EP2876297A1 - Procédé de pilotage d'une machine électrique pour assurer le redémarrage d'un véhicule automobile - Google Patents

Procédé de pilotage d'une machine électrique pour assurer le redémarrage d'un véhicule automobile Download PDF

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Publication number
EP2876297A1
EP2876297A1 EP14189384.2A EP14189384A EP2876297A1 EP 2876297 A1 EP2876297 A1 EP 2876297A1 EP 14189384 A EP14189384 A EP 14189384A EP 2876297 A1 EP2876297 A1 EP 2876297A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electric machine
engine
sliding
rotation
flexible element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14189384.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christian Noiret
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PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Publication of EP2876297A1 publication Critical patent/EP2876297A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/04Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • F02N2019/007Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation using inertial reverse rotation

Definitions

  • the invention relates to a method of controlling an electric machine connected to a flexible transmission element for starting or restarting the engine of a motor vehicle, this driving taking place when the flexible element slides and, the if necessary, a first restart of the engine could not be performed.
  • the electric machine may, for example, be a reversible alternator with a pulley driven or driving the flexible transmission element, this pulley being disposed on the accessory front of a housing of the engine of the motor vehicle.
  • Such undesired slip of the flexible transmission element connecting the thermal engine to the engine can occur, for example, when this flexible element is a belt that has been wet when driving the vehicle, which does not allow a drive effective of the engine during its startup or restart.
  • the present invention finds a preferential but nonlimiting application for a vehicle equipped with an automatic stop and start system and also for a hybrid vehicle having a heat engine and an electric machine for propelling the vehicle, this hybrid vehicle being equipped or not an automatic shutdown and restart system.
  • Such a system provides for putting the heat engine into standby with the clutch open as soon as the vehicle speed is below a minimum speed and the brake pedal is depressed.
  • the system automatically restarts the engine and when an action is exerted on the accelerator, the clutch closes.
  • alternator-starter a alternator reversible alternator reversible alternator reversible to ensure the restart of the engine
  • alternator-starter a alternator reversible alternator reversible alternator
  • This reversible alternator can therefore be the electric machine for restarting the thermal engine within the meaning of the present invention.
  • the electric machine within the meaning of the invention can also be, for example, an electric motor equipping a hybrid vehicle.
  • the alternator can be used in generator mode to store energy but also in engine mode to start or restart the engine.
  • a flexible element transmission system is used, most frequently a belt, this system having been redesigned and reinforced by compared to the system associated with a conventional alternator mounted on the accessory front of a crankcase of the engine.
  • the flexible transmission element can thus be located on the accessory facade of a thermal propulsion engine casing.
  • Such an accessory facade known from the state of the art, is shown in FIG. figure 1 .
  • the facade 1 accessory of a housing of a thermal propulsion engine of a motor vehicle may have a reversible alternator 6 or alternator-starter.
  • This reversible alternator 6 has a rotor rotating about a substantially horizontal axis of rotation.
  • a generator pulley 3 in revolution about said axis.
  • This pulley 3 is part of a flexible element transmission system for driving a crankshaft of the engine or conversely being driven by the crankshaft.
  • This pulley 3 may for example allow the reversible alternator 6 to transmit to the crankshaft the torque necessary to ensure the rotation and starting of the engine.
  • the alternator pulley 3 rotates during start-up or, when the vehicle is traveling, is driven by a second pulley 5 connected to one end of the crankshaft of the heat engine, this by means of a flexible transmission element 4, advantageously a smooth or notched belt or chain.
  • This second pulley 5 is also called crankshaft pulley.
  • the second pulley 5 rotates with its axis coincides with that of the crankshaft by driving or being rotated by the crankshaft.
  • Tensioning rollers 2 and 2a are also provided on the path of the flexible transmission member 4.
  • a roller 2 may for example have an arm 8 with a cocking finger 9 cooperating with a limit stop 10a.
  • the casing 1 accessory of the crankcase also advantageously carries an air conditioning compressor pulley 7 and a water pump carrying a pulley whose drive is provided by a secondary belt located in a plane other than that of the main belt 4, this secondary belt being classically secured to the second pulley 5 or crankshaft pulley.
  • the flexible transmission element 4 and the pulleys 3, 5 perform a drive by adhesion.
  • a driving pulley for example the second crankshaft pulley 5 or the alternator pulley 3 respectively, here causes a receiving pulley, respectively the pulleys 3 or 5, thanks to the flexible transmission element 4, frequently in the form of a pulley.
  • This belt can have several forms: flat, trapezoidal, ridged, etc.
  • the range of validity of the transmission system does not take into account all the life cases, namely for example the temperature, the humidity, the wear of the element flexible transmission, etc.
  • the torque capacity of the accessory facade 1 no longer allows to ensure a restart of the thermal motor.
