EP1076177A1 - Procédé de démarrage d'un moteur à combustion interne à allumage commandé - Google Patents

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EP1076177A1
EP1076177A1 EP00402263A EP00402263A EP1076177A1 EP 1076177 A1 EP1076177 A1 EP 1076177A1 EP 00402263 A EP00402263 A EP 00402263A EP 00402263 A EP00402263 A EP 00402263A EP 1076177 A1 EP1076177 A1 EP 1076177A1
Authority
EP
European Patent Office
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speed
engine
pressure
threshold
intake manifold
Prior art date
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Granted
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EP00402263A
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German (de)
English (en)
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EP1076177B1 (fr
Inventor
Dominique Guyot
Dirk Von Wissel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Renault SA filed Critical Renault SA
Publication of EP1076177A1 publication Critical patent/EP1076177A1/fr
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Publication of EP1076177B1 publication Critical patent/EP1076177B1/fr
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits specially adapted for starting of engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2300/00—Control related aspects of engine starting
    • F02N2300/20—Control related aspects of engine starting characterised by the control method
    • F02N2300/2011—Control involving a delay; Control involving a waiting period before engine stop or engine start

Definitions

  • the present invention relates to a method of automatic start of an internal combustion engine at controlled ignition for a motor vehicle.
  • a vehicle powered by a internal combustion engine (also called hereinafter briefly “heat engine”) is equipped with two machines electric, one ensuring starting (starter) and the other the power supply of the vehicle's on-board network (alternator).
  • the starting torque is determined by calculating a torque setpoint, then by a complex set of calculations and adjustments (involving both machines and a planetary gear train), we gradually increases the torque of the engine until the calculated setpoint torque is obtained and simultaneously reduces the torque supplied by the two machines electric.
  • the object of the present invention is to provide a significantly easier automatic start process than the process described in the prior art, by making intervene a single electric machine, either switchable by starter or alternator, either used as a starter only, the latter case corresponding to the configuration classic where an alternator is provided next to the starter for the production of electrical energy.
  • the invention also aims to provide such a process which ensures so optimal reduction of consumption and emission harmful gases during the start of the engine.
  • the method according to the invention can be implemented whether it is a configuration with an electric machine with mixed function (starter and alternator) or a configuration where two machines electric are provided, one for starting and the other for the production of electrical energy on board of the vehicle.
  • Figure 1 relates to an exemplary embodiment of a device for implementing the method according to the invention.
  • rectangle A symbolizes the engine internal combustion with controlled ignition with all its associated organs insofar as they are important for understanding the invention.
  • Engine A has a number n of cylinders 1 in which is conventionally performed the combustion of a air / fuel mixture (petrol), according to an ignition order predetermined.
  • the cylinders are connected to a manifold intake 2 and an exhaust manifold 3.
  • the intake manifold 2 is connected to a manifold of admission (not shown).
  • At least one air actuator 4 such than a motorized throttle to regulate the air flow and therefore the mass of air which circulates towards the cylinders 1 and which, from the less during part of the start-up phase, succeeds not modified in exhaust 3 (arrows f1).
  • a special motorized valve is provided in parallel to this butterfly in order to regulate the air mass admitted in low loads (in idle for example).
  • the fuel is injected into intake manifolds (not shown) with injectors 5, selectively for cylinders 1.
  • injectors 5 selectively for cylinders 1.
  • the arrow f2 thus symbolizes the mass of fuel injected.
  • the air / fuel mixture can be ignited in the cylinders 1 by an ignition device 6, arrow f3 symbolizing the command of this operation.
  • the pistons are moving in cylinders 1 cause the rotation of a crankshaft 7, the engine torque thus transmitted being symbolized by the arrow f4.
  • a pressure sensor 8 is placed in the manifold intake to measure the air pressure.
  • Another sensor 9 or speed sensor is coupled to crankshaft 7 to measure the speed of rotation.
  • the crankshaft 7 is also coupled to a machine electric 10 which, in the described embodiment, serves as both a starter and an energy generator of the whole. This machine cooperates with a battery (not shown), or to draw energy from it start-up, or to inject the energy produced when the machine operates as a generator after the end of startup process.
