FR2729435A1

FR2729435A1 - Automobile starter with inertia flywheel

Info

Publication number: FR2729435A1
Application number: FR9500408A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-01-16
Filing date: 1995-01-16
Publication date: 1996-07-19
Anticipated expiration: 2015-01-16
Also published as: FR2729435B1

Abstract

The engine electrical starter motor (4) can be voltage fed separately and independently of the action of the actuator (10) which engages and disengages the meshing of the pinion (7), mounted on the motor (4) shaft, with the crown wheel (8). Application of a voltage supply to the motor (4) can, when the pinion (7) is not engaged in the crown wheel (8), start rotation of a flywheel (28) fitted either directly on the shaft (18) of the motor (4) or preferably, fitted on a shaft (21) driven by the motor shaft (18) through gears (19, 20).

Description

I1 est connu que les moteurs thersiques, en particulier ceux à combustion interne, ne sont pas capables de démarrer par leurs propres moyens : avant de cl encrer à tourner tout seuls, ils doivent être ris en rotation par un moyen extérieur, qui est presque toujours un moteur électrique dans le cas des moteurs d'autoobile, lequel moteur électrique fait partie d'un ensemble électroiécanique communément appelé "démarreur". I1 is known that thersique engines, in particular those with internal combustion, are not able to start by their own means: before clking to turn by themselves, they must be ris in rotation by an external means, which is almost always an electric motor in the case of automobile engines, which electric motor is part of an electro-mechanical assembly commonly called a "starter".

Cette servitude du démarrage initial est responsable du fait qu'en usage intermittent, cc-E c'est le cas pour les automobiles, et particulièrement en circulation urbaine, lors des périodes d'arrêt, on n'arrête pas le moteur, on se contente de le désaccoupler en débrayant et en mettant le levier de vitesse au point mort. Or, cette arche à vide consomme inutilement du carburant, et surtout, contribue pour une très large part à la pollution atmosphérique des villes par les gaz d'échap pensent ainsi produits. Certes, la possibilité existe d'arrêter le moteur pour le remettre en marche avec le démarreur électrique dès que c'est nécessaire.Mais ces remises en arche fréquentes avec la clé de contact-démarrage ne sont pas corrodes, et surtout, elles souettent les accumulateurs à une succession de décharges importantes préjudiciable à leur durée de vie, et même, si les arrêts sont trop rapprochés pour permettre une recharge suffisante, elles peuvent finir par rendre tout redémarrage impossible. This servitude of the initial starting is responsible for the fact that in intermittent use, cc-E it is the case for the cars, and particularly in urban traffic, during the periods of stop, one does not stop the engine, one is just disengage it by disengaging and putting the gear lever in neutral. However, this vacuum arch consumes fuel unnecessarily, and above all, contributes for a very large part to the atmospheric pollution of cities by the exhaust gases thus thought produced. Admittedly, there is the possibility of stopping the engine to restart it with the electric starter as soon as it is necessary, but these frequent re-arches with the ignition-start key are not corroded, and above all, they sully the accumulators to a succession of important discharges prejudicial to their lifespan, and even, if the stops are too close to allow a sufficient recharge, they can end up making any restart impossible.

La Drésente invention concerne un démarreur qui conserve toutes les propriétés des démarreurs classiques des moteurs d'automobile con te porains, mais qui, après que le moteur eut été iis en marche une prelière fois par la manoeuvre habituelle de la clé de contact-déiarra- ge, permet de le redémarrer ensuite, après un arrêt de durée pas trop longue, sans brancher le moteur électrique du démarreur sur les accu lateurs, en utilisant l'énergie cinétique qu'un dispositif selon l'invention aura perlais d'eiiagasiner par un volant durant les périodes de marche du moteur thermique.Le dispositif selon l'invention est schéia- tisé sur la figure 1, qui le place dans l'environnement électrique général d'une automobile courante, dans lequel l'énergie électrique est fournie par la batterie d'accumulateurs (1) rechargée par l'alternateur (2) à travers un enseMble redresseur et régulateur de tension (3). Le retour des circuits électriques se fait par la masse de la carosserie et du moteur. The present invention relates to a starter which retains all the properties of conventional starters of contemporary automobile engines, but which, after the engine has been started a first time by the usual operation of the ignition key ge, allows it to be restarted then, after a stop of not too long duration, without connecting the electric motor of the starter to the accumulators, by using the kinetic energy that a device according to the invention will have to be stored by a steering wheel during periods of operation of the heat engine. The device according to the invention is shown in FIG. 1, which places it in the general electrical environment of a current automobile, in which the electrical energy is supplied by the accumulator battery (1) recharged by the alternator (2) through a rectifier and voltage regulator assembly (3). The return of the electrical circuits is done by the mass of the body and the engine.