  • the flexible transmission element 4 advantageously in the form of a belt, undergoes significant water projections and slips.
  • the document US-2012/0234282 discloses a method of starting a hybrid motor vehicle engine also equipped with an electric auxiliary motor.
  • the method comprises a step of driving in reverse rotation of the electric motor of the vehicle with consecutive drive of the shaft of the engine.
  • This rotation drive causes the deformation of a damping element which recalls the motor shaft in the other direction of rotation causing a step of driving in rotation in the opposite direction that the reverse rotation when the application of a current on the electric motor is interrupted.
  • This step is followed by a step of starting the heat engine by rotation other than in the opposite direction of the shaft of the electric motor and consequently of the heat engine.
  • the problem underlying the invention is to ensure a start or restart of the engine of a motor vehicle by an electric machine transmitting a rotational movement to the engine with a flexible transmission element this when the flexible transmission element does not provide effective transmission between the electric machine and the engine.
  • the technical effect is to obtain a treatment of the flexible transmission element by oscillation of the heat engine around its rest position, that is to say its starting position, treatment that allows the flexible element of no longer slip and therefore perfectly fulfill its transmission function between the electric machine and the engine, for example by drying the flexible transmission element when it is wet. It is also possible to use the new stopping position as a new stitch starting, which makes it possible to use the compression energy in the opposite direction and to have a larger angular range to start the engine.
  • the reversal of the direction of rotation of the electric machine is done as long as a threshold angle of rotation of the thermal engine in the opposite direction to the forward direction is not exceeded, this threshold angle this threshold angle corresponding to the top dead center of a cylinder of the engine.
  • the electric machine is driven at its maximum torque in the opposite direction so that the sliding caused dry for example the flexible transmission element.
  • the method of the invention is implemented after starting or restarting the electric machine in a curative treatment of a sliding or sliding possibility of the flexible element: it is not, in the invention, to systematically consider a preventive treatment of possible slipping of the belt, before starting or restarting, but to practice a curative treatment, when the electric machine has already started / restarted, according to a dynamic mode, and not static.
  • the invention is only implemented in dynamic mode, and only when necessary, once the machine is running, and not by seeking to pre-position the belt while the machine is stopped, this which is both more efficient and more economical in terms of movements due to the repositioning of the belt.
  • the angular range of the oscillations of the heat engine is becoming wider for consecutive oscillations.
  • the detection of a sliding of the flexible element is done according to a ratio of electric machine speed to engine speed, a ratio above a threshold value being representative of a sliding of the flexible element.
  • the invention relates to a set of an electric machine and a heat engine in a motor vehicle, the electric machine rotating the heat engine from a starting position in a direct direction when it is started or restarted by via a flexible transmission element, characterized in that the electric machine is driven according to such a driving method when the flexible element slips or is likely to slip during a start or restart of the engine thermal device, the assembly comprising a means for detecting a possible sliding of the flexible element, a central control unit of the electric machine with a means for controlling the direction of rotation of the electric machine.
  • the flexible transmission element is a belt.
  • the electric machine is a reversible alternator connected to a pulley intended to drive or be driven by a crankshaft pulley connected to a crankshaft of the engine, the two pulleys being carried by the accessory front of a housing of the engine.
  • the invention relates to a motor vehicle characterized in that it comprises such an assembly.
  • the motor vehicle is a hybrid vehicle.
  • the motor vehicle is equipped with an automatic stop and restart system.
  • FIG. 1 has been described in the introductory part of the present application.
  • This reversible alternator 6 has a pulley 3 that can be driven or driven when the engine is started or restarted by the pulley 5 of the crankshaft of the engine by a belt 4 serving as a flexible transmission element, the two pulleys 3 and 5 being carried by the accessory front 1 of the thermal engine housing.
  • the electrical machine 6 driven by the method according to the present invention may be other than a reversible alternator, for example an electric motor, the electric motor driving the heat engine through a flexible transmission element 4 which may be other than a strap.
  • control method of an electric machine 6 is carried out to ensure the starting or restarting of a heat engine fitted to a motor vehicle, the electric machine 6 conventionally driving the thermal engine from a starting position in a direction said direct when starting or restarting via a flexible element 4 transmission.
  • This control of the electric machine 6 takes place when the flexible element 4 slides or is likely to slip during a start or restart, which leads to a poor transmission between the electric machine 6 and the heat engine, the more frequently between the machine 6 and the crankshaft of the engine.
  • the control method according to the present invention comprises a step of detecting a slip or a sliding possibility of the flexible transmission element 4. This detection can be performed by following in real time the speeds of the electric machine 6 and the engine. A threshold of predetermined deviation crossed, it will be recognized a sliding situation of the flexible element 4 transmission.
