EP1378661A1 - système de démarrage à organe de contrôle séparé du démarreur - Google Patents
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- EP1378661A1 EP1378661A1 EP03291638A EP03291638A EP1378661A1 EP 1378661 A1 EP1378661 A1 EP 1378661A1 EP 03291638 A EP03291638 A EP 03291638A EP 03291638 A EP03291638 A EP 03291638A EP 1378661 A1 EP1378661 A1 EP 1378661A1
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Definitions
- the invention relates to a starter system comprising a battery intended to power a starter, comprising a movable pinion intended to slide axially on a rotary output shaft driven in rotation by a electric motor and to cooperate with a toothed start ring, linked in rotation at the crankshaft of the engine to start such as the engine of a motor vehicle, and electromagnetic means of sprocket control.
- the closing of the ignition key 7 supplies the contactor 2, causing the closing the contact 5 of the power relay and starting the engine electric 1.
- control elements such as the ignition key 7, are adapted and sized for these high intensities.
- the starter control is generally locked by position sensors.
- a switch arranged in series with the ignition key 7 on the control cable 6, prohibits starting for a position of the speed selector other than "parking" or "neutral".
- the sensors of position can not accept the passage of a current as important as that contactor 2 of the starter. It is then necessary to provide a relay auxiliary in series with the ignition key. This leads to an additional cost and a need additional space to integrate one more relay in the circuits electric vehicle.
- the starter is no longer driven directly by the driver via the ignition key 7.
- An easement calculator then supports, on the order of the driver, by example by means of a badge, the starting and stopping of the starter. This automation avoids false maneuvers or excessive solicitation of the starter. Due to the high intensities absorbed by the control circuit of the starter, it is then essential to interpose an auxiliary relay between the starter and the computer.
- the power cable 4 connecting the battery 3 to the power supply terminal 8 of the starter remains permanently energized, that the vehicle is running or at rest. There is therefore a risk of short circuit, either by crushing the power cable, in a road accident, either by insulation of the power cable under the effect of vibration. Like him This is a cable with a large cross-section, the potential short-circuit current is very important and may constitute a fire start in the vehicle.
- some vehicles have a fuse between the cable of power 4 and the battery 3.
- its efficiency is limited because such protection only works when there is a free short circuit.
- the fuse must Moreover, be dimensioned so as not to melt consecutively normal operation of the starter, knowing that it can absorb, in certain startup configurations, up to 75% of the short-circuit current.
- the voltage drop in the fuse causes, at high intensity, a drop in starter performance.
- the aim of the invention is a starter which does not have these disadvantages and, in particular, to limit the risk of fire related to the starter.
- One solution might be to replace the fuse located between the cable of power 4 and battery 3 by the working contact of a power relay, able to withstand an average intensity of 100 to 500A absorbed by the electric motor.
- the winding of the power relay would then be connected in parallel on the battery via the ignition key 7.
- the closing of the ignition key 7 would simultaneously supply the contactor 2 of the starter and winding of the power relay, thereby energizing the 4 power cable via relay relay work contact power.
- the working contact of the power relay would only be closed during the few seconds necessary to start.
- the cable of power 4 would therefore only be energized for a short period of time. few seconds, necessary to start.
- the electric motor is connected to a power cable connecting the starter to the battery via means power interruption, an electromagnet, constituting the means electromagnetic drive gear, being connected to a cable power supply connecting the starter to the battery via switching means, of low power, the system comprising control means for sequentially controlling the means of switching and power interruption means, so as to connect temporarily the battery to the power and power cables for a start-up period.
- the conventional contactor is replaced by an electromagnet so that the launcher, to which belongs the pinion, can play the role of nucleus diver and that the starter can be more compact radially and simplified.
- the electric motor 1 of the starter 10 is powered by a cable of power 11 fixed on a connection terminal 12 of the starter.
- the switch 5 internal to the starter of Figure 1 is deleted.
- the contactor 2 of the starter according to Figure 1 is replaced by an electromagnet 13, to a single winding, powered by a power cable 14 attached to a terminal of connection 15 of the starter.
- the electromagnet 13 serves solely to advance the movable pinion 32 (see Figure 6) in the ring gear of starting 33 ( Figure 6) at the start of the engine, here the thermal engine of a motor vehicle.