  • the starting torque applied to the crankshaft 7 is symbolized by the arrow f5.
  • the invention is not limited to a configuration in which the machine electric serves as both a starter and an alternator. he is also possible to apply it as part of a classic configuration in which these two functions are provided by independent electric machines.
  • Motor A is controlled by a symbolized computer by rectangle B in figure 1.
  • the term calculator can here collectively designate several computers to dedicated tasks that are functionally coupled to them to each other.
  • the computer B prepares, in a conventional manner, the control strategies 11 of motor A, in particular in generating injection duration signals which are applied to injectors 5 via the f6 link.
  • this computer B also commands an engine start strategy 12 thermal by developing, during the start-up phase, a electric machine start / stop control signal 10 then operating as a motor (connection f7), a signal ignition advance (link f8) applied to the device ignition 6 and specific to the start-up phase and a injection start command signal (link f9) taken into account by command strategy 11 also during the start-up phase.
  • a electric machine start / stop control signal 10 then operating as a motor (connection f7), a signal ignition advance (link f8) applied to the device ignition 6 and specific to the start-up phase and a injection start command signal (link f9) taken into account by command strategy 11 also during the start-up phase.
  • the computer B orders, for start-up, a regulation strategy 13 pressure, the resulting signal being intended to be applied to air actuator 4 (connection f10).
  • Diagrams a to f of figure 2 illustrate the start-up process between instant t0 at which this one begins and an instant t8 at which it ends and the engine reaches its engine speed idle stabilized.
  • Diagrams represent by function of time t: in a) the speed R of the heat engine, in b) the pressure Pc in the intake manifold 2, in c) the degree of opening Da of the air actuator 4, in d) the Di command of injection time per engine time of cylinders 1, in e) the ignition advance Av and in f) a parameter Cm representing the operating command of the electric machine 10.
  • the starting method according to the invention is used preferably to allow quick starts of the engine A after motor vehicle stops in specific traffic situations (traffic lights red, for example).
  • the stop can be ordered by example when the gear lever is placed in the neutral position or when the vehicle speed is equal to zero and the clutch pedal is depressed.
  • the start up process can then be triggered by any appropriate means reflecting the driver's desire to advance the vehicle again. For example, the triggering can be caused by a maneuver towards the gear shift first report or by depressing the accelerator pedal.
  • the electric machine 10 begins to drive the internal combustion engine with all the power it has. For this, the characteristics of the machine electric 10 are calculated in such a way that its nominal power corresponds at most to that required to drive the engine, as long as it has not yet started combustion. However, the engine starts to grow (Figure 2a).
  • the speed of evolution (slope of diagram b in Figure 2) essentially depends on the engine speed thermal and geometry of the intake manifold and that of the cylinders, in other words the ratio between the mass of air stored in manifold 2 and the mass of air passing through the cylinders.
  • the beginning of evolution of the pressure Pc is symbolized by step E3 on the figure 3.
  • Sensors 8 and 9 respectively measure the pressure Pc and speed R.
  • the computer B monitors, according to a logical AND function, the crossing of these two values, of threshold values R1 and Pc1 respectively, the first upwards (time t1) and the second down (time t2).
  • step E5 the start of injection is controlled by via the f9 link at a determined value by strategy 11, for example at an injection duration Di1.
  • the ignition advance remains fixed at a value low Av1.
  • the computer B then performs a count of engine time during step E6 and submits this count to a test in step E7 to check if the number of times reaches a predetermined T1 value.
  • T1 we mean by motor time the duration of an operating phase of a cylinder.
  • a motor time T corresponds to the duration of the phase intake, compression, expansion or exhaust.
  • T1 can be greater than or equal to 3.
  • step E8 controls the cut-off of the electric machine 10 which therefore now ceases to drive the engine. If it is designed for also operate as an alternator, computer B also controls its switching to this mode of work. On the other hand, if the machine is a simple starter, we can use the mechanisms classic starter deactivation.