  • This detection of a sliding of the flexible element 4 can be done for example according to an electric machine speed ratio 6 engine speed, a ratio above a threshold value being representative of a slip of the flexible element 4 and therefore a poor transmission between the electric machine 6 and the engine can prevent its starting or restart.
  • detection means may also be implemented, for example means for detecting the humidification of the flexible element 4 with detection of a humidification value capable of causing the sliding of the flexible element 4 these means may also take into account external temperature or humidity conditions.
  • a step is taken to invert the direction of rotation of the electrical machine 6 or to cancel the rotation of the electric machine 6, so that the heat engine is driven or recalled in its starting position or in a new starting position close to the old one by oscillating at least once around it.
  • the electric machine 6 can rotate in the opposite direction of the forward direction or be stopped. In the latter case, it is the engine that returns itself to its starting position.
  • This step is based on the fact that a resistive or compression torque of the engine appears as soon as the engine starts its rotation. As long as the compression has not completely passed, if the torque coming from the electric machine 6 is released by stopping it, the heat engine, advantageously because of its crankshaft under the effect of the compression, changes direction of rotation and is recalled to its starting position and can even overtake it to take a new starting position.
  • the reversal of the direction of rotation of the electric machine 6 can be done as long as a threshold angle of rotation of the thermal engine in the direction opposite to the direct direction is not exceeded, this threshold angle corresponding to the top dead center of a cylinder of the engine.
  • top dead center it is defined by stopping the piston in a cylinder of the engine before starting in the opposite direction, the top dead center corresponding to the strongest compression in the cylinder.
  • the angular range of the oscillations of the heat engine is advantageously more and more wide for consecutive oscillations.
  • the purpose of these oscillations is to gradually dry the flexible transmission element 4 on an increasingly important angular sector.
  • this rotation in opposite direction can be reversed again so that a new rotation in the direct direction of the electrical machine 6 can be initiated again and and so on.
  • the last step of the control method according to the present invention is, from the old or new starting position, to cause the engine to rotate in the direct direction by the electric machine 6 to attempt a start or restart. At the end of this step, it can be returned to the detection step to know if the flexible element 4 transmission is still likely to slip or not. In case of sliding possibility, it is repeated the previous steps.
  • control method of the electric machine according to the present invention makes it possible to recommit a start or restart in a short period of time following a startup failure.
  • a control method makes it possible to dry the flexible element to make it perform its driving function effectively again.
  • the invention also relates to a set of an electric machine 6 and a heat engine in a motor vehicle, the electric machine 6 rotating the heat engine from a starting position in a direct direction when it starts. or restart via a flexible transmission element 4.
  • the electric machine 6 is then driven according to such a control method when the flexible element 4 slides or is likely to slip during a start or restart of the engine.
  • the assembly comprises a means for detecting a possible sliding of the flexible element 4, a central control unit of the electric machine 6 with a means for controlling the direction of rotation of the electric machine 6.
  • a particularly advantageous application of the control method of the electric machine as described or of an assembly of such a driven electric machine associated with a heat engine is intended for a motor vehicle equipped with an automatic stop and restart system. of its engine. Thus, it is allowed to return very quickly to the motor vehicle this automatic stop and restart function even when the flexible transmission element was slippery.
  • control method for a hybrid vehicle, the latter being equipped or not with a system for automatically stopping and restarting the engine. Indeed, for such a vehicle, the stops and restarts of its engine are frequent and the safety aspect of rolling restarts is even more important than for vehicles equipped with an automatic stop and restart system.

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Abstract

L'invention décrit un procédé de pilotage d'une machine électrique (6) pour démarrer ou redémarrer un moteur thermique de véhicule, la machine (6) entraînant en rotation le moteur dans un sens direct lors de son redémarrage par l'intermédiaire d'un élément souple (4) de transmission, le pilotage de la machine (6) prenant place lors d'une détection de glissement de l'élément souple (4), quand un glissement est détecté, inversion du sens de rotation de la machine (6) ou annulation de la rotation de la machine (6), afin que le moteur soit conduit ou rappelé dans une position de départ ou nouvelle en oscillant au moins une fois autour de celle-ci, et, à partir de cette position, entraînement en rotation en sens direct du moteur par la machine (6) pour un démarrage ou redémarrage.

Description

  • L'invention porte sur un procédé de pilotage d'une machine électrique reliée à un élément souple de transmission pour assurer le démarrage ou le redémarrage du moteur thermique d'un véhicule automobile, ce pilotage ayant lieu quand l'élément souple glisse et, le cas échéant, qu'un premier redémarrage du moteur thermique n'a pu être effectué. La machine électrique peut, par exemple, être un alternateur réversible avec une poulie entraînée ou entraînant l'élément souple de transmission, cette poulie étant disposée sur la façade accessoire d'un carter du moteur thermique du véhicule automobile.
