour pousser et maintenir en position de fermeture un contact de puissance 1a.

[0006] Le bobinage d'appel 2 est monté entre l'extrémité du moteur M qui est opposée à la masse et le bobinage 3, ledit bobinage 3 étant relié à la masse par son extrémité opposée.

[0007] A leur extrémité commune, les bobinages 2 et 3 sont reliés à la source d'un transistor 4 dont le drain est relié à la borne B+, par l'intermédiaire de l'interrupteur de clé de contact 6.

[0008] ce transistor 4 est commandé, par exemple en tout ou rien, par un microprocesseur 5 - également relié à la borne d'alimentation B+ - qui injecte une tension de commande sur la grille du transistor 4. Ce microprocesseur 5 est par exemple, ainsi qu'illustré sur la figure 1, intégré avec le relais 1 et le transistor 4 à l'intérieur de la carcasse du démarreur. Il peut également être disposé hors du démarreur, en un endroit quelconque du véhicule.

[0009] Lorsque ledit transistor 4 devient passant, la bobine d'appel 2 et la bobine de maintien 3 sont alimentées simultanément.

[0010] Pour permettre une force d'appel importante, la bobine d'appel 2 est choisie avec une résistance très inférieure à celle de la bobine de maintien 3. La résistance du moteur électrique M à l'arrêt étant négligeable par rapport à la résistance des bobinages 2 et 3, l'intensité qui passe dans ledit transistor 4 est maximale tant que le contacteur 1 n'est pas fermé. Ceci produit un échauffement important et rapide du transistor 4.

[0011] Les forces développées par les bobines 2 et 3 du contacteur mettent en mouvement le noyau plongeur qui, en fin de course, ferme le contact de puissance 1a.

[0012] Le point - référencé par 7 - entre la bobine 2, le moteur M et le contact la se trouve alors porté au potentiel du B+. La bobine 2 ne consomme alors pratiquement plus de courant puisque ses deux extrémités sont très voisines de la tension d'alimentation de la borne B+.

[0013] Le transistor 4 n'alimentant plus que la bobine de maintien 3, dont la consommation en courant est faible, l'échauffement dudit transistor 4 se trouve considérablement réduit.

[0014] Toutefois, il peut arriver, par exemple du fait de la présence de particules de matières isolantes sur les faces du contact la ou encore du fait d'un blocage mécanique de certains composants du relais, que le contact de puissance la soit empêché de se fermer convenablement. Le bobinage 2 reste alors constamment alimenté par le transistor 4, puisque son extrémité qui est reliée au moteur M (point 7) reste à un potentiel voisin de celui de la masse.

[0015] Le transistor 4 est alors très rapidement détruit par un échauffement excessif.

[0016] Un but de l'invention est de pallier cet inconvénient.

[0017] Conformément à l'invention, ce problème est résolu par la partie caractérisante de la revendication 1.

[0018] Un tel dispositif est avantageusement complété par les différentes caractéristiques suivantes prises seules ou selon toutes leurs combinaisons possibles :

• l'unité de gestion est un microprocesseur qui reçoit sur une entrée un convertisseur analogique/numérique, la tension audit point entre ladite bobine et ledit moteur électrique.
• le transistor est commandé par l'unité de gestion de façon tout ou rien ;
• l'unité de gestion commande le transistor de façon à réaliser une alimentation progressive de la ou des bobines du contacteur.

[0019] L'invention concerne également un dispositif pour la commande de l'alimentation d'un démarreur de véhicule automobile qui comprend un contacteur comportant un contact de puissance qui commande l'alimentation du moteur électrique du démarreur et au moins une bobine qui commande le déplacement dudit contact, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de commande de contacteur du type précité.

[0020] Elle concerne en outre un démarreur qui intègre un tel dispositif de commande.

[0021] 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, déjà analysée, représente schématiquement un démarreur comportant un dispositif de commande électronisé ;
• la figure 2 est une représentation semblable à celle de la figure 1 pour un démarreur comportant un dispositif de commande conforme à un mode de réalisation possible de l'invention ;
• la figure 3 est un organigramme qui illustre différentes étapes mises en oeuvre par le microprocesseur du dispositif de la figure 2.

[0022] Le démarreur illustré sur la figure 2 comporte une structure analogue à celle illustrée sur la figure 1 et comporte en plus une liaison 8 entre d'une part le point 7 commun au moteur M et à la bobine 2 et d'autre part un convertisseur analogique/numérique en entrée du microprocesseur 5.

[0023] Cette liaison 8 permet d'injecter la tension audit point 7 dans le microprocesseur 5.

[0024] Le fonctionnement du microprocesseur 5 est le suivant.