La partie conventionnelle du démarreur se compose d'un moteur électrique à courant continu, dont le rotor portant l'induit (4), alimenté par les balais et collecteurs (5), est branché, en général en série, sur l'inducteur (6) porté par le stator. Sur l'arbre du rotor, ou sur un arbre séparé mené par ce dernier par des engrenages démultiplicateurs, est claveté coulissant et sur roue libre, le pignon (7) qui engrènera sur la couronne dentée (8) solidaire du moteur thermique à démarrer. The conventional part of the starter consists of a direct current electric motor, the rotor carrying the armature (4), powered by the brushes and collectors (5), is connected, generally in series, to the inductor ( 6) carried by the stator. On the rotor shaft, or on a separate shaft driven by the latter by reduction gears, is sliding key and on freewheel, the pinion (7) which will mesh on the ring gear (8) integral with the engine to start.

Quand un démarrage initial est demandé par la clé de contact-déiarrage (9), dont seul le contact de démarrage est représenté ici, 1 'électro- airant (10) par l'internédiaire du levier (11), pousse le pignon (7) vers la couronne (8) jusqu'à ce qu'ils engrènent, et en fin de course, ferle le contact (14) qui branche le moteur électrique, ce qui a pour effet de lettre alors en rotation le moteur thermique jusqu'à ce que ce dernier de arbre Le pignon (7) reprend alors sa position initiale de repos en coulissant vers le rotor (4) sous effet du ressort de rappel (12) agissant sur le levier (11).Une différence apparaît ici par rapport au brancheient habituel d'un démarreur classique, différence revendiquée par l'invention : l'électro-ainant (10) qui ferre en fin de course le contact (14) ne branche le moteur électrique sur les acc-i- lateurs que si le contact (13) du relai (15) extérieur au démarreur est déjà ferté Or, au démarrage ce relai (15) n'est pas sous tension parce que le relai (17) ne l'est pas non plus, ce qui laisse le contact (35) ouvert, d'où il résulte que le contact (13) reste ferté. On voit donc que la manoeuvre de la clé de contact-déarrage (9) assure bien les deux fonctions nécessaires au démarrage : d'abord la irise en engrène ent du pignon (7), puis la rise sous tension du moteur électrique (4). Nais cette disposition avec interposition de relais extérieurs rend accessible séparément, d'une part, l'électro-aiuant (10), qui peut aussi être branché par le contact (16) du relai (17), afin de lettre en engrènent le pignon (7) sans brancher le moteur (4) ; d'autre part le moteur électrique (4) qui peut être branché séparément par la fermeture du contact (30) du relai (29), sans brancher l'électro-aiant (10).When an initial start is requested by the ignition key (9), of which only the start contact is shown here, the electro-air (10) by means of the lever (11), pushes the pinion (7 ) towards the crown (8) until they mesh, and at the end of the race, close the contact (14) which connects the electric motor, which has the effect of a letter then in rotation the thermal engine until what the latter shaft The pinion (7) then returns to its initial rest position by sliding towards the rotor (4) under the effect of the return spring (12) acting on the lever (11). A difference appears here compared to the usual branchient of a conventional starter, difference claimed by the invention: the electro-groin (10) which locks at the end of the travel the contact (14) connects the electric motor to the accelerators only if the contact (13) of the relay (15) outside the starter is already fertilized Or, when starting this relay (15) is not under tension n because the relay (17) is not either, which leaves the contact (35) open, where it follows that the contact (13) remains fertile. It can therefore be seen that the operation of the ignition key (9) provides the two functions necessary for starting: first the irise meshes with the pinion (7), then the power up of the electric motor (4) . But this arrangement with the interposition of external relays makes it accessible separately, on the one hand, the electro-auant (10), which can also be connected by the contact (16) of the relay (17), in order to literally mesh the pinion (7) without connecting the motor (4); on the other hand the electric motor (4) which can be connected separately by closing the contact (30) of the relay (29), without connecting the electromagnet (10).

Sur l'arbre (18) du moteur électrique (4) est encore fixée une roue dentée (19) qui engrène avec un pignon (20) claveté sur un arbre (21). Le seul but de ces éléments est de faire tourner l'arbre (21) plus vite que l'arbre (18). Ils auraient donc pu être replacés par toute autre coibinaison d'engrenages ou de poulies, simples ou multiples, parallèles, coniques ou épicycloidaux, faisant obtenir le ie résultat. On the shaft (18) of the electric motor (4) is also fixed a toothed wheel (19) which meshes with a pinion (20) keyed onto a shaft (21). The sole purpose of these elements is to rotate the shaft (21) faster than the shaft (18). They could therefore have been replaced by any other combination of gears or pulleys, single or multiple, parallel, conical or epicyclic, causing the i th result to be obtained.

