FR2824873A1 - Stop device for automobile engine facilitating engine restarting comprises stop pinion moving radially relative to flywheel activated by electromagnet rod - Google Patents
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Abstract
Description
durce de désulfuration.hard desulfurization.
L'invention concerne un dispositif et un procédé d'arrêt d'un moteur à combustion interne de propuision d'un véhicule automobile dans une posi The invention relates to a device and a method for stopping an internal combustion engine propelling a motor vehicle in a posi
tion facilitant un redémarrage du moteur. tion facilitating a restart of the engine.
Les moteurs à combustion interne des véhicules automobiles compor tent au moins un piston mobile de manière alternative dans un cylindre et, généralement, plusieurs pistons montés mobiles chacun dans un cylindre, le piston ou chacun des pistons étant relié à un vilebrequin par une bielle en The internal combustion engines of motor vehicles comprise at least one piston which can move alternately in a cylinder and, generally, several pistons mounted mobile each in a cylinder, the piston or each of the pistons being connected to a crankshaft by a connecting rod in
tranant le vilebrequin en rotation autour d'un axe. rotating the crankshaft in rotation about an axis.
Le vilebrequin, généralement solidaire d'un volant à l'une de ses ex trémités, constitue une partie tournante du moteur assurant l'entranement The crankshaft, generally integral with a flywheel at one of its ends, constitutes a rotating part of the engine ensuring the drive
des roues du véhicule, par l'intermédiaire de la transmission. wheels of the vehicle, via the transmission.
Le démarrage du moteur à combustion interne est assuré par un mo teur électrique ou un alternateur réversible assurant la mise en rotation de la partie tournante du moteur et le déplacement des pistons dans les cylindres, par exemple, par l'intermédiaire d'une couronne d'entranement solidaire du The internal combustion engine is started by an electric motor or a reversible alternator ensuring the rotation of the rotating part of the engine and the displacement of the pistons in the cylinders, for example, by means of a crown d solidarity training of
vilebrequin et d'un pignon ou d'une courroie. crankshaft and a pinion or belt.
De manière à limiter la puissance nécessaire du moteur électrique du démarreur ou de l'alternateur réversible et donc son encombrement ainsi que la consommation électrique nécessaire au démarrage du moteur, il est souhaitable de réaliser le démarrage du moteur à combustion interne dans In order to limit the power required by the electric motor of the starter motor or the reversible alternator and therefore its size as well as the electric consumption necessary for starting the engine, it is desirable to start the internal combustion engine in
des conditions telles que la puissance de démarrage soit minimale. conditions such that the starting power is minimum.
Dans le cas de véhicules automobiles équipés d'un système appelé "stop and start", utilisé pour arrêter et redémarrer le moteur lorsque le véhi cule est arrêté momentanément, par exemple dans une file de véhicules, il est souhaitable, du fait de l'utilisation fréquente du démarreur ou de l'alterna teur réversible, de limiter au maximum la puissance nécessaire au démar In the case of motor vehicles equipped with a system called "stop and start", used to stop and restart the engine when the vehicle is stopped momentarily, for example in a queue of vehicles, it is desirable because of the frequent use of the reversible starter or alternator, limit as much as possible the power required for starting
rage du moteur à combustion interne. rage of the internal combustion engine.
On a constaté, qu'après un arrêt d'un moteur thermique, la puissance nécessaire au démarrage du moteur est essentiellement variable entre une puissance minimale de démarrage et une puissance maximale qui est d'en viron 30 % supérieure à la puissance minimale. Afin d'optimiser le fonction nement des moteurs au démarrage et à solliciter le moins possible le démar reur et la batterie alimentant le démarreur, il est souhaitable de régler les conditions de fonctionnement du moteur, de manière à pouvoir le démarrer It has been found that after stopping a heat engine, the power required to start the engine is essentially variable between a minimum starting power and a maximum power which is about 30% greater than the minimum power. In order to optimize the function of the engines at start-up and to use the starter and the battery supplying the starter as little as possible, it is desirable to adjust the operating conditions of the engine, so that it can be started.
dans tous les cas à une puissance voisine de la puissance minimale. in all cases at a power close to the minimum power.
