FR2833655A1

FR2833655A1 - Dispositif de demarrage pour demarrer un moteur a combustion interne

Info

Publication number: FR2833655A1
Application number: FR0216494A
Authority: FR
Inventors: Tetsuya Abe; Masaru Kamiya; Akira Kato; Kazuo Masaki; Mikio Saito
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2003-06-20
Anticipated expiration: 2022-12-19
Also published as: JP4013714B2; DE10257883B4; DE10257883A1; JP2003247478A; FR2833655B1

Abstract

Un dispositif de démarrage pour démarrer un moteur à combustion interne (1) comporte un démarreur (2) alimenté par une batterie embarquée (4) et un moyen de test (5) pour tester le démarreur (2) en effectuant un essai de fonctionnement. L'essai de fonctionnement est effectué alors que le moteur à combustion interne (1) est en fonctionnement et que le démarreur (2) est déconnecté du moteur (1) au moyen d'un embrayage à roue libre (7). Si un défaut est trouvé dans le démarreur (2) dans l'essai de fonctionnement, il est empêché de mettre en oeuvre le démarreur (2), après cela, pour redémarrer automatiquement le moteur à combustion interne (1) sous un mode à déplacement économique.

Description

DISPOSITIF DE DEMARRAGE POUR DEMARRER UN MOTEUR A
COMBUSTION INTERNE
La présente invention se rapporte à un dispositif de démarrage pour démarrer un moteur à combustion interne, le dispositif de démarrage comprenant un moteur à courant continu.

Récemment, ce que l'on appelle un système de commande de déplacement économique a été employé dans un dispositif de démarrage pour démarrer un moteur à combustion interne. Sous ce système de commande, un moteur d'un véhicule automobile est arrêté lorsque le véhicule vient à un arrêt temporaire au niveau d'une intersection ou analogues et est automatiquement redémarré lorsque le véhicule circule de nouveau. Le système de commande à déplacement économique contribue à l'amélioration de l'économie de carburant et à la réduction de gaz d'échappement polluants provenant du moteur. Un système de démarrage du moteur automatique utilisant un bouton-interrupteur est également employé pour améliorer la capacité de fonctionnement du système du démarreur.

Dans ces systèmes de démarrage du moteur automatiques, toutefois, il existe une possibilité que le moteur devienne soudainement impossible à démarrer en raison de certains fonctionnements défaillants ou défauts dans le démarreur du système.

La présente invention a été effectuée en vue du problème précédemment mentionné, et un but de la présente invention est de procurer un système de démarrage amélioré qui peut être mis en oeuvre avec une haute fiabilité.

Le dispositif de démarrage en conformité avec la présente invention comporte un démarreur pour démarrer un

moteur, une unité de commande pour mettre en oeuvre automatiquement le démarreur afin de redémarrer le moteur sous le mode à déplacement économique, un moyen pour tester le démarreur afin de détecteur si le démarreur est normal ou défectueux, et un moyen pour empêcher le redémarrage du moteur automatique lorsque les défauts sont trouvés dans le démarreur. Le démarreur comporte un moteur électrique propulsé par une batterie embarquée et un embrayage à roue libre à travers lequel le démarreur est couplé au moteur.

Sous le mode à déplacement économique, le moteur est automatiquement arrêté lorsqu'un véhicule vient à un arrêt temporaire au niveau d'une intersection ou analogues, et le moteur est automatiquement démarré pour reprendre la conduite. L'unité de commande met automatiquement en oeuvre le démarreur pour redémarrer le moteur. Le moyen de test effectue un essai de fonctionnement du démarreur pendant une période prédéterminée lorsque le moteur est placé en fonctionnement après avoir complètement démarré et l'embrayage en roue libre déconnecte le démarreur du moteur. En conséquence, l'essai de fonctionnement du démarreur est effectué lorsque le moteur n'est pas entraîné par le démarreur, à savoir, le démarreur est testé sous une condition sans charge.

Le moyen de test détermine que le démarreur est défectueux si un courant électrique délivré au démarreur dans l'essai de fonctionnement se situe hors d'une gamme prédéterminée, par exemple si le courant électrique délivré au démarreur est inférieur à un niveau prédéterminé. En variante, le défaut dans le démarreur est trouvé si une vitesse de rotation dans l'essai de fonctionnement n'atteint pas un niveau prédéterminé. Lorsqu'il est déterminé que le démarreur est défectueux, le moyen d'empêchement empêche un arrêt un moteur automatique sous le mode à déplacement économique et empêche le

fonctionnement automatique du démarreur. Il est possible d'utiliser deux démarreurs dans le dispositif de démarrage, de sorte que le défaut est trouvé dans un démarreur, l'autre démarreur est utilisé pour démarrer le moteur.

En conformité avec la présente invention, puisque l'essai de fonctionnement est effectué alors que le moteur est en fonctionnement et que le démarreur est déconnecté du moteur, l'essai de fonctionnement du démarreur n'altère pas le fonctionnement du moteur. Puisque l'arrêt du moteur automatique est empêché lorsque le défaut est trouvé dans le démarreur, il est évité de mettre en oeuvre le démarreur défectueux pour redémarrer le moteur.

D'autres buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront d'une compréhension meilleure des modes de réalisation préférés décrits ci-dessous en référence aux dessins suivants.