L'arbre (21) porte un embrayage à friction (22), représenté ici colle embrayage conique, mais qui pourrait être de tout autre type. Cet embrayage est manoeuvré dans l'exemple de la figure 1 par le levier à genouillère (23) qui a deux positions stables : l'une obtenue par la mise sous tension de l'électro-aicant (24), qui débraye ; l'autre par la mise sous tension de l'électro-aimant (25), qui embraye. Après chaque manoeuvre, l'électro-aimant qui a été actif coupe son alimentation par les contacts (26) ou (27), de sorte qu'une manoeuvre d'embrayage ou de débrayage ne demande qu'une impulsion électrique de courte durée, sans demander de courant de maintien entre les manoeuvres. La technologie courante offre aussi d'autres solutions à cet effet de bascule bistable réagissant à des impulsions électriques.Le cône mâle de l'embrayage (22) est évidemment claveté coulissant sur l'arbre (21). Le cône femelle est constitué par le volant (28), qui est donc solidaire de l'arbre (21) quand l'embrayage est en prise, ou tourne librement sur cet arbre quand l'embrayage est ouvert.The shaft (21) carries a friction clutch (22), shown here as a conical clutch adhesive, but which could be of any other type. This clutch is operated in the example of Figure 1 by the toggle lever (23) which has two stable positions: one obtained by energizing the electro-magnet (24), which disengages; the other by energizing the electromagnet (25), which engages. After each maneuver, the electromagnet which has been active cuts its supply by the contacts (26) or (27), so that a clutch or disengage maneuver requires only a short electrical impulse, without requesting a holding current between operations. Current technology also offers other solutions to this effect of bistable rocker reacting to electrical impulses. The male cone of the clutch (22) is obviously keyed sliding on the shaft (21). The female cone is constituted by the flywheel (28), which is therefore integral with the shaft (21) when the clutch is engaged, or turns freely on this shaft when the clutch is open.

L'emploi d'un mécanisme électrique bistable coae celui qui vient d'être décrit est préférentiel, mais sans sortir du cadre de l'inven- tion, la commande de l'embrayage aurait pu être manuelle, hydraulique, ou autre. En restant dans le cas le plus général d'une commande électrique, la commande de l'embrayage (22), aurait pu être obtenue par un électro-aicant simple rappelé par un ressort. The use of a bistable electrical mechanism such as that just described is preferable, but without departing from the scope of the invention, the clutch control could have been manual, hydraulic, or other. By remaining in the most general case of an electrical control, the clutch control (22) could have been obtained by a simple electro-magnet returned by a spring.

La première fonction que permet d'exécuter le dispositif selon l'invention est celle d'un démarrage initial conventionnel du moteur thermique, celui d'une automobile par exemple, par la clé de contactdémarrage (9). La fermeture de cette clé met sous tension I'électro- aimant (10) qui pousse le pignon (7) à engrener avec la couronne (8) du moteur thermique à démarrer, et en fin de course ferme le contact (14) qui permet au moteur électrique (4) d'être alimenté puisque, le contact (35) étant alors ouvert, le relai (15) est hors tension, ce qui laisse fermé le contact (13) en série avec le contact (14). Dans cette configuration, il est préférable que le volant (28) soit débrayé, afin que son inertie ne ralentisse pas le moteur électrique (4) du démarreur pendant son travail de démarrage du moteur thermique. Ce débrayage du volant est obtenu au moment de la mise en marche initiale par le fait que le relai (29) n'est pas alors sous tension, ce qui fait que le contact (31) est alors dans la position (d) qui branche l'électro-aimant (24) qui commande le débrayage du volant (28) si celui-ci n'est pas débrayé à ce moment. The first function which the device according to the invention makes it possible to perform is that of a conventional initial starting of the heat engine, that of an automobile for example, by the ignition key (9). Closing this key energizes the electromagnet (10) which pushes the pinion (7) to mesh with the crown (8) of the heat engine to start, and at the end of the stroke closes the contact (14) which allows the electric motor (4) to be supplied since, the contact (35) being then open, the relay (15) is de-energized, which leaves closed the contact (13) in series with the contact (14). In this configuration, it is preferable that the flywheel (28) be disengaged, so that its inertia does not slow down the electric motor (4) of the starter during its work of starting the heat engine. This disengaging of the steering wheel is obtained at the time of initial start-up by the fact that the relay (29) is not then energized, which means that the contact (31) is then in the position (d) which connects the electromagnet (24) which controls the disengagement of the flywheel (28) if the latter is not disengaged at this time.

