Brevet FR2699607A1 — publié le 19940624

La présente invention concerne un circuit de commande d'un démarreur de véhicule automobile, du type comportant un moyen de temporisation pour interdire une nouvelle activation du démarreur pendant une période de temps prédéterminée après une première activation. Le démarreur d'un véhicule automobile est destiné à entraîner un moteur à explosion par l'intermédiaire d'un pignon-lanceur. Le pignon-lanceur occupe une position d'engagement lorsque la clé de contact est en position de démarrage Lorsque l'action sur la clé de démarrage est interrompue, le pignon-lanceur revient en position de repos dans laquelle il est désengagé de la couronne dentée solidaire du moteur à explosion. Pendant le fonctionnement du démarreur et avant le démarrage du moteur à explosion, le conducteur peut, par inadvertance, relâcher momentanément la pression sur la clé de contact et provoquer ainsi une interruption provisoire du fonctionnement du démarreur Le pignon se dégage alors de la couronne du moteur thermique, puis, si la clé est remise en position de démarrage avant l'arrêt du moteur électrique de démarrage présentant une certaine inertie, à nouveau propulsé dans la couronne dentée du moteur à explosion, qui est à l'arrêt. Le pignon ne peut dans ces conditions pas s'engager dans la couronne dentée et de telles manoeuvres intempestives provoquent une détérioration rapide des faces frontales du pignon et de la couronne. Pour éviter de telles situations, il est connu dans l'art antérieur d'incorporer dans le mécanisme de la clé de contact un verrouillage qui oblige le conducteur à ramener la clé de contact, en position d'arrêt avant de réenclencher pour une nouvelle action Le délai nécessaire pour exécuter cette manoeuvre, consistant à tourner la clé dans un sens jusqu'à perception d'un déclic, puis à la tourner en sens opposé correspondant au démarrage, permet en fonction de la dextérité du conducteur d'assurer le retour au repos du démarreur. Toutefois, cette solution n'est pas totalement satisfaisante car elle entraîne une complexité mécanique se traduisant par une augmentation du coût de fabrication. On a également proposé dans l'art antérieur de protéger le démarreur contre les relances intempestives par une temporisation électronique du relais de commande. Ces solutions connues ne sont pas totalement satisfaisantes car elles mettent en oeuvre des composants tels que des relais ou des condensateurs de forte capacité dont la fiabilité reste limitée, surtout pour des voitures automobiles susceptibles de connaître des environnements sévères, notamment des conditions de température ou d'humidité dommageables. L'objet de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un circuit de commande d'un démarreur de véhicule automobile interdisant tout démarrage, pendant une durée après une tentative, n'ayant pas abouti au lancement du moteur à explosion suffisant pour garantir l'arrêt du moteur électrique avant le nouveau lancement. A cet effet, le circuit de commande selon l'invention comporte des moyens pour délivrer un signal Vs correspondant à la détection d'un front descendant sur le circuit du contacteur de démarrage, ledit signal V 5 déclenchant une temporisation bloquant un circuit de commande du démarreur pendant une durée prédéterminée. Avantageusement, les moyens pour délivrer un signal V 5 correspondant à la détection d'un front descendant du contacteur de démarrage sont constitués par un étage de dérivation et par un étage de mise en forme délivrant un signal VE d'activation du temporisateur, lorsque l'étage de dérivation délivre une impulsion d'une polarité donnée. L'étage de détection comporte avantageusement un transistor passant de l'état saturé lorsque le contacteur de démarreur est fermé, à l'état bloqué lorsque le contacteur de démarreur est ouvert, ainsi qu'un condensateur chargé au repos, est déchargé lorsque le transistor devient conducteur. Selon un mode de réalisation préféré, l'étage de mise en forme est constitué par un transistor MOSFET délivrant un front descendant lorsque l'étage de détection délivre une pointe de tension positive. De préférence, l'étage de commande est constitué d'un transistor MOSFET fonctionnant en régime de commutation normalement fermé dont la partie puissance drain-source est disposée entre la bobine du contacteur et la masse. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'un exemple de réalisation particulier qui suit, faisant référence aux dessins annexés o: la figure 1 représente le schéma de principe d'un circuit de commande selon l'invention; la figure 2 représente le chronogramme de différents signaux mis en oeuvre par le circuit représenté en figure 1. Le schéma de principe représenté en figure 1 est divisé en cinq étages: un étage de détection ( 1); un étage de mise en forme ( 2); un étage de temporisation ( 3); un étage de commande ( 4); un étage de coupure ( 5). L'étage de détection ( 1) a pour rôle la détection de l'ouverture de la clé de contact Le résultat de la détection est le basculement du potentiel VR 4 aux bornes de la résistance R 4 d'un niveau "bas", celui de la masse, à un niveau "haut" pendant un court instant correspondant à la charge du condensateur C 1 La charge du condensateur C 1 est obtenue par le passage du transistor T 1 de l'état saturé correspondant à la clé fermée, à l'état bloqué, correspondant à la clé ouverte. L'étage de mise en forme ( 2) a pour but de transformer la pointe de tension positive VR 4 aux bornes de la résistance R 4 en un front descendant VE à la sortie du transistor T 2. Au repos, le transistor MOSFET T 2 est bloqué et VE=+Uaux, Uaux désignant la tension d'alimentation auxiliaire