La FIG. 1 est un schéma synoptique sous forme de blocs montrant un dispositif de démarrage relié à un moteur à combustion interne, comme premier mode de réalisation de la présente invention ; la FIG. 2 est un organigramme montrant un procédé de mise en oeuvre du dispositif de démarrage ; la FIG. 3 est un organigramme montrant un mode de test pour tester le dispositif de démarrage ; la FIG. 4 est un organigramme montrant un autre mode de test pour tester le dispositif de démarrage ; la FIG. 5 est un organigramme montrant encore un autre mode de test pour tester le dispositif de démarrage ; la FIG. 6 est un schéma synoptique sous forme de blocs montrant un dispositif de démarrage relié à un moteur à

combustion interne, comme second mode de réalisation de la présente invention ; la FIG. 7 est un schéma synoptique sous forme de blocs montrant un dispositif de démarrage relié à un moteur à combustion interne, comme troisième mode de réalisation de la présente invention ; la FIG. 8 est un organigramme montrant un exemple d'un mode de test pour tester le dispositif de démarrage montré à la FIG. 7 ; la FIG. 9 est un schéma synoptique sous forme de blocs montrant un dispositif de démarrage relié à un moteur à combustion interne, comme quatrième mode de réalisation de la présente invention ; la FIG. 10 est un organigramme montrant un procédé de test d'un démarreur utilisé dans le dispositif de démarrage montré à la FIG. 9 ; la FIG. 11 est un organigramme montrant un procédé de test d'un moteur-générateur utilisé dans le dispositif de démarrage montré à la FIG. 9 ; et la FIG. 12 est un organigramme montrant un procédé effectué lorsque des défauts sont trouvés dans le démarreur ou le moteur-générateur utilisé dans le dispositif de démarrage montré à la FIG. 9.

(Premier mode de réalisation)
Un premier mode de réalisation de la présente invention sera décrit en référence aux FIGS. 1 à 5. Un dispositif de démarrage est composé de : un démarreur 2 ayant un moteur électrique 20 et un embrayage à roue libre 7 ; un relais de démarrage 3 ; une batterie embarquée 4 ; une unité de commande électronique (UCE) 5 ; et un détecteur de courant 6. Le dispositif de démarrage est

relié à un moteur à combustion interne 1 via une courroie 10 reliant une poulie 9 disposée à l'extérieur de l'embrayage à roue libre 7 et une poulie de vilebrequin 11. Un capteur 8 d'angle de maneton est relié à un vilebrequin du moteur à combustion interne 1.

L'embrayage à roue libre 7 est composé d'une bague interne reliée à un arbre de sortie du démarreur 2 via un mécanisme de réduction de vitesse, une bague externe reliée à la poulie 9, et des rouleaux d'embrayage couplant la bague interne et la bague externe. La bague interne constitue un élément d'entraînement de l'embrayage à roue libre 7 et la bague externe constitue un élément entraîné. Le démarreur 2 comporte un moteur série à courant continu 20, un mécanisme de réduction à engrenage planétaire et l'embrayage à roue libre 7. L'embrayage à roue libre 7 est relié à l'arbre de sortie du moteur électrique 20 à travers le mécanisme de réduction à engrenage planétaire. Le courant électrique est délivré au moteur électrique 20 à partir de la batterie 4 à travers le relais de démarrage 3.

Le relais de démarrage 3 est commandé par l'UCE 5.

L'unité de commande électronique (UCE) 5 comporte un micro-ordinateur auquel divers signaux de capteur, tels qu'une vitesse de rotation du moteur 1 (appelée une vitesse du moteur) détectée par le capteur 8 d'angle de maneton et une quantité de courant détectée par le détecteur de courant 6, sont envoyés. Le détecteur de courant 6 peut être connecté pour ne détecter que la quantité de courant délivrée au moteur électrique 20. L'UCE 5 peut être combinée à d'autres unités de commande électronique qui commandent le fonctionnement du moteur et d'autres dispositifs.

L'UCE 5 arrête automatiquement le moteur 1 lorsque divers signaux indiquant des conditions de conduite du véhicule satisfont des conditions d'arrêt automatique

prédéterminées, à savoir lorsque le véhicule s'arrête temporairement sous le mode de commande à fonctionnement économique. L'UCE 5 met en oeuvre le démarreur 2 pour reprendre le fonctionnement du moteur lorsque divers signaux envoyés à l'UCE 5 satisfont des conditions de redémarrage automatique prédéterminées. Puisque le système de commande à fonctionnement économique est un système connu, son explication détaillée ne sera pas effectuée ici.

En se référant à la FIG. 2, le procédé de test du démarreur 2 sera décrit. Ce procédé est effectué sous la commande de l'UCE 5. A l'étape S100, il est déterminé si des conditions de test du démarreur 2 sont satisfaites ou non. Si les conditions de test sont satisfaites, le procédé avance à l'étape S102, où le démarreur 2 est mis en oeuvre pour un test (appelé essai de fonctionnement). A l'étape S103, il est déterminé si les conditions pour prendre les données de test sont satisfaites. Si elles sont satisfaites, le procédé avance à l'étape S104, où les données de test sont prises. A l'étape S106, l'essai de fonctionnement du démarreur 2 est terminé. A l'étape S108, il est déterminé si le démarreur 2 comporte des défauts ou non en comparant les données de test avec des critères prédéterminés. Si aucun défaut n'est trouvé, un indicateur est établi à 1 à l'étape S110. Si des défauts sont trouvés, l'indicateur est établi à zéro à l'étape S112. Ensuite, à l'étape S114, des signaux d'ordre sont générés en conformité avec l'indicateur établi aux étapes S110 ou S112. Les signaux d'ordre sont prédéterminés d'une manière expliquée plus tard.

Les conditions de test, les conditions de prise de données, les critères pour le jugement de défauts et des ordres pour prendre en compte les défauts, précédemment mentionnés, peuvent être établis de manière variée.

Certains exemples des procédés ou des modes de test seront décrits en référence aux FIGS. 3 à 5.

En se référant à la FIG. 3, un premier exemple de procédé de test sera décrit. Dans cet exemple, le moteur 1 est démarré par le démarreur 2 qui est mis en oeuvre en activant manuellement le contacteur d'allumage (non représenté sur les dessins). A l'instant tl, le contacteur est activé pour mettre en oeuvre le démarreur 2. Au temps t2 après qu'une période AT se soit écoulée à partir du temps tl, lorsque le moteur 1 est pleinement démarré, le relais de démarrage 3 est activé pendant une durée Tl. Le démarreur 2 est mis en oeuvre pendant la période Tl sans charge (essai de fonctionnement). Le courant délivré au démarreur 2 (courant de démarreur) dans la période Tl est détecté et il est déterminé si le courant de démarreur détecté se situe dans une gamme prédéterminée. De préférence, le courant de démarreur dans la période Tl est mis en moyenne. Il est également possible d'utiliser une quantité instantanée du courant de démarreur en un point particulier pendant la période Tl.