  • calculator B ensures that the duration injection follows the gradual decrease in pressure collector to reach the idle value Di2.
  • the transition can bring the regime beyond a value of threshold R2 fixed by the computer B. But this exceeding of the diet compared to R2 is not mandatory.
  • the R2 value is greater than the RR value which is the idling speed.
  • the computer B monitors, according to a logical AND function, the crossing by the speed R and the pressure Pc, threshold values R2 and Pc2 respectively, the first down (time t6) and the second also down (time t4).
  • the computer controls the increase in advance to the ignition (step E10) of the value Av1 to a value higher Av2 which is the basic or average advance during the engine idling.
  • This increase in the ignition advance is carried out over a period T2 consisting of a predetermined number of engine times.
  • the computer B counts this number of times (step E11) and performs a test in E12 by ordering the increase in the advance as long as T does not correspond to T2.
  • the Av2 value being reached at time t7 step E13
  • the computer B enters the idle control phase which can be unfold according to conventional processes.
  • Figure 4 shows the regulation flowchart of the pressure Pc which begins at step E3 of FIG. 3 by a step E14 during which the air actuator 4 is established at the value Da0.
  • the regulation consists in maintain the position of the air actuator 4.
  • the computer B performs the test E15.
  • the computer controls actuator 4 to a corresponding Dal position to the air mass required for the engine idles (step E16).
  • the computer B establishes an open-loop control of the pressure Pc, according to a setpoint equal to Pc0 and possibly other parameters such as engine speed A.
  • the Pc0 value is preferably equal to the average value of pressure builds up at idle speed. She may be stored in a characteristic table accessible to the calculator B and may itself vary depending on other parameters such as the setpoint speed of the idle temperature of the cooling water heat engine or other.

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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Pour son lancement, le moteur à combustion interne est couplé à une machine électrique (10) et alimenté en air par l'intermédiaire d'un collecteur d'admission (2) muni d'un organe (4) de réglage de débit d'air motorisé. Selon l'invention, à la suite d'un ordre de démarrage, on commande la machine électrique (10) pour qu'elle délivre sa puissance totale disponible, l'organe (4) de réglage de débit et l'avance à l'allumage (6) étant à des positions minimales. Pendant la rotation de la machine électrique, on compare le régime à un seuil de régime et la pression dans le collecteur d'admission (2) à un seuil de pression. Du carburant est injecté dès que les conditions conjuguées suivantes sont satisfaites: le seuil de régime est franchi vers le haut et le seuil de pression est franchi vers le bas. Puis, on coupe la machine électrique (10) . Ensuite, on régule les paramètres de fonctionnement du moteur pour établir son régime de ralenti. <IMAGE>

Description

La présente invention est relative à un procédé de démarrage automatique d'un moteur à combustion interne à allumage commandé pour véhicule automobile.
De façon classique, un véhicule propulsé par un moteur à combustion interne (également appelé ci-après brièvement "moteur thermique") est équipé de deux machines électriques, l'une assurant le démarrage (démarreur) et l'autre l'alimentation du réseau de bord du véhicule (alternateur).
Plus récemment sont apparues des configurations qui consistent à n'utiliser plus qu'une seule machine électrique faisant office à la fois de démarreur et de générateur d'énergie électrique et dont la puissance est nettement plus grande que celle des machines électriques utilisées classiquement.
Par ailleurs, quelle que soit la configuration adoptée pour fournir l'énergie de démarrage, on a mis au point des processus de démarrage automatique visant à réduire la consommation de carburant et les émissions nocives par coupure automatique du moteur thermique à chaque arrêt du véhicule. Une procédure de démarrage automatique peut alors intervenir dès qu'une commande de marche du véhicule intervient de la part du conducteur. Pour être performant, une telle procédure automatique de démarrage doit, par sa rapidité d'action, assurer non seulement l'agrément de conduite, mais également l'optimisation de la consommation et de la réduction des émissions polluantes.