  • Un tel glissement non souhaité de l'élément souple de transmission reliant la machine thermique au moteur thermique peut se produire, par exemple, quand cet élément souple est une courroie qui a été mouillée lors du roulage du véhicule, ce qui ne permet pas un entraînement efficace du moteur thermique lors de son démarrage ou redémarrage.
  • La présente invention trouve une application préférentielle mais non limitative pour un véhicule équipé d'un système d'arrêt et de redémarrage automatiques et aussi pour un véhicule hybride présentant un moteur thermique et une machine électrique pour la propulsion du véhicule, ce véhicule hybride étant équipé ou non d'un système d'arrêt et de redémarrage automatiques.
  • En effet, pour réduire l'émission de CO2 et économiser du carburant, les systèmes d'arrêt et de redémarrage automatiques aussi connus sous l'abréviation de système STT pour la dénomination anglaise de « Stop and Start » sont de plus en plus répandus.
  • Un tel système prévoit de mettre le moteur thermique en veille avec ouverture de l'embrayage dès que la vitesse du véhicule est inférieure à une vitesse minimale et que la pédale de frein est enfoncée. Quand la pédale de frein est relâchée, le système redémarre automatiquement le moteur thermique et lorsqu'une action est exercée sur l'accélérateur, l'embrayage se referme.
  • Plusieurs solutions techniques pour réaliser un système d'arrêt et de redémarrage automatiques peuvent être utilisées mais l'une des plus répandues consiste à utiliser un alternateur réversible afin d'assurer le redémarrage du moteur, cet alternateur étant aussi désigné sous l'appellation d'alterno-démarreur. Cet alternateur réversible peut donc être la machine électrique d'entraînement au redémarrage du moteur thermique au sens de la présente invention. Ceci n'est pas limitatif et la machine électrique au sens de l'invention peut aussi être, par exemple, un moteur électrique équipant un véhicule hybride.
  • Dans ce type de solution avec alternateur réversible, l'alternateur peut être utilisé en mode générateur pour stocker de l'énergie mais aussi en mode moteur pour démarrer ou redémarrer le moteur thermique. Pour transmettre le couple de démarrage qui est très important vis-à-vis du couple en mode générateur électrique, on utilise un système de transmission par élément souple, le plus fréquemment une courroie, ce système ayant été en l'occurrence reconçu et renforcé par rapport au système associé à un alternateur classique monté sur la façade accessoire d'un carter du moteur thermique.
  • L'élément souple de transmission peut ainsi se trouver sur la façade accessoire d'un carter de moteur à propulsion thermique. Une telle façade accessoire, connue de l'état de la technique, est montrée à la figure 1.
  • D'une manière générale, la façade 1 accessoire d'un carter d'un moteur à propulsion thermique d'un véhicule automobile peut présenter un alternateur réversible 6 ou alterno-démarreur. Cet alternateur réversible 6 présente un rotor tournant autour d'un axe de rotation sensiblement horizontal.
  • A l'extrémité de l'arbre correspondant à l'axe de rotation est montée une poulie 3 d'alternateur en révolution autour dudit axe. Cette poulie 3 fait partie d'un système de transmission par élément souple pour l'entraînement d'un vilebrequin du moteur thermique ou inversement en étant entraînée par le vilebrequin. Cette poulie 3 peut par exemple permettre à l'alternateur réversible 6 de transmettre au vilebrequin le couple nécessaire pour assurer la mise en rotation et le démarrage du moteur thermique.
  • La poulie 3 d'alternateur entraîne en rotation au démarrage ou, en roulage du véhicule, est entraînée par une seconde poulie 5 reliée à une extrémité du vilebrequin du moteur thermique, ceci par l'intermédiaire d'un élément souple de transmission 4, avantageusement une courroie lisse ou crantée ou une chaîne. Cette seconde poulie 5 est dite aussi poulie de vilebrequin. La seconde poulie 5 tourne avec son axe confondu à celui du vilebrequin en entraînant ou en étant entraînée en rotation par le vilebrequin.
  • Des galets tendeurs 2 et 2a sont aussi prévus sur le parcours de l'élément souple de transmission 4. Un galet 2 peut par exemple présenter un bras 8 avec un doigt d'armement 9 coopérant avec une butée de fin de course 10a. La façade 1 accessoire du carter moteur porte aussi avantageusement une poulie de compresseur de climatisation 7 et une pompe à eau portant une poulie dont l'entraînement est assuré par une courroie secondaire se trouvant dans un autre plan que celui de la courroie 4 principale, cette courroie secondaire étant classiquement solidaire de la seconde poulie 5 ou poulie de vilebrequin.
  • L'élément souple de transmission 4 et les poulies 3, 5 réalisent un entraînement par adhérence. Une poulie motrice, par exemple la seconde poulie 5 de vilebrequin ou respectivement la poulie 3 d'alternateur entraîne ici une poulie réceptrice, respectivement les poulies 3 ou 5, grâce à l'élément souple de transmission 4, fréquemment sous la forme d'une courroie. Cette courroie peut avoir plusieurs formes : plate, trapézoïdale, striée, etc.