Si le courant de démarreur détecté se situe dans la gamme prédéterminée, il est déterminé qu'aucun défaut n'est impliqué dans le démarreur 2. Si le courant de démarreur détecté se situe hors de la gamme prédéterminée, il est déterminé que des défauts sont impliqués dans le démarreur 2. Lorsque les défauts sont trouvés, l'UCE 5 sort un ordre de ne pas arrêter automatiquement le moteur après cela, et de ne pas redémarrer le moteur.

Bien que le relais de démarrage 3 soit activé en tournant manuellement le contacteur à l'instant tl, le relais de démarrage 3 est ouvert à l'instant t2. A l'instant t2, le moteur 1 est pleinement démarré et la vitesse du moteur (représentée par une vitesse de poulie 9) excède une vitesse de séparation de l'embrayage (une

vitesse à laquelle la bague externe et la bague interne de l'embrayage à roue libre 7 sont séparées). La mise en oeuvre du moteur 1 n'est pas affectée par l'essai de fonctionnement du démarreur 2 du fait que le moteur 2 n'est pas entraîné par cet essai de fonctionnement du démarreur 2.

Dans ce premier exemple de procédé de test, les conditions de test auxquelles on s'est référé à l'étape S100 dans l'organigramme montré à la FIG. 2 et les conditions de prise de données auxquelles on s'est référé à l'étape S103 sont satisfaites lorsque la période AT s'écoule à partir du temps tl. Les données prises à l'étape S104 sont le courant de démarreur (de préférence, un courant mis en moyenne) dans la période Tl. Le critère pour juger les défauts à l'étape S108 consiste à savoir si le courant de démarreur se situe dans la gamme prédéterminée.

L'ordre sorti à l'étape S114 lorsque les défauts sont trouvés (l'indicateur est établi à zéro) est l'empêchement de l'arrêt du moteur automatique et du redémarrage. Puisque l'arrêt du moteur automatique sous le mode à fonctionnement économique est empêché lorsque le démarreur 2 est défectueux, une défaillance du redémarrage du moteur est évitée.

En se référant à la FIG. 4, un second exemple de procédé de test sera décrit. A l'instant t3 lorsque les conditions de redémarrage du moteur automatiques prédéterminées sont satisfaites, le relais de démarrage 3 est activé pour commencer le fonctionnement du démarreur 2. Le démarreur 2 est mis en oeuvre pendant une période T2 d'un instant t3 à un instant t5. A l'instant t4 après qu'une période T3 s'est écoulée à partir du temps t3 et lorsque la vitesse du moteur excède la vitesse de séparation de l'embrayage, un courant de démarreur moyen ou un courant de démarreur instantané est détecté. Si le courant le

démarreur détecté se situe dans une gamme prédéterminée, il est déterminé que le démarreur 2 est normal. Si le courant du démarreur détecté est hors de la gamme prédéterminée, il est déterminé que le démarreur 2 implique des défauts. Lorsque les défauts dans le démarreur 2 sont trouvés de cette manière, l'UCE 5 sort un ordre empêchant par la suite l'arrêt du moteur automatique et la mise en oeuvre du démarreur 2. Puisque l'arrêt du moteur automatique et la mise en oeuvre du démarreur 2 sont empêchés lorsque les défauts sont trouvés dans le démarreur 2, une défaillance du redémarrage du moteur et de la mise en oeuvre du démarreur 2 impliquant des défauts sont évitées.

Dans ce second exemple de procédé de test, les conditions de test auxquelles on s'est référé à l'étape S100 dans l'organigramme montré à la FIG. 2 et les conditions de prise de données auxquelles on s'est référé à l'étape S103 sont satisfaites à l'instant t4 lorsque la période prédéterminée T3 s'est écoulée après que le démarreur 2 commence son fonctionnement à l'instant t3.

L'instant t4 est établi à un point pendant un certaine période avant l'instant t5. Cette période est utilisée pour prendre les données.

En se référant à la FIG. 5, un troisième exemple de procédé de test sera décrit. Dans ce mode de test à l'instant t6 lorsque les conditions d'arrêt du moteur automatiques sont satisfaites, le relais de démarrage 3 est activé pour tester le fonctionnement du démarreur 2. Le démarreur 2 est mis en oeuvre pendant une période T4 à partir de l'instant t6 à l'instant t8. Dans cette période T4, le moteur 1 fonctionne toujours à une vitesse excédant la vitesse de séparation de l'embrayage. A l'instant t7 lorsqu'une période prédéterminée T5 s'est écoulée à partir de l'instant t6, un courant de démarreur moyen ou un courant de démarreur instantané est détecté. Si le courant

de démarreur détecté se situe dans une gamme prédéterminée, il est déterminé que le démarreur 2 est normal. Si le courant de démarreur détecté se situe hors de la gamme prédéterminée, il est déterminé que le démarreur 2 est défectueux. Puisque l'essai de fonctionnement du démarreur 2 est effectué pendant une période pendant laquelle la vitesse du moteur est supérieure à la vitesse de séparation de l'embrayage, le moteur 1 n'est pas entraîné par l'essai de fonctionnement du démarreur 2. Lorsqu'il est déterminé que le démarreur 2 est défectueux, l'UCE 5 sort un ordre pour empêcher l'arrêt du moteur automatique, évitant par cet effet une défaillance dans le redémarrage du moteur.

Dans ce troisième exemple de procédé de test, les conditions de test auxquelles on s'est référé à l'étape S100 dans l'organigramme montré à la FIG. 2 sont satisfaites à l'instant t6, et les conditions de prise de données auxquelles on s'est référé à l'étape S103 sont satisfaites à l'instant t7 lorsque la période T5 s'est écoulée à partir de l'instant t6. L'instant t7 est établi à un instant précédant l'instant t8 d'une période nécessaire pour prendre les données.