Par le document US 5 818 116, on connaít un procédé de commande de démarrage automatique d'un moteur thermique dont le vilebrequin est couplé à deux machines électriques fonctionnant toutes deux à la fois comme moteur et comme générateur. Le processus de démarrage consiste à amener le moteur thermique à son régime de ralenti en commandant un paramètre de réglage de ce moteur (plus spécifiquement la masse d'air admise). Le couple que ce dernier doit fournir est également ajusté.
Plus précisément, dans le document antérieur précité, le couple de démarrage est déterminé en calculant un couple de consigne, puis par un jeu complexe de calculs et d'ajustements (faisant intervenir les deux machines électriques et un train d'engrenages planétaires), on augmente progressivement le couple du moteur thermique jusqu'à l'obtention du couple de consigne calculé et on réduit simultanément le couple fourni par les deux machines électriques.
Ce processus automatique de démarrage nécessite ainsi une commande en couple et en vitesse des machines électriques, ce qui le rend très complexe.
La présente invention a pour but de proposer un procédé de démarrage automatique nettement plus simple que le procédé décrit dans l'art antérieur, en faisant intervenir une seule machine électrique, soit commutable en démarreur ou en alternateur, soit utilisée en démarreur seulement, ce dernier cas correspondant à la configuration classique où un alternateur est prévu à côté du démarreur pour la production de l'énergie électrique. L'invention vise également à fournir un tel procédé qui assure de façon optimale une réduction de la consommation et de l'émission des gaz nocifs pendant le démarrage du moteur thermique.
L'invention a donc pour objet un procédé de démarrage automatique d'un moteur à combustion interne à allumage commandé pour véhicule automobile qui, pour son lancement, peut être couplé à une machine électrique d'entraínement et qui est alimenté en air par l'intermédiaire d'un collecteur d'admission muni d'un organe de réglage de débit d'air motorisé, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste:
  • à la suite d'un ordre de démarrage, à commander la machine électrique pour qu'elle délivre sa puissance totale disponible, à commander ledit organe de réglage de débit vers une-position de débit minimale et à positionner l'avance à l'allumage à une position minimale;
  • pendant la rotation de ladite machine, à comparer le régime du moteur à combustion interne à un premier seuil de régime et à comparer la pression dans le collecteur d'admission à un premier seuil de pression de collecteur d'admission;
  • à injecter du carburant dans les cylindres du moteur dès que les conditions conjuguées suivantes sont satisfaites: ledit premier seuil de régime est franchi vers le haut par ledit régime et ledit premier seuil de pression est franchi vers le bas par ladite pression de collecteur d'admission;
  • à couper ladite machine électrique après écoulement d'un premier intervalle de temps prédéterminé suivant le début de l'injection de carburant dans le moteur; puis
  • à réguler les paramètres de fonctionnement du moteur pour établir son régime de ralenti.
Grâce à ces caractéristiques, une régulation du couple fourni par la machine électrique n'est pas nécessaire, car celle-ci fournit d'emblée et pendant toute sa période de marche la puissance maximale qu'elle est capable de fournir. En outre, les conditions de fonctionnement au ralenti du moteur thermique sont atteintes très rapidement, moyennant un ajustement au plus près des paramètres régissant ces conditions de fonctionnement. Enfin, le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre qu'il s'agisse d'une configuration avec une machine électrique à fonction mixte (démarreur et alternateur) ou d'une configuration où deux machines électriques sont prévues, l'une pour le démarrage et l'autre pour la production de l'énergie électrique à bord du véhicule.
