FR2519087A1

FR2519087A1 - CONTROL DEVICE FOR LAUNCHING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE USING MULTIPLE STARTER ELECTRIC MOTORS

Info

Publication number: FR2519087A1
Application number: FR8221768A
Authority: FR
Inventors: Bernd Sieber; Herbert Martin
Original assignee: DRESDEN ELEKTROMOTOREN
Current assignee: DRESDEN ELEKTROMOTOREN
Priority date: 1981-12-28
Filing date: 1982-12-24
Publication date: 1983-07-01
Also published as: GB2114827A; HU189621B; GB2114827B; DE3241079A1; DD206919A3; SU1339291A1; CS259004B1; CS879882A1

Abstract

L'INVENTION SE RAPPORTE A UN DISPOSITIF DE COMMANDE POUR LE LANCEMENT D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE AU MOYEN DE PLUSIEURS MOTEURS ELECTRIQUES DE DEMARRAGE 5, 25 CONNECTES EN PARALLELE, QUI COMPORTE UN DISPOSITIF D'ENGRENEMENT EN DEUX TEMPS COMMANDE PAR ELECTRO-AIMANT. L'INVENTION EST CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE, POUR CHAQUE DEMARREUR, UN VERROUILLAGE 9, 29 COMMANDE PAR VOIE ELECTROMAGNETIQUE 8, 28 N'AUTORISE LE DEROULEMENT DE LA DEUXIEME PHASE DU DEMARRAGE QUE LORSQUE TOUS LES PIGNONS 6, 26 DES DEMARREURS SONT ENGRENES.THE INVENTION RELATES TO A CONTROL DEVICE FOR STARTING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE BY MEANS OF SEVERAL STARTING ELECTRIC MOTORS 5, 25 CONNECTED IN PARALLEL, WHICH INCLUDES A TWO-STROKE GEARING DEVICE CONTROLLED BY ELECTRO-MAGNET . THE INVENTION IS CHARACTERIZED BY THE FACT THAT, FOR EACH STARTER, A LOCKING 9, 29 CONTROLLED BY ELECTROMAGNETIC MEANS 8, 28 AUTHORIZES THE RUNNING OF THE SECOND START-UP PHASE WHEN ALL THE PINIONS 6, 26 OF THE STARTERS ARE ENGAGED.

Description

La présente invention se rapporte à un dispositif de commande pour leThe present invention relates to a control device for the

lancement d'un moteur à combustion interne au moyen de plusieurs moteurs électriques de démarrage connectés en parallèle qui comprend un dispositif d'engrènement en deux temps ac- launching an internal combustion engine by means of a plurality of parallel-connected starting electric motors which comprises a two-step meshing device

tionné par un électro-aimant.by an electromagnet.

On connait les démarreurs équipés de dispo- We know the starters equipped with

sitifs d'engrènement servant à mettre un pignon en prise, avec la couronne dentée du moteur à combustion interne L'engrènement s'effectue sous l'effet de la meshing devices for engaging a gear, with the ring gear of the internal combustion engine The meshing takes place under the effect of the

force d'un électro-aimant Pendant l'opération d'en- force of an electromagnet During the operation of

grènement, un dispositif de commande fait coopérer l'électro-aimant et le moteur de démarrage de manière que le pignon place ses dents entre les dents de la couronne dentée du moteur à combustion interne et soit poussé axialement dans la couronne dentée Lorsque a control device causes the electromagnet and the starter motor to cooperate so that the pinion places its teeth between the teeth of the ring gear of the internal combustion engine and is pushed axially into the ring gear.

la puissance d'un moteur de démarrage n'est pas suf- the power of a starter motor is not suf-

fisante pour lancer le moteur à combustion interne, on utilise plusieurs moteurs de démarrage qui agissent to launch the internal combustion engine, several starter motors are used which

sur la couronne dentée du moteur à combustion interne. on the ring gear of the internal combustion engine.

Dans un premier dispositif de commande connu, dans une première phase du lancement, le contacteur de In a first known control device, in a first phase of the launch, the contactor of

mise en route connecte à une source de tension l'enrou- start-up connects to a voltage source the winding

lement de manoeuvre du relais, en parallèle avec l'en- relays maneuvering, in parallel with the

roulement de maintien de l'électro-aimant du démarreur. holding bearing of the starter electromagnet.