- the electric motor 1 is therefore permanently connected to the power cable 11 and the electromagnet to the cable 14.
- the power cables 11 and 14 power cables are preferably, integral with the starter 10.
- the power cables 11 and 14 power are connected to the battery 3 through a housing 16, which comprises a switching element 17, low power, and a switch 18, high power.
- the power cables 11 and power 14 may be integral with the housing 16.
- the switching element 17, low power establishes or interrupts, according to its conduction or blocking state, the connection between the battery 3 and the cable
- This switching element may be made by one or more semiconductors, for example by transistors, in particular of FET type (also called MOSFET) as shown in FIG. 2.
- the switch 18, of high power is intended to establish or cut power to the power cable 11 and the electric motor 1 of the starter.
- the switch 18 can be constituted by a contact of an electromagnetic relay, having a coil 19, or by power semiconductors.
- the housing 16 is here located close to the battery and therefore comprises power interruption means 18 and switching means 17.
- the switch 18 and the switching element 17 are controlled by signals of provided by control means including a control circuit 20.
- the control circuit 20, which is preferably powered by the battery 3, can be realized by any suitable electronic circuit, analog or digital, for example microprocessor. He receives activation orders or disable the starter either directly by the start key 7, either, as shown in Figure 2, through a unit 21, which can be part of the engine management computer thermal system of the vehicle or any other calculator managing various functions in the vehicle.
- the link between the control circuit 20 and the unit 21, disposed here in a separate housing housing 16, can be realized by means of electrical, radio or optical signals, possibly coded.
- a start command is given by the driver who actuates the key of contact 7, connected to a control input of the control circuit 20 or of the electronic unit 21 ( Figure 2).
- the ignition key can be replaced by any equivalent element making it possible to provide a start order to the circuit 20 or the electronic unit 21, in particular by any system electromechanical actuated manually by the driver of the vehicle.
- FIGS. 3a to 3c illustrate the control of the switching element 17 (S2, FIG. 3b) and switch 18 (S3, FIG. 3c) by the control circuit 20, belonging to control means, depending on the position of the key of contact 7 (S1, FIG. 3a).
- a start command signal S1 applied to the control input of the electronic unit 21 or the circuit of command 20, changes from a first value (0 in FIG. 3a) to a second value (1 in Figure 3a).
- the battery 3 is then connected to the power cable 14 and, consequently, at the terminals of the electromagnet 13 of the starter.
- the voltage applied to the power cable is immediately the maximum voltage provided by the battery.
- the control signals S3, which are applied by the control circuit 20 to the coil 19 of the relay pass from a first value (0 in Figure 3c) to a second value (1 in the figure 3c), causing the closure of the associated contact constituting the switch of 18.
- the battery 3 is then connected to the power cable 11 and, in consequently, at the terminals of the electric motor 1 of the starter.
- the duration T0 - T1 must be sufficient so that, at the moment T1, the pinion 32 has arrived in support against the ring gear 33 or has already penetrated the crown, whatever the conditions of temperature, charge of the battery, state of wear of the starter, etc ... In practice, we will choose a value of the duration T0-T1 between 10 and 200 milliseconds.
- the motor 1 starts to turn and, as soon as the teeth of the pinion pass in front of between the teeth of the crown, the pinion, propelled by the magnetic force of the electromagnet 13 penetrates the crown.
- the pinion 32 associated with a coach 37 (FIG. 6) and with a transmission device disengageable 31, a free wheel in Figure 6 or alternatively a conical clutch as described in document FR A 2,826,696, is linked via the driver 37 to the output shaft by helical splines which, by effect screws, end up propelling the pinion to a stop 140 ( Figure 6) carried by the output shaft 34.
- the pinion and the shaft then become solidary, the starter begins to drive the engine of the vehicle in rotation.
- the first phase of the start period ends at a time T2, from which the control circuit 20 controls the switching element 17 so as to reduce the average voltage available across the electromagnet 13 to a value Ur.
- the reduction of the average voltage is obtained by a pulse width modulation (PWM) of the switching element 17.
- PWM pulse width modulation
- U being the output voltage of the battery
- the conduction time of the switching element and tc the duration of a conduction cycle
- the reduced voltage Ur is given by U (ton / tc). Since the pinion is engaged in the crown, the attraction force only has to be sufficient to oppose the return force of the pinion. It is this force that sizes Ur.
