PROCEDE ET DISPOSITIF D'ALIMENTATION DE CONTACTEUR DE DEMARREUR ELECTRIQUE DE VEHICULE AUTOMOBILE A COMPORTEMENT DETERMINABLE

Description

[0001] L'invention concerne les procédés et dispositifs de commande de démarreurs de véhicules automobiles.

[0002] Un démarreur de véhicule automobile comporte classiquement (fig.1) un moteur électrique M, un contacteur 10, et un circuit de commande 20 de ce contacteur 10.

[0003] Le contacteur 10 inclut une bobine B (ou plusieurs) et un noyau mobile pilotant un interrupteur K. Pour plus de précisions on se reportera au document FR-A-2 795 884 déposé le 28 juin 2000, et plus précisément à la figure 1 de celui-ci.

[0004] Ainsi lorsque la bobine B est alimentée électriquement, l'interrupteur de démarrage actionné par exemple par la clé de contact tant fermé, le noyau mobile est admis à se déplacer et à agir sur une tige attelée élastiquement à un contact mobile, classiquement en forme de plaque destiné en fin de course à venir en contact avec des bornes fixes d'alimentation électrique reliées respectivement à la borne positive (+Bat) de la batterie et au moteur électrique M. L'interrupteur K comporte donc le contact mobile et les bornes. Lorsqu'il est fermé le moteur M est alimenté.

[0005] Le circuit de commande 20 inclut un transistor T1, placé en série avec la bobine B, ainsi qu'un microcontroleur 25 pour la commande de ce transistor T1.

[0006] Le contacteur 10 a donc un rôle d'interrupteur électrique entre une source (la batterie du véhicule) et le moteur M, et également un rôle d'entraînement de moyens d'engrènement entre le moteur M et le moteur thermique du véhicule.

[0007] Plus précisément, comme visible à la figure 1 du document FR-A-2 795 884 précité, le contacteur 10 est implanté au-dessus du moteur M en étant parallèle à celui-ci.

[0008] Le noyau mobile est attelé à l'extrémité supérieure d'un levier en forme de fourchette avec intervention d'un ressort dit ressort dent contre dent.

[0009] L'extrémité inférieure du levier est adaptée à agir sur un lanceur comportant un moyeu, un pignon et une roue libre intercalée entre le pignon et le moyeu ; ladite roue libre comprenant une partie externe en forme de cage solidaire du moyeu, une partie interne solidaire du pignon et des galets intercalés entre les parties interne et externe.

[0010] Le pignon, lorsqu'il est déplacé par le levier via le noyau mobile, est destiné à engrener avec la couronne de démarrage du moteur à combustion interne du véhicule automobile, sachant que le moyeu du lanceur engrène avec un arbre de sortie adapté à être entraîné directement ou indirectement par le moteur électrique M.

[0011] En raison de ce second rôle du contacteur, et pour des raisons d'usure du noyau, il s'est avéré nécessaire d'éviter un mouvement trop rapide de ce dernier.

[0012] Pour maîtriser la cinétique de déplacement du noyau mobile et du lanceur, on choisit une variation d'intensité utile dans la bobine B en tenant compte notamment de divers paramètres mécaniques spécifiques au lanceur considéré, tel que son inertie et les forces de frottement qu'il rencontre lors de son avancement de sa position repos à sa position travail.

[0013] On tient compte également de l'inertie et des forces de frottement du noyau.

[0014] A titre d'exemple, la masse d'un lanceur peut varier de 1 à 4 selon qu'il est destiné à un démarreur de petit véhicule de tourisme ou à un démarreur de poids lourd. De manière similaire, le frottement d'un lanceur est nettement plus important pour un démarreur à pignon sortant que pour un démarreur à pignon à ogive.

[0015] On a proposé dans le document FR-A-2 795 884 d'alimenter la bobine du contacteur par un courant pulsé variable, dont la variation du rapport cyclique, et donc du courant efficace au cours du temps, dépendent des paramètres du noyau mobile.

[0016] En fonction du démarreur auquel il est destiné, on programme le microcontroleur 25 de manière adaptée.

[0017] En pratique, le microcontroleur 25 est placé sur une carte électronique, et les cartes ne différent souvent que par la programmation du microcontrôleur. De préférence la carte est montée dans le contacteur 10 au voisinage du noyau fixe du contacteur 10 comme décrit par exemple dans le document EP-A-0 751 545 auquel on se reportera pour plus de précisions. Les risques sont donc élevés de confondre les cartes et d'équiper par erreur des contacteurs, des démarreurs ou des véhicules, avec des cartes non adaptées.