(Second mode de réalisation)
Un second mode de réalisation de la présente invention sera décrit en référence à la FIG. 6. Dans ce mode de réalisation, le relais de démarrage 3 utilisé dans le premier mode de réalisation est remplacé par un transistor MOS 3a qui est activé et désactivé avec un rapport cyclique (par exemple 50 %). En attaquant le transistor MOS 3a avec le rapport cyclique, une quantité de courant électrique pour effectuer l'essai de fonctionnement du démarreur 2 peut être réduite. La puissance électrique requise pour l'essai de fonctionnement est réduite et l'usure par abrasion des balais du démarreur 2 est également réduite.

Il est également possible de commander le courant de champ

en plus de la commande de courant principale afin d'économiser de la puissance électrique requise pour l'essai de fonctionnement.

(Troisième mode de réalisation)
Un troisième mode de réalisation de la présente invention sera décrit en référence aux FIGS. 7 et 8. Dans ce mode de réalisation, un second démarreur 21 et un second relais de démarrage 31 sont ajoutés au premier mode de réalisation. Le second démarreur 21 est relié au vilebrequin du moteur 1 par l'intermédiaire d'un mécanisme à engrenage 12. Le courant électrique est délivré au second démarreur 21 à partir de la batterie 4 à travers le second relais de démarrage 31 qui est commandé par l'UCE 5. Le moteur 1 est démarré par l'un parmi le démarreur 2 et le second démarreur 21, ou par les deux démarreurs 2 et 21.

Sous le démarrage normal, le démarrage du moteur 1 est initié en activant le contacteur d'allumage, et sous le mode à déplacement économique, le moteur 1 est automatiquement redémarré de la même manière que dans les modes de réalisation précédents.

L'essai de fonctionnement des démarreurs est effectué dans le même procédé que montré à la FIG. 2. La FIG. 8 montre un organigramme de l'essai de fonctionnement dans le troisième mode de réalisation. Le moteur 1 est démarré en activant le contacteur d'allumage. Le relais de démarrage 3 est activé à l'instant t9 lorsqu'une période prédéterminée s'écoule après que la vitesse du moteur excède la vitesse de séparation de l'embrayage. Un essai de fonctionnement du démarreur 2 est effectué pendant une période prédéterminée T6 de l'instant t9 à l'instant tlO. Une quantité moyenne de courant délivrée au démarreur 2 pendant la période T6 d'essai de fonctionnement est détectée par le détecteur de courant 6, et il est vérifié si le courant moyen détecté se situe dans une gamme prédéterminée ou hors de la gamme

prédéterminée. Si le courant moyen détecté se situe dans la gamme, il est déterminé que le démarreur 2 est normal. Si le courant moyen détecté est hors de la gamme, il est déterminé que le démarreur 2 est défectueux.

Le second relais de démarrage 31 est activé à l'instant tll lorsqu'une période prédéterminée s'est écoulée à partir de l'instant tlO et que la vitesse du moteur est supérieure à la vitesse de séparation de l'embrayage. Le second relais de démarrage 31 est activé pendant une période T7 d'un instant tll à l'instant tl2. Un essai de fonctionnement du second démarreur 21 est effectué pendant la même période T7. Le courant moyen délivré au second démarreur 21 pendant la période T7 d'essai de fonctionnement est détecté par le détecteur de courant 6, et les défauts du second démarreur 21 sont vérifiés sur la base du courant moyen détecté de la même manière que pour le démarreur 2.

Si il est déterminé que le démarreur 2 est défectueux, le second démarreur 21 est choisi comme démarreur pour démarrer le moteur 1 dans la période de démarrage suivante T8 (de l'instant tl3 à l'instant tl4). De cette manière, lorsque des défauts sont trouvés dans le démarreur 2 ou le relais de démarrage 3, le moteur 1 peut être démarré de manière réussie par le second démarreur 21, et il est évité de mettre de nouveau en oeuvre le démarreur 2 défectueux.

(Modifications des modes de réalisation précédents)
Dans les modes de réalisation précédents décrits cidessus, l'arrêt du moteur automatique et le redémarrage du moteur sous le mode à déplacement économique sont empêchés lorsque les défauts sont trouvés dans le démarreur. Toutefois, le procédé d'essai de fonctionnement en conformité avec la présente invention est également applicable au dispositif de démarrage n'ayant pas de

système de commande à économie de déplacement. Bien qu'un moteur-série à courant continu ayant un couple de démarrage élevé soit utilisé dans les modes de réalisation précédents, un moteur synchrone qui est approprié à une assistance au couple d'entraînement ou un freinage générateur peut être utilisé. Bien que dans les modes de réalisation précédents, l'essai de fonctionnement soit effectué lorsque la vitesse du moteur, à savoir la vitesse de rotation de la bague externe de l'embrayage à roue libre 7, est supérieure à la vitesse de séparation de l'embrayage (de préférence, supérieure d'une quantité prédéterminée), le test de fonctionnement peut être effectué lorsque la vitesse de rotation de la bague externe est supérieure à celle de la bague interne peut être effectué.

Dans les modes de réalisation précédents, il est déterminé si le démarreur implique des défauts ou non sur la base d'une quantité de courant délivré au démarreur pendant l'essai de fonctionnement. Il est également possible de trouver les défauts dans le démarreur sur la base d'une vitesse de rotation du démarreur ou d'une vitesse du moteur lorsqu'une période prédéterminée s'est écoulée après que l'essai de fonctionnement est initié. La vitesse de rotation du démarreur peut être détectée à partir d'une force contre-électromotrice du démarreur.

L'essai de fonctionnement peut être effectué avec un intervalle prédéterminé mesuré par une distance de conduite d'un véhicule. Il est également possible d'empêcher l'essai de fonctionnement lorsque la température du démarreur ou du moteur, ou une autre température leur correspondant, se situe hors d'une gamme prédéterminée. La température du démarreur peut être détectée sur la base d'une résistance d'un enroulement du démarreur. La température du moteur est habituellement mesurée par un capteur associé à un système de commande du moteur.

