FR2887933A1 - Systeme de demarrage de moteur comportant deux demarreurs de type differents - Google Patents

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Abstract

Un système de démarrage de moteur comprend un premier démarreur (2), un second démarreur (3), et un contrôleur (4). Le premier démarreur (2) comprend un premier moteur électrique (8) et un premier arbre de sortie (2a). Le premier arbre de sortie (2a) est constamment relié à un arbre de rotation (5) d'un moteur (1), de sorte que, lorsque le premier démarreur (2) est activé, un couple généré par le premier moteur électrique (8) est transmis à l'arbre de rotation (5) pour démarrer le moteur (1). Le second démarreur (3) comprend un second moteur électrique (14) et un second arbre de sortie (3a). Le second démarreur (3) est configuré de sorte que, lorsque le second démarreur (3) est activé, le second arbre de sortie (3a) est mis en liaison avec l'arbre de rotation (5) et le couple généré par le second moteur électrique (14) est ainsi transmis à l'arbre de rotation (5) pour démarrer le moteur (1). Le contrôleur (4) agit pour commander le démarrage du moteur (1) en activant sélectivement l'un ou l'autre, ou les deux, des premier et second démarreurs (2, 3) selon la situation de démarrage du moteur (1).

Description

SYSTEME DE DEMARRAGE DE MOTEUR COMPORTANT DEUX DEMARREURS DE
TYPE DIFFERENTS
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte d'une manière générale aux démarreurs et aux systèmes de démarrage pour des moteurs.
Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un système de démarrage pour un moteur à combustion interne d'une automobile, lequel comprend à la fois un démarreur du type à engrènement constant et un démarreur du type à "poussée électromagnétique pour engrènement".
2. Description de la technique apparentée
Les démarreurs du type à "poussée électromagnétique pour engrènement" sont largement utilisés comme dispositif de démarrage pour les moteurs d'automobiles. Les démarreurs de ce type sont généralement configurés pour pousser un pignon pour un engrènement avec une couronne d'engrenage d'un moteur par le biais d'une force électromagnétique générée par un commutateur à solénoïde avant un démarrage du moteur et libérer le pignon de l'engrènement avec la couronne d'engrenage après le démarrage du moteur. Cependant, il est difficile pour les démarreurs de ce type de pousser de manière fiable le pignon pour un engrènement avec la couronne d'engrenage lorsque la couronne d'engrenage est en train de tourner. De plus, même s'il est possible de pousser le pignon pour un engrènement avec la couronne d'engrenage lorsque la couronne d'engrenage est en train de tourner, un bruit considérable doit être généré au cours de l'établissement de l'engrènement entre le pignon et la couronne d'engrenage.
Par comparaison, les démarreurs du type à engrènement constant, tels que celui décrit dans la première publication de brevet japonais N 2004-324 448, sont généralement configurés pour comporter un pignon qui est en engrènement constant avec une couronne d'engrenage d'un moteur. En conséquence, il est possible pour les démarreurs de ce type de redémarrer le moteur avant que le moteur ne soit complètement arrêté, en d'autres termes, de redémarrer le moteur même lorsque la couronne d'engrenage est en train de tourner. De plus, comme il n'y a aucun bruit qui soit généré pour l'établissement de l'engrènement entre le pignon et la couronne d'engrenage, il est possible pour les démarreurs de ce type de rester silencieux au cours de l'opération de redémarrage.
En outre, ces dernières années, des systèmes d'arrêt/redémarrage automatique de moteurs pour des automobiles, qui sont également appelés des systèmes à fonctionnement économique, ont été développés dans le but de la préservation de l'environnement et des économies d'énergie. Les systèmes à fonctionnement économique sont généralement configurés pour arrêter automatiquement le moteur lorsque l'automobile effectue un arrêt pour attendre que le feu de signalisation passe au vert ou du fait d'un encombrement de circulation (un tel arrêt est également appelé un arrêt à l'état inactif), et redémarrer le moteur en réponse à une manipulation de redémarrage prédéterminée.