[0018] De plus, ce type d'erreur est difficile à identifier une fois la carte montée dans le contacteur, et ce dernier monté sur le démarreur d'autant que les circuits électroniques associés au contacteur sont intégrés à celui-ci.

[0019] Une solution serait d'avoir une fiche électronique de diagnostic sur le contacteur. Mais une telle fiche présente une connectique encombrante. De plus, il s'agit d'une solution coûteuse.

[0020] L'invention se propose de pallier ici à cet inconvénient, c'est à dire de permettre d'identifier de façon aisée et fiable le type de programmation d'un microcontroleur de commande de contacteur, notamment quand celui-ci est déjà monté sur le démarreur.

[0021] Ce but est atteint selon l'invention par un procédé d'alimentation d'un contacteur de démarreur électrique de véhicule automobile dans lequel on fournit sur un circuit d'alimentation du contacteur un signal d'alimentation efficace ayant une évolution choisie, caractérisé en ce qu'on fournit également, sur le circuit d'alimentation, un signal supplémentaire ayant une forme choisie pour faciliter l'identification de l'évolution du signal d'alimentation efficace.

[0022] L'invention propose également un dispositif d'alimentation d'un contacteur de démarreur de véhicule automobile, comportant un circuit d'alimentation du contacteur et des moyens pour fournir sur ce circuit un signal d'alimentation efficace ayant une évolution choisie, caractérisé en ce qu'il comporte également des moyens pour fournir, sur le circuit d'alimentation, un signal supplémentaire ayant une forme choisie pour faciliter l'identification de l'évolution choisie du signal d'alimentation efficace.

[0023] D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence aux figures annexées sur lesquelles :

• la figure 1 représente un montage d'alimentation d'un contacteur de démarreur conforme à l'état de la technique ;
• la figue 2 est un tracé représentant l'évolution d'un rapport cyclique de tension d'alimentation d'une bobine de contacteur ;
• la figure 3 est un tracé représentant l'évolution d'un rapport cyclique de tension d'alimentation d'une bobine de contacteur, selon l'invention
• la figure 4 représente un train d'impulsions d'identification selon l'invention.

[0024] Sur la figure 2, on a indiqué en abscisses des instants successifs au cours du déplacement d'un noyau mobile de contacteur (période d'appel du noyau), et en ordonnée le rapport cyclique de la tension d'alimentation de la bobine B du contacteur.

[0025] Cette figure 2 est identique à la figure 3 du document FR-A-2 795 884. Ainsi la bobine B est alimentée par l'intermédiaire du transistor T en mode impulsions de type à modulation de largeur d'impulsions ou <<Pulse width modulation>> (PWM) selon la terminologie anglaise, le transistor T étant piloté par le microcontrôleur 25.

[0026] Pendant une première phase allant d'un instant t₀ à un instant t₁, on adopte un rapport cyclique R1, voisin ou égal à 100%. Pendant cette phase, une intensité efficace élevée traverse la bobine B et le noyau mobile est soumis à une force d'attraction suffisante à le décoller de sa position de repos et à le mettre en mouvement. Cette phase est suffisamment brève pour ne produire une force d'attraction élevée sur le noyau que dans le but de décoller celui-ci.

[0027] Pendant une seconde phase allant de l'instant t₁ à un instant t₃, le transistor T₁ est d'abord (jusqu'à un instant t₂) le siège d'un rapport cyclique R2 sensiblement égale à 50%, de sorte que le courant efficace dans la bobine B est juste suffisant pour vaincre des forces de frottement résiduelles, réduites après le décollement du noyau mobile. Pendant ce premier intervalle, le noyau mobile poursuit donc son déplacement jusqu'à fermeture du contacteur, sans vitesse excessive.

[0028] Dans un second intervalle de cette seconde phase, qui s'écoule entre l'instant t2 et l'instant t3, après un temps déterminé ou prédéterminé dans le cas accidentel où l'interrupteur K n'aurait pu être fermé notamment lorsque des forces anormalement élevées prennent place dans le contacteur, la fourchette, le lanceur et/ou le moteur M - le contact mobile de l'interrupteur K n'étant pas en contact avec les bornes d'alimentation électrique - le microcontrôleur 25 met en oeuvre une augmentation continue et progressive du rapport cyclique, allant du rapport R2 pour retrouver le rapport R1. Cet intervalle permet d'assurer, par l'accroissement progressif de l'intensité efficace, la fermeture du contacteur 10.

