FR2797536A1

FR2797536A1 - Control of supply to starter motor of motor vehicle using low cost device to prevent unexpected operation of starter motor

Info

Publication number: FR2797536A1
Application number: FR9910317A
Authority: FR
Inventors: Gerard Vilou
Original assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Current assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date: 1999-08-09
Filing date: 1999-08-09
Publication date: 2001-02-16
Anticipated expiration: 2019-08-09
Also published as: DE10036556B4; DE10036556A1; FR2797536B1

Abstract

The starter motor control has a main contactor (K) and an associated security device, which prevents operation of the contactor unless a number of conditions are met. The security switch (R) is connected between the vehicle earth and the supply to the contactor controller (2), reducing supply voltage to the controller to zero.

Description

DISPOSITIF DE COMMANDE DE L'ALIMENTATION D'UN DEMARREUR DE MOTEUR THERMIQUE, NOTAMMENT DE VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention est relative à un dispositif de commande de l'alimentation d'un démarreur de moteur thermique, notamment de véhicule automobile. The present invention relates to a control device. the supply of a starter of a thermal engine, in particular of a motor vehicle.

On a illustré sur la figure 1 un circuit de commande de l'alimentation d'un moteur électrique M d'un démarreur de moteur thermique de véhicule automobile. FIG. 1 illustrates a circuit for controlling the supply of an electric motor M to a starter of a thermal engine of a motor vehicle.

Généralement, le moteur M est monté entre la masse et une borne B+ d'alimentation à la tension de la batterie. Le circuit de commande comporte un relais 1 qui comprend un contact de puissance K monté entre la borne B+ et le moteur M, ainsi que plusieurs bobinages Ba et Bm qui commandent le déplacement puis le maintien du contact K dans sa position fermée. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, le relais comporte deux bobinages, l'un, Ba, qui constitue un bobinage d'appel, l'autre, Bm, qui constitue un bobinage de maintien. Le bobinage d'appel Ba est relié à la borne B+ par l'intermédiaire d'un interrupteur de commande C, son extrémité opposée étant reliée à un point entre le contact de puissance K et le moteur M. Le bobinage de maintien Bm est quant à lui monté entre la masse et l'interrupteur de commande C. Generally, the motor M is mounted between earth and a terminal B + supplying the battery voltage. The control circuit comprises a relay 1 which includes a power contact K mounted between the terminal B + and the motor M, as well as several windings Ba and Bm which control the movement then the maintenance of the contact K in its closed position. In the example illustrated in FIG. 1, the relay comprises two windings, one, Ba, which constitutes a call winding, the other, Bm, which constitutes a holding winding. The call winding Ba is connected to the terminal B + via a control switch C, its opposite end being connected to a point between the power contact K and the motor M. The holding winding Bm is quant to him mounted between earth and control switch C.

Lors de la fermeture de l'interrupteur de commande C, l'alimentation des- bobinages Ba et Bm commande le déplacement du contact de puissance K et sa fermeture, l'alimentation du bobinage Bm assurant ensuite le maintien en position fermée dudit contact de puissance K. When the control switch C is closed, the supply of the windings Ba and Bm controls the movement of the power contact K and its closure, the supply of the winding Bm then ensuring that said power contact remains in the closed position. K.

L'interrupteur C peut être l'interrupteur de la clé de contact antivol du véhicule, ou encore un relais lui-même actionné par la clé de contact ou par un système électronique tel que le module de contrôle moteur. Cet interrupteur C peut être un contact mécanique ou un relais électronique. Switch C can be the switch for the vehicle anti-theft ignition key, or a relay itself actuated by the ignition key or by an electronic system such as the engine control module. This switch C can be a mechanical contact or an electronic relay.

Avec un tel circuit de commande, toute fermeture intempestive de l'interrupteur C, du fait par exemple de la défaillance du circuit électronique pilotant la fermeture de cet interrupteur, met le démarreur en marche. Dans ce cas, si la boîte de vitesse n'est pas au point mort, le véhicule se déplace en présentant un danger très important vis à vis des personnes ou des objets qui se trouveraient sur sa trajectoire. With such a control circuit, any untimely closing of the switch C, for example due to the failure of the electronic circuit controlling the closing of this switch, starts the starter. In this case, if the gearbox is not in neutral, the vehicle moves, presenting a very significant danger with regard to people or objects which may be in its path.

Pour éviter ce risque, certains véhicules sont équipés d'un ou plusieurs contacts de sécurité branchés en série dans le circuit du démarreur. To avoid this risk, some vehicles are fitted with one or more safety contacts connected in series in the starter circuit.