Par exemple, la première publication de brevet japonais N 2000-145 493 décrit un système à fonctionnement économique, dans lequel un moteur électrique-générateur est employé. Cependant, avec ce système à fonctionnement économique, il est nécessaire d'assurer un espace suffisant pour l'installation du moteur électrique-générateur qui présente une grande carcasse de corps. Donc ce système n'est applicable qu'aux automobiles de types spécifiques qui peuvent fournir un tel espace suffisant. De plus, avec ce système à fonctionnement économique, le poids total de l'automobile est augmenté, ce qui résulte donc en une consommation de carburant accrue au cours du roulage. En outre, le moteur électrique-générateur est très onéreux.
La première publication de brevet japonais N 2003-328 907 décrit un autre exemple de système à fonctionnement économique, dans lequel un démarreur du type à courroie est employé.
Cependant, avec ce système à fonctionnement économique, il est nécessaire d'agencer le démarreur du type à courroie du côté poulies du moteur, là où de nombreux accessoires du moteur ont déjà été agencés de manière dense. En outre, avec le récent développement de la diversification des systèmes d'automobiles et la miniaturisation et les économies de poids des moteurs, il est difficile d'agencer, pour tous les types d'automobiles et de moteurs, le démarreur du type à courroie dans l'espace limité du côté poulie du moteur. En outre, dans certains cas, il peut être nécessaire de changer tout l'agencement des poulies autour du moteur du fait de l'emploi du démarreur du type à courroie.
En outre, il est généralement requis qu'un dispositif de démarrage employé dans un système à fonctionnement économique soit capable de redémarrer rapidement le moteur après un arrêt à l'état inactif, de manière à ne pas provoquer d'inconfort pour les passagers. Pour satisfaire une telle exigence, il est nécessaire d'établir les rapports de réduction ou les rapports de poulies entre le dispositif de démarrage et le moteur sur la base du couple requis pour redémarrer rapidement le moteur après un arrêt à l'état inactif, de manière à permettre que le dispositif de démarrage fonctionne à une puissance de crête et empêcher ainsi que le dispositif de démarrage ne devienne trop important. Cependant, les rapports de réduction ou de poulies étant établis sur la base du couple requis pour redémarrer rapidement le moteur après un arrêt à l'état inactif, il peut être impossible pour le dispositif de démarrage de démarrer le moteur lorsque le couple requis pour démarrer le moteur est élevé, par exemple dans une situation de démarrage à froid du moteur, du fait d'une insuffisance de puissance.
RESUME DE L'INVENTION La présente invention a été réalisée au vu des circonstances décrites ci-dessus.
C'est en conséquence un but de la présente invention de procurer un système de démarrage de moteur qui peut démarrer rapidement un moteur lorsque le couple requis pour démarrer le moteur est faible sans générer aucun bruit, tout en étant capable de démarrer de manière fiable le moteur lorsque le couple requis pour démarrer le moteur est élevé.
C'est un autre but de la présente invention de procurer un système de démarrage de moteur qui présente une grande souplesse 30 pour l'installation et un faible coût.
Conformément à la présente invention, un système de démarrage de moteur est procuré, lequel comprend un premier démarreur, un second démarreur, et un contrôleur.
Le premier démarreur comprend un premier moteur électrique et un premier arbre de sortie. Le premier arbre de sortie est constamment relié à un arbre de rotation d'un moteur, de sorte que, lorsque le premier démarreur est activé, le couple généré par le premier moteur électrique est transmis à l'arbre de rotation du moteur par l'intermédiaire du premier arbre de sortie pour démarrer le moteur.
Le second démarreur comprend un second moteur électrique et un second arbre de sortie. Le second démarreur est configuré de sorte que lorsque le second démarreur est activé, le second arbre de sortie est mis en liaison avec l'arbre de rotation du moteur et le couple généré par le second moteur électrique est ainsi transmis à l'arbre de rotation du moteur par l'intermédiaire du second arbre de sortie pour démarrer le moteur.
Le contrôleur agit pour commander le démarrage du moteur en activant sélectivement l'un ou l'autre ou les deux des premier et second démarreurs selon la situation de démarrage du moteur.