[0029] Dans une phase supplémentaire s'écoulant entre l'instant t3 et un instant t4, le rapport cyclique est maintenu à R1 pour maintenir le noyau mobile dans sa position de contactage (interrupteur K fermé) avec une force d'attraction élevée qui évite les rebonds du noyau mobile contre le noyau fixe du contacteur.

[0030] Cette disposition permet de pouvoir absorber les pointes de courant dues au démarrage du moteur à combustion interne par le moteur électrique M. Après dans une troisième phase on adopte un rapport cyclique R3, ici plus petit que R2, pour maintenir l'interrupteur en position de fermeture. Bien entendu entre les instants t3 et t4 on peut adopter un rapport cyclique par exemple supérieur à R1.

[0031] Le tracé de la figure 3 reprend cette forme particulière de l'évolution du rapport cyclique, dont les valeurs de durée et de rapports cycliques sont adaptées aux spécificités mécaniques du contacteur associé.

[0032] Le tracé de la figure 3 présente toutefois, selon une caractéristique de l'invention, une phase préliminaire, allant d'un instant t_-1 à l'instant t₀, pendant laquelle le bobinage B reçoit un train d'impulsions choisi pour être à la fois facilement examiné par un utilisateur, à l'aide de moyens simples, et à la fois facilement reconnaissable, c'est à dire présentant des spécificités de forme facilement reconnues et le rendant peu susceptible d'être confondu avec un autre signal.

[0033] Ce train d'impulsions est ici spécifiquement adopté avec l'évolution de rapport cyclique décrit précédemment, à laquelle il est indissociable car programmé dans le microcontroleur 25 simultanément à cette évolution particulière.

[0034] Dans le présent exemple, ce train d'impulsions L, du fait qu'il présente une forme particulière, exclusivement associé à l'évolution de rapport cyclique précédente, constitue un marquage ou une référence intrinsèque de ce signal de commande particulier, intrinsèque à l'objet qu'il doit identifier, à savoir le comportement du microcontrôleur 25.

[0035] Il ne peut donc y avoir d'erreur entre l'indication que constitue ce signal préliminaire et le signal de commande effectivement généré par le microcontrôleur 25.

[0036] Le train d'impulsions présente ici un rapport cyclique R4 inférieur à R2, de sorte que l'intensité efficace résultant de ce train d'impulsions ne produit aucun déplacement du noyau mobile, en sorte qu'il n'a aucun effet mécanique sur le contacteur.

[0037] On a représenté plus en détail ce train d'impulsions sur la figure 4. Ici le rapport cyclique R4 est supérieur au rapport cyclique R3. En variante il est inférieur au rapport R3.

[0038] Les spécificités de forme de ce train d'impulsions résident ici dans sa durée totale T (égale à la différence entre t₀ et t-₁).

[0039] On choisit donc, dans le présent exemple, une durée T différente pour des cartes ayant des comportements différents.

[0040] On identifie donc facilement, par cette durée T, sans circuit supplémentaire sur le démarreur, la référence d'une carte utilisée sur un démarreur électronique, tant sur une chaîne de production que sur un démarreur complet ou encore sur un démarreur monté sur un véhicule. En outre, cette identification ne nécessite pas de démontage.

[0041] Cette durée T correspond également à un nombre d'impulsions prédéterminé.

[0042] A l'aide d'un oscilloscope, qui mesure l'intensité instantanée, un opérateur peut facilement identifier ce nombre d'impulsions apparues pendant cette phase préliminaire. Il prélève pour cela le signal de commande, par exemple en sortie du microcontrôleur 25, en entrée du transistor T1, en sortie du transistor T1, ou encore la tension aux bornes de la bobine B.

[0043] Un tel signal d'identification peut également être détecté à l'aide d'un dispositif de détection adapté pour le reconnaître, par exemple préprogrammé pour réagir au signal attendu.

[0044] Ce signal d'identification peut, en variante, révéler le mode d'alimentation en étant le siège d'un codage.

[0045] Un tel train d'impulsions codé peut notamment présenter un rapport de durée entre l'état haut et l'état bas qui est caractéristique de la variation d'intensité délivrée par la carte à la bobine B au démarrage.

[0046] L'identification peut également être faite par un train d'impulsions codé comportant au moins deux niveaux de durée à l'état haut.