En outre, il est également possible de terminer l'alimentation du courant vers le démarreur après que les données nécessaires pour déterminer les défauts du démarreur ont été prises et pour empêcher l'arrêt du moteur pendant une période pendant laquelle le démarreur fonctionne par son inertie. De cette manière, il est évité que l'embrayage à roue libre séparé se mette en prise de nouveau en raison de l'arrêt du moteur lorsque le démarreur fonctionne toujours par son inertie. Ainsi, un impact sur l'embrayage à roue libre est empêché de se générer par la mise en prise de l'embrayage à roue libre.

(Quatrième mode réalisation)
Un quatrième mode de réalisation de la présente invention sera décrit en référence aux FIGS. 9 à 12. Un dispositif de démarrage relié à un moteur 1 est montré à la FIG. 9. Le dispositif de démarrage comporte : un démarreur 2a, un moteur-générateur 30, une batterie 4, une unité de commande électronique (UCE) 5, un détecteur de courant 6, un capteur 70 d'angle de rotation, une courroie 80, un dispositif auxiliaire 80, un capteur 100 de vitesse du moteur et un inverseur 110.

Le moteur 1 entraîne le moteur-générateur 30 et le dispositif auxiliaire 90 à travers la courroie 80. Le capteur 100 de vitesse du moteur détecte la vitesse de rotation du moteur 1. Le démarreur 2a et le moteurgénérateur 30 auquel la puissance électrique est délivrée à partir de la batterie 4 démarre le moteur 1. Le capteur 70 d'angle de rotation détecte un angle de rotation du moteurgénérateur 30 et le détecteur de courant 6 détecte le courant électrique délivré au démarreur 2a et au moteurgénérateur 30 à partir de la batterie 4. L'inverseur 110 constituant un circuit inverseur triphasé délivre une tension alternative triphasée au moteur-générateur 30 sous la commande de l'UCE 5.

Le démarreur 2a est un démarreur classique ayant un moteur série à courant continu, un mécanisme de réduction de vitesse à engrenage planétaire, un embrayage à roue libre et une endenture. Le démarreur 2a est couplé à un vilebrequin du moteur 1 lorsque l'endenture vient en prise avec un engrenage de bague du moteur 1. Le moteurgénérateur 30, qui est une machine synchrone triphasée ayant un enroulement de champ, fonctionne comme générateur sous une condition d'entraînement normal et fonctionne comme moteur lorsque le moteur 1 est démarré et qu'une assistance au couple d'entraînement est requise.

L'UCE 5 comportant un micro-ordinateur dans celle-ci commande un commutateur magnétique à travers lequel l'alimentation électrique est délivrée au démarreur 2a. L'UCE 5 commande également, lorsque le moteur-générateur fonctionne comme générateur, une quantité de courant délivrée à l'enroulement de champ du moteur-générateur 30 pour maintenir une tension générée à un niveau cible. La tension alternative générée dans le moteur-générateur 30 est redressée en tension continue par l'inverseur 110. La batterie 4 est chargée par le courant continu redressé pour maintenir la tension de batterie à un niveau prédéterminé.

L'UCE 5 commande, en outre, l'inverseur 110, lorsque le moteur-générateur 30 fonctionne comme moteur, de sorte que le moteur-générateur 30 sort un couple requis pour recevoir une tension alternative triphasée commandée en PMW à partir de l'inverseur 110. Afin de synchroniser la tension alternative triphasée commandée en PMW avec un angle de rotation du moteur-générateur 30, l'UCE 5 détermine une phase dans chaque tension de phase sur la base de signaux de sortie délivrés à partir du capteur 70 d'angle de rotation. Puisque les structures et les fonctions du dispositif de démarrage montré à la FIG. 9 sont classiques, une explication supplémentaire ne sera pas donnée ici.

L'UCE 5 arrête automatiquement le moteur 1 lorsque les conditions d'arrêt du moteur automatiques sont satisfaites, jugeant à partir des signaux délivrés à l'UCE 5 à partir des divers capteurs. L'UCE 5 met en oeuvre le moteur-générateur 30 comme moteur pour démarrer le moteur 1 lorsque l'UCE 5 détermine, sur la base des données prises pendant une période pendant laquelle le moteur 1 vient à un arrêt automatique, que les conditions de redémarrage du moteur automatiques sont satisfaites. Lorsqu'un contacteur d'allumage (non représenté à la FIG. 9) est activé et que le commutateur magnétique du démarreur 2a est fermé, l'alimentation électrique est délivrée au démarreur 2a à partir de la batterie 4, démarrant, par cet effet, le moteur 1 par le démarreur 2a. En outre, l'UCE 5 met en oeuvre le démarreur 2a pour redémarrer automatiquement le moteur 1 lorsqu'un fonctionnement défaillant est trouvé dans le moteur-générateur 30 d'une manière décrite plus tard.

Dans ce mode de réalisation, le démarreur 2a est utilisé pour démarrer le moteur 1 lorsque le contacteur d'allumage est activé, alors que le moteur-générateur 30 est utilisé pour redémarrer automatiquement le moteur 1. La raison pour ceci consiste à supprimer l'usure par abrasion des balais du démarreur 2a. Toutefois, le démarreur 2a et le moteur-générateur 30 peuvent être utilisés d'une manière inversée, à savoir le moteur-générateur 30 peut être utilisé pour démarrer le moteur 1 en activant le contacteur d'allumage tout en utilisant le démarreur 2a pour le redémarrage automatique. En variante, à la fois le démarreur 2a et le moteur-générateur 30 peuvent être utilisés au même instant dans les deux modes de démarrage.

En outre, tant le démarreur 2a que le moteur-générateur 30 peuvent être utilisés lorsqu'un démarrage du moteur par le démarreur 2a a échoué ou qu'une telle défaillance est attendue. Lorsque les deux sont utilisés dans le mode de

redémarrage automatique, le moteur peut être rapidement démarré, raccourcissant par cet effet le temps requis pour reprendre la conduite.