- the resulting reduced current prevents heating of the coil of the electromagnet 13 and reduces the current consumption absorbed by the starter.
- a second instant T2 will be chosen at time T1, so that the current and, consequently, the magnetic force, is sufficient despite the voltage drop of the battery caused by the inrush current of the electric motor. at the moment T1. This avoids the risk of disengagement of the pinion.
- T2 T1 + 50 to 500 milliseconds.
- the value of the voltage Ur can also take into account the temperature, the voltage of the battery, etc. This value can also be regulated.
- the control means according to the invention therefore advantageously comprise modulation means for applying to the cable 14 a voltage or a current having a first value during a first phase and a second value less than the first, all during the start-up period. Thanks to this arrangement, the operation of the starter is reliable because the risk of disengagement of the pinion is avoided. This also reduces wear and spare parts of the starter.
- the motor supply is cut off with a dT offset at time T3, so as to limit the differential speed of the device of disengageable transmission 31 of the starter, a freewheel in FIG. offset dT being sufficient for the pinion 32 to disengage.
- dT is preferably between 5 and 50 milliseconds.
- control circuit 20 or the electronic unit 21 can generate itself the start command in the context of a start and an automated shutdown of the engine of the vehicle, for example of the type known as "Stop &Go".
- the control means therefore incorporate automated start and stop functions.
- the control circuit 20 or the electronic unit 21 can itself generate a start-up command, following the recognition of the revving of the engine of the vehicle, thus automatically stopping the starter.
- the control circuit 20 or the electronic unit 21 can itself generate an order of end of starting or non-execution of a start command following the triggering of a protection system of known type associated with the starter or to the vehicle.
- a protection system of known type associated with the starter or to the vehicle.
- These protection systems concern, for example, an electrical, mechanical or thermal overload of the starter, false maneuvers such as an attempt to start while the engine is already running, an attempt to start while a gear is engaged, etc. .
- the control means therefore incorporate protection functions.
- the passage, at time T2, at the reduced voltage Ur can be achieved by means of a ballast resistance.
- FIG. 4 illustrates an embodiment variant, in which the battery 3 is connected to the power supply 14 and power cables 11 by a set to relay 22 belonging to the control means.
- the relay assembly 22 comprises a control input connected to the ignition key 7.
- the winding A of a first relay is connected between the control input of the assembly 22 and the mass. It controls two contacts A1 and A2, normally open.
- Winding B a second relay is connected, in series with the contact A2 and a resistor R, at the terminals of the battery 3.
- a capacitor C is connected in parallel on the winding C, thus forming a delay circuit with the resistor R.
- winding B controls a contact B1 normally closed and a contact B2 normally open.
- the contacts A1 and B1 are connected in series between the positive terminal of the battery 3 and the power cable 14.
- Resistance Rb ballast is connected in parallel to the contact B1.
- the B2 contact constitutes the power switch 18 connected between the positive terminal of the battery and the power cable 11.
- the closing of the ignition key 7 feeds the winding A of the first relay, immediately causing the contacts A1 and A2 to close. Closing the contact A1 puts the supply cable 14 under full voltage.
- the closing of the second relay is delayed by the resistance circuit R and capacitance C. The duration of the delay corresponds to the time interval T0-T1, typically between 10 and 200 milliseconds. So, at the moment T1, the B2 contact closes and feeds the electric motor 1 by the power cable 11. At the same time, the contact B1 opens and the power cable 14 is no longer fed only through the ballast resistor Rb, thereby reducing the voltage applied across the electromagnet 13 of the starter during the second phase of the start-up period.
- the magnetic forces created by the electromagnet 13 are directly related to the current absorbed by it.
- the electromagnet is controlled in tension.
- circuit resistors coil of the electromagnet, battery, wiring
- these parameters are variable, in particular according to the temperature, the charge level of the battery 3 and its aging.
- the control circuit 20 is a microprocessor or microcontroller circuit
- these parameters are measured or calculated and taken into account to determine, by calculation or using a table digital, the voltage required to obtain magnetic forces desired. The accuracy of the result depends on the accuracy of the measurements.