Suivant d'autres caractéristiques de l'invention,
  • ledit premier intervalle de temps présente une durée d'un nombre de temps moteurs prédéterminé, de préférence au moins égal à trois;
  • l'opération d'établissement du régime de ralenti consiste:
  • consécutivement à la coupure de ladite machine, à comparer ledit régime à un second seuil de régime supérieur audit premier seuil de régime, et au régime de ralenti du moteur et à comparer ladite pression de collecteur à un second seuil de pression inférieur au premier seuil de pression, et
  • à augmenter l'avance à l'allumage à une valeur de ralenti, lorsque les deux conditions conjuguées suivantes sont satisfaites: ledit second seuil de régime est franchi vers le bas par ledit régime et ledit second seuil de pression est franchi vers le bas par ladite pression de collecteur d'admission;
  • le procédé consiste également à étaler ladite augmentation de l'avance à l'allumage sur un nombre de temps moteur prédéterminé ;
  • ladite opération d'établissement du régime de ralenti consiste également à comparer ladite pression du collecteur d'admission à un troisième seuil de pression inférieur auxdits premier et second seuils de pression et à commander ledit organe de réglage de débit vers une position de débit correspondant au ralenti du moteur, lorsque ladite pression de collecteur d'admission franchit ledit troisième seuil de pression vers le bas.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront au cours de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels :
  • la figure 1 est un schéma symbolique d'un dispositif de démarrage automatique d'un moteur à combustion interne, mettant en oeuvre le procédé selon l'invention;
  • les figures 2a à 2f sont des diagrammes des temps illustrant le procédé de démarrage automatique selon l'invention;
  • la figure 3 est un organigramme illustrant un exemple de procédé de démarrage automatique selon l'invention; et
  • la figure 4 est un organigramme illustrant la régulation d'un paramètre de fonctionnement du moteur thermique pendant le processus de démarrage automatique.
On va tout d'abord se référer au schéma symbolique de la figure 1 qui concerne un exemple de réalisation d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
Sur la figure 1, le rectangle A symbolise le moteur à combustion interne à allumage commandé avec tous ses organes associés dans la mesure où ils sont importants pour la compréhension de l'invention.
Le moteur A comprend un nombre n de cylindres 1 dans lesquels est réalisée de façon classique la combustion d'un mélange air/carburant (essence), selon un ordre d'allumage prédéterminé. Les cylindres sont connectés à un collecteur d'admission 2 et à un collecteur d'échappement 3. Le collecteur d'admission 2 est relié à une tubulure d'admission (non représentée). Avant le collecteur d'admission est placé au moins un actionneur d'air 4, tel qu'un papillon motorisé pour régler le débit d'air et donc la masse d'air qui circule vers les cylindres 1 et qui, du moins pendant une partie de la phase de démarrage, parvient non modifiée dans l'échappement 3 (flèches f1). Dans le cas où le moteur A est équipé d'un papillon non motorisé, il est prévu une vanne motorisée particulière en parallèle à ce papillon afin de réguler la masse d'air admise en faibles charges (en ralenti par exemple).
Dans le cas représenté, le carburant est injecté dans les tubulures d'admission (non représentées) par des injecteurs 5, sélectivement pour les cylindres 1. La flèche f2 symbolise ainsi la masse de carburant injectée.
Le mélange air/carburant peut être allumé dans les cylindres 1 par un dispositif d'allumage 6, la flèche f3 symbolisant la commande de cette opération. Les pistons se déplaçant dans les cylindres 1 provoquent la rotation d'un vilebrequin 7, le couple moteur ainsi transmis étant symbolisé par la flèche f4.
Un capteur de pression 8 est placé dans le collecteur d'admission pour y mesurer la pression de l'air. Un autre capteur 9 ou capteur de régime est couplé au vilebrequin 7 pour en mesurer la vitesse de rotation.
Le vilebrequin 7 est également couplé à une machine électrique 10 qui, dans le mode de mise en oeuvre décrit, sert à la fois de démarreur et de générateur d'énergie électrique de l'ensemble. Cette machine coopère avec une batterie (non représentée), soit pour y puiser l'énergie de démarrage, soit pour y injecter l'énergie produite lorsque la machine fonctionne en générateur après la fin du processus de démarrage. Le couple de démarrage appliqué au vilebrequin 7 est symbolisé par la flèche f5.
Toutefois, il est à noter que l'invention n'est pas limitée à une configuration dans laquelle la machine électrique sert à la fois de démarreur et d'alternateur. Il est également possible de l'appliquer dans le cadre d'une configuration classique dans laquelle ces deux fonctions sont assurées par des machines électriques indépendantes.