Avec la configuration ci-dessus, il est possible pour le système de démarrage du moteur de procurer le couple requis pour démarrer le moteur dans une vaste plage, et démarrer ainsi de manière fiable le moteur dans diverses situations de démarrage du moteur.
En outre, lorsque le couple requis pour démarrer le moteur est faible, il est possible pour le système de démarrage du moteur de démarrer rapidement le moteur en n'activant que le premier démarreur, puisque le premier arbre de sortie est constamment relié à l'arbre de rotation du moteur. De plus, il est possible pour le système de démarrage du moteur de rester silencieux au cours de l'opération de démarrage, puisqu'il n'y a aucun bruit qui soit généré pour l'établissement de la liaison entre le premier arbre de sortie et l'arbre de rotation du moteur. En outre, le second démarreur n'impose aucune charge sur le premier démarreur, puisque le second arbre de sortie n'est pas relié à l'arbre de rotation du moteur. Par ailleurs, lorsque le couple requis pour démarrer le moteur est élevé, il est possible que le système de démarrage du moteur démarre de manière fiable le moteur en activant au moins le second démarreur.
En outre, le système de démarrage du moteur présente une taille plus petite, et est moins onéreux par comparaison à un moteur électriquegénérateur tel que décrit dans la première publication de brevet japonais N 2000-145 493. De plus, le système de démarrage du moteur peut présenter plus de souplesse pour l'installation par comparaison à un démarreur du type à courroie tel que décrit dans la première publication de brevet japonais N 2003-328 907.
De préférence, dans le système de démarrage du moteur, un premier rapport de réduction de vitesse, qui représente un rapport de vitesse de rotation du premier moteur électrique par rapport à l'arbre de rotation du moteur, est inférieur à un second rapport de réduction de vitesse qui représente un rapport de vitesse de rotation du second moteur électrique par rapport à l'arbre de rotation du moteur.
De façon davantage préférée, le premier rapport de réduction de vitesse se trouve dans la plage de 15 à 30, et le second rapport de réduction de vitesse est supérieur ou égal à 35.
Conformément à une autre mise en oeuvre de la présente invention, le premier démarreur comprend en outre un premier pignon, qui est monté sur le premier arbre de sortie et est en engrènement constant avec une couronne d'engrenage, qui est montée sur l'arbre de rotation du moteur, et le second démarreur comprend en outre un second pignon, qui est monté sur le second arbre de sortie, et peut s'engrener avec la couronne d'engrenage, et un actionneur qui est configuré pour amener le second pignon à engrener avec la couronne d'engrenage lorsque le second démarreur est activé.
En outre, l'actionneur du second démarreur peut être configuré avec un commutateur à solénoïde et un levier de décalage.
De préférence, le premier démarreur comprend en outre un premier embrayage unidirectionnel qui est prévu entre le premier moteur électrique et le premier pignon afin de transmettre le couple généré par le premier moteur électrique au premier pignon et empêcher toute transmission de couple antagoniste du premier pignon au premier moteur électrique.
Il est également préférable que le second démarreur comprenne en outre un second embrayage unidirectionnel qui est prévu entre le second moteur électrique et le second pignon pour transmettre le couple généré par le second moteur électrique au second pignon et empêcher toute transmission de couple antagoniste du second pignon au second moteur électrique.
Conformément à un mode de réalisation de la présente invention, le système de démarrage du moteur est conçu pour démarrer un moteur d'une automobile.
Lorsqu'il est requis de redémarrer le moteur après un arrêt à l'état inactif du moteur, le contrôleur n'active que le premier démarreur pour redémarrer le moteur.
Lorsqu'un commutateur d'allumage de l'automobile passe de l'état ouvert à l'état fermé, le contrôleur n'active que le second démarreur pour démarrer le moteur. Le contrôleur peut activer à la fois les premier et second démarreurs pour démarrer le moteur lorsque le commutateur d'allumage de l'automobile passe de l'état ouvert à l'état fermé.
Conformément à un autre mode de réalisation de l'invention, le contrôleur est configuré pour déterminer tout d'abord un couple requis pour démarrer le moteur et activer ensuite l'un ou l'autre, ou les deux, des premier et second démarreurs sur la base du couple déterminé.