  • Pour limiter les coûts et la complexité de la façade accessoire 1, le domaine de validité du système de transmission ne prend pas en compte tous les cas de vie, à savoir par exemple la température, l'humidité, l'usure de l'élément souple de transmission, etc.
  • Ainsi, dans certaines situations de circulation du véhicule automobile, en particulier le passage d'un gué ou le suivi de camion projetant de grande quantité d'eau, la capacité de couple de la façade accessoire 1 ne permet plus d'assurer un redémarrage du moteur thermique. En effet, dans ces cas de vie, l'élément souple 4 de transmission avantageusement sous forme d'une courroie, subit des projections d'eau importantes et glisse.
  • Pour remédier à cet inconvénient, des solutions de protection par capotage de l'élément souple de transmission existent. Cependant, ces solutions de capotage ne sont pas suffisamment efficaces.
  • Le document US-A-2012/0234282 décrit un procédé de démarrage d'un moteur thermique de véhicule automobile hybride équipé aussi d'un moteur auxiliaire électrique. Le procédé comprend une étape d'entraînement en rotation inverse du moteur électrique du véhicule avec entraînement consécutif de l'arbre du moteur thermique. Cet entraînement en rotation provoque la déformation d'un élément amortisseur qui rappelle l'arbre du moteur dans l'autre sens de rotation entraînant une étape d'entraînement en rotation dans l'autre sens que la rotation inverse quand l'application d'un courant sur le moteur électrique est interrompue. Cette étape est suivie d'une étape d'allumage du démarrage du moteur thermique par rotation autre qu'en sens inverse de l'arbre du moteur électrique et en conséquence du moteur thermique.
  • Ce document ne traite cependant pas du problème qu'occasionne un élément souple de transmission ne transmettant pas efficacement le mouvement d'entraînement du vilebrequin du moteur thermique par l'alternateur réversible, cela pour une raison quelconque.
  • Par conséquent, le problème à la base de l'invention est d'assurer un démarrage ou redémarrage du moteur thermique d'un véhicule automobile par une machine électrique transmettant un mouvement de rotation au moteur à l'aide d'un élément souple de transmission, ceci quand l'élément souple de transmission n'assure pas une transmission efficace entre la machine électrique et le moteur thermique.
  • Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un procédé de pilotage d'une machine électrique pour assurer le démarrage ou le redémarrage d'un moteur thermique équipant un véhicule automobile, la machine électrique entraînant en rotation le moteur thermique à partir d'une position de départ dans un sens dit direct lors de son démarrage ou redémarrage par l'intermédiaire d'un élément souple de transmission, le pilotage de la machine électrique prenant place quand l'élément souple glisse ou est susceptible de glisser lors d'un démarrage ou d'un redémarrage, caractérisé par les étapes suivantes :
    • détection d'un glissement ou d'une possibilité de glissement de l'élément souple,
    • quand un glissement ou une possibilité de glissement est détecté, inversion du sens de rotation de la machine électrique ou annulation de la rotation de la machine électrique, afin que le moteur thermique soit conduit ou rappelé dans sa position de départ ou dans une nouvelle position en oscillant au moins une fois autour de celle-ci,
    • à partir de la position de départ ou de la nouvelle position, entraînement en rotation en sens direct du moteur thermique par la machine électrique pour tenter un démarrage ou redémarrage.
  • L'effet technique est d'obtenir un traitement de l'élément souple de transmission par oscillation du moteur thermique autour de sa position de repos, c'est-à-dire sa position de départ, traitement qui permet à l'élément souple de ne plus glisser et donc de remplir parfaitement sa fonction de transmission entre la machine électrique et le moteur thermique, par exemple en séchant l'élément souple de transmission quand celui-ci est mouillé. Il est aussi possible d'utiliser la nouvelle position d'arrêt comme nouveau point de départ, ce qui permet d'utiliser l'énergie de la compression en sens inverse et d'avoir une plage angulaire plus importante pour lancer le moteur.
  • Avantageusement, l'inversion du sens de rotation de la machine électrique se fait tant qu'un angle seuil de rotation du moteur thermique en sens opposé au sens direct n'est pas dépassé, cet angle seuil cet angle seuil correspondant au point mort haut d'un cylindre du moteur thermique. Avantageusement, la machine électrique est pilotée à son couple maximal en sens inverse afin que le glissement provoqué sèche par exemple l'élément souple de transmission.