Le moteur A est commandé par un calculateur symbolisé par le rectangle B sur la figure 1. Le terme calculateur peut désigner ici collectivement plusieurs calculateurs à tâches dédicacées qui sont fonctionnellement couplés les uns aux autres.
Le calculateur B élabore, de façon classique, les stratégies de commande 11 du moteur A, notamment en générant des signaux de durée d'injection qui sont appliqués aux injecteurs 5 en transitant par la liaison f6.
Selon le procédé de l'invention, ce calculateur B commande également une stratégie 12 de démarrage du moteur thermique en élaborant, pendant la phase de démarrage, un signal de commande de marche/arrêt de la machine électrique 10 fonctionnant alors en moteur (liaison f7), un signal d'avance à l'allumage (liaison f8) appliqué au dispositif d'allumage 6 et spécifique à la phase de démarrage et un signal de commande de début d'injection (liaison f9) pris en compte par la stratégie de commande 11 également pendant la phase de démarrage.
Selon l'invention également, le calculateur B commande, pour le démarrage, une stratégie 13 de régulation de la pression, le signal en résultant étant destiné à être appliqué à l'actionneur d'air 4 (liaison f10).
Les diagrammes a à f de la figure 2 illustrent le déroulement du processus de démarrage entre un instant t0 auquel celui-ci commence et un instant t8 auquel il s'achève et auquel le moteur parvient à son régime de ralenti stabilisé. Les diagrammes représentent en fonction du temps t: en a) le régime R du moteur thermique, en b) la pression Pc dans le collecteur d'admission 2, en c) le degré d'ouverture Da de l'actionneur d'air 4, en d) la commande Di de durée d'injection par temps moteur des cylindres 1, en e) l'avance à l'allumage Av et en f) un paramètre Cm représentant la commande de marche de la machine électrique 10.
Le procédé de démarrage selon l'invention est utilisé de préférence pour permettre des démarrages rapides du moteur thermique A après des arrêts du véhicule automobile dans des situations de circulation déterminées (feux rouges, par exemple). L'arrêt peut être commandé par exemple lorsque le levier de vitesses est placé dans la position neutre ou lorsque la vitesse du véhicule est égale à zéro et que la pédale d'embrayage est enfoncée. Le procédé de démarrage peut ensuite être déclenché par tout moyen approprié traduisant la volonté du conducteur de faire de nouveau avancer le véhicule. Par exemple, le déclenchement peut être provoqué par une manoeuvre vers le rapport de première du levier de vitesse ou par l'enfoncement de la pédale d'accélérateur.
On va maintenant décrire le processus de démarrage à l'aide des diagrammes de la figure 2 et des organigrammes des figures 3 et 4.
Sur la figure 2, on suppose que le déclenchement du processus de démarrage commence au temps t0 par suite d'une commande de la part du conducteur telle que l'on vient de la mentionner. Cette commande est celle de l'étape E1 de la figure 3. A cet instant, le régime R du moteur thermique A est à zéro, la pression Pc est celle de l'atmosphère, l'actionneur d'air 4 se trouve dans une position d'ouverture minimale Da0, il n'y a pas encore d'injection, l'avance à l'allumage est à une valeur minimale Av1 et la machine électrique 10 est mise sous tension (commande Cm1, ce qui est symbolisé par l'étape E2 sur la figure 3.
La machine électrique 10 commence à entraíner le moteur thermique avec la totalité de la puissance dont elle dispose. Pour cela, les caractéristiques de la machine électrique 10 sont calculées de telle façon que sa puissance nominale corresponde au plus à celle nécessaire pour entraíner le moteur thermique, tant que celui-ci n'a pas encore commencé la combustion. Cependant, le régime du moteur thermique commence à croítre (figure 2a).
En l'absence de combustion, le pompage des cylindres fait simplement transiter l'air à travers le collecteur 2 et ces cylindres vers l'échappement 3. Cependant, la différence entre la masse d'air entrant dans le collecteur 2 et la masse d'air qui en sort pour entrer dans les cylindres conduit à une réduction progressive de la pression Pc. La vitesse d'évolution (pente du diagramme b de la figure 2) dépend essentiellement du régime du moteur thermique et de la géométrie du collecteur d'admission et de celle des cylindres, autrement dit du rapport entre la masse d'air stockée dans le collecteur 2 et la masse d'air transitant à travers les cylindres. Le début de l'évolution de la pression Pc est symbolisé par l'étape E3 sur la figure 3.