[0047] Le signal d'identification est par exemple un signal de type à modulation de largeur d'impulsion (PWM). Dans un mode de réalisation simple, on programme une fréquence PWM du signal, de t_-1 à t₃, qui est différente de la fréquence utilisée après t₀, et l'identification se fait par mesure de la fréquence. Dans un autre mode de réalisation, on programme le signal d'identification avec une modulation de fréquence suivant un code donné.

[0048] Dans ces différents cas, le train d'impulsions sur le circuit d'alimentation de la (ou des) bobine(s) du contacteur, (ici préalablement au fonctionnement du contacteur 10), présente un codage qui permet d'identifier le type de programmation utilisé dans le microcontrôleur 25, sans que ce train d'impulsions ne mette le noyau mobile en mouvement (mais non limitativement).

[0049] Ainsi le signal supplémentaire peut être choisi pour n'avoir aucun effet mécanique sur le contacteur.

[0050] Le train d'impulsions révèle une programmation spécifique, et permet par exemple de distinguer entre elles des programmations de commande qui peuvent être très proches les unes des autres qui seraient difficilement différenciables sinon. Il permet par exemple de différencier des programmations adaptatives en révélant le type d'adaptation qu'elles mettent en oeuvre.

[0051] En variante le signal supplémentaire n'est pas un train d'impulsions.

[0052] Bien entendu la présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit. Par exemple dans le second intervalle de la seconde phase le mocrocontrôleur 25 peut mettre en oeuvre systématiquement une augmentation continue et progressive du rapport cyclique même en cas de bon fonctionnement. En variante cette augmentation du rapport cyclique peut être réalisée de manière non progressive par augmentation brutale du rapport cyclique pour retrouver le rapport R1.

[0053] Ainsi dans tous les cas, on fournit sur un circuit d'alimentation du contacteur un signal d'alimentation efficace ayant une évolution choisie et selon l'invention on fournit également un signal supplémentaire ayant une forme choisie pour faciliter l'identification de l'évolution du signal d'alimentation efficace.

Revendications

1. Procédé d'alimentation d'un contacteur (10) de démarreur électrique de véhicule automobile dans lequel on fournit sur un circuit d'alimentation (T1, B, 20, 25) du contacteur (10) un signal d'alimentation efficace (R1, R2, R3) ayant une évolution choisie, caractérisé en ce qu'on fournit également, sur le circuit d'alimentation (T1, B, 20, 25), un signal supplémentaire (T, R4) ayant une forme choisie pour faciliter l'identification de l'évolution du signal d'alimentation efficace (R1, R2, R3).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal supplémentaire (T, R4) est choisi pour n'avoir aucun effet mécanique sur le contacteur (10).

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal supplémentaire (T, R4) est un train d'impulsions.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal supplémentaire (T,R4) présente une durée choisie (T), spécifique à l'évolution du signal d'alimentation efficace (R1,R2,R3).

5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le signal supplémentaire (T,R4) présente un nombre d'impulsions choisi, spécifique à l'évolution du signal d'alimentation efficace (R1,R2,R3).

6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le train d'impulsions (T, R4) présente un rapport de durée entre un état haut et un état bas qui est spécifique à l'évolution d'intensité efficace.

7. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le train d'impulsions (T, R4) constitue un codage dont les états hauts présentent au moins deux durées différentes.

8. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le train d'impulsions (T, R4) présente une fréquence (R4) différente de celle utilisée pour mettre en place la variation d'intensité efficace (R1, R2).

9. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le train d'impulsions (T, R4) présente une modulation de fréquence choisie.

10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on génère le signal supplémentaire (T, R4) avant de générer le signal d'alimentation efficace (R1, R2, R3).

11. Dispositif d'alimentation d'un contacteur (10) de démarreur de véhicule automobile, comportant un circuit d'alimentation (T1, B, 20, 25) du contacteur (10) et des mcvens (25, T1) pour fournir sur ce circuit (T1, B, 20, 25) un signal d'alimentation efficace (R1, R2, R3) ayant une évolution choisie, caractérisé en ce qu'il comporte également des moyens pour fournir (25, T1), sur le circuit d'alimentation (T1, B, 20, 25), un signal supplémentaire (T, R4) ayant une forme chcisie pour faciliter l'identification de l'évolution choisie du signal d'alimentation efficace (R1, R2, R3).