A présent, le procédé d'essai de fonctionnement destiné à trouver des fonctionnements défectueux ou des défauts dans le démarreur 2a et le moteur-générateur 30 sera décrit. Tout d'abord, en se référant à la FIG. 10, le procédé d'essai de fonctionnement pour le démarreur 2a sera décrit. Le procédé montré à la FIG. 10 est effectué par l'UCE 5 lorsque le contacteur d'allumage est activé pour démarrer le démarreur 2a. A l'étape S202, il est déterminé si la vitesse de rotation du moteur 1 (vitesse du moteur) démarrée par le démarreur 2a excède une vitesse au ralenti prédéterminée. Si la vitesse du moteur est supérieure à la vitesse au ralenti, le procédé avance à l'étape S204. Sinon, le procédé revient au programme principal. A l'étape S204, le démarreur 2a est mis en oeuvre pendant 0,5 seconde. Lorsque le démarreur 2a est mis en oeuvre, l'embrayage à roue libre du démarreur 2a est séparé et la transmission de couple entre le démarreur 2a et le moteur est interrompu du fait que la vitesse du moteur est supérieure à la vitesse au ralenti et supérieure à la vitesse de séparation de l'embrayage. En conséquence, le moteur 1 n'est pas entraîné par l'essai de fonctionnement du démarreur 2a et le démarreur 2a n'est pas entraîné par le moteur 1.

Ensuite, à l'étape S206, une quantité de courant délivrée au démarreur 2a (le courant de démarreur) détectée par le détecteur de courant 6 est comparée à un niveau de courant prédéterminé Al. Si le courant de démarreur est supérieur à Al, il est déterminé que le démarreur 2a est normal, et le procédé avance à l'étape S208. A l'étape S208, un indicateur (2a) est établi à 1 indiquant que le démarreur 2a est normal et autorisant le redémarrage du moteur automatique suivant par le démarreur 2a. Ensuite, le

procédé revient au programme principal. Si il est déterminé que le courant du démarreur n'est pas supérieur au niveau de courant prédéterminé Al à l'étape S206, le procédé avance à l'étape S210. A l'étape S210, l'indicateur (2a) est établi à zéro, indiquant que le démarreur 2a est défectueux et empêchant le redémarrage du moteur automatique suivant par le démarreur 2a. Ensuite, à l'étape S212, un avertissement indiquant que le démarreur 2a est défectueux est donné au conducteur. Ensuite, le procédé revient au programme principal.

Un procédé d'essai de fonctionnement pour trouver des fonctionnements défectueux ou des défauts dans le moteurgénérateur 30 sera décrit en référence à la FIG. 11. Le procédé d'essai de fonctionnement montré à la FIG. 11 est effectué par l'UCE 5 périodiquement lorsque le moteur 1 est en fonctionnement. A l'étape S300, il est vérifié si la vitesse du moteur est supérieure à la vitesse au ralenti (si le moteur est mis en oeuvre de manière stable). Si la vitesse du moteur est supérieure à la vitesse au ralenti, le procédé avance à l'étape S302. Sinon le procédé revient au programme principal. A l'étape S302, il est déterminé si une période Tl écoulée depuis un essai de fonctionnement précédent est supérieure à une période Tp prédéterminée. Si Tl est plus longue que Tp, le procédé va à l'étape S304. A l'étape S304, le moteur-générateur 30 est mis en oeuvre pendant 0,5 seconde de sorte que le moteur-générateur 30 sorte un couple prédéterminé. Puisque le moteur-générateur 30 est relié au moteur 1 à travers la courroie 80, le couple sorti dans le test de fonctionnement est utilisé pour accélérer la vitesse du moteur. Si Tl n'est pas plus long que Tp, le procédé revient au programme principal.

Ensuite, à l'étape S306, une quantité de courant délivrée au moteur-générateur 30 pour l'essai de fonctionnement, qui est détectée par le détecteur de

courant 6, est comparée à un niveau de courant prédéterminé A2. Si le courant détecté est supérieur à A2, il est déterminé que le moteur-générateur 30 est normal, et le procédé va à l'étape S308. A l'étape S308, un indicateur (30) est établi à 1 permettant le redémarrage du moteur automatique suivant par le moteur-générateur 30. Ensuite, le procédé revient au programme principal. Si il est déterminé que le courant détecté n'est pas supérieur au niveau de courant prédéterminé A2 à l'étape S306, le procédé va à l'étape S310. A l'étape S310, l'indicateur (30) est établi à zéro, indiquant que le moteur-générateur 30 est défectueux et empêchant le redémarrage du moteur automatique suivant par le moteur-générateur 30. Ensuite, à l'étape S312, un avertissement indiquant que le moteurgénérateur 30 est défectueux est donné au conducteur.

Ensuite, le procédé revient au programme principal.

A la place de vérifier le courant délivré au moteurgénérateur 30 à l'étape S306, une augmentation de la vitesse du moteur en raison du couple sorti par le moteurgénérateur 30 dans l'essai de fonctionnement peut être vérifiée. Il est également possible de commander la mise en oeuvre du moteur de sorte que le couple moteur soit diminué de la quantité de couple sorti depuis le moteur-générateur 30 dans l'essai de fonctionnement. Dans ce cas, il est déterminé si le moteur-générateur 30 est normal ou non sur la base de la vitesse du moteur ou de la vitesse de rotation du moteur-générateur 30. La détermination basée sur la vitesse du moteur est possible du fait que la vitesse du moteur diminuerait en raison de la diminution du couple moteur si le moteur-générateur 30 n'est pas normale.