Lorsque le couple déterminé est inférieur à une première valeur de référence, le contrôleur n'active que le premier démarreur pour démarrer le moteur.
Lorsque le couple déterminé est supérieur ou égal à la première valeur de référence et inférieur à une seconde valeur de référence, le contrôleur n'active que le second démarreur pour démarrer le moteur.
Lorsque le couple déterminé est supérieur ou égal à la seconde valeur de référence, le contrôleur active à la fois les premier et second démarreurs pour démarrer le moteur.
Dans le système de démarrage du moteur, le premier moteur électrique peut avoir une puissance nominale inférieure à celle du second moteur électrique.
De préférence, le système de démarrage du moteur est installé sur le moteur de sorte que, lorsque l'on observe selon une direction axiale de l'arbre de rotation du moteur, les premier et second démarreurs soient respectivement positionnés des deux côtés d'une ligne médiane du moteur qui passe par un centre de l'arbre de rotation du moteur.
De manière davantage préférée, le système de démarrage du moteur est installé sur le moteur de sorte que, lorsque l'on observe selon la direction axiale de l'arbre de rotation du moteur, les premier et second démarreurs soient positionnés symétriquement par rapport à la ligne médiane du moteur qui passe par le centre de l'arbre de rotation du moteur.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera plus complètement comprise d'après la description détaillée donnée ci-après et d'après les dessins annexés des modes de réalisation préférés de l'invention qui, cependant, ne doivent pas être compris comme limitant l'invention aux modes de réalisation spécifiques, mais n'ont pour but que l'explication et la compréhension.
Dans les dessins annexés.
La figure 1 est une vue simplifiée représentant la 10 configuration globale d'un système de démarrage de moteur conforme à un mode de réalisation de l'invention, et La figure 2 est une vue simplifiée illustrant l'installation du système de démarrage du moteur de la figure 1 sur un moteur. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES Les modes de réalisation préférés de la présente invention seront décrits ci-après en faisant référence aux figures 1 et 2. [Premier mode de réalisation] La figure 1 représente la configuration globale d'un système de démarrage de moteur S1 conforme à un mode de réalisation de l'invention, qui est conçu pour démarrer un moteur à combustion interne 1 d'une automobile.
Comme indiqué sur la figure 1, le système de démarrage de moteur S1 comporte un premier démarreur 2, un second démarreur 3, et une unité de commande électronique (ECU) 4.
Le premier démarreur 2 est du type à engrènement constant. Le premier démarreur 2 comprend principalement un arbre de sortie 2a, un pignon 7, un moteur électrique 8, un réducteur de vitesse 9, un embrayage 10, et un relais il.
Le pignon 7 est monté sur l'arbre de sortie 2a et est en 30 engrènement constant avec une couronne d'engrenage 6 qui est montée sur un arbre de rotation 5 du moteur 1.
Le moteur électrique 8, qui peut être un moteur ordinaire à courant continu, est configuré pour fournir en sortie un couple par l'intermédiaire d'un arbre d'armature 8a de celui-ci, lorsqu'une puissance électrique est fournie à celui-ci depuis une batterie 12.
Le réducteur de vitesse 9, qui peut être d'un type à train planétaire, est relié entre le moteur électrique 8 et l'embrayage 10 pour transmettre le couple fourni en sortie de l'arbre d'armature 8a du moteur électrique 8 au pignon 7, tout en transformant une rotation à vitesse plus élevée de l'arbre d'armature 8a en une rotation à vitesse plus basse du pignon 7.
L'embrayage 10 est relié entre le réducteur de vitesse 9 et le pignon 7. L'embrayage 10 est un embrayage unidirectionnel tel qu'il peut transmettre le couple fourni en sortie de l'arbre d'armature 8a du moteur électrique 8 au pignon 7, tout en étant capable d'empêcher toute transmission de couple antagoniste du pignon 7 à l'arbre d'armature 8a.
Le relais 11 est électriquement relié entre le moteur électrique 8 et la batterie 12, de sorte que l'unité ECU 4 peut commander l'alimentation en puissance électrique de la batterie 2 au moteur électrique 8 par l'intermédiaire de la commande du fonctionnement tout ou rien du relais 11.