  • Avantageusement donc, le procédé de l'invention est mis en oeuvre après un démarrage ou un redémarrage de la machine électrique en traitement curatif d'un glissement ou d'une possibilité de glissement de l'élément souple : il ne s'agit pas, dans l'invention, d'envisager systématiquement un traitement préventif d'éventuel glissement de la courroie, avant le démarrage ou le redémarrage, mais de pratiquer un traitement curatif, quand la machine électrique a déjà démarré/redémarré, selon un mode dynamique, et non statique. On ne met en oeuvre l'invention qu'en mode dynamique, et seulement quand cela s'avère nécessaire, une fois la machine en route, et non en cherchant à pré-positionner la courroie alors que la machine à l'arrêt, ce qui s'avère à la fois plus efficace et plus économe en termes de mouvements dûs au repositionnement de la courroie.
  • Avantageusement, la plage angulaire des oscillations du moteur thermique est de plus en plus large pour des oscillations consécutives.
  • Avantageusement, la détection d'un glissement de l'élément souple se fait en fonction d'un ratio régime machine électrique sur régime moteur, un ratio au-dessus d'une valeur seuil étant représentatif d'un glissement de l'élément souple.
  • L'invention concerne un ensemble d'une machine électrique et d'un moteur thermique dans un véhicule automobile, la machine électrique entraînant en rotation le moteur thermique à partir d'une position de départ dans un sens direct lors de son démarrage ou redémarrage par l'intermédiaire d'un élément souple de transmission, caractérisé en ce que la machine électrique est pilotée conformément à un tel procédé de pilotage quand l'élément souple glisse ou est susceptible de glisser lors d'un démarrage ou d'un redémarrage du moteur thermique, l'ensemble comprenant un moyen de détection d'un possible glissement de l'élément souple, une unité centrale de commande de la machine électrique avec un moyen de commande du sens de rotation de la machine électrique.
  • Avantageusement, l'élément souple de transmission est une courroie.
  • Avantageusement, la machine électrique est un alternateur réversible relié à une poulie destinée à entraîner ou être entraînée par une poulie de vilebrequin reliée à un vilebrequin du moteur thermique, les deux poulies étant portées par la façade accessoire d'un carter du moteur thermique.
  • L'invention concerne un véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un tel ensemble.
  • Avantageusement, le véhicule automobile est un véhicule hybride.
  • Avantageusement, le véhicule automobile est muni d'un système d'arrêt et de redémarrage automatiques.
  • D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard du dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif et sur lequel :
    • la figure 1 est une représentation schématique d'une façade accessoire d'un carter de moteur de véhicule automobile selon l'état de la technique comprenant une poulie reliée à un alternateur réversible et une poulie de vilebrequin, l'alternateur réversible pouvant être piloté par un procédé de pilotage conformément à la présente invention.
  • La figure 1 a été décrite dans la partie introductive de la présente demande. Dans ce qui suit le procédé de pilotage selon l'invention va être décrit en relation avec un alternateur réversible 6 comme machine électrique. Cet alternateur réversible 6 présente une poulie 3 pouvant être entraînée ou entraînant lors d'un démarrage ou d'un redémarrage du moteur thermique la poulie 5 du vilebrequin du moteur par une courroie 4 servant d'élément souple de transmission, les deux poulies 3 et 5 étant portées par la façade accessoire 1 du carter du moteur thermique.
  • Ceci n'est cependant pas limitatif bien qu'étant un mode de réalisation préféré de la présente invention. En effet, la machine électrique 6 pilotée par le procédé selon la présente invention peut être autre qu'un alternateur réversible, par exemple un moteur électrique, ce moteur électrique entraînant le moteur thermique par l'intermédiaire d'un élément souple 4 de transmission qui peut être autre qu'une courroie.
  • De manière générale, le procédé de pilotage d'une machine électrique 6 selon la présente invention est effectué pour assurer le démarrage ou le redémarrage d'un moteur thermique équipant un véhicule automobile, la machine électrique 6 entraînant classiquement en rotation le moteur thermique à partir d'une position de départ dans un sens dit direct lors de son démarrage ou redémarrage par l'intermédiaire d'un élément souple 4 de transmission. Ce pilotage de la machine électrique 6 prend place quand l'élément souple 4 glisse ou est susceptible de glisser lors d'un démarrage ou d'un redémarrage, ce qui entraîne une mauvaise transmission entre la machine électrique 6 et le moteur thermique, le plus fréquemment entre la machine 6 et le vilebrequin du moteur thermique.
  • Le procédé de pilotage selon la présente invention comprend une étape de détection d'un glissement ou d'une possibilité de glissement de l'élément souple 4 de transmission. Cette détection peut être réalisée en suivant en temps réel les régimes de la machine électrique 6 et du moteur thermique. Un seuil d'écart prédéterminé franchi, il sera reconnu une situation de glissement de l'élément souple 4 de transmission.