Une solution déjà connue, illustrée sur la figure 2, consiste à insérer un tel contact S en série avec l'interrupteur C entre la borne d'alimentation B+ et le ou les bobinages du relais à contact de puissance. An already known solution, illustrated in FIG. 2, consists in inserting such a contact S in series with the switch C between the supply terminal B + and the winding (s) of the power contact relay.

Ce contact S n'est fermé que si le levier de sélection de vitesse du véhicule se trouve au point mort ou encore si la pédale d'embrayage est enfoncée. This contact S is only closed if the vehicle speed selector lever is in neutral or if the clutch pedal is depressed.

Cette solution présente l'inconvénient de nécessiter un câblage plus complexe et plus cher puisque le câble doit passer vers la boîte de vitesse ou la pédale d'embrayage avant d'arriver au démarreur. This solution has the disadvantage of requiring more complex and more expensive wiring since the cable must pass to the gearbox or the clutch pedal before arriving at the starter.

En outre, les deux bornes du contact S de sécurité doivent alors être isolées. II en résulte un surcoût pour ce composant. In addition, the two terminals of the safety contact S must then be isolated. This results in an additional cost for this component.

Par ailleurs, en raison d'une part des intensités élevées (30 à 60 ampères) nécessaires à la commande du démarreur et d'autre part du rallongement du câble, il faut augmenter la section de ce dernier pour ne pas avoir de chute de tension trop importante, ce qui cause également un surcoût supplémentaire. In addition, due on the one hand to the high currents (30 to 60 amperes) necessary for the control of the starter and on the other hand to the extension of the cable, it is necessary to increase the section of the latter so as not to have a voltage drop too large, which also causes additional cost.

Un autre type de solution, également déjà connu, consiste à insérer le-contact S dans le circuit de masse du démarreur. C'est ce qu'illustre la figure 3. Another type of solution, also already known, consists in inserting the contact S in the starter earth circuit. This is illustrated in Figure 3.

La logique de commande est identique à celle décrite précédemment. The control logic is identical to that described above.

Toutefois, cette solution n'est pas non plus sans poser certains inconvénients. However, this solution is also not without certain drawbacks.

Elle nécessite une masse isolée sur le démarreur. Elle nécessite en outre d'utiliser un relais de forte puissance pour réaliser le contact S. It requires an isolated mass on the starter. It also requires the use of a high power relay to make contact S.

De ce fait, cette solution implique elle aussi des surcoûts importants. Un but de-l'invention est de proposer un dispositif de commande de l'alimentation d'un démarreur qui soit sécurisé et qui ne présente pas les inconvénients des solutions exposées ci-dessus. Therefore, this solution also involves significant additional costs. An object of the invention is to provide a device for controlling the supply of a starter which is secure and which does not have the drawbacks of the solutions set out above.

A cet effet, l'invention propose un dispositif de commande de l'alimentation d'un moteur électrique de démarreur, notamment de véhicule automobile, comportant un contact de puissance qui commande l'alimentation du moteur électrique du démarreur, un circuit pour la commande dudit contact de puissance, ainsi qu'un interrupteur de contact qui est monté entre, le circuit de commande et une alimentation à la tension de la batterie, ledit dispositif comportant en outre un interrupteur de sécurité qui empêche l'alimentation du démarreur lorsqu'une ou plusieurs conditions ne sont pas réunies, caractérisé en ce que ledit interrupteur de sécurité est monté entre la masse et un point de la liaison qui relie le circuit de commande à l'alimentation à la tension de la batterie et dont l'interrupteur de contact fait partie. To this end, the invention provides a device for controlling the supply of an electric starter motor, in particular of a motor vehicle, comprising a power contact which controls the supply of the electric starter motor, a circuit for controlling of said power contact, as well as a contact switch which is mounted between, the control circuit and a supply at the battery voltage, said device further comprising a safety switch which prevents the supply of the starter when a or several conditions are not met, characterized in that said safety switch is mounted between earth and a point of the link which connects the control circuit to the power supply at the battery voltage and whose contact switch is part.

Notamment, l'interrupteur de sécurité est avantageusement monté entre la masse et un point entre l'interrupteur de contact et le circuit de commande. In particular, the safety switch is advantageously mounted between earth and a point between the contact switch and the control circuit.

Un tel dispositif présente une structure économique et élimine les problèmes de sécurité consécutifs à la fermeture intempestive de contact de commande. Such a device has an economical structure and eliminates the security problems resulting from the untimely closing of the control contact.

En particulier, l'interrupteur de sécurité peut être d'un faible coût, car il -est de très faible puissance et n'a qu'une borne isolée. In particular, the safety switch can be of low cost, because it is of very low power and has only one isolated terminal.