La puissance de démarrage dépend en particulier de la position des organes mobiles du moteur à l'arrêt avant le démarrage et tout particulière ment de la position angulaire de la partie tournante du moteur comportant le vilebrequin. On a proposé, dans une demande de brevet français 00 03609, de régler la position angulaire du vilebrequin d'un moteur à combustion interne au moment de l'arrêt du moteur, à l'aide d'une machine tournante électrique reliée en rotation au vilebrequin. On peut soit moduler le freinage du moteur à combustion interne pendant la phase d'arrêt du moteur ou recaler la partie tournante dans une position favorable au redémarrage, en utilisant la ma The starting power depends in particular on the position of the moving parts of the engine when stopped before starting and very particularly on the angular position of the rotating part of the engine comprising the crankshaft. It has been proposed, in a French patent application 00 03609, to adjust the angular position of the crankshaft of an internal combustion engine at the time of stopping the engine, using an electric rotary machine connected in rotation to the crankshaft. You can either modulate the braking of the internal combustion engine during the engine shutdown phase or reset the rotating part to a position favorable to restarting, using the ma
chine tournante électrique.electric rotating china.
Un tel dispositif nécessite l'utilisation d'une machine tournante électri que telle qu'un moteur ou un alternateur réversible et un module de com Such a device requires the use of an electric rotating machine such as a reversible motor or alternator and a communication module.
mande de la machine tournante électrique. control of the electric rotating machine.
Le but de l'invention est de proposer un dispositif d'arrêt d'un moteur à combustion interne de propulsion d'un véhicule automobile dans une posi tion facilitant un redémarrage du moteur, le moteur comportant une partie tournante comprenant notamment un vileUrequin et un volant solidaire du vilebrequin en rotation ayant une surface externe cylindrique, ce dispositif d'arrêt, de forme simple et peu coûteuse, permettant d'assurer l'arrêt de la The object of the invention is to propose a device for stopping an internal combustion engine propelling a motor vehicle in a position facilitating restarting of the engine, the engine comprising a rotating part comprising in particular a crankshaft and a flywheel integral with the rotating crankshaft having a cylindrical external surface, this stop device, of simple and inexpensive shape, making it possible to ensure the stopping of the
partie tournante du moteur dans une position optimale. rotating part of the engine in an optimal position.
Dans ce but, le dispositif d'arrêt suivant l'invention comporte un pion d'arrêt monté mobile entre une position inactive et une position active dans laquelle le pion d'arrêt est en contact avec la surface externe du volant, dans une direction radiale par rapport à la surface externe du volant, sur un sup port fixe en rotation placé dans une disposition adjacente à la surface ex terne du volant, un moyen de poussoe sur le plon d'arrêt dans la direction radiale, un moyen de commande du moyen de poussée et une cavité d'arrêt s'étendant radialement vers l'intérieur du volant, à partir de sa surface ex For this purpose, the stop device according to the invention comprises a stop pin mounted to move between an inactive position and an active position in which the stop pin is in contact with the external surface of the steering wheel, in a radial direction. relative to the external surface of the steering wheel, on a fixed rotating support placed in an arrangement adjacent to the external surface of the steering wheel, a means of pushing on the stop plunger in the radial direction, a means of controlling the means thrust and a stop cavity extending radially inward from the flywheel, from its surface ex
terne, dans une zone circonférentielle de la surface externe du volant. dull, in a circumferential area of the outer surface of the steering wheel.
Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple, en se référant aux figures jointes en annexe, un dispositif d'arrêt de la partie tournante d'un moteur à combustion interne, suivant l'in vention. La figure 1 est une vue en perspective partielle de la partie tournante In order to clearly understand the invention, a description will now be given, by way of example, with reference to the attached figures, of a device for stopping the rotating part of an internal combustion engine, according to the invention. vention. Figure 1 is a partial perspective view of the rotating part
d'un moteur à combustion interne et d'un dispositif d'arrêt suivant l'invention. an internal combustion engine and a stop device according to the invention.
La figure 2 est une vue en coupe du dispositif d'arrêt suivant l'inven Figure 2 is a sectional view of the stop device according to the invention
tion, dans un plan radial de section de la partie tournante du moteur. tion, in a radial plane of section of the rotating part of the engine.
Sur la figure 1, on voit une partie d'extrémité d'un vilebrequin 1 d'un moteur à combustion interne, sur laquelle est calé un volant 2 ayant une sur face externe 2a de forme générale cylindrique sur laquelle peuvent être pré vues une ou plusieurs couronnes dentées telles que 3 et 4 constituant par exemple une couronne d'entranement de la partie tournante du moteur ou In Figure 1, there is seen an end portion of a crankshaft 1 of an internal combustion engine, on which is fixed a flywheel 2 having an outer face 2a of generally cylindrical shape on which can be seen one or several toothed rings such as 3 and 4 constituting for example a drive ring of the rotating part of the engine or
une couronne dentée du dispositif compte-tours. a ring gear of the rev counter device.
Le dispositif d'arrêt suivant l'invention, désigné de manière générale par le repère 6, comporte un pion d'arrêt 7 monté mobile dans la direction radiale du volant 2 à l'intérieur d'un support fixe 8 et une cavité 9 s'étendant radialement vers l'intérieur du volant 2 et placée suivant une zone circonfé rentielie de la surface externe 2 du volant, par exemple dans une zone cir conférentielle de la couronne dentée 3 dont certaines dents ont été suppri mées. Comme il est visible sur les figures 1 et 2, le support 8 du plon d'arrêt 7 comporte des pattes de fixation 8c et 8d, permettant de fixer le support 8 sur une partie fixe en rotation du véhicule automobile, dans une position The stop device according to the invention, generally designated by the reference 6, comprises a stop pin 7 mounted movable in the radial direction of the flywheel 2 inside a fixed support 8 and a cavity 9 s 'extending radially inwardly of the flywheel 2 and placed in a circumferential region of the external surface 2 of the flywheel, for example in a circular area of the ring gear 3 from which certain teeth have been removed. As can be seen in FIGS. 1 and 2, the support 8 of the stop plunger 7 has fixing lugs 8c and 8d, making it possible to fix the support 8 on a fixed part in rotation of the motor vehicle, in a position
adjacente à la surface externe 2a du volant 2. adjacent to the external surface 2a of the steering wheel 2.
Le support 8 présente une forme générale tuLulaire et comporte en particulier une chambre cylindrique 8a débouchant en vis-à-vis de la surface externe 2a du volant 2, dans laquelle est monté glissant le pion d'arrêt 7, dans la direction axiale lO du support 8 dirigée suivant une direction radiale The support 8 has a general tuLular shape and comprises in particular a cylindrical chamber 8a opening facing the external surface 2a of the flywheel 2, in which the stop pin 7 is slidably mounted, in the axial direction lO of the support 8 directed in a radial direction
du volant 2.steering wheel 2.
Le plon 7 présentant une forme générale cylindrique comporte de pré férence une goupille de guidage 11 de direction radiale légèrement saillante à ses extrémités par rapport à la surface latérale de la partie cylindrique du The plon 7 having a generally cylindrical shape preferably comprises a guide pin 11 of radial direction slightly projecting at its ends relative to the lateral surface of the cylindrical part of the
pion 7 guidé dans la chambre 8a du support 8. pin 7 guided in the chamber 8a of the support 8.