  • Cette détection d'un glissement de l'élément souple 4 peut se faire par exemple en fonction d'un ratio régime machine électrique 6 sur régime moteur, un ratio au-dessus d'une valeur seuil étant représentatif d'un glissement de l'élément souple 4 et donc d'une mauvaise transmission entre la machine électrique 6 et le moteur thermique pouvant empêcher son démarrage ou son redémarrage.
  • D'autres moyens de détection peuvent aussi être mis en oeuvre, par exemple des moyens de détection de l'humidification de l'élément souple 4 avec détection d'une valeur d'humidification susceptible d'entraîner le glissement de l'élément souple 4, ces moyens pouvant aussi prendre en compte des conditions de température ou d'humidité extérieures.
  • Quand un glissement ou une possibilité de glissement est détecté, il est procédé à une étape d'inversion du sens de rotation de la machine électrique 6 ou d'annulation de la rotation de la machine électrique 6, afin que le moteur thermique soit conduit ou rappelé dans sa position de départ ou dans une nouvelle position de départ proche de l'ancienne en oscillant au moins une fois autour de celle-ci. Ainsi la machine électrique 6 peut tourner en sens inverse du sens direct ou être arrêtée. Dans ce dernier cas, c'est le moteur thermique qui retourne lui-même dans sa position de départ.
  • Cette étape est basée sur le fait qu'un couple résistif ou de compression du moteur thermique apparaît dès que le moteur thermique commence sa rotation. Tant que la compression n'est pas complètement passée, si l'on relâche le couple venant de la machine électrique 6 par arrêt de celle-ci, le moteur thermique, avantageusement du fait de son vilebrequin sous l'effet de la compression, change de sens de rotation et est rappelé vers sa position de départ et peut même la dépasser pour prendre une nouvelle position de départ.
  • Ceci vaut aussi lors d'une inversion de sens de la machine électrique 6, dès qu'on arrête la rotation de la machine électrique 6 dans ce sens inversé, le moteur thermique revient dans sa position de départ. Les dynamiques de régime sont connues par avance par les lois de la physique du système bielle manivelle du moteur thermique.
  • L'inversion du sens de rotation de la machine électrique 6 peut se faire tant qu'un angle seuil de rotation du moteur thermique en sens inverse du sens direct n'est pas dépassé, cet angle seuil correspondant au point mort haut d'un cylindre du moteur thermique. Par point mort haut, il est défini par l'arrêt du piston dans un cylindre du moteur thermique avant de repartir en sens inverse, le point mort haut correspondant à la plus forte compression dans le cylindre.
  • Il peut être procédé à plusieurs oscillations consécutives du moteur thermique autour de sa position de départ. La plage angulaire des oscillations du moteur thermique est avantageusement de plus en plus large pour des oscillations consécutives. L'objectif de ces oscillations est de progressivement sécher l'élément souple 4 de transmission sur un secteur angulaire de plus en plus important.
  • Par exemple, dans le cas d'oscillations par arrêt de la machine électrique 6, celle-ci peut transmettre une rotation dans un sens direct au moteur thermique et être de nouveau arrêtée, ceci plusieurs fois de suite, le moteur thermique revenant vers sa position de départ et pouvant la dépasser du fait de son inertie puis revenir vers cette position.
  • Par exemple, dans le cas d'oscillations par une machine électrique mise en rotation en sens inverse, cette rotation en sens inverse peut être à nouveau inversée pour qu'une nouvelle rotation en sens direct de la machine électrique 6 puisse être à nouveau initiée et ainsi de suite.
  • La dernière étape du procédé de pilotage selon la présente invention est, à partir de la position de départ ancienne ou nouvelle, d'entraîner en rotation en sens direct le moteur thermique par la machine électrique 6 pour tenter un démarrage ou redémarrage. A la fin de cette étape, il peut être retourné à l'étape de détection pour savoir si l'élément souple 4 de transmission est encore susceptible de glisser ou non. En cas de possibilité de glissement, il est répété les étapes précédentes.
  • Ainsi, le procédé de pilotage de la machine électrique selon la présente invention permet de réengager un démarrage ou un redémarrage dans un laps de temps court suite à un échec de démarrage. Dans le cas d'un élément souple 4 de transmission humide, un tel procédé de pilotage permet de sécher l'élément souple pour lui faire accomplir efficacement à nouveau sa fonction d'entraînement.
  • L'invention concerne aussi un ensemble d'une machine électrique 6 et d'un moteur thermique dans un véhicule automobile, la machine électrique 6 entraînant en rotation le moteur thermique à partir d'une position de départ dans un sens direct lors de son démarrage ou redémarrage par l'intermédiaire d'un élément souple 4 de transmission.
  • La machine électrique 6 est alors pilotée conformément à un tel procédé de pilotage quand l'élément souple 4 glisse ou est susceptible de glisser lors d'un démarrage ou d'un redémarrage du moteur thermique. L'ensemble comprend un moyen de détection d'un possible glissement de l'élément souple 4, une unité centrale de commande de la machine électrique 6 avec un moyen de commande du sens de rotation de la machine électrique 6.