- the pilot control circuit 20 the electromagnet 13 in current, with a current regulation of conventional type.
- a first current value is supplied to the electromagnet during the first start phase, between the times T0 and T2.
- a current having a second value, less than the first value, is provided to the electromagnet during the second phase of the start-up period, after the moment T2.
- the control circuit 20 or relay assembly 22 apply full voltage on the electric motor 1 at the moment T1, to let the pinion penetrate the crown at speed scaled down.
- the electric motor 1 it is possible to supply the electric motor 1 with a voltage gradually increasing, for example by using a chopped voltage, of which the duty cycle increases gradually from a value predetermined.
- a brief reopening of the switch 18 is provided at a moment T4, after its first closing at time T1.
- the duration T1-T4 of the first voltage pulse applied to the electric motor is between 1 and 10 milliseconds. This allows to give a first impulse to the electric motor, so as to rotate the pinion 32 necessary for its penetration into the ring gear 33 if, at the instant T1 the pinion is resting on the crown, tooth against tooth. Due to inertia engine mechanics and the short T1-T4 duration of this first pulse, the speed reached by the electric motor is low.
- the diet of the electric motor 1 is then restored at a time T5, by a new closing of the switch 18.
- the duration T4-T5 of the interruption following the first voltage pulse is long enough for the pinion to have the time to enter the ring gear and, typically, between 5 and 200 milliseconds.
- Times T1-T4 and T4-T5 can be adjusted according to temperature, battery voltage, etc ... For example, we can increase the duration T1-T4 of the cold impulse and decrease it if the temperature is very high.
- This spring in squeezing, allows the kernel to continue its course despite locking the pinion against the crown.
- FIG. 6 illustrates a coaxial architecture starter which can be used in a starter system according to the invention.
- Half top of Figure 6 represents the rest position, while half bottom of Figure 6 shows the working position of the starter.
- the launcher 29 comprises a pinion 32, a driver 37 and a disengageable transmission device, in the form of a free wheel 31, intervening between the pinion and the launcher.
- the driver 37 comprises in known manner a housing for housing the rollers of the free wheel intervening between the housing and an axial extension of the pinion 32.
- the freewheel is replaced by a conical clutch as described in the document FR A 2 826 696 above or in the document FR A 2 826 695.
- the coach has an internally splined extension to cooperate with a complementary groove formed at the outer periphery of the output shaft 34.
- the starter comprises a carcass 137 of tubular form carrying the inductor of the electric motor 1.
- This carcass is closed by the front bearing 23 and the rear bearing 24.
- These bearings are shaped to carry each of the bearing means, such as needle bearings or plain bearings to respectively support the free end of the shaft 34 and the free end of the output shaft of the electric motor carrying the induced by the electric motor.
- This armature comprises, in a known manner a package of grooved sheets for mounting electrical conductors, here in the form of pins (not referenced) connected to a collector on which brushes belonging to a brush holder carried by the rear bearing 24 .
- the power cable 11 supplies the electric motor in the aforementioned manner.
- Tie rods 138 secure the bearings 23, 24 with the yoke 137 sandwiched between the bearings 23, 24 and shouldered for this purpose.
- the front bearing 23 is configured to form a support 28 intended here to be fixed on a fixed part of the vehicle.
- This support therefore carries the rear bearing 24 and the carcass 137 here via the tie rods 138.
- the support 28 has a clearance for the passage of the ring gear 33.
- the coil 25, circular, of the electromagnet 13 is housed in a magnetic circuit 26 in one or more parts and whose overall shape is a torus. The section of this torus is not closed and leaves an air gap 27 axial
- the electromagnet 13 is housed in the support 28 by coaxially surrounding the launcher 29.
- the support 28 is preferably made of non-magnetic material.
- the launcher 29 comprises in the aforementioned manner the pinion 32 intended to mesh with the ring gear 33 and the free-wheeling disengageable movement transmission device 21 housed in the housing of the coach 37.
- the output shaft 34 is rotated by an epicyclic gear reduction gearbox 35 connected to the output shaft of the electric motor as described in document FR A 2 787 833 (US Pat. No.
- the ring gear internally of the gearbox is advantageously provided at its outer periphery with a layer of flexible material acting between the ring and the casing 137 as in this document.