Il est possible de disposer un embrayage électromagnétique entre le moteur-générateur 30 et la courroie 80 de sorte que la transmission de couple soit interrompue entre ceux-ci pendant l'essai de

fonctionnement. En utilisant l'embrayage électromagnétique, l'essai de fonctionnement du moteur-générateur 30 peut être effectué sans donner aucune influence sur le moteur. L'essai de fonctionnement peut être effectué alors que le véhicule n'est pas conduit. Dans ce cas, l'essai de fonctionnement peut être effectué sans donner de changement de couple d'entraînement au véhicule même si l'embrayage électromagnétique n'est pas utilisé. Si un moteur est utilisé à la place du moteur-générateur 30, l'essai de fonctionnement peut être effectué sans transmission de couple entre le moteur électrique et le moteur à combustion interne en disposant un embrayage unidirectionnel entre le moteur électrique et la courroie 80.

En se référant à la FIG. 12, un procédé effectué lorsque les défauts sont trouvés dans le démarreur 2a ou le moteur-générateur 30 sera décrit. Ce procédé est effectué par l'UCE 5 après que les procédés montrés aux FIGS. 10 et 11 soient achevés. A l'étape S400, il est vérifié si le moteur-générateur 30 est défectueux ou non sur la base de l'indicateur (30) établi dans le procédé de l'essai de fonctionnement montré à la FIG. 11. Si le moteur-générateur 30 n'est pas défectueux, le procédé avance à l'étape S402.

A l'étape S402, un ordre pour utiliser le moteur-générateur 30 pour le prochain redémarrage du moteur automatique est généré.

Si le moteur-générateur 30 est défectueux, le procédé avance à l'étape S404. A l'étape S404, il est vérifié si le démarreur 2a est défectueux ou non sur la base de l'indicateur (2a) établi dans le procédé d'essai de fonctionnement montré à la FIG. 10. Si le démarreur 2a n'est pas défectueux, le procédé avance à l'étape S408. A l'étape S408, un ordre consistant à utiliser le démarreur 2a pour le prochain redémarrage du moteur automatique est généré. Si le démarreur 2a est défectueux, le procédé

avance à l'étape S406. A l'étape S406, un ordre destiné à empêcher par la suite le redémarrage du moteur automatique est généré.

Le quatrième mode de réalisation précédemment décrit peut être modifié de manière variée. A titre d'exemple, la quantité de courant électrique délivrée au démarreur 2a ou au moteur-générateur 30 dans l'essai de fonctionnement, qui est utilisé pour déterminer les fonctionnements défectueux ou les défauts, peut être remplacée par d'autres paramètres électriques représentant des fonctionnements défectueux ou des défauts dans les circuits comprenant le démarreur 2a et le moteur-générateur 30. Les résultats de l'essai de fonctionnement dans le quatrième mode de réalisation sont simplement exprimés par "normal" ou "défectueux".

Toutefois, il peut être déterminé que le démarreur 2a ou le moteur-générateur 30 soit partiellement défectueux. Si un couple de démarrage sorti par le démarreur 2a et un couple de démarrage sorti par le moteur-générateur 30 ne sont pas suffisamment élevés pour démarrer le moteur par le démarreur 2a ou le moteur-générateur 30 seul, les deux peuvent être simultanément utilisés pour démarrer le moteur à combustion.

Alors que la présente invention a été montrée et décrite en référence aux modes de réalisation préférés précédents, il sera apparent à l'homme de l'art que des changements en forme et en détail peuvent y être effectués sans sortir de la portée de l'invention comme défini dans les revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS 1. Dispositif de démarrage pour démarrer un moteur à combustion interne (1), le dispositif de démarrage comprenant : un démarreur (2) ayant un moteur électrique (20) et un embrayage à roue libre (7), l'embrayage à roue libre (7), comprenant un élément d'entraînement relié à un arbre de sortie du moteur électrique (20) et un élément entraîné relié à vilebrequin du moteur à combustion interne (1), l'élément d'entraînement et l'élément entraîné étant couplés l'un à l'autre de sorte qu'un couple de rotation du moteur électrique (20) soit transmis de l'élément d'entraînement vers l'élément entraîné, la transmission de couple de rotation entre l'élément d'entraînement et l'élément entraîné étant interrompu lorsqu'une vitesse de rotation de l'élément entraîné excède une vitesse de séparation d'embrayage prédéterminé ou une vitesse de rotation de l'élément d'entraînement ; et un moyen de commande (5) pour mettre en oeuvre automatiquement le démarreur (2) pour démarrer le moteur lorsque des conditions de démarrage prédéterminées existent, le dispositif de démarrage étant caractérisé en ce que : le dispositif de démarrage comprend en outre un moyen pour tester le fonctionnement du démarreur (2) en effectuant un essai de fonctionnement du démarreur (2) pendant une période pendant laquelle le moteur à combustion interne (1) est en fonctionnement, et un moyen pour empêcher le fonctionnement du moteur pour démarrer automatiquement le moteur à combustion interne (1) lorsque des défauts sont trouvés dans le démarreur (2) dans l'essai de fonctionnement.

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2. Dispositif de démarrage selon la revendication 1, dans lequel le moyen de test effectue l'essai de fonctionnement pendant un période prédéterminée après que le moteur soit pleinement démarré en activant un contacteur d'allumage.
3. Dispositif de démarrage pour démarrer un moteur à combustion interne (1), le dispositif de démarrage comprenant : un démarreur (2) ayant un moteur électrique (20) et un embrayage à roue libre (7), l'embrayage à roue libre (7) comprenant un élément d'entraînement relié à un arbre de sortie du moteur électrique (20) et un élément entraîné relié à un vilebrequin du moteur à combustion interne (1), l'élément d'entraînement et l'élément entraîné étant couplés l'un à l'autre de sorte qu'un couple de rotation du moteur électrique (20) soit transmis de l'élément d'entraînement à l'élément entraîné, la transmission de couple de rotation entre l'élément d'entraînement et l'élément entraîné étant interrompu lorsqu'une vitesse de rotation de l'élément entraîné excède une vitesse de séparation de couple prédéterminée ou une vitesse de rotation de l'élément d'entraînement ; et un élément de commande pour mettre en oeuvre automatiquement le démarreur (2) pour démarrer le moteur à combustion interne (1) lorsque des conditions de démarrage prédéterminé existent, le dispositif de démarrage étant caractérisé en ce que : le dispositif de démarrage comprend en outre un moyen pour tester le démarreur (2), pendant une période pendant laquelle le démarreur (2) est en fonctionnement, pour détecter si le démarreur (2) est défectueux ou non, et des moyens pour empêcher la mise en oeuvre du démarreur (2), après cela, lorsque le démarreur (2) est défectueux.