La deuxième fonction que permet de réaliser le dispositif selon l'invention est celle de la mise en vitesse d'un volant pour lui commu- niquer de l'énergie cinétique. A cette fin, une fois obtenue la ise en route initiale du moteur thermique, l'ouverture de la clé (9) relâche d'abord I'électro-aiiaant (10), ce qui ouvre le contact (14) qui coupe le moteur électrique (4), et qui laisse le ressort de rappel (12) désengager le pignon (7). Pour mettre en rotation le volant (28) il suffit d'alimenter à nouveau le moteur (4), mais maintenant sans pousser à l'engrènement le pignon (7).Pour ce faire, il faut mettre sous tension le relai (29), ce qui ferme le contact (30) qui alimente directement le moteur (4), et passe le contact (31) dans la position (e) qui iet sous tension l'électro-aimant (25), lequel met en prise l'embrayage (22) qui solidarise le volant (28) avec l'arbre (21). Ainsi, entre deux démar- rages directs conventionnels par la clé (9), le moteur (4) du démarreur peut être réutilisé pour conférer au volant (28) une certaine énergie cinétique,fonction de son moment d'inertie et de sa vitesse de rotation. The second function which the device according to the invention allows to realize is that of setting the speed of a flywheel to communicate kinetic energy to it. To this end, once the initial thermal engine is obtained, the opening of the key (9) first releases the solenoid (10), which opens the contact (14) which cuts the engine electric (4), and which lets the return spring (12) disengage the pinion (7). To rotate the flywheel (28) it is enough to power the motor (4) again, but now without pushing the pinion (7) to meshing. To do this, you need to energize the relay (29) , which closes the contact (30) which directly supplies the motor (4), and switches the contact (31) to position (e) which energizes the electromagnet (25), which engages the clutch (22) which secures the steering wheel (28) to the shaft (21). Thus, between two conventional direct starts by the key (9), the starter motor (4) can be reused to give the flywheel (28) a certain kinetic energy, depending on its moment of inertia and its speed. rotation.

La raison pour laquelle une transmission iultipliant la vitesse de l'arbre (21) est souhaitable est que l'énergie cinétique qui sera era- gasinée par le volant est proportionnelle au carré de sa vitesse angulaire. Pour obtenir la même énergie cinétique avec un volant fixé directement sur l'arbre (18), il aurait fallu que ce volant soit sensiblement plus lourd et plus grand, mais cette disposition, constructivement plus simple mais fonctionnellement moins favorable, reste néanmoins dans le cadre de l'invention. The reason why a transmission multiplying the speed of the shaft (21) is desirable is that the kinetic energy which will be stored by the flywheel is proportional to the square of its angular speed. To obtain the same kinetic energy with a flywheel fixed directly on the shaft (18), this flywheel would have had to be significantly heavier and larger, but this arrangement, constructively simpler but functionally less favorable, nevertheless remains within the framework of the invention.

La vitesse de rotation du volant (28) est mesurée en permanence par le capteur de vitesse (32). Quand cette vitesse devient trop élevée, le relai (29) coupe le moteur par l'ouverture de son contact (30) et débraye le volant (28) par le passage du contact (31) en position (d). The speed of rotation of the steering wheel (28) is continuously measured by the speed sensor (32). When this speed becomes too high, the relay (29) cuts the engine by opening its contact (30) and disengages the flywheel (28) by passing the contact (31) to position (d).

Le volant débrayé conserve au mieux son énergie cinétique, les déperditions étant dues aux frottements mécaniques et fluidiques qui sont essentiellement fonction du soin mis à la conception et à la fabrication du volant et de son environnement. C'est la raison pour laquelle il était préférable de mettre le débrayage directenent sur le volant, alors qu'il aurait été possible de le disposer sur l'arbre (18), entre le moteur (4) et la roue (19), possibilité qui est néanmoins comprise dans l'invention. I1 faut encore noter que, dans cette fonction, la mise sous tension du moteur électrique (4) est loin de solliciter aussi fortement les accumulateurs (1) qu'une mise en route initiale, car l'alternateur de charge (2) est maintenant entraîné par le moteur thermique en marche et peut fournir l'essentiel du courant consolé par le moteur (4).The disengaged flywheel retains its kinetic energy at best, the losses being due to mechanical and fluid friction which are essentially a function of the care taken in the design and manufacture of the flywheel and its environment. This is the reason why it was preferable to put the clutch directly on the flywheel, when it would have been possible to have it on the shaft (18), between the motor (4) and the wheel (19), possibility which is nevertheless included in the invention. It should also be noted that, in this function, the powering up of the electric motor (4) is far from requiring as much stress from the accumulators (1) as from an initial start-up, because the charge alternator (2) is now driven by the heat engine running and can supply most of the current consumed by the engine (4).