- the ring gear also carries studs (not referenced) made of elastomer interposed between the ring and an annular flange of transverse orientation (not referenced) belonging to the casing 137.
- the studs make it possible to immobilize the ring gear and play the role of torsion damper between the crown and the carcass 137.
- the rim of the yoke 137 makes it possible to immobilize, in cooperation with a shoulder of the support 28, the magnetic circuit 26 serving to support the coil 25.
- the coil 25 and the magnetic circuit 26 are thus housed in the support 28 and partially surround the freewheel transmission device 31, which participates in the magnetic circuit of the electromagnet 13.
- the cover 30 is separated from the magnetic circuit 26 by a radial air gap 38.
- a restoring force keeps the launcher 29 in the rest position outside the start-up period.
- This force is created by a device, not shown in FIG. 6, of mechanical type (for example: compression spring, lever locking, disengageable friction ...) or magnetic type (magnet permanent, for example).
- the excitation of the coil 25 of the electromagnet 13 creates a magnetic flux passing through the magnetic circuit 26 and the launcher 29. Magnetic forces resulting in the gap 27 are greater than the restoring forces and cause the magnetic attraction of the launcher 29 in the working position.
- connection terminals can be easily arranged on the bearings or the casing in the embodiment of FIG. 6 because the electromagnet 13 is implanted in the support 28
- control means advantageously comprise modulation means for applying to the supply cable 14 a voltage or a current having a first value during a first phase (T0-T2) of the starting period and a second value, lower at the first, during a second phase (T2-T3) of the start-up period.
- modulation means in one embodiment comprise means for modulating the pulse width of the switching means 17.
- the modulation means comprise means for inserting an additional resistor Rb between the battery 3 and the power cable 14 during the second phase (T2-T3) of the starting period.
- These control means advantageously comprise means for determining the aforementioned values as a function of the temperature and the state of charge of the battery.
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Abstract
Description
- le câble de puissance 4, connecté à une borne d'alimentation 8 du démarreur et fournissant le courant principal au moteur électrique 1 du démarreur. Ce câble est un câble de grosse section permettant de transmettre, sous une tension de 12 volts, 100 à 500 ampères en moyenne suivant la puissance du démarreur. Des pics d'intensité peuvent aller de 500 à plus de 1000 ampères selon les démarreurs.
- le câble de commande 6 du contacteur 2, connecté à une borne de commande 9 du démarreur. Ce câble est dimensionné pour un courant de 30 à 60 A.
L'arbre de sortie est dans un mode de réalisation confondu avec l'arbre de sortie du moteur électrique. En variante, comme décrit dans le document FR A 2 787 833, un train à réducteur épicycloïdal intervient entre les deux arbres de sortie.
Le contacteur est dimensionné pour pouvoir accomplir quasi simultanément deux fonctions :
- Assurer le déplacement et la pénétration du pignon du démarreur dans la couronne de démarrage.
- Assurer le déplacement des pièces mobiles du contact de puissance 5.
Le boítier 16 est ici situé à proximité de la batterie et comporte donc des moyens d'interruption de puissance 18 et des moyens de commutation 17.
Les moyens de contrôle selon l'invention comportent donc avantageusement des moyens de modulation pour appliquer au câble 14 une tension ou un courant ayant une première valeur pendant une première phase et une seconde valeur inférieure à la première, tout ceci pendant la période de démarrage.
Grâce à cette disposition le fonctionnement du démarreur est fiable du fait que l'on évite le risque de désengagement du pignon. Cela permet également de réduire les usures et de ménager les pièces du démarreur.
Les moyens de contrôle intègrent donc des fonctions de démarrage et d'arrêt automatisées.
Le circuit de commande 20 ou l'unité électronique 21 peut générer lui-même un ordre de fin de démarrage ou de non-exécution d'un ordre de démarrage suite au déclenchement d'un système de protection, de type connu, associé au démarreur ou au véhicule. Ces systèmes de protection concernent, par exemple, une surcharge électrique, mécanique ou thermique du démarreur, de fausses manoeuvres comme une tentative de démarrage alors que le moteur thermique fonctionne déjà, une tentative de démarrage alors qu'une vitesse est enclenchée, etc...