[0025] Lorsqu'il détecte l'apparition d'une tension sur son entrée qui est reliée à la borne B+ - c'est-à-dire lorsqu'il détecte la fermeture de l'interrupteur 6 de contact du véhicule par le conducteur - le microprocesseur 5 injecte sur la grille du transistor 4 une tension qui ferme ledit transistor 4 (étape 10 sur la figure 3). Les bobines d'appel et de maintien 2 et 3 sont alors alimentées.

[0026] A l'issue d'un temps T₁ déterminé à partir de la fermeture de l'interrupteur de contact 6, le microprocesseur 5 détermine la valeur U de la tension au point 7 (étape 11) et compare cette valeur à une valeur seuil U₀ donnée (test 12).

[0027] La valeur seuil U₀ est choisie de façon à être caractéristique de l'apparition d'une tension positive au point 7, apparition qui est due au passage d'un courant dans la bobine d'appel 2 et à travers le moteur M.

[0028] La valeur de U₀ est par exemple avantageusement comprise entre 1 et 8 Volts.

[0029] Le temps T₁ est quant à lui choisi supérieur au temps T_o qui s'écoule normalement entre la fermeture de l'interrupteur de contact 6 du véhicule et la fermeture du contact de puissance 1a. Ce temps T_o est habituellement compris entre 20 et 200 millisecondes.

[0030] Si la tension mesurée au temps T₁ n'est pas supérieure à cette valeur U₀, le microprocesseur 5 commande le blocage du transistor 4 en délivrant à la grille de celui-ci une tension nulle (étape 13).

[0031] Le fait que la tension au point 7 n'a pas atteint la valeur seuil U₀ signifie en effet que le contact de puissance la n'est pas fermé, alors qu'il devrait l'être.

[0032] T₁ ayant été convenablement choisi, une telle commande permet d'interrompre le processus de démarrage avant que l'échauffement du transistor 4 ne soit devenu trop important et ne détériore ledit transistor 4.

[0033] Bien entendu, si au contraire, à l'issue du temps T₁, la tension au point 7 devient supérieure à U₀, le microprocesseur 5 poursuit le processus de démarrage (étape 14).

[0034] Bien entendu, l'invention s'appliquerait de la même façon dans le cas où la commande de courant que réalise le transistor serait non pas de type tout ou rien mais progressive, le relais pouvant alors ne comporter qu'une seule bobine à la place d'une bobine d'appel et d'une bobine de maintien.

[0035] Par ailleurs, on notera que le dispositif de commande électronique de démarreur illustré sur la figure 1 présente l'avantage d'être de type "autonome", c'est-à-dire de ne nécessiter aucune autre liaison électrique que celles utilisées par les démarreurs conventionnels non électronisés, à savoir un câble de commande permettant la liaison avec l'interrupteur de contact du véhicule, un câble d'alimentation de puissance relié à une borne d'alimentation, telle que la borne positive de la batterie, et un retour à la masse par la carcasse du démarreur.

Revendications

1. Dispositif pour la commande d'un contacteur de démarreur de véhicule automobile, ledit contacteur (1) comportant un contact de puissance (1a) qui commande l'alimentation du moteur électrique du démarreur et au moins une bobine (2, 3) qui commande le déplacement dudit contact, une des bobines (2, 3) dudit contacteur (1) étant montée entre la borne d'alimentation à la tension de la batterie et le moteur électrique (M), ledit dispositif comportant une unité (5) pour la gestion de la commande du démarreur (D), ainsi qu'un élément de commande (4), contrôlé par ladite unité de gestion (5), qui commande l'alimentation de la ou des bobines (2, 3) du contacteur (1), caractérisé en ce que l'élément de commande (4) est transistor et l'unité de gestion (5) comporte des moyens pour commander le blocage du transistor (4) lorsque, à l'issue d'un temps prédéterminé après la fermeture de l'interrupteur de contact (6) du véhicule, la tension en un point donné entre la bobine et le moteur n'est pas supérieure à un seuil prédéterminé (U₀).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de gestion (5) est un microprocesseur et en ce que ce microprocesseur reçoit sur une entrée un convertisseur analogique/numérique, la tension audit point entre ladite bobine (2, 3) et ledit moteur électrique (M).

3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le transistor (4) est commandé par l'unité de gestion (5) de façon tout ou rien.

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'unité de gestion (5) commande le transistor (4) de façon à réaliser une alimentation progressive de la ou des bobines du contacteur (1).