Deux rainures de direction axiale de la surface interne de la chambre 8a dans lesquelles sont reçues les parties d'extrémité en saillie de la gou pille 11 permettent d'assurer une orientation parfaitement constante du plon d'arrêt 7 et en particulier de l'extrémité 7a du doigt 7 destinée à venir s'en gager dans la cavité 9 du volant 2 pour assurer l'arrêt de la partie tournante Two grooves of axial direction of the internal surface of the chamber 8a in which are received the protruding end parts of the pin 11 make it possible to ensure a perfectly constant orientation of the stop plon 7 and in particular of the end 7a of the finger 7 intended to come into engagement in the cavity 9 of the flywheel 2 to ensure the stopping of the rotating part
du moteur dans une position d'arrêt parfaitement définie. motor in a perfectly defined stop position.
Le support fixe 8 comporte une seconde chambre 8b séparée de la chambre 8a par un épaulement sur lequel vient reposer une rondelle d'appui 13 traversée par une ouverture de passage d'une tige de poussée 12 du The fixed support 8 comprises a second chamber 8b separated from the chamber 8a by a shoulder on which rests a support washer 13 traversed by an opening for passage of a push rod 12 of the
pion d'arrêt 7.stop pin 7.
La tige de poussée 12 du plon d'arrêt 7, disposée suivant la direction axiale 10, est engagée et fixée dans une ouverture du pion d'arrêt 7 à l'une de ses extrémités et comporte, à son extrémité opposoe, un épanouisse ment 12a dans lequel est engagée et fixée une partie d'extrémité d'une tige d'actionnement solidaire du noyau magnétique mobile d'un électro-aimant 14 fixé sur le support 8 par l'intermédiaire d'un couvercle vissé 15 fermant la seconde extrémité du support tubulaire 8 opposée à son extrémité assurant le passage de la partie active d'extrémité 7a du pion d'arrêt 7. La tige d'ac tionnement de l'électroaimant 14 pénètre dans la chambre supérieure 8b du The push rod 12 of the stop plon 7, arranged in the axial direction 10, is engaged and fixed in an opening of the stop pin 7 at one of its ends and comprises, at its opposite end, a flourishing 12a in which is engaged and fixed an end portion of an actuating rod integral with the movable magnetic core of an electromagnet 14 fixed on the support 8 by means of a screwed cover 15 closing the second end of the tubular support 8 opposite its end ensuring the passage of the active end part 7a of the stop pin 7. The actuating rod of the electromagnet 14 penetrates into the upper chamber 8b of the
support tubulaire 8 par une ouverture ménagée dans le couvercle vissé 15. tubular support 8 through an opening in the screwed cover 15.
Un ressort hélicofdal 16 est intercalé entre la rondelle d'appui 13 et la A helical spring 16 is interposed between the support washer 13 and the
partie épaulée 12a de la tige de poussée 12 du pion d'arrêt 7. shoulder part 12a of the push rod 12 of the stop pin 7.
L'électro-aimant 14 est alimenté en courant électrique par l'intermé diaire d'une unité de commande électrique 17 qui peut être actionnée par exemple depuis le poste de conduite du véhicule automobile, de manière manuel le. ou de man ière automatiq ue, lorsqu'on coupe le contact d u véh i The electromagnet 14 is supplied with electric current by the intermediary of an electric control unit 17 which can be actuated for example from the driving position of the motor vehicle, manually. or automatically, when the vehicle's ignition is switched off
cule automobile pour arrêter le moteur à combustion interne. vehicle to stop the internal combustion engine.
Lorsqu'on alimente l'électro-aimant 14 en courant électrique, la tige d'actionnement se déplace dans la direction axiale 10 en entranant le plon d'arrêt 7, par l'intermédiaire de la tige de poussoe 12, dans la direction ra When the electromagnet 14 is supplied with electric current, the actuating rod moves in the axial direction 10 by entraining the stop plon 7, by means of the push rod 12, in the ra direction
diale du volant 2 et vers l'intérieur du volant. diale of the steering wheel 2 and towards the inside of the steering wheel.