Supposons maintenant un arrêt momentané du moteur thermique pour une raison quelconque, par exemple parce qu'on a coupé 1 'allumage du moteur d'une automobile à un feu rouge de circulation. Pour remettre en route le moteur quand on le désire, par exemple quand le feu passe au vert, il suffit de mettre sous tension le relai (17), ce qui a pour effet de fermer le contact (16) et ainsi, de mettre sous tension l'électro-ainant (10) qui pousse le pignon (7) à l'engrênement avec la couronne (8) du moteur thermique, lequel sera alors mis en rotation par l'inertie du volant (28) convenablement dimensionné et lancé pour tourner alors à une vitesse suffisante et embrayé par la fermeture du contact (35) du relai (17) qui alimente aussi le relai (15) qui ouvre le contact (13) e chant que l'électro-aimant (10) ne branche le moteur (4) en fermant le contact (14) en fin de course.Les contacts (35; 16; 13; 30; 31) pourraient être actionnés par des relais séparés non représentés, nota-ent si l'on souhaitait avoir plus de latitude dans le choix des décalages entre les actions. Sioultanément, dans un moteur thermique à carburateur par exemple, s'il est à température suffisante, un actionneur électrique couve l'électro-aimant (36) peut être déclenché par le même contact (35) ou un autre, non représenté, pour faire ouvrir le papillon d'ad ission (37) du carburateur pendant la manoeuvre de nse en rotation du moteur. Suppose now that the heat engine is temporarily stopped for some reason, for example because the ignition of an automobile has been turned off at a red traffic light. To restart the engine when desired, for example when the light turns green, it suffices to energize the relay (17), which has the effect of closing the contact (16) and thus, putting under tension the electro-groin (10) which pushes the pinion (7) to mesh with the crown (8) of the heat engine, which will then be rotated by the inertia of the flywheel (28) suitably sized and launched for then turn at a sufficient speed and engaged by closing the contact (35) of the relay (17) which also supplies the relay (15) which opens the contact (13) and that the electromagnet (10) does not connect the motor (4) by closing the contact (14) at the end of the stroke. The contacts (35; 16; 13; 30; 31) could be actuated by separate relays, not shown, especially if you wish to have more latitude in the choice of offsets between actions. However, in a carburetor engine for example, if it is at sufficient temperature, an electric actuator covering the electromagnet (36) can be triggered by the same contact (35) or another, not shown, to make open the throttle valve (37) of the carburetor during the engine rotation nse maneuver.

Pour d'autres types de moteurs thermiques (à injection d'essence, diesel, etc.) d'autres types d'action peuvent être déclenchés par la fereeture de contacts tels que (35) pour favoriser la reprise en arche.For other types of heat engines (with petrol injection, diesel, etc.) other types of action can be triggered by the closing of contacts such as (35) to promote recovery in arch.

Une fois le moteur redémarré de la sorte, le pignon (7) est rappelé à sa position de repos corme lors d'un démarrage conventionnel.Once the engine has been restarted in this way, the pinion (7) is returned to its corm rest position during a conventional start.

A côté du démarrage électrique conventionnel, le dispositif selon l'invention permet donc d'obtenir une troisième fonction, la plus importante, qui découle de la deuxième : celle d'un redmarrage inertiel de substitution. La consommation électrique des relais et de l'électroaimant qui déclenchent le redémarrage inertiel est sans coupe mesure avec celle d'un démarrage électrique direct : sous les 12 volts habituels des accus, quelques ampères contre plusieurs centaines d'ampères, de sorte que des redémarrages inertiels même très fréquents n' imposent aucune surcharge préjudiciable aux accumulateurs. Besides the conventional electric start, the device according to the invention therefore makes it possible to obtain a third, most important function, which follows from the second: that of an inertial substitution restart. The electrical consumption of the relays and of the electromagnet which initiate the inertial restart is incomparable with that of a direct electrical start: under the usual 12 volts of the batteries, a few amps against several hundred amps, so that restarts inertials, even very frequent, do not impose any damaging overload on the accumulators.

Dans cette fonction de redémarrage inertiel, il est possible d'envisager un redémarrage inertiel sous charge, c'est à dire de redé arrer le moteur d'un véhicule alors qu'il n'est pas débrayé et que son levier de vitesse est sur la combinaison la plus basse. Le redémarrage met alors en route le moteur en même temps qu'il met en mouvement tout le véhicule. Cette extension de la fonction de redémarrage exige un volant (28) d'énergie cinétique plus élevé que pour le simple redémarrage du moteur seul, et s'accorde bien avec les boîtes de vitesse automatiques qui comportent un coupleur hydraulique. In this inertial restart function, it is possible to envisage an inertial restart under load, i.e. restarting the engine of a vehicle when it is not disengaged and its gear lever is on the lowest combination. The restart then starts the engine at the same time as it sets the whole vehicle in motion. This extension of the restart function requires a flywheel (28) of higher kinetic energy than for a simple restart of the engine alone, and goes well with automatic gearboxes which include a hydraulic coupler.