Par ailleurs, le second démarreur 3 est du type poussée électromagnétique pour engrener. Le second démarreur 3 comprend principalement un arbre de sortie 3a, un pignon 13, un moteur électrique 14, un réducteur de vitesse 15, un embrayage 16, un levier de décalage 17, et un commutateur à solénoïde 18.
Le pignon 13 est monté sur l'arbre de sortie 3a et peut s'engrener avec la couronne d'engrenage 6 montée sur l'arbre de rotation 5 du moteur 1.
Le moteur électrique 14, qui peut être identique au moteur électrique 8 du premier démarreur 2, est configuré pour fournir en sortie un couple par l'intermédiaire de son arbre d'armature 14a lorsqu'une puissance électrique est fournie à celui-ci à partir de la batterie 12.
Le réducteur de vitesse 15, qui peut être du type à train planétaire, est relié entre le moteur électrique 14 et l'embrayage 16 pour transmettre le couple fourni en sortie de l'arbre d'armature 14a du moteur électrique 14 au pignon 13, tout en transformant une rotation à vitesse plus élevée de l'arbre d'armature 14a en une rotation à vitesse plus faible du pignon 13.
L'embrayage 16 est relié entre le réducteur de vitesse 15 et le pignon 13. L'embrayage 16 est un embrayage unidirectionnel tel qu'il peut transmettre le couple fourni en sortie de l'arbre d'armature 14a du moteur électrique 14 au pignon 13, tout en étant capable d'empêcher toute transmission de couple antagoniste du pignon 13 à l'arbre d'armature 14a.
Le commutateur à solénoïde 18 comprend un solénoïde, un noyau-plongeur, un ensemble de contacts principaux et un ressort de rappel, tous n'étant pas représentés sur la figure 1. Le solénoïde est configuré pour former un électroaimant lorsqu'il reçoit une alimentation électrique de la batterie 12 sous la commande de l'unité ECU 4. Cet électroaimant attire le noyau-plongeur pour le déplacer afin de fermer les contacts principaux qui sont disposés entre le moteur électrique 14 et la batterie 12, en fournissant ainsi une alimentation électrique au moteur 14. Le ressort de rappel ramène le noyau-plongeur à sa position initiale lorsque la fourniture de l'alimentation électrique à l'électroaimant est arrêtée.
Le levier de décalage 17 comporte une première extrémité reliée au noyauplongeur du commutateur à solénoïde 18 et l'autre extrémité reliée à l'embrayage 16, de sorte que le déplacement du noyau-plongeur est transmis à l'embrayage 16 et au pignon 13 par l'intermédiaire du levier de décalage 17. Plus particulièrement, lorsque le noyau-plongeur se déplace vers la droite sur la figure 1 pour fermer les contacts principaux, l'embrayage 16 et le pignon 13 sont poussés par le levier de décalage 17 pour se déplacer vers la gauche sur la figure 1, en amenant ainsi le pignon 13 en engrènement avec la couronne d'engrenage 6. Au contraire, lorsque le noyau-plongeur se déplace vers la gauche sur la figure 1, pour ouvrir les contacts principaux, l'embrayage 16 et le pignon 13 sont tirés par le levier de décalage 17 pour se déplacer vers la droite sur la figure 1, en libérant ainsi le pignon 13 de l'engrènement avec la couronne d'engrenage 6.
Dans le présent mode de réalisation, le moteur électrique 8 du premier démarreur 2 et le moteur électrique 14 du second démarreur 3 sont identiques l'un à l'autre et présentent donc les mêmes caractéristiques de performances. Cependant, un premier rapport de réduction de vitesse, qui représente un rapport de vitesse de rotation de l'arbre d'armature 8a du moteur électrique 8 par rapport à la couronne d'engrenage 6, est établi pour être inférieur à un second rapport de réduction de vitesse qui représente un rapport de vitesse de rotation de l'arbre d'armature 14a du moteur électrique 14 par rapport à la couronne d'engrenage 6.