A ce moment, un contact du relais connecte à la source de tension l'enroulement d'attraction de l'électro-aimant At this moment, a contact of the relay connects to the source of tension the attraction winding of the electromagnet

en série avec le moteur de démarrage Le pignon du mo- in series with the starter motor

teur de démarrage engrène avec la couronne dentée sous l'effet de la force axiale de l'électro-aimant, et du couple du moteur de démarreur Lorsque le pignon atteint sa position finale, un contacteur, qui est également The starting motor meshes with the ring gear under the effect of the axial force of the electromagnet, and the torque of the starter motor. When the pinion reaches its final position, a contactor, which is also

actionné par l'électro-aimant, se ferme et relie l'en- actuated by the electromagnet, closes and connects the

roulement de maintien de l'électro-aimant d'un deuxième démarreur et l'enroulement de commande de son relais à la source de tension, ce relais connecte alors a la source de tension l'enroulement d'attraction de electromagnet holding bearing of a second starter and the control winding of its relay to the voltage source, this relay then connects to the voltage source the attraction winding of

l'électro-aimant en série avec le moteur de démarrage. the electromagnet in series with the starter motor.

Ce deuxième moteur de démarrage se met également en prise Lorsque le pignon atteint sa position finale, un contacteur se ferme également sur le deuxième démarreur et relie l'enroulement de commande d'un contacteur particulier de lancement à la source de tension Ce contacteur de démarrage court-circuite les enroulements d'attraction des démarreurs à l'aide This second starter motor also engages When the pinion reaches its final position, a contactor also closes on the second starter and connects the control winding of a particular starter contactor to the voltage source. This starter contactor bypasses the attraction windings of the starters using

d'un contact'pour chacun, de sorte que, dans une deu- contact for each, so that in one

xième phase du démarrage, les moteurs des démarrages xth phase of startup, the engines of the starts

tournent avec leur couple maximum.rotate with their maximum torque.

Dans une deuxième solution connue, les relais sont également placés à l'extérieur des carters des moteurs des démarrages Lorsque les pignons des deux moteurs des démarrages ont été mis en prise, la tension est appliquée, par les contacteurs en série avec les électro-ainants des démarreurs, aux enroulements de commande d'un contacteur de commande et d'un contacteur de lancement qui se trouvent tous deux en dehors des moteurs de démarrage Le contacteur de commande court-circuite l'enroulement d'attraction d'un premier démarreur, et le contacteur de lancement court-circuite l'enroulement d'attraction de l'autre démarreur Les moteurs de démarrage tournent alors In a second known solution, the relays are also placed outside the crankcases of the starting motors. When the gears of the two starter motors have been engaged, the voltage is applied by the contactors in series with the electro-operators. starters, control windings of a control contactor and a launch contactor which are both outside the starting motors The control contactor bypasses the pull-up winding of a first starter, and the launch contactor bypasses the attraction winding of the other starter The starter motors then turn

avec leur couple maximum.with their maximum torque.

Dans d'autres solutions connues, des contac- In other known solutions, contacts

teurs de lancement, qui sont toujours également montés à l'extérieur des moteurs de démarrage, assurent le court-circuitage des enroulements d'attraction ou launchers, which are always mounted on the outside of the starter motors, ensure the short-circuiting of the windings of attraction or

d'une résistance série (voir par exemple le DD-WP 144 091). a series resistor (see, for example, DD-WP 144 091).

Un inconvénient de toutes ces solutions connues est l'accroissement de colt dû aux contacteurs de lancement extérieurs et à l'utilisation de moteurs de A disadvantage of all these known solutions is the increase in colt due to external launch contactors and the use

démarrage spéci:aux qui, pour le fonctionnement en pa- specific start to those who, for the operation

rallèle, diffèrent considérablement de la construction parallel, differ considerably from the construction

normale dans la plupart des cas Les contacteurs de lan- normal in most cases

cement donnent par ailleurs lieu à un accroissement de l'encombrement et à une consommation de matière supplémentaire. Furthermore, this leads to an increase in space and to additional material consumption.