5. Dispositif pour la commande de l'alimentation d'un démarreur (D) de véhicule automobile qui comprend un contacteur (1) comportant un contact de puissance qui commande l'alimentation du moteur électrique du démarreur et au moins une bobine (2, 3) qui commande le déplacement dudit contact, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de commande de contacteur (1) selon l'une des revendications précédentes.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le contacteur (1) comporte une bobine d'appel (2) et une bobine de maintien (3).

7. Démarreur de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il intègre un dispositif de commande d'alimentation selon la revendication 5.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Steuerung eines Anlaßschützes eines Kraftfahrzeuganlassers, wobei das besagte Anlaßschütz (1) einen Leistungskontakt (1a), der die Stromversorgung des Elektromotors des Anlassers steuert, und wenigstens eine Wicklung (2, 3), die die Verstellung des besagten Kontakts (1a) steuert, umfaßt, wobei eine der Wicklungen (2, 3) des besagten Anlaßschützes (1) zwischen der Speiseklemme zum Anschluß an die Batteriespannung und dem Elektromotor (M) angebracht ist, wobei die besagte Vorrichtung eine Einheit (5) zur Regelung der Steuerung des Anlassers (D) sowie ein durch die besagte Regelungseinheit (5) kontrolliertes Steuerelement (4) umfaßt, das die Stromversorgung der Wicklung bzw. Wicklungen (2, 3) des Anlaßschützes (1) steuert, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (4) ein Transistor ist und daß die Regetungseinheit (5) Mittel umfaßt, um das Sperren des Transistors (4) zu steuern, wenn nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit im Anschluß an das Schließen des Zündschalters (6) des Fahrzeugs die Spannung an einem gegebenen Punkt zwischen der Wicklung und dem Motor nicht größer als ein vorbestimmter Schwellenwert (U₀) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Regelungseinheit (5) um einen Mikroprozessor handelt und daß dieser Mikroprozessor an einem Analog/Digital-Wandler-Eingang die Spannung an dem besagten Punkt zwischen der besagten Wicklung (2, 3) und dem besagten Elektromotor (M) erhält.

3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (4) durch die Regelungseinheit (5) mit zwei Schaltstufen gesteuert wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelungseinheit (5) den Transistor (4) so steuert, daß eine progressive Stromversorgung der Wicklung bzw. Wicklungen des Anlaßschützes (1) herbeigeführt wird.

5. Vorrichtung zur Steuerung der Stromversorgung eines Kraftfahrzeuganlassers (D), die ein Anlaßschütz (1) mit einem Leistungskontakt, der die Stromversorgung des Elektromotors des Anlassers steuert, und wenigstens einer Wicklung (2, 3) umfaßt, die die Verstellung des besagten Kontakts steuert, dadurch gekennzeichnet, daβ sie außerdem eine Vorrichtung zur Steuerung eines Anlaßschützes (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlaßschütz (1) eine Einzugswicklung (2) und eine Haltewicklung (3) umfaßt.

7. Kraftfahrzeuganlasser, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Vorrichtung zur Steuerung der Stromversorgung nach Anspruch 5 beinhaltet.

Claims

1. A device for controlling an automobile vehicle starter motor contactor (1) having a power contact (1a) controlling the supply of power to the electric motor of the starter motor and at least one coil (2, 3) controlling the movement of said contact, one of the coils (2, 3) of said contactor (1) being connected between the power supply terminal at the battery voltage and the electric motor (M), said device including a control unit (5) for the starter motor (D) and a control element (4) controlled by said control unit (5) that controls the energizing of the coil or coils (2, 3) of the contactor (1), the device being characterized in that the control element (4) is a transistor and the control unit (5) includes means for turning off the transistor (4) if the voltage at a given point between the coil and the motor is not greater than a predetermined threshold (U₀) at the end of a predetermined time period from the starter switch (6) of the vehicle closing.

2. A device according to claim 1, characterized in that the control unit (5) is a microprocessor and in that the microprocessor receives at the input of an analogue-to-digital converter the voltage at said point between said coil (2, 3) and said electric motor (M).

3. A device according to claim 1 or claim 2, characterized in that the control unit (5) controls the transistor (4) on an on/off basis.

4. A device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the control unit (5) controls the transistor (4) so that the coil or coils of the contactor (1) are energized progressively.

5. A device for controlling the supply of power to an automobile vehicle starter motor (D) that includes a contactor (1) having a power contact that controls the supply of power to the electric motor of the starter motor and at least one coil (2, 3) that controls the movement of said contact, the device being characterized in that it further includes a control device for the contactor (1) according to any one of the preceding claims.

6. A device according to claim 5, characterized in that the contactor (1) includes an actuator coil (2) and a latching coil (3).

7. An automobile vehicle starter motor characterized in that it integrates a power supply control device according to claim 5.

Dessins