Plus particulièrement, le premier rapport de réduction de vitesse peut être calculé par R9 x Nt6/Nt7, où R9 est le rapport de réduction de vitesse du réducteur de vitesse 9, Nt6 est le nombre de dents sur la couronne d'engrenage 6, et Nt7 est le nombre de dents sur le pignon 7. Le premier rapport de réduction de vitesse est établi pour être dans la plage de 15 à 30, de manière à permettre que le moteur électrique 8 du premier démarreur 2 fonctionne à une puissance maximale lorsque le couple requis pour démarrer le moteur 1 est faible, par exemple dans le cas du redémarrage du moteur 1 après un arrêt à l'état inactif.
Par ailleurs, le second rapport de réduction de vitesse peut être calculé par R15 x Nt6/Ntl3, où R15 est le rapport de réduction de vitesse du réducteur de vitesse 15 et Nt13 est le nombre de dents sur le pignon 13. Le second rapport de réduction de vitesse est établi pour être supérieur ou égal à 35, de manière à permettre que le moteur électrique 14 du second démarreur 3 fonctionne à une puissance maximale lorsque le couple requis pour démarrer le moteur 1 est élevé, par exemple dans une situation de démarrage à froid du moteur 1.
L'unité ECU 4 est configurée pour commander le démarrage du moteur 1 en activant sélectivement l'un ou l'autre ou les deux des premier et second démarreurs 2 et 3 sur la base du couple requis pour démarrer le moteur 1.
Plus particulièrement, dans le présent mode de réalisation, l'unité ECU 4 détermine tout d'abord le couple requis pour démarrer le moteur 1 sur la base d'un signal de température d'eau de refroidissement et d'un signal de température d'huile qui sont respectivement procurés par un capteur de température d'eau de refroidissement (non représenté) et un capteur de température d'huile (non représenté). Lorsque le couple déterminé est inférieur à une première valeur de référence, comme dans le cas du redémarrage du moteur 1 après un arrêt à l'état inactif, l'unité ECU 4 n'active que le premier démarreur 2 pour démarrer le moteur 1. Sinon, lorsque le couple déterminé est supérieur ou égal à la première valeur de référence mais inférieur à une seconde valeur de référence, l'unité ECU 4 n'active que le second démarreur 3 pour démarrer le moteur 1. En outre, lorsque le couple déterminé est supérieur ou égal à la seconde valeur de référence, par exemple dans une situation de démarrage à froid où la température ambiante est très basse et donc le frottement du moteur est très élevé et dans une situation de démarrage à chaud où la température d'huile est très élevée, et donc la résistance est très élevée, l'unité ECU 4 active à la fois les premier et second démarreurs 2 et 3 pour démarrer le moteur 1.
Après avoir décrit la configuration globale du système de démarrage de moteur S1, son fonctionnement sera décrit ci-après.
Comme décrit ci-dessus, l'unité ECU 4 détermine tout d'abord le couple requis pour démarrer le moteur. Puis, selon le couple déterminé, le fonctionnement passe à l'une des étapes suivantes A et B. A) Lorsque le couple déterminé est inférieur à la première valeur de référence, l'unité ECU 4 n'active que le premier 15 démarreur 2 pour démarrer le moteur.
Plus particulièrement, l'unité ECU 4 ferme le relais 11, de sorte qu'une puissance électrique est fournie depuis la batterie 12 au moteur électrique 8 pour générer un couple. Le couple fourni en sortie de l'arbre d'armature 8a du moteur électrique 8 est ensuite transmis au pignon 7 par l'intermédiaire du réducteur de vitesse 9 et de l'embrayage 10. Comme le pignon est en engrènement constant avec la couronne d'engrenage 6, le couple est ensuite transmis à la couronne d'engrenage 6, en démarrant en conséquence le moteur 1.
Dans ce cas, comme le pignon 13 du second démarreur 3 n'est pas en engrènement avec la couronne d'engrenage 6, il n'y a aucune transmission de couple de la couronne d'engrenage 6 au pignon 13. En d'autres termes, le second démarreur 3 n'impose aucune charge sur le premier démarreur 2.