Le but de l'invention est d'éliminer les sur- The object of the invention is to eliminate the

coûts, diminuer le volume et la consommation de matière pour les contacteurs de lancement, et éliminer les surcoûts représentés nar les moteurs de costs, decrease the volume and material consumption for launch contactors, and eliminate the additional costs represented by

démarrage qui diffèrent des réalisations normales. start that differ from normal achievements.

L'invention cherche à créer un dispositif de commande dans lequel les éléments de commutation destinés à réaliser le fonctionnement en parallèle de plusieurs moteurs de démarrage sont placés, en The invention seeks to create a control device in which the switching elements intended to realize the parallel operation of several starter motors are placed, in

majeure partie, dans le carter des moteurs de dé- most importantly, in the crankcase of

marrage, et dans lequel seuls quelques éléments de com- marrage, and in which only a few elements of

mutation sont modifiés comparativement à la réalisation mutation are modified compared to the achievement

normale des moteurs de démarrage.normal startup engines.

Suivant l'invention, ce problème est résolu par un dispositif de commande comportant un dispositif d'engrènement en deux temps dans lequel chaque démarreur comprend un électro-aimant qui assure le déplacement According to the invention, this problem is solved by a control device comprising a meshing device in two stages in which each starter comprises an electromagnet which ensures the displacement

axial du pignon L'électro-aimant comporte un enroule- axis of the pinion The electromagnet has a winding

ment de maintien et un enroulement d'attraction L'en- holding and a pull-up winding.

roulement d'attraction est connecté à l'un des pôles de la source de tension par l'intermédiaire d'un contact attraction bearing is connected to one of the poles of the voltage source via a contact

et il est en série avec le moteur de démarrage En paral- and it is in series with the starter motor In parallel

lèle avec le circuit composé de ce contact en série avec l'enroulement d'attractionr est connecté un autre contacteur sollicité par ressort, actionné également par l'électro-aimant et qui est empêché de se fermer par with the circuit composed of this contact in series with the attraction winding is connected another spring loaded contactor, also actuated by the electromagnet and which is prevented from closing by

un verrouillage à commande électromagnétique Les en- Electromagnetically controlled locking

roulements de commande des verrouillages des démar- control bearings of the start locks

reurs connectés en parallèle sont reliés chacun par une extrémité à l'un des pôles de la source de tension, Les autres extrémités des enroulements de commande sont reliées entre elles et sont connectées à l'autre pôle de la source de tension par l'intermédiaire d'un circuit composé d'éléments de commutation placés sur chacun des démarreurs et reliés en série Lorsque The other ends of the control windings are connected to each other and are connected to the other pole of the voltage source via the end of each of the poles of the voltage source. of a circuit composed of switching elements placed on each of the starters and connected in series when

les pignons sont tous en prise, les éléments de commu- the gears are all engaged, the elements of communication

tation subissent tous une modification d'une grandeur all undergo a change of one

physique et deviennent conducteurs.physical and become drivers.

Lors du démarrage, sous l'effet de la fermeture When starting, under the effect of closing

du contact, le circuit composé de l'enroulement d'at- contact, the compound circuit of the winding of

traction en série avec le moteur de démarrage est connecté à la source de tension L'électro-aimant repousse le pignon axialement Sous l'effet de la résistance de l'enroulement d'attraction placé en traction in series with the starter motor is connected to the voltage source The electromagnet pushes the pinion axially Under the effect of the resistance of the attraction winding placed in

série, le moteur de démarrage développe un couple ré- series, the starting motor develops a new torque

duit de sorte que, sous l'effet de la rotation du pignon, les dents du pignon se placent entre les dents de la couronne dentée du moteur à combustion interne et que so that, under the effect of the rotation of the pinion, the teeth of the pinion are placed between the teeth of the ring gear of the internal combustion engine and that

le pignon engrène Lorsque le pignon a atteint sa po- the pinion meshes When the pinion has reached its po-

sition finale, l'élément de commutation correspondant final version, the corresponding switching element

devient conducteur Ce n'est que lorsque tous les pi- becomes a driver Only when all

gnons des démarreurs en parallèle ont atteint leur position finale que le circuit des enroulements de commande est fermé et que les verrouillages sont simultanément libérés, de sorte que les contacteurs, qui sont en parallèle avec chaque circuit composé de l'enroulement d'attraction en série avec le contact, se ferment sous l'action des ressorts Tous les moteurs de démarrage sont alors connectés directement à la source de tension et développent simultanément la pleine As soon as the starters in parallel have reached their final position the control winding circuit is closed and the interlocks are simultaneously released, so that the contactors, which are in parallel with each circuit consisting of the series pull winding with the contact, close under the action of the springs All the starter motors are then connected directly to the voltage source and simultaneously develop the full

valeur'de leur couple.value of their couple.