La partie électro-lsécanique qui vient d'être décrite du dispositif selon l'invention est pilotée par un centre logique (34) qui, dans sa configuration la plus simple, pourrait être constitué par une série de co-utateurs électriques manuels et de voyants disposés sur un tableau, à la disposition de l'utilisateur du moteur thermique, par exemple le conducteur de l'automobile munie du dispositif selon l'invention. Mais de préférence, ce centre logique (34) utilisera les ressources de la logique électronique contemporaine, bien connues de l'hc-e de métier. The electro-mechanical part which has just been described of the device according to the invention is controlled by a logic center (34) which, in its simplest configuration, could be constituted by a series of manual electrical co-users and indicators arranged on a table, available to the user of the heat engine, for example the driver of the automobile provided with the device according to the invention. But preferably, this logical center (34) will use the resources of contemporary electronic logic, well known to the hc-e of trade.

I1 est alors composé à partir de circuits logiques soit en composantes électroniques discrets soit en circuits intégrés réalisant d'emblée des fonctions booléennes, des bascules, des comptages, des temporisations etc. ; ou encore des microprocesseurs ou icrocontrôleurs avec des mémoires vives ou mortes qui contiennent les programmes imposés.Ce centre logique reçoit un certain nombre de signaux électriques S1, S2, Sn, Sn, qui lui indiquent l'état du système, par exemple, pour une automobile : position de la pédale d'accélération, de la pédale d'embra- yage, du levier de vitesse ; marche ou arrêt du moteur thermique (par exemple par l'indicateur de charge (38) de l'alternateur(2) ), vitesse du volant inertiel (28) donné par le capteur (32), température du moteur, position de la clé (9), volonté du conducteur, etc. I1 is then composed from logic circuits either as discrete electronic components or as integrated circuits immediately carrying out Boolean functions, flip-flops, countings, timers etc. ; or microprocessors or microcontrollers with read-only or read-only memories that contain the imposed programs. This logic center receives a certain number of electrical signals S1, S2, Sn, Sn, which indicate the state of the system to it, for example, for a automobile: position of the accelerator pedal, clutch pedal, gear lever; heat engine on or off (for example by the load indicator (38) of the alternator (2)), speed of the flywheel (28) given by the sensor (32), engine temperature, position of the key (9), will of the driver, etc.

En analysant ces signaux d'entrée selon les critères et les prog rames qui 1 ui auront été conférés, le centre logique (34) pourra déclencher les actions recherchées. Par exemple (les fonctions logiques et booléennes sont indiquées en majuscules dans la suite), il pourra déclencher le relai (29) de mise en vitesse du volant (28) SI le démar- reur n'est pas en fonctionnement à ce moment ET SI la vitesse de ce volant est insuffisante ; OU encore le débrancher SI la vitesse de ce volant devient supérieure à une valeur prograééée. Il pourra, SI la pédale de l'accélérateur est relâchée ET SI le levier de vitesse est au point mort, arrêter le moteur thermique ; puis, SI la pédale de l'accélérateur est abaissée ET SI le levier de vitesse est au point mort ET SI la vitesse du volant (28) est suffisante, redémarrer le moteur en mettant sous tension le relai (17) qui enclenche le redémarrage inertiel décrit plus haut ; OU, SI la vitesse du volant est insuffisante à ce moment, allumer un voyant (39) pour demander un démarrage électrique sur accus par la clé (9).Ce sont des séquences d'actions du genre de celles qui viennent d'être décrites qui peuvent matérialiser l'effet antipollution par arrêt du moteur thermique en circulation urbaine dont on pourrait bénéficier grâce à l'emploi du dispositif selon l'invention. By analyzing these input signals according to the criteria and the programs which will have been conferred, the logic center (34) will be able to trigger the actions sought. For example (the logic and boolean functions are indicated in capital letters below), it may trigger the relay (29) to speed up the steering wheel (28) IF the starter is not in operation at this time AND IF the speed of this steering wheel is insufficient; OR again disconnect it IF the speed of this steering wheel becomes greater than a programmed value. It can, IF the accelerator pedal is released AND IF the gear lever is in neutral, stop the engine; then, IF the accelerator pedal is lowered AND IF the gear lever is in neutral AND IF the speed of the flywheel (28) is sufficient, restart the engine by energizing the relay (17) which initiates inertial restarting described above; OR, IF the steering wheel speed is insufficient at this time, light an indicator (39) to request an electric start on rechargeable batteries with the key (9). These are sequences of actions of the kind just described which can materialize the antipollution effect by stopping the heat engine in urban traffic which one could benefit from by using the device according to the invention.