Ansprüche

1. Verfahren zur Stromversorgung eines Anlaßschützes (10) eines elektrischen Kraftfahrzeuganlassers, bei dem an einer Speiseschaltung (T1, B, 20, 25) des Anlaßschützes (10) ein Effektivspeisesignal (R1, R2, R3) mit einem ausgewählten Verlauf bereitgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem an der Speiseschaltung (T1, B, 20, 25) ein zusätzliches Signal (T, R4) mit einer ausgewählten Form bereitgestellt wird, um die Bestimmung des Verlaufs des Effektivspeisesignals (R1, R2, R3) zu vereinfachen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Signal (T, R4) so ausgewählt wird, daß keine mechanische Einwirkung auf das Anlaßschütz (10) stattfindet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Signal (T, R4) eine Impulsfolge ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Signal (T, R4) eine für den Verlauf des Effektivspeisesignals (R1, R2, R3) spezifische ausgewählte Dauer (T) aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Signal (T, R4) eine für den Verlauf des Effektivspeisesignals (R1, R2, R3) spezifische ausgewählte Impulszahl aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsfolge (T, R4) ein Zeitverhältnis zwischen einem oberen Zustand und einem unteren Zustand aufweist, das für den Verlauf der effektiven Stromstärke spezifisch ist.

7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsfolge (T, R4) eine Codierung bildet, deren obere Zustände wenigstens zwei verschiedene Dauern aufweisen.

8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsfolge (T, R4) eine Frequenz (R4) aufweist, die von der zum Einsatz der Veränderung der effektiven Stromstärke verwendeten Frequenz (R1, 2) verschieden ist.

9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsfolge (T, R4) eine ausgewählte Frequenzmodulation aufweist.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Erzeugung des Effektivspeisesignals (R1, R2, R3) ein zusätzliches Signal (T, R4) erzeugt wird.

11. Vorrichtung zur Stromversorgung eines Anlaßschützes (10) eines Kraftfahrzeuganlassers, umfassend eine Speiseschaltung (T1, B, 20, 25) für das Anlaßschütz (10) und Mittel (25, T1), um an dieser Schaltung (T1, B, 20, 25) ein Effektivspeisesignal (R1, R2, R3) mit einem ausgewählten Verlauf bereitzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem Mittel (25, T1) umfaßt, um an der Speiseschaltung (T1, B, 20, 25) ein zusätzliches Signal (T, R4) mit einer ausgewählten Form bereitzustellen, um die Bestimmung des Verlaufs des Effektivspeisesignals (R1, R2, R3) zu vereinfachen.

Claims

1. Method of supplying an electric starter contactor (10) for a motor vehicle in which an effective supply signal (R1, R2, R3) having a chosen development is supplied on a supply circuit (T1, B, 20, 25) of the contactor (10), characterised in that there is also supplied, on the supply circuit (T1, B, 20, 25), a supplementary signal (T, R4) having a shape chosen so as to facilitate the identification of the development of the effective supply signal (R1, R2, R3).

2. Method according to Claim 1, characterised in that the supplementary signal (T, R4) is chosen so as to have no mechanical effect on the contactor (10).

3. Method according to Claim 1, characterised in that the supplementary signal (T, R4) is a pulse train.

4. Method according to Claim 1, characterised in that the supplementary signal (T, R4) has a chosen duration (T), specific to the development of the effective supply signal (R1, R2, R3).

5. Method according to Claim 3, characterised in that the supplementary signal (T, R4) has a chosen number of pulses, specific to the development of the effective supply signal (R1, R2, R3).

6. Method according to Claim 3, characterised in that the pulse train (T, R4) has a duration ratio between a high state and a low state which is specific to the development.of effective intensity.

7. Method according to Claim 3, characterised in that the pulse train (T, R4) constitutes a coding whose high states have at least two different durations.

8. Method according to Claim 3, characterised in that the pulse train (T, R4) has a frequency (R4) different from that used for setting up the effective intensity variation (R1, R2).

9. Method according to Claim 3, characterised in that the pulse train (T, R4) has a chosen frequency modulation.

10. Method according to Claim 1, characterised in that the supplementary signal (T, R4) is generated before generating the effective supply signal (R1, R2, R3).

11. Device for supplying a starter contactor (10) for a motor vehicle, comprising a supply circuit (T, B, 20, 25) for the contactor (10) and means (25, T1) for supplying on this circuit (T1, B, 20, 25) an effective supply signal (R1, R2, R3) having a chosen development, characterised in that it also comprises means (25, T1) for supplying, on the supply circuit (T1, B, 20, 25), a supplementary signal (T, R4) having a shape chosen in order to facilitate the identification of the chosen development of the effective supply signal (R1, R2, R3).

Dessins