Dans une variante du dispositif de commande suivant l'invention, les éléments de commutation sont constitués par des interrupteurs de fin de course qui ferment directement les circuits des enroulements de In a variant of the control device according to the invention, the switching elements are constituted by limit switches which close directly the circuits of the windings.

commande des verrouillages.control locks.

Dans une deuxième variante du dispositif In a second variant of the device

de commande suivant l'invention, les éléments de com- according to the invention, the elements of

mutation sont constitués par des commutateurs à semi- conducteurs. L'invention sera exposée de façon plus précise ci-après à propos d'un exemple de réalisation, décrit mutations consist of semiconductor switches. The invention will be explained more precisely below with reference to an exemplary embodiment described

en référence à la figure unique annexée qui repré- with reference to the single appended figure which represents

sente un dispositif de commande pour deux démarreurs feels a control device for two starters

connectés en parallèle.connected in parallel.

Un contacteur de mise en route 2 relie les enroulements de commande 3 2, 23 2, connectés en A start contactor 2 connects the control windings 3 2, 23 2 connected in

parallèle, des relais 3, 23 et les enroulements de main- parallel, relays 3, 23 and the hand windings

tien 4 1, 24 1 des électro-aimants 4, 24 à l'un des pôles de la source de tension 1 Un circuit, composé de l'enroulement d'attraction 4 2 de l'électro-aimant 4 en série avec le contact 3 1 du relais 3 et le premier moteur de démarrage 5, est relié à la source de tension En parallèle avec ce circuit série, un circuit composé de l'enroulement d'attraction 24 2 de l'électro-aimant 24 en série avec le contact 23 1 du relais 23 et le deuxième moteur de démarrage 25, est connecté à la source de tension Les contacteurs 4 3, 24 3 des électro-aimants 4, 24 sont en parallèle avec les circuits série formés des enroulements d'attraction 4.2, 24 2 et des contacts 3 1, 24 1 Les contacteurs 4.3, 24 3 sont sollicités élastiquement, à l'ouverture, 4 1, 24 1 electromagnets 4, 24 to one of the poles of the voltage source 1 A circuit, consisting of the attraction winding 4 2 of the electromagnet 4 in series with the contact 3 1 of the relay 3 and the first starting motor 5, is connected to the voltage source In parallel with this series circuit, a circuit consisting of the attraction winding 24 2 of the electromagnet 24 in series with the contact 23 1 of the relay 23 and the second starting motor 25 is connected to the voltage source The contactors 43, 24 3 of the electromagnets 4, 24 are in parallel with the series circuits formed of the attraction windings 4.2, 24 2 and contacts 3 1, 24 1 The contactors 4.3, 24 3 are resiliently biased, on opening,

dans la direction des électro-aimants 4, 24 et sont ver- in the direction of the electromagnets 4, 24 and are

rouillés par les verrouillages 9, 29 commandés par les enroulements de commande 8, 28 Les enroulements de commande 8, 28 sont connectés chacun par une extrémité à l'un des pôles de la source de tension Les autres rusted by the interlocks 9, 29 controlled by the control windings 8, 28 The control windings 8, 28 are each connected at one end to one of the poles of the voltage source.

extrémités sont reliées entre elles et sont connec- ends are interconnected and connected to each other

tées à l'autre pôle de la source de tension 1 en série avec les éléments de commutation 7, 27, Les éléments de commutation 7, 27 sont agencés de manière que, lorsque les pignons 6, 26 sont entièrement en prise, dans la position finale A, les éléments de commutation 7, 27 subissent tous une modification d'une gran- deur physique et, de cette façon, ferment le circuit at the other pole of the voltage source 1 in series with the switching elements 7, 27, the switching elements 7, 27 are arranged so that, when the pinions 6, 26 are fully engaged, in the position final A, the switching elements 7, 27 are all modified in a physical size and thus close the circuit

des enroulements de commande 8, 28.control windings 8, 28.