Des temporisations pourront être introduites dans les actions décidées pour tenir compte des inerties mécaniques et électriques, des hiérarchies dans l'ordre des séquences d'action, etc. Les quelques séquences d'action qui viennent d'être décrites à titre d'exemples ne sont nullement limitatives et les programmes du centre logique (34) pourront être adaptés à des cas particuliers coae l'usage d'une boîte de vitesse automatique, ou d' un embrayage automatique ; ou aux caractéri sti ques particulières du moteur thermique concerné, etc.Time delays can be introduced in the actions decided to take into account mechanical and electrical inertias, hierarchies in the order of action sequences, etc. The few action sequences which have just been described by way of example are in no way limiting and the programs of the logic center (34) can be adapted to specific cases such as the use of an automatic gearbox, or an automatic clutch; or to the particular characteristics of the heat engine concerned, etc.

Le dispositif de démarrage électrique et de redémarrage inertiel selon l'invention peut encore fournir une quatrième fonction : celle de démarreur de secours pour le cas où les accus sont trop déchargés pour que le moteur électrique du démarreur puisse développer un couple suffisant pour entraîner la couronne de démarrage du moteur thermique. The electric start and inertial restart device according to the invention can also provide a fourth function: that of emergency starter in the event that the batteries are too discharged for the electric motor of the starter to be able to develop sufficient torque to drive the crown. starting the heat engine.

Deux possibilités peuvent être utilisées, conjointement ou séparément :
1) Par un organe genre bouton-poussoir, on peut introduire dans le centre logique (34) un signal qui fait mettre sous tension le relai (29) de mise en vitesse du volant (28). Les accus étant supposés faibles, cette lise en vitesse pourra demander plusieurs dizaines de secondes.Two possibilities can be used, jointly or separately:
1) By a push-button type member, a signal can be introduced into the logic center (34) which causes the relay (29) to speed up the steering wheel (28) to be energized. As the batteries are supposed to be weak, this speed reading may take several tens of seconds.

Une fois la vitesse suffisante obtenue, ce qui est constaté par le capteur (32), le centre logique (34) met sous tension le relai (17) qui déclenche la mise en route inertielle décrite plus haut. Le centre logique (34) pourra même être programmé pour déclencher auto atique ent toutes ces manoeuvres au cas où une mise en route directe par la clé (9) avorterait faute d'un courant suffisant dans le moteur du démarreur dans son branchement normal, tout en avertissant l'utilisateur par une signalisation adéquate que la charge des accumulateurs est insuffisante.Once the sufficient speed has been obtained, which is observed by the sensor (32), the logic center (34) energizes the relay (17) which triggers the inertial start-up described above. The logic center (34) can even be programmed to automatically trigger all of these maneuvers in the event that a direct start by the key (9) aborts for lack of sufficient current in the starter motor in its normal connection, all by warning the user by an adequate signaling that the battery charge is insufficient.

Cette fonction de secours ne demande aucun élément mécanique ou électromécanique de plus dans le système précéderent décrit. Elle lui est inhérente. This emergency function does not require any additional mechanical or electromechanical elements in the system described above. It is inherent in it.

2) On peut mettre en vitesse le volant (28) à la main, en programment le déclenchement de la mise en route inertielle décrite plus haut, dès le moment où la vitesse du volant a atteint la valeur suffisante. Pour ce faire, l'arbre (18) du moteur électrique (4) peut être muni d'un pignon conique (40) monté en roue libre, entraîné par le pignon (41) dont l'axe sort du carter du démarreur et se termine par un accouplement séparable afin de pouvoir être entraîné par une tige telle que (42), rigide ou flexible, munie d'un embout qui peut s'emboîter dans l'accouplement et terminée par une manivelle. Tout autre mode d'accès manuel à la mise en rotation du volant (28) peut aussi convenir. Ces accessoires de mise en route manuelle ne font pas obligatoirement partie du dispositif selon l'invention. Les démarreurs à volant inertiel purement manuels sont des dispositifs connus, mais ils agissent en général directement sur l'arbre du moteur thermique à démarrer et ne sont pas imbri - qués dans un démarreur électrique. 2) The flywheel (28) can be speeded up by hand, by programming the triggering of the inertial start-up described above, as soon as the speed of the flywheel has reached the sufficient value. To do this, the shaft (18) of the electric motor (4) can be provided with a bevel gear (40) mounted in freewheel, driven by the pinion (41) whose axis leaves the starter housing and is ends with a separable coupling in order to be able to be driven by a rod such as (42), rigid or flexible, provided with a nozzle which can be fitted into the coupling and terminated by a crank. Any other manual access mode to the rotation of the steering wheel (28) may also be suitable. These manual start-up accessories are not necessarily part of the device according to the invention. Purely manual flywheel starters are known devices, but they generally act directly on the shaft of the engine to be started and are not nested in an electric starter.