Les capteurs 8 et 9 mesurent respectivement la pression Pc et le régime R. Au cours d'un test E4, le calculateur B surveille, selon une fonction logique ET, le franchissement par ces deux valeurs, de valeurs de seuil respectives R1 et Pc1, la première vers le haut (temps t1) et la seconde vers le bas (temps t2).
Dès que cette double condition est satisfaite (donc au temps t2), le processus passe à l'étape E5 au cours de laquelle le début d'injection est commandé par l'intermédiaire de la liaison f9 à une valeur déterminée par la stratégie 11, par exemple à une durée d'injection Di1. L'avance à l'allumage demeure fixée à une valeur faible Av1.
Le calculateur B effectue ensuite un comptage de temps moteur au cours de l'étape E6 et soumet ce comptage à un test à l'étape E7 pour vérifier si le nombre de temps atteint une valeur T1 prédéterminée. On entend ici par temps moteur la durée d'une phase de fonctionnement d'un cylindre. Par exemple, dans le cas d'un moteur à quatre temps, un temps moteur T correspond à la durée de la phase d'admission, de compression, de détente ou d'échappement. Dans le cas décrit ici qui est celui d'un moteur thermique à injection indirecte, T1 peut être supérieure ou égale à 3.
La condition du test de l'étape E7 étant satisfaite, ce qui sur la figure 2 se produit au temps t3, le calculateur B, au cours d'une étape E8, commande la coupure de la machine électrique 10 qui cesse donc désormais d'entraíner le moteur thermique. Si elle est conçue pour fonctionner également en alternateur, le calculateur B commande aussi sa commutation sur ce mode de fonctionnmenent. En revanche, si la machine est un démarreur simple, on peut utiliser les méchanismes classiques de mise hors fonction du démarreur.
Au temps t4, la pression franchit vers le bas un second seuil correspondant à une valeur de pression Pc2. Entre temps, le calculateur B fait en sorte que la durée d'injection suive la diminution progressive de la pression collecteur pour atteindre la valeur de ralenti Di2. La transition peut amener le régime au delà d'une valeur de seuil R2 fixée par le calculateur B. Mais ce dépassement du régime par rapport à R2 n'est pas obligatoire. La valeur R2 est supérieure à la valeur RR qui est le régime de ralenti. Il est à noter que le fait que sur la figure 2 les instants auxquels la pression atteint la valeur Pc2 et la durée d'injection la valeur Di2 tombent tous deux au temps t4, est purement fortuit.
Puis, au cours d'un test E9, le calculateur B surveille, selon une fonction logique ET, le franchissement par le régime R et la pression Pc, des valeurs de seuil respectives R2 et Pc2, la première vers le bas (temps t6) et la seconde également vers le bas (temps t4).
Dès que cette condition est satisfaite (donc au temps t6), le calculateur commande l'augmentation de l'avance à l'allumage (étape E10) de la valeur Av1 à une valeur supérieure Av2 qui est l'avance de base ou moyenne pendant le ralenti du moteur thermique. Cette augmentation de l'avance à l'allumage est effectuée sur une période T2 constituée par un nombre prédéterminé de temps moteur. Le calculateur B compte ce nombre de temps (étape E11) et effectue un test en E12 en commandant l'augmentation de l'avance tant que T ne correspond pas à T2. La valeur Av2 étant atteinte au temps t7 (étape E13), le calculateur B entre dans la phase de régulation de ralenti qui peut se dérouler selon des processus classiques.