Pour déclencher le processus de démarrage, on ferme le contacteur de mise en route 2 Le courant qui passe, depuis la source de tension 1, To start the start-up process, close the start contactor 2 The current that flows from the voltage source 1,

à travers le contacteur de mise en route 2, les en- through the ignition switch 2, the

roulements de commande 3 2, 23 2 des relais 3, 23, et les enroulements de maintien 4 1, 24 1, fait enclencher les relais 3, 23 Les contacts 3 1, 23 1 se ferment alors et le courant circule, en partant de la source de tension 1, à travers les enroulements d'attraction 4 2, 24 2 et les moteurs de démarrage 5, Les pignons 6, 26 se mettent en prise avec la control bearings 3 2, 23 2 of the relays 3, 23, and the holding windings 4 1, 24 1, engage the relays 3, 23 The contacts 3 1, 23 1 then close and the current flows, starting from the voltage source 1, through the attraction windings 4 2, 24 2 and the starter motors 5, the pinions 6, 26 engage with the

couronne dentée 10 sous l'effet de la force des élec- ring gear 10 under the effect of the force of

tro-aimants 4, 24 et du couple des moteurs de démarrage , 25 Les contacteurs 4 3, 24 3 ne peuvent pas se 3, 4, 24 and torque starter motors, 25 4 3, 24 3 contactors can not get

fermer en raison de l'effet de blocage des verrouil- close because of the locking effect of the locks

lages 9, 29 Lorsque les pignons 6, 26 ont atteint la position extrême A, les éléments de commutation 9, 29 When the pinions 6, 26 have reached the extreme position A, the switching elements

7, 27, ferment le circuit qui, depuis la source de ten- 7, 27, close the circuit which, since the source of

sion 1, traverse les enroulements de commande 8, 28 Les 1 passes through the control windings 8, 28

verrouillages 9, 29 libèrent de cette façon les con- interlocks 9, 29 thus release the

tacteurs 4 3, 24 3 Les contacteurs 4 3, 24 3 se 4 3, 24 3 contactors 4 3, 24 3 contactors

ferment sous l'action de la force de ressorts préala- close under the action of the spring force

blement mis sous tension (non représentés) et court- power supply (not shown) and short-

circuitent les circuits composés des enroulements d'at- circuits the compound circuits of the windings of

traction 4 2, 24 2) en série avec les contacts 3 1, 23.1 Alors, les moteurs de démarrage 5, 25 lancent simultanément le moteur à combustion interne avec la traction 4 2, 24 2) in series with the contacts 3 1, 23.1 Then, the starting motors 5, 25 simultaneously start the internal combustion engine with the

pleine valeur de leur couple.full value of their couple.

Claims

1 control device for launching an internal combustion engine by means of several electric starter motors, this device comprising in particular a two-stroke meshing device actuated by electromagnet, in which each engine of starting (5, 25) has an electromagnet meshing device (4, 24),

a holding winding (4 1, 24 1) and a winding

attraction (4 2, 24 2), this winding of

traction being connected to one of the poles of the source of

voltage through a contact (3 1, 23 1), and also

connected in series with the starting motor (5, 25) and with a resiliently biased contactor (4 3, 24 3) connected in parallel with the composite circuit of the pull-up winding (4 2, 24 2) in series with the contact (3 1, 23 1), this contactor

being controlled by the electromagnet (4, 24), characterized

in that a lock (9, 29) actuated by a

control winding (8, 28) prevents the contact

(4 3, 24 3) to close and that the windings

the control elements (8, 28) of the interlocks (9, 29) are each connected at one end to the first pole of the voltage source (1) and that their other ends are connected to one another, these control windings being connected at the other pole of the voltage source (1) in series with switching elements (7, 27) which undergo a modification of a physical quantity and thereby become conductive when the corresponding gears (6, 26)

are fully meshed.

2 Dispopitif of command according to the claim

cation 1, characterized in that the communication elements

tation (7, 27) consist of switches

end of race.

3 Control device according to the claim

1, characterized in that the communication elements

tation (7, 27) consist of semiconductor switches.