Les moyens de contrôle intègrent donc des fonctions de protection.
- Le démarreur 10 et les câbles d'alimentation 14 et de puissance 11 qui le connectent à la batterie sont hors tension en dehors des périodes de démarrage.
- L'automatisation du démarrage et la protection électrique du démarreur sont facilités par l'utilisation de moyens de contrôle comportant un circuit de commande 20 à microprocesseur ou à microcontrôleur et/ou utilisant des calculateurs (unité électronique 21) déjà existants dans le véhicule.
- Le circuit de commande 20 et l'unité électronique 21 opérant à faible courant, les relais auxiliaires nécessités par les courants de plusieurs ampères du contacteur conventionnel 2, sont supprimés.
- Le courant ou la tension d'alimentation de l'électroaimant 13 de bobine étant régulés et le déphasage entre le mouvement du pignon et l'alimentation du moteur électrique étant bien définis par une temporisation, la pénétration du pignon dans la couronne est facilitée. Il n'y a plus de risque d'avoir une alimentation du moteur électrique avant que le pignon n'ait eu le temps d'atteindre la couronne de démarrage et d'exercer une force d'appui suffisante.
- Il est possible d'utiliser un des microcontrôleurs du véhicule pour gérer la logique du système de démarrage, ce qui réduit le coût de l'installation.
- Le contacteur 2 des démarreurs selon l'art antérieur, avec sa double fonction de relais de puissance et d'actionneur, est remplacé par un simple électroaimant 13, de poids et de dimensions plus faibles, ce qui permet un allègement du démarreur et une amélioration de sa compacité.
- L'électroaimant 13, ayant moins de force à fournir, consomme moins de courant, ce qui autorise une section plus faible du câble d'alimentation 14.
- La suppression du relais de puissance 5 permet de simplifier le bornage. Les bornes de connexion 12 et 15 du démarreur peuvent ainsi être placées par exemple sur le palier avant 23, sur le palier arrière 24 ou sur la carcasse 137 du démarreur (figure 6)
- En l'absence du contact 5 du relais de puissance, l'électroaimant 13 se prête beaucoup plus facilement à une architecture coaxiale qu'un contacteur conventionnel.
Globalement le démarreur comporte une carcasse 137, de forme tubulaire portant l'inducteur du moteur électrique 1. Cette carcasse est fermée par le palier avant 23 et par le palier arrière 24.
Ces paliers sont conformés pour porter chacun des moyens de palier, tels que des roulements à aiguilles ou des paliers lisses pour supporter respectivement l'extrémité libre de l'arbre 34 et l'extrémité libre de l'arbre de sortie du moteur électrique portant l'induit du moteur électrique. Cet induit comporte, de manière connue un paquet de tôles rainurés pour le montage de conducteurs électriques, ici en forme d'épingles (non référencées) reliées à un collecteur sur lequel frotte des balais appartenant à un porte-balais porté par le palier arrière 24.
Le câble de puissance 11 alimente de manière précitée le moteur électrique.
Des tirants 138 assurent la fixation des paliers 23, 24 avec la culasse 137 prise en sandwich entre les paliers 23, 24 et épaulée à cet effet.
Le palier avant 23 est configuré pour former un support 28 destiné ici à être fixé sur une partie fixe du véhicule. Ce support porte donc le palier arrière 24 et la carcasse 137 ici par l'intermédiaire des tirants 138.
Le support 28 présente un dégagement pour le passage de la couronne denté 33.
Le lanceur 29 comporte de manière précitée le pignon 32 destiné à engrener avec la couronne dentée 33 et le dispositif de transmission de mouvement débrayable à roue libre 21 logée dans le boítier de l'entraíneur 37.
L'arbre de sortie 34 est entraíné en rotation par un réducteur à train épicycloïdal 35 relié à l'arbre de sortie du moteur électrique comme décrit dans le document FR A 2 787 833 (US A 6 490 940)° auquel on se reportera pour plus de précisions.