En outre, le câblage est de faible section et l'interrupteur de sécurité est relié au reste du dispositif de commande par un seul fil de liaison, ce qui contribue également à assurer un faible coût au dispositif. In addition, the wiring is of small section and the safety switch is connected to the rest of the control device by a single connecting wire, which also contributes to ensuring a low cost to the device.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit. Cette description est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels - la figure 1, déjà discutée, est une représentation schématique d'un dispositif de commande de l'alimentation d'un démarreur ; - la figure 2, également déjà discutée, est une représentation schématique d'un dispositif sécurisé de commande de l'alimentation d'un démarreur connu dans l'état de la technique ; - la figure 3, également déjà discutée, est une représentation schématique d'un autre dispositif sécurisé de commande de l'alimentation d'un démarreur ; - la figure 4 est une représentation schématique d'un dispositif sécurisé de commande de l'alimentation d'un démarreur conforme à un mode de réalisation possible de l'invention ; - les figures 5 et 6 illustrent des conditions pour le dimensionnement des éléments du dispositif de la figure 1. Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows. This description is purely illustrative and not limiting and should be read with reference to the appended drawings in which - Figure 1, already discussed, is a schematic representation of a device for controlling the supply of a starter; - Figure 2, also already discussed, is a schematic representation of a secure device for controlling the supply of a starter known in the prior art; - Figure 3, also already discussed, is a schematic representation of another secure device for controlling the supply of a starter; - Figure 4 is a schematic representation of a secure device for controlling the supply of a starter according to a possible embodiment of the invention; - Figures 5 and 6 illustrate conditions for the dimensioning of the elements of the device of Figure 1.

Le circuit de commande qui est illustré sur la figure 4 comporte un relais 1 qui comprend un contact de puissance K dont la fermeture est commandée par l'alimentation d'un bobinage 1 a ou de bobinages Ba et Bm tels que décrits en figure 1. The control circuit which is illustrated in FIG. 4 comprises a relay 1 which comprises a power contact K whose closing is controlled by the supply of a winding 1 a or of coils Ba and Bm as described in FIG. 1.

L'alimentation de ce bobinage est elle-même commandée par un interrupteur C, qui est un transistor de type MOSFET dont la tension de grille est commandée par une unité de gestion 2. The supply of this winding is itself controlled by a switch C, which is a MOSFET type transistor whose gate voltage is controlled by a management unit 2.

Cette unité de gestion 2 est activée par la fermeture d'un interrupteur 3, qui est l'interrupteur de contact du véhicule (interrupteur de clé de contact, par exemple). A cet effet, une entrée de ladite unité de gestion 2 est reliée à une borne +B d'alimentation à la tension de la batterie par l'interrupteur de contact 3. This management unit 2 is activated by the closing of a switch 3, which is the vehicle contact switch (ignition key switch, for example). To this end, an input of said management unit 2 is connected to a terminal + B supplying the battery voltage by the contact switch 3.

Un interrupteur de sécurité R est monté entre la masse et un point entre d'une part l'interrupteur de contact 3 et d'autre part l'unité de gestion 2. A safety switch R is mounted between earth and a point between on the one hand the contact switch 3 and on the other hand the management unit 2.

Cet interrupteur de sécurité R permet de relier à la masse l'entrée d'activation du démarreur, lorsque certaines conditions ne sont pas respectées, par exemple lorsque le levier de vitesse n'est pas au point mort ou lorsque la pédale d'embrayage n'est pas enfoncée. This safety switch R makes it possible to connect the starter activation input to earth, when certain conditions are not met, for example when the gear lever is not in neutral or when the clutch pedal n is not pressed.

Dans la suite du texte, on appelle Z1 l'impédance équivalente de la branche qui relie ledit point à la borne B+ par l'intermédiaire de l'interrupteur de contact 3, Z2 l'impédance équivalente de la branche qui relie ledit point à la masse par l'intermédiaire de l'interrupteur de sécurité R, Z3 l'impédance équivalente de la branche qui relie ledit point à l'unité de gestion 2. In the rest of the text, the equivalent impedance of the branch which connects said point to terminal B + is called Z1 by means of the contact switch 3, Z2 the equivalent impedance of the branch which connects said point to the ground via the safety switch R, Z3 the equivalent impedance of the branch which connects said point to the management unit 2.