  • Une application particulièrement intéressante du procédé de pilotage de la machine électrique tel que décrit ou d'un ensemble d'une telle machine électrique pilotée associée à un moteur thermique est destinée à un véhicule automobile équipé d'un système d'arrêt et de redémarrage automatiques de son moteur thermique. Ainsi, il est permis de restituer très rapidement au véhicule automobile cette fonction d'arrêt et de redémarrage automatiques même quand l'élément souple de transmission était glissant.
  • Une autre application particulièrement intéressante du procédé de pilotage est destinée à un véhicule hybride, celui-ci étant équipé ou non d'un système d'arrêt et de redémarrage automatiques de son moteur thermique. En effet, pour un tel véhicule, les arrêts et redémarrages de son moteur thermique sont fréquents et l'aspect sécuritaire des redémarrages en roulant est encore plus important que pour les véhicules équipés d'un système d'arrêt et de redémarrage automatiques.
  • Ainsi, pour toutes les applications et notamment pour les deux applications préférentielles mentionnées ci-dessus, cela pour tout type de véhicule automobile, il est obtenu une sécurisation du redémarrage dans des situations de vie spécifiques, telles que par exemple forte pluie, passage de gué, etc.
  • L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples.

Claims (11)

  1. Procédé de pilotage d'une machine électrique (6) pour assurer le démarrage ou le redémarrage d'un moteur thermique équipant un véhicule automobile, la machine électrique (6) entraînant en rotation le moteur thermique à partir d'une position de départ dans un sens dit direct lors de son démarrage ou redémarrage par l'intermédiaire d'un élément souple (4) de transmission, le pilotage de la machine électrique (6) prenant place quand l'élément souple (4) glisse ou est susceptible de glisser lors d'un démarrage ou d'un redémarrage, caractérisé par les étapes suivantes :
    - détection d'un glissement ou d'une possibilité de glissement de l'élément souple (4),
    - quand un glissement ou une possibilité de glissement est détecté, inversion du sens de rotation de la machine électrique (6) ou annulation de la rotation de la machine électrique (6), afin que le moteur thermique soit conduit ou rappelé dans sa position de départ ou dans une nouvelle position en oscillant au moins une fois autour de celle-ci,
    - à partir de la position de départ ou de la nouvelle position, entraînement en rotation en sens direct du moteur thermique par la machine électrique (6) pour tenter un démarrage ou redémarrage.
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'inversion du sens de rotation de la machine électrique (6) se fait tant qu'un angle seuil de rotation du moteur thermique en sens opposé au sens direct n'est pas dépassé, cet angle seuil correspondant au point mort haut d'un cylindre du moteur thermique.
  3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre après un démarrage ou un redémarrage de la machine électrique en traitement curatif d'un glissement ou d'une possibilité de glissement de l'élément souple (4).
  4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la plage angulaire des oscillations du moteur thermique est de plus en plus large pour des oscillations consécutives.
  5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la détection d'un glissement de l'élément souple (4) se fait en fonction d'un ratio régime machine électrique (6) sur régime moteur, un ratio au-dessus d'une valeur seuil étant représentatif d'un glissement de l'élément souple (4).
  6. Ensemble d'une machine électrique (6) et d'un moteur thermique dans un véhicule automobile, la machine électrique (6) entraînant en rotation le moteur thermique à partir d'une position de départ dans un sens direct lors de son démarrage ou redémarrage par l'intermédiaire d'un élément souple (4) de transmission, caractérisé en ce que la machine électrique (6) est pilotée conformément à un procédé de pilotage selon l'une quelconque des revendications précédentes quand l'élément souple (4) glisse ou est susceptible de glisser lors d'un démarrage ou d'un redémarrage du moteur thermique, l'ensemble comprenant un moyen de détection d'un possible glissement de l'élément souple (4), une unité centrale de commande de la machine électrique (6) avec un moyen de commande du sens de rotation de la machine électrique (6).
  7. Ensemble selon la revendication 6, dans lequel l'élément souple (4) de transmission est une courroie.
  8. Ensemble selon la revendication 7, dans lequel la machine électrique (6) est un alternateur réversible relié à une poulie (3) destinée à entraîner ou être entraînée par une poulie de vilebrequin (5) reliée à un vilebrequin du moteur thermique, les deux poulies (3, 5) étant portées par la façade accessoire (1) d'un carter du moteur thermique.
  9. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8.
  10. Véhicule automobile selon la revendication 9, lequel est un véhicule hybride.
  11. Véhicule automobile selon la revendication 9 ou 10, lequel est muni d'un système d'arrêt et de redémarrage automatiques.
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