Ainsi la couronne dentée intérieurement du réducteur est avantageusement munie à sa périphérie externe d'une couche en matériau souple intervenant entre la couronne et la carcasse 137 comme dans ce document. La couronne dentée porte également des plots (non référencés) en élastomère interposés entre la couronne et un rebord annulaire d'orientation transversal (non référencé) appartenant à la carcasse 137. Les plots permettent d'immobiliser la couronne dentée et jouent le rôle d'amortisseur de torsion entre la couronne et la carcasse 137. Le rebord de la culasse 137 permet d'immobiliser, en coopération avec un épaulement du support 28, le circuit magnétique 26 servant de support à la bobine 25.
Le réducteur comporte un pignon solidaire de l'arbre de sortie du moteur électrique. L'arbre de sortie du réducteur est solidaire de l'arbre de sortie 34.
Des satellites solidaires d'un porte-satellites interviennent entre le pignon du réducteur et la couronne dentée.
Le lanceur 29 joue le rôle de noyau plongeur par l'intermédiaire du boítier du lanceur 37 en acier servant de culasse pour la fermeture du flux magnétique, engendré par l'électroaimant 13, et également par un capot de fermeture 30, également en acier . Ce capot 30 est fixé par sertissage sur la périphérie externe du boítier du lanceur 37, qui en variante est du type de celui par exemple de la figure 5 du document FR A 2 826 695.
En effet, en considérant Le document FR A 2 787 833 on voit que le démarreur est dépourvu de levier intervenant entre le lanceur et le contacteur monté au dessus du moteur électrique. Le démarreur est plus compact radialement, son support étant également plus compact radialement et simplifié.
Ce démarreur est aussi compact axialement.
La présence du dispositif de transmission à l'intérieur du circuit magnétique permet de simplifier la commande du pignon et de bénéficier d'un encombrement minimum.
On appréciera que l'invention fait appel à des moyens de contrôle.
Ces moyens de contrôle 20, 22 comportent avantageusement des moyens de modulation pour appliquer au câble d'alimentation 14 une tension ou un courant ayant une première valeur pendant une première phase (T0-T2) de la période de démarrage et une seconde valeur, inférieure à la première, pendant une seconde phase (T2-T3) de la période de démarrage.
Ces moyens de modulation dans un mode de réalisation comportent des moyens de modulation de largeur d'impulsions des moyens de commutation 17.
Ces moyens de contrôle comportent avantageusement des moyens de détermination des valeurs précitées en fonction de la température et de l'état de charge de la batterie.
Claims (31)
- Système de démarrage comportant une batterie (3) destinée à alimenter un démarreur (10), comportant un pignon mobile (32) destiné à coulisser axialement sur un arbre de sortie rotatif entraíné en rotation par un moteur électrique et à coopérer avec une couronne dentée de démarrage d'un moteur thermique (33), et des moyens électromagnétiques de commande du pignon, système caractérisé en ce que le moteur électrique (1) est connecté à un câble de puissance (11) connectant le démarreur (10) à la batterie (3) par l'intermédiaire de moyens d'interruption de puissance (18), un électroaimant (13), constituant les moyens électromagnétiques de commande du pignon, étant connecté à un câble d'alimentation (14) connectant le démarreur (10) à la batterie (3) par l'intermédiaire de moyens de commutation (17), de faible puissance, le système comportant des moyens de contrôle (20, 21 ; 22) pour commander séquentiellement les moyens de commutation (17) et les moyens d'interruption de puissance (18), de manière à connecter temporairement la batterie (3) aux câbles d'alimentation (14) et de puissance (11) pendant une période de démarrage.
- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de contrôle comportent des moyens (20) de blocage des moyens de commutation (17) dès réception (T3) d'un ordre de fin du démarrage.
- Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de contrôle (20, 22) comportent des moyens de modulation pour appliquer au câble d'alimentation (14) une tension ou un courant variable pendant la période de démarrage.
- Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de contrôle (20, 22) comportent des moyens de modulation pour appliquer au câble d'alimentation (14) une tension ou un courant ayant une première valeur pendant une première phase (T0-T2) de la période de démarrage et une seconde valeur, inférieure à la première, pendant une seconde phase (T2-T3) de la période de démarrage.
- Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de modulation comportent des moyens de modulation de largeur d'impulsions des moyens de commutation (17).
- Système selon la revendications 4, caractérisé en ce que les moyens de modulation comportent des moyens d'insertion d'une résistance additionnelle (Rb) entre la batterie (3) et le câble d'alimentation (14) pendant la seconde phase (T2-T3) de la période de démarrage.