Ces impédances équivalentes Z1, Z2 et Z3 sont choisies de façon que l'intensité Ic du courant reçu sur l'entrée e soit supérieure à l'intensité de courant minimale lcmin nécessaire pour le fonctionnement du démarreur, lorsque l'interrupteur de sécurité R est ouvert (figure 5) et que la tension de la batterie prend sa valeur minimale Vbmin au cours d'un démarrage. These equivalent impedances Z1, Z2 and Z3 are chosen so that the intensity Ic of the current received on the input e is greater than the minimum current intensity lcmin necessary for the operation of the starter, when the safety switch R is open (Figure 5) and that the battery voltage takes its minimum value Vbmin during a start-up.

Ainsi, Z1 et Z3 vérifient Ic = Vbmin ! (Z1 +Z3) > Icmin Egalement, ces impédances équivalentes Z1, Z2 et Z3 doivent être telles que l'intensité Ic du courant reçu sur l'entrée e est inférieure à l'intensité de courant minimale lcmin lorsque l'interrupteur de sécurité est fermé et que la tension de la batterie prend sa valeur Vbmax maximale (figure 6). Thus, Z1 and Z3 check Ic = Vbmin! (Z1 + Z3)> Icmin Also, these equivalent impedances Z1, Z2 and Z3 must be such that the intensity Ic of the current received on input e is less than the minimum current intensity lcmin when the safety switch is closed and that the battery voltage takes its maximum Vbmax value (figure 6).

Ainsi, Z1, Z2 et Z3 vérifient Ic = Vbmax* Z2 I (Z1*Z2+Z2*Z3+Z3*Z1) < Icmin. Thus, Z1, Z2 and Z3 check Ic = Vbmax * Z2 I (Z1 * Z2 + Z2 * Z3 + Z3 * Z1) <Icmin.

Cette solution est en particulier avantageusement utilisée dans le cas d'un démarreur à commande électronique ne nécessitant qu'un faible courant pour son activation. This solution is in particular advantageously used in the case of an electronically controlled starter requiring only a low current for its activation.

On notera que dans une variante préférée, Z2 est choisi égal à 0, ce qui évite de rajouter un composant dans le circuit. Le contact C et la résistance R sont alors quant à eux choisis de façon à être capables de supporter un courant égal à Vbmax I Z1. It will be noted that in a preferred variant, Z2 is chosen equal to 0, which avoids adding a component to the circuit. The contact C and the resistance R are then chosen so as to be able to withstand a current equal to Vbmax I Z1.

D'autres variantes que celle qui vient d'être décrite sont envisageables. En particulier, le courant de commande de l'unité de gestion 2 peut être un courant pulsé. Dans ce cas, les impédances Z1, Z2, Z3 sont adaptées en conséquence en fonction de la fréquence du courant. Other variants than that which has just been described are conceivable. In particular, the control current of the management unit 2 can be a pulsed current. In this case, the impedances Z1, Z2, Z3 are adapted accordingly as a function of the frequency of the current.

L'unité de gestion du circuit de commande est par exemple un microprocesseur.The control circuit management unit is for example a microprocessor.

Claims

CLAIMS

1. Device for controlling the supply of an electric starter motor, in particular of a motor vehicle, comprising a power contact which controls the supply of the electric starter motor, a circuit for controlling said power contact, as well as a contact switch which is mounted between the control circuit and a battery voltage supply, said device further comprising a safety switch which prevents supply to the starter when one or more conditions are not met, characterized in that said safety switch is mounted between earth and a point on the link which connects the control circuit to the power supply at the battery voltage and of which the contact switch is part.

2. Device according to claim 1, characterized in that the safety switch is mounted between earth and a point between the contact switch and the control circuit.

3. Device according to claim 2, characterized in that the equivalent impedances - of the branch which connects said point to the power supply to the battery voltage via the contact switch, - of the branch which connects said point to ground via the safety switch, - of the branch which connects said point to the control circuit, called respectively Z1, Z2 and Z3, verify Vbmin l (Z1 + Z3)> Icmin and Vbmax * Z2 I (Z1 * Z2 + Z2 * Z3 + Z3 * Z1) <Icmin. where Icmin is the minimum current intensity at the input of the control circuit necessary for the operation of the starter, Vbmin and Vbmax are the maximum and minimum values that the supply voltage can take.

4. Device. according to claim 1, characterized in that Z2 is chosen equal to 0.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control current is a pulsed current.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control circuit comprises a management unit such as a microprocessor.

7. Device according to claim 6, characterized in that said management unit controls a transistor which itself controls the supply of one or more windings of a relay whose contact constitutes the power contact which controls the electric motor of the starter.

8. An assembly comprising an electric starter motor, in particular of a motor vehicle, as well as a device for controlling the supply of said electric motor, characterized in that said control device is of the type according to one of the preceding claims.