Claims

1) starter device for an internal combustion engine characterized in that the electric motor (4) which it comprises for starting the rotation of the internal combustion engine which it equips can be energized separately and independently of the actuation of the actuator (10) which engages or disengages the meshing of the pinion (7) mounted sliding and freewheel keyed on the shaft of the electric motor (4) or on a shaft driven by the latter by a reduction gear, with the toothed crown (8) integral with the heat engine to be started.

2) starter device according to claim 1, characterized in that the powering up of the electric motor (4) can, when the pinion (7) is not engaged in the crown (8), turn at will a flywheel (28) disposed either directly on the shaft (18) of the electric motor (4) or, preferably, on a shaft such as (21) driven by the shaft (18) by a multiplying transmission of rotational speed.

3) starter device according to claims 1 and 2, characterized in that the flywheel (28) can be made integral with the shaft (21) which carries it or, on the contrary, rotate freely on this shaft, depending on whether a clutch such that (22) is in the engaged or disengaged position, each position being obtained by energizing for a short period of time an actuator between two (24; 25), one (25) which engages and leaves engaged, and the other (24) which disengages and leaves disengaged.

4) starter device according to claims 1 and 2 characterized in that the control of the clutch (22) is provided by a simple electromagnet returned by a spring.

5) starter device according to claims 1 to 3 or 1, 2 and 4, characterized in that it comprises any number of manual switches and / or electrical or electronic relays controlled by hand by the user of the engine , for example the driver of the vehicle powered by this engine, a user who is also informed of useful parameters such as the position of the pedals and of the gear lever, the speed of the steering wheel (28), etc., so that he can realize by their selective, simultaneous or successive actuation, the following action sequences - Energizing the actuator (10) to push the starter pinion (7) into engagement and disengaging the flywheel (28), then energizing of the electric motor (4). This sequence reproduces the conventional initial starting of the internal combustion engine, for example by a starting ignition key (9).

- Energizing the electric motor (4), the pinion (7) being held in its rest position where it no longer meshes with the crown (8); flywheel clutch (28). This sequence, which takes place when the heat engine is already running, allows the flywheel (28) to rotate to communicate kinetic energy to it.

- If the speed of rotation reached by the flywheel (28) exceeds a prescribed limit so as not to overload its bearings and its environment, disengaging the flywheel, which continues to rotate freely, and switching off the electric motor (4).

- The heat engine being stopped and the flywheel (28) rotating at sufficient speed, energizing the actuator (10) which controls the engagement of the pinion (7) in the crown (8) of the heat engine to start; flywheel clutch (28) if it is then disengaged. The kinetic energy of the flywheel (28) can thus be transmitted to the pinion (7) which will use it to start the heat engine. This sequence therefore corresponds to the inertial restart of the heat engine which has already sufficiently rotated beforehand to speed up the flywheel (28), this restart being obtained without energizing the electric motor (4). Complementary actions can be triggered to favor the restarting of the heat engine, for example an action on the carburetor if there is one, etc. If the kinetic energy communicated to the steering wheel (28) is sufficient, it can be envisaged restarting the internal combustion engine under load.

- The accumulators being too discharged for the electric motor (4) to be able to rotate the crown (8) of the heat engine after engagement of the pinion (7), energizing the electric motor with the pinion (7) released of the crown (8), clutch of the flywheel (28) which will be gradually set in speed by the motor (4), finally, when the speed of the flywheel is sufficient, engagement of the pinion (7) in the crown (8) to obtain the start. This sequence therefore performs a backup start on a battery that is too discharged for direct start.

6) starter device according to claim 5, characterized in that the actions and combinations of actions are triggered by a set of electronic logic circuits (34), informed by electrical signals S1, S2, ... Sn of the state of the system constituted by the heat engine, its starter, if necessary the conditions of evolution and driving of the vehicle driven by the heat engine, the will of its driver, etc.

7) starter device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that, in optional complement, the shaft (18) of the electric motor can receive a socket for manual rotation (40; 41) completed by a crank (42) generally separable. The flywheel (28) being engaged, its rotation by the crank (42) followed at the appropriate time by the engagement of the pinion (7) in the crown (8) allows a manual emergency start of the heat engine.