- Système selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les moyens de contrôle (20, 21) comportent des moyens de détermination des première et seconde valeurs en fonction de la température.
- Système selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les moyens de contrôle (20, 21) comportent des moyens de détermination des première et seconde valeurs en fonction de l'état de charge de la batterie.
- Système selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que les moyens de contrôle (20) comportent des moyens pour alimenter le moteur (1) avant la fin de la première phase (T0-T2)de la période de démarrage.
- Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de contrôle (20) comportent des moyens pour alimenter le moteur avec une tension progressivement croissante.
- Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de contrôle (20) comportent des moyens pour alimenter le moteur sous pleine tension pendant une durée (T1-T4) de 1 à 10ms, puis interrompre l'alimentation du moteur pendant une durée (T4-T5) de 5 à 200ms et l'alimenter de nouveau sous pleine tension pendant le reste de la période de démarrage.
- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les moyens de contrôle comportent des moyens pour interrompre l'alimentation du moteur dès réception (T3) d'un ordre de fin de démarrage.
- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les moyens de contrôle comportent des moyens pour interrompre l'alimentation du moteur après une période prédéterminée (dT) à partir de la réception (T3) d'un ordre de fin de démarrage.
- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les moyens d'interruption de puissance (18) et les moyens de commutation (17) sont disposés dans un boítier (16) externe situé à proximité de la batterie (3).
- Système selon la revendication 14, caractérisé en ce que les câbles de puissance (11) et d'alimentation (14) sont solidaires du boítier (16) contenant les moyens d'interruption de puissance (18) et les moyens de commutation (17).
- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que les câbles de puissance (11) et d'alimentation (14) sont solidaires du démarreur (10).
- Système selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que les moyens de contrôle (20, 22) sont disposés dans le boítier (16) contenant les moyens d'interruption de puissance (18) et les moyens de commutation (17).
- Système selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que les moyens de contrôle comportent au moins deux circuits électroniques (20, 21) disposés dans des boítiers distincts.
- Système selon la revendication 18, caractérisé en ce que les circuits électroniques (20, 21) des moyens de contrôle communiquent par l'intermédiaire de signaux électriques.
- Système selon la revendication 18, caractérisé en ce que les circuits électroniques (20, 21) des moyens de contrôle communiquent par l'intermédiaire de signaux radioélectriques.
- Système selon la revendication 18, caractérisé en ce que les circuits électroniques (20, 21) des moyens de contrôle communiquent par l'intermédiaire de signaux optiques.
- Système selon la revendication 18, caractérisé en ce que les circuits électroniques (20, 21) des moyens de contrôle communiquent par l'intermédiaire de signaux codés.
- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que les moyens de contrôle (20, 21) intègrent des fonctions de protection.
- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 23, caractérisé en ce que les moyens de contrôle (20, 21) intègrent des fonctions de démarrage et d'arrêt automatisés.
- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 24, caractérisé en ce que le démarreur comporte une borne (15) de connexion au câble d'alimentation (14) et une borne (12) de connexion au câble de puissance (11).
- Système selon la revendication 25, caractérisé en ce que les bornes de connexion (12, 15) sont disposées sur un palier avant (23) du démarreur.
- Système selon la revendication 25, caractérisé en ce que les bornes de connexion (12, 15) sont disposées sur un palier arrière (24) du démarreur.
- Système selon la revendication 25, caractérisé en ce que les bornes de connexion (12, 15) sont disposées sur une carcasse ( 137) du démarreur.
- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 28, caractérisé en ce que l'électroaimant est coaxial à un dispositif de transmission débrayable (31) associé au pignon (32).
- Système selon la revendication 29, caractérisé en ce qu'il comporte un ressort de rappel disposé entre l'électroaimant et le pignon (32).
- Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pignon (32) appartient à un lanceur (29) doté également d'un entraíneur (37) avec intervention d'un dispositif de transmission débrayable (31) intervenant entre le pignon (32) et l'entraíneur (37) et en ce que l'électroaimant (13) est doté d'un circuit magnétique (26) disposé coaxialement autour du dispositif de transmission débrayable (31) lequel joue le rôle de noyau plongeur lors de l'excitation de l'électroaimant (13).
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