L'extrémité active 7a du pion d'arrêt 7 se déplace dans la direction radiale du volant 2, jusqu'à venir en contact avec la surface externe délimi tant une piste circulaire 2a du volant 2, cette piste circulaire 2a pouvant être constituée par la surface d'extrémité de la denture de la couronne 3 ou par une partie lisse du volant 2 dans laquelle est prévue une cavité 9. Après l'arrêt du moteur à combustion interne du véhicule automobile, la partie tournante 5 du moteur continue à tourner par inertie, si bien que la partie active 7a du pion d'arrêt 7 balaye la piste circulaire 2a du volant 2 The active end 7a of the stop pin 7 moves in the radial direction of the flywheel 2, until it comes into contact with the external surface delimiting both a circular track 2a of the flywheel 2, this circular track 2a can be constituted by the end surface of the toothing of the crown 3 or by a smooth part of the flywheel 2 in which a cavity is provided 9. After the internal combustion engine of the motor vehicle has stopped, the rotating part 5 of the engine continues to rotate by inertia, so that the active part 7a of the stop pin 7 sweeps the circular track 2a of the flywheel 2
dans laquelle est prévue la cavité 9. in which the cavity 9 is provided.
Le ressort hélicodal 16 est comprimé entre la rondelle 13 en appui sur le support fixe 8 et l'épanouissement 12a de la tige de poussée 12 du The helical spring 16 is compressed between the washer 13 bearing on the fixed support 8 and the opening 12a of the push rod 12 of the
pion d'arrêt 7.stop pin 7.
Lorsque la cavité 9 parvient dans l'alignement axial du pion d'arrêt 7, la tige de poussée 12 de l'électro-aimant exerce une poussée sur la partie d'extrémité active 7a du plon d'arrêt 7 pour la faire pénétrer dans la cavité 9, la tige d'actionnement solidaire du noyau magnétique mobile de l'électro aimant 14 étant maintenue par le courant d'alimentation de l'électro-aimant en position extraite et comprimant le ressort 16 par l'intermédiaire de la tige When the cavity 9 reaches the axial alignment of the stop pin 7, the push rod 12 of the electromagnet pushes on the active end part 7a of the stop pin 7 to make it penetrate into the cavity 9, the actuating rod integral with the movable magnetic core of the electromagnet 14 being maintained by the supply current of the electromagnet in the extracted position and compressing the spring 16 by means of the rod
de poussoe 12.push 12.
L'introduction de la partie active 7a du pion d'arrêt 7 dans la cavité 9 provoque un arrêt de la partie tournante 5 du moteur à combustion interne par mise en butée d'un bord de la cavité 9 sur la partie active 7a du plon The introduction of the active part 7a of the stop pin 7 into the cavity 9 causes a stop of the rotating part 5 of the internal combustion engine by abutting an edge of the cavity 9 on the active part 7a of the plon
d'arrêt 7.stop 7.
De préférence, la partie d'extrémité active 7a du plon d'arrêt 7 porte une lame élastique 18 ayant la forme d'un ressort à lame pliée en U. La cavité 9 est de préférence garnie intérieurement d'une cuvette 19 co nstituée pa r u ne lame m étal liq u e do nt l es bords relevés d'extrémité consti Preferably, the active end part 7a of the stop plunger 7 carries an elastic blade 18 having the shape of a leaf spring folded in a U. The cavity 9 is preferably internally lined with a bowl 19 co nstitued pa ru ne lam etal liq ue do nt the raised edges of end consti
tuent des lames élastiques d'un ressort. kill elastic blades of a spring.
L'arrêt de la partie tournante du moteur est donc amorti par coopéra tion de la lame de ressort 18 du pion d'arrêt 7 avec l'un des bords élastiques The stopping of the rotating part of the motor is therefore damped by cooperation of the leaf spring 18 of the stop pin 7 with one of the elastic edges
de la cuvette 19 placce dans la cavité 9 et constituant une lame de ressort. of the bowl 19 placed in the cavity 9 and constituting a leaf spring.