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4. Dispositif de démarrage selon la revendication 3, dans lequel le moyen de test effectue le test après que le moteur soit pleinement démarré.
5. Dispositif de démarrage selon l'une quelconque des revendications 1,2 et 4, dans lequel le dispositif de démarrage comporte, en outre, un détecteur pour détecter une vitesse de rotation du moteur, et il est déterminé que le moteur est placé en fonctionnement en étant pleinement démarré lorsque la vitesse de rotation du moteur à combustion interne (1) excède une vitesse prédéterminée.
6. Dispositif de démarrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le moyen de test effectue le test de manière périodique pendant un intervalle prédéterminé.
7. Dispositif de démarrage pour démarrer un moteur à combustion interne (1), le dispositif de démarrage comprenant : un démarreur (2) comportant un moteur électrique (20) et un embrayage à roue libre (7), l'embrayage à roue libre (7) comprenant un élément d'entraînement relié à un arbre de sortie du moteur électrique (20) et un élément entraîné relié à un vilebrequin du moteur à combustion interne (1), l'élément d'entraînement et l'élément entraîné étant couplés l'un à l'autre de sorte qu'un couple de rotation du moteur électrique (20) soit transmis de l'élément d'entraînement à l'élément entraîné, la transmission du couple de rotation entre l'élément d'entraînement et l'élément entraîné étant interrompue lorsqu'une vitesse de rotation de l'élément entraîné excède une vitesse de séparation d'embrayage prédéterminé ou une vitesse de rotation de l'élément d'entraînement ; et un moyen de commande (5) pour mettre en oeuvre automatiquement le démarreur (2) pour démarrer le moteur à combustion

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interne (1) lorsque des conditions de démarrage prédéterminé existent, le dispositif de démarrage étant caractérisé en ce que : le dispositif de démarrage comporte en outre un moyen pour arrêter automatiquement le moteur lorsque des conditions d'arrêt du moteur automatique prédéterminé existent et un moyen pour tester le démarreur (2) pendant une période pendant laquelle le démarreur (2) ou le moteur à combustion interne (1) est en fonctionnement ; et l'arrêt du moteur automatique est empêché lorsque le moyen de test détermine que le démarreur (2) est défectueux.
8. Dispositif de démarrage selon la revendication 7, dans lequel le moyen de test effectue le test dans une période prédéterminée immédiatement avant que le moteur soit automatiquement arrêté.
9. Dispositif de démarrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le test de démarreur (2) par le moyen de test est empêché lorsque la vitesse de rotation du moteur à combustion interne (1) est inférieure à la vitesse de séparation de l'embrayage.
10. Dispositif de démarrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le dispositif de démarrage comporte en outre un détecteur pour détecter la température du moteur à combustion interne (1), et le test du démarreur (2) par le moyen de test est empêché lorsque la température du moteur détecté se situe hors d'une gamme de température prédéterminée.
11. Dispositif de démarrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le moyen de test effectue le test de démarreur (2) sous une condition où

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la vitesse de rotation de l'élément entraîné de l'embrayage à roue libre (7) excède la vitesse de rotation de l'élément d'entraînement de l'embrayage à roue libre (7) et les deux éléments sont découplés l'un de l'autre.
12. Dispositif de démarrage selon la revendication 11 dans lequel, sous une condition où la vitesse de rotation du moteur diminue légèrement, le test de démarreur (2) n'est autorisé que lorsqu'une période dans laquelle le découplage de l'élément d'entraînement et de l'élément entraîné de l'embrayage à roue libre (7) est maintenu est plus long qu'une période requise pour le test du démarreur (2).
13. Dispositif de démarrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel le dispositif de démarrage comporte, en outre, une unité de commande pour commander le courant électrique à délivrer au démarreur (2), et le moyen de test effectue le test de démarreur (2) en délivrant le courant électrique de démarreur (2) qui est plus petit que le courant électrique délivré au démarreur (2) lorsque le démarreur (2) est mis en oeuvre pour démarrer le moteur.
14. Dispositif de démarrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel le moyen de test empêche l'arrêt du moteur pendant une période pendant laquelle le test de démarreur (2) est entrain d'être effectué et, par la suite, le démarreur (2) fonctionne par son inertie.
15. Dispositif de démarrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel le dispositif de démarrage comporte, en outre, un détecteur pour détecter le courant délivré au démarreur (2) et le moyen de test détermine que le démarreur (2) est défectueux si le

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courant délivré au démarreur (2) pendant le test de démarreur (2) se situe hors d'une gamme prédéterminée.
16. Dispositif de démarrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, dans lequel le dispositif de démarrage comporte, en outre, un détecteur pour détecter une vitesse de rotation du démarreur (2) et le moyen de test détermine que le démarreur (2) est défectueux si la vitesse de rotation du démarreur (2) pendant le test de démarreur (2) se situe hors d'une gamme prédéterminée.
17. Dispositif de démarrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, dans lequel le dispositif de démarrage comporte, en outre, un second démarreur (2), et le moyen de commande (5) destiné à mettre en oeuvre automatiquement le démarreur (2) choisi l'un parmi le démarreur (2) ou le second démarreur (2) qui est déterminé comme normal par le moyen de test et utilise le démarreur (2) sélectionné, après cela, pour démarrer le moteur à combustion interne (1).
18. Dispositif de démarrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, dans lequel le dispositif de démarrage comporte, en outre, un second démarreur (21,

30), et le moyen de commande (5) destiné à mettre en oeuvre automatiquement le démarreur (2) utilise les deux démarreurs lorsque le moyen de test détermine que les deux démarreurs sont normaux.