obtenue à partir de +Ubat, tension délivrée par la batterie. La charge du condensateur C 1 entraîne l'amorçage du transistor T 2 et le basculement du potentiel VE de la valeur +Uaux à O. Lorsque la charge C 1 est terminée, le transistor T 2 se bloque de nouveau, et VE retrouve sa valeur initiale +Uaux- L'étage de temporisation ( 3) met en oeuvre un circuit intégré ( 6) de type timer monostable Lorsque le potentiel VE est au niveau "haut", la sortie Vs garde la valeur stable " 0 "; celle-ci bascule à +Uaux dès qu'un front descendant apparaît en VE La durée de la temporisation, c'est-à-dire la durée du maintien de la sortie Vs, est déterminée par la constante de temps R 6 C 2. L'étage de commande ( 4) est constitué par un transistor MOSFET T 3 fonctionnant en régime de commutation Suivant l'état de la tension d'attaque Vs, le transistor T 3 est bloqué (Vs au niveau "bas") ou saturé (Vs au niveau "haut"). L'étage de coupure ( 5) est constitué par un transistor MOSFET T 4 normalement fermé, commandé par le transistor T 3 de l'étage de commande ( 4) Sa partie de puissance drain-source est disposée entre la bobine du contacteur (Sortie "S" du circuit) et la masse. Le fonctionnement du circuit selon l'invention, faisant référence au chronogramme constituant la figure 2, est le suivant: Au repos, c'est-àdire quand la clé de contact est en position de repos, le transistor T 1 est bloqué et le condensateur C 1 demeure chargé sous la tension de la batterie, de sorte que le potentiel VR 4 est nul En conséquence, le transistor T 2 est ouvert et VE = + Uaux' La sortie Vs de l'étage de temporisation ( 3) est au niveau bas, le circuit de temporisation ( 6) étant inactivé Il maintient de ce fait le blocage du transistor T 3 Le transistor T 4 reste donc dans son état de repos fermé. Le début t 1 d'une séquence de démarrage se traduit par la fermeture de la clé de contact qui provoque la conduction du transistor T 1 et donc la décharge du condensateur Ci à travers la résistance R 4. Le potentiel VR 4 passe rapidement de la valeur O à la valeur -Ub, puis redevient nulle Cela n'entraîne aucun changement d'état du transistor T 2 et VE présente toujours la valeur +Uaux' L'étage de temporisation ( 3) est inactif. La résistance R 4 et le condensateur C 1 seront dimensionnés de façon à ce que la décharge soit très rapide par rapport à la durée d'un démarrage. Dès l'ouverture t 2 du contact de démarrage, à la fin d'une phase de démarrage, le transistor T 1 se bloque et provoque la charge du condensateur Ci à travers le circuit (R 3-C 1-R 4) Une pointe de tension positive VR 4 apparaît aux bornes de la résistance R 4, et le transistor T 2 devient conducteur La tension VE passe de +Uaux à O pendant le temps d'amorçage du transistor T 2 Le front descendant du signal VE déclenche le circuit de temporisation et le potentiel Vs bascule alors de O à + Uaux Le signal Vs conserve cette valeur +Uaux pendant une durée déterminée par la constante de temps R 6 C 2. Durant ce même temps, le transistor T 3 est saturé et provoque de ce fait le blocage du transistor T 4 Celui-ci reste à l'état bloqué tant que T 3 est saturé, c'est-à- dire pendant la durée de la temporisation. Il convient de remarquer que lors d'une séquence de temporisation, le potentiel Vs reste au niveau "haut" quels que soient les changements qui peuvent apparaître à l'entrée VE La diode Dl est indispensable pour protéger le transistor T 4 contre les surtensions selfiques lors du blocage. Il est bien évident que l'invention n'est pas limité à l'exemple de réalisation décrit dans ce qui précède, mais s'étend aux différentes variantes à la portée de l'Homme de Métier En particulier, les transistors MOSFET peuvent être remplacés par d'autres formes d'interrupteurs statiques. REVENDICATIONS 1 Circuit de commande d'un démarreur de véhicule automobile, du type comportant un moyen de temporisation pour interdire une nouvelle activation du démarreur pendant une période de temps prédéterminée après une première activation, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour délivrer un signal Vs correspondant à la détection d'un front descendant sur le circuit du contacteur de démarrage, ledit signal Vs déclenchant une temporisation bloquant un circuit de commande du démarreur pendant une durée prédéterminée. 2 Circuit de commande d'un démarreur de véhicule automobile selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens pour délivrer un signal Vs correspondant à la détection d'un front descendant du contacteur de démarrage sont constitués par un étage de dérivation ( 1) et par un étage de mise en forme ( 2) délivrant un signal V 5 d'activation du temporisateur lorsque l'étage de dérivation ( 1) délivre une impulsion d'une polarité donnée. 3 Circuit de commande d'un démarreur de véhicule automobile selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'étage de détection comporte un transistor passant de l'état saturé lorsque le contacteur de démarreur est fermé à l'état bloqué lorsque le contacteur de démarreur est ouvert, ainsi qu'un condensateur C chargé au repos, est déchargé lorsque le transistor T 1 devient conducteur. 4 Circuit de commande d'un démarreur de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que l'étage de mise en forme ( 2) est constitué par un transistor MOSFET T 2 délivrant un front descendant lorsque l'étage de détection ( 1) délivre une pointe de tension positive. Circuit de commande d'un démarreur de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'étage de commande est constitué d'un transistor MOSFET fonctionnant en régime de commutation normalement fermé dont la partie puissance drain-source est disposée entre la bobine du contacteur et la masse.