La figure 4 représente l'organigramme de régulation de la pression Pc qui commence à l'étape E3 de la figure 3 par une étape E14 pendant laquelle l'actionneur d'air 4 s'établit à la valeur Da0. Tant que la pression Pc est supérieure à un seuil Pc0, la régulation consiste à maintenir la position de l'actionneur d'air 4. A cet effet, le calculateur B effectue le test E15. Dès que la pression Pc franchit le seuil Pc0 vers le bas, le calculateur commande l'actionneur 4 vers une position Dal correspondant à la masse d'air nécessaire pour que le moteur thermique tourne au ralenti (étape E16). Dès que la pression Pc devient inférieure au seuil Pc0 (temps t5), le calculateur B établit une commande en boucle ouverte de la pression Pc, en fonction d'une consigne égale à Pc0 et éventuellement d'autres paramètres tels que le régime du moteur A. La valeur Pc0 est de préférence égale à la valeur moyenne de pression s'établissant en régime de ralenti. Elle peut être mémorisée dans une table caractéristique accessible au calculateur B et peut elle-même varier en fonction d'autres paramètres comme par exemple le régime de consigne de ralenti, la température de l'eau de refroidissement du moteur thermique ou autre.
Au temps t8, le régime du moteur a atteint la valeur requise RR et le processus de démarrage du moteur thermique est alors achevé.

Claims (5)

  1. Procédé de démarrage automatique d'un moteur à combustion interne à allumage commandé pour véhicule automobile qui pour son lancement peut être couplé à une machine électrique d'entraínement (10) et qui est alimenté en air par l'intermédiaire d'un collecteur d'admission (2) muni d'un organe (4) de réglage de débit d'air motorisé, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste:
    à la suite d'un ordre de démarrage, à commander la machine électrique (10) pour qu'elle délivre sa puissance totale disponible, à commander ledit organe (4) de réglage de débit vers une position de débit minimale et à positionner l'avance à l'allumage (6) à une position minimale;
    pendant la rotation de ladite machine (10), à comparer le régime (R) du moteur à combustion interne à un premier seuil de régime (R1) et à comparer la pression (Pc) dans le collecteur d'admission (2) à un premier seuil de pression de collecteur d'admission (Pc1);
    à injecter du carburant dans les cylindres (1) du moteur dès que les conditions conjuguées suivantes sont satisfaites: ledit premier seuil de régime (R1) est franchi vers le haut par ledit régime (R) et ledit premier seuil de pression (Pc1) est franchi vers le bas par ladite pression de collecteur d'admission (Pc);
    à couper ladite machine électrique (10) après écoulement d'un premier intervalle de temps (T1) prédéterminé suivant le début de l'injection de carburant dans le moteur; puis
    à réguler les paramètres de fonctionnement du moteur pour établir son régime de ralenti.
  2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier intervalle de temps (T1) présente une durée d'un nombre de temps moteurs prédéterminé, de préférence au moins égal à trois.
  3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'opération d'établissement du régime de ralenti consiste:
    consécutivement à la coupure de ladite machine (10), à comparer ledit régime (R) à un second seuil de régime (R2) supérieur audit premier seuil de régime (R1) au régime de ralenti (RR) du moteur et à comparer ladite pression de collecteur (Pc) à un second seuil de pression (Pc2) inférieur au premier seuil de pression (Pc1), et
    à augmenter l'avance à l'allumage à une valeur de ralenti (AV2), lorsque les deux conditions conjuguées suivantes sont satisfaites: ledit second seuil de régime (R2) est franchi vers le bas par ledit régime et ledit second seuil de pression (Pc2) est franchi vers le bas par ladite pression de collecteur d'admission (Pc).
  4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il consiste également à étaler ladite augmentation de l'avance à l'allumage sur un nombre de temps moteur (T) prédéterminé.
  5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite opération d'établissement du régime de ralenti consiste également à comparer ladite pression du collecteur d'admission (Pc) à un troisième seuil de pression (Pc0) inférieur auxdits premier et second seuils de pression (Pc1, Pc2) et à commander ledit organe de réglage de débit (4) vers une position de débit correspondant au ralenti du moteur, lorsque ladite pression de collecteur d'admission (Pc) franchit ledit troisième seuil de pression (Pc0) vers le bas.
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