La position du support fixe 8 assurant le guidage du pion d'arrêt 7 par rapport à la surface externe du volant 2 et ia position dans la direction cir conférentielle de la cavité 9 sur la surface externe du volant 2 sont détermi nées de manière très précise, pour obtenir un arrêt du moteur sous l'effet du pion d'arrêt 7, dans une position angulaire de la partie tournante 5 et en par ticulier du vilebrequin 1, telle que le couple de redémarrage du moteur soit minimal. Après l'arrêt complet de la partie tournante 5 du moteur, I'unité de commande 17 de l'électro-aimant assure la coupure du courant d'alimenta tion de l'électro-aimant 14, de sorte que le noyau magnétique et la tige d'ac tionnement de l'électro-aimant ne sont plus maintenus en position extraite par la bobine de l'électro- aimant. Le ressort hélicodal 16 assure le dépla cement de l'ensemble constitué par le doigt d'arrêt 7, la tige de poussée 12 et la tige d'actionnement de l'électro-aimant 14, dans la direction radiale du The position of the fixed support 8 ensuring the guiding of the stop pin 7 relative to the external surface of the flywheel 2 and the position in the direction of the cavity 9 on the external surface of the flywheel 2 are determined very precisely. , to obtain an engine stop under the effect of the stop pin 7, in an angular position of the rotating part 5 and in particular of the crankshaft 1, such that the engine restart torque is minimal. After the rotating part 5 of the motor has come to a complete stop, the control unit 17 of the electromagnet ensures that the supply current to the electromagnet 14 is cut off, so that the magnetic core and the solenoid actuator rod are no longer held in the extracted position by the solenoid coil. The helical spring 16 moves the assembly constituted by the stop finger 7, the push rod 12 and the actuating rod of the electromagnet 14, in the radial direction of the
volant 2 et vers l'extérieur.steering wheel 2 and outwards.
Ce déplacement assure le retrait de la partie active 7a du pion 7 de la cavité 9, de sorte que le redémarrage du moteur est possible. Ce redémar rage sera effectué de manière optimale, la puissance nocessaire au démar This movement ensures the withdrawal of the active part 7a from the pin 7 of the cavity 9, so that the engine can be restarted. This restart will be carried out in an optimal manner, the nocessary power at the start
rage étant minimale.rage being minimal.
L'interruption de l'alimentation de l'électro-aimant 14, après arrêt de la partie tournante 5 du moteur, peut être commandée par un capteur assurant la détection de l'arrêt de la partie tournante ou la mise en contact des res The interruption of the supply of the electromagnet 14, after stopping the rotating part 5 of the motor, can be controlled by a sensor ensuring the detection of the stopping of the rotating part or the contacting of the res
sorts 18 et 19 du pion d'arrêt 7 et de la cavité 9 du volant 2. spells 18 and 19 of the stop pin 7 and of the cavity 9 of the steering wheel 2.
L'alimentation de l'électro-aimant 14 pourrait être également tempori sée, de manière qu'après un certain temps pendant lequel on a assuré l'im mobilisation de la partie tournante du moteur, I'électro-aimant soit désactivé automatiquement. Dans tous les cas, on obtient un arrêt du moteur dans une position The supply of the electromagnet 14 could also be delayed, so that after a certain time during which the mobilization of the rotating part of the motor has been ensured, the electromagnet is deactivated automatically. In all cases, the engine is stopped in a position
optimale, en utilisant un dispositif simple et indéréglable. optimal, using a simple and foolproof device.
La commande de l'arrêt de la partie tournante du moteur peut être The command to stop the rotating part of the motor can be
manuelle ou automatique.manual or automatic.
L'invention s'applique à tout type de véhicule automobile et en particu lier aux véhicules automobiles comportant un système d'arrêt et de redémar The invention applies to any type of motor vehicle and in particular to motor vehicles comprising a stop and restart system
rage automatique du moteur.automatic engine rage.
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