B) Lorsque le couple déterminé est supérieur ou égal à la première valeur de référence mais inférieur à la seconde valeur de référence, l'unité ECU 4 n'active que le second démarreur 3 pour démarrer le moteur 1.
Plus particulièrement, l'unité ECU 4 ferme un commutateur (non représenté) qui est électriquement relié entre le solénoïde du commutateur à solénoïde 18 et la batterie 12, de sorte que la puissance électrique est fournie depuis la batterie 12 au solénoïde pour former l'électroaimant. L'électroaimant attire le noyau-plongeur du commutateur à solénoïde 18 afin de le déplacer pour fermer les contacts principaux, en fournissant ainsi la puissance électrique de la batterie 12 au moteur électrique 14. En même temps, avec le déplacement du noyau-plongeur, le pignon 13 est amené en engrènement avec la couronne d'engrenage 6. En conséquence, le couple fourni en sortie depuis l'arbre d'armature 14a du moteur électrique 14 est transmis à la couronne d'engrenage 6 par l'intermédiaire du pignon 13, en démarrant ainsi le moteur 1.
Dans ce cas, comme le pignon 7 du premier démarreur 2 est en engrènement constant avec la couronne d'engrenage 6, le pignon 7 tourne en même temps que la couronne d'engrenage 6. En d'autres termes, il existe une transmission de couple de la couronne d'engrenage 6 au pignon 7. Cependant, comme l'embrayage unidirectionnel est prévu entre le pignon 7 et le réducteur de vitesse 9, il n'existe aucune autre transmission de couple du pignon 7 au réducteur de vitesse 9. En conséquence, le couple transmis depuis la couronne d'engrenage 6 au pignon 7 est très faible. En d'autres termes, le premier démarreur 2 n'impose sur le second démarreur 3 qu'une très faible charge qui peut à peine influencer l'action de démarrage.
C) Lorsque le couple déterminé est supérieur ou égal à la seconde valeur de référence, l'unité ECU 4 active à la fois les premier et second démarreurs 2 et 3 pour démarrer le moteur 1.
Plus particulièrement, l'unité ECU 4 ferme à la fois le relais 11 du premier démarreur 2 et le commutateur prévu entre le solénoïde du commutateur à solénoïde 18 du second démarreur 3 et la batterie 12, de sorte que la puissance électrique est fournie à la fois au moteur électrique 8 et au solénoïde du commutateur à solénoïde 18. L'alimentation en énergie électrique vers le solénoïde du commutateur à solénoïde 18 amène en outre le moteur électrique 14 à recevoir la puissance électrique et le pignon 13 à être mis en engrènement avec la couronne d'engrenage 6. En conséquence, les deux couples fournis en sortie des moteurs électriques 8 et 14 sont transmis à la couronne d'engrenage 6 respectivement par l'intermédiaire des pignons 7 et 13, en démarrant ainsi le moteur 1.
Le système de démarrage de moteur Si décrit ci-dessus conforme au présent mode de réalisation présente les avantages suivants.
Dans le système de démarrage de moteur S1, sont prévus deux 40 démarreurs de types différents. Le premier démarreur 2 est du type à engrènement constant et le second démarreur 3 est du type à poussée électromagnétiquepour engrener. L'unité ECU 4 commande le démarrage du moteur 1 en activant sélectivement l'un ou l'autre ou les deux des premier et second démarreurs 2 et 3 sur la base du couple requis pour démarrer le moteur 1.
Avec une telle configuration, il est possible que le système de démarrage de moteur S1 procure le couple requis pour démarrer le moteur 1 dans une vaste plage, et démarrer en conséquence de manière fiable le moteur 1 dans diverses conditions de démarrage du moteur 1.
En outre, comme le premier démarreur 2 est du type à engrènement constant, il est possible que le système de démarrage de moteur S1 redémarre rapidement le moteur 1 après un arrêt à l'état inactif en activant le premier démarreur 2, même lorsque le moteur 1 n'est pas complètement arrêté et que donc la couronne d'engrenage 6 est encore en train de tourner. De plus, comme il n'y a aucun bruit qui soit généré pour l'établissement de l'engrènement entre le pignon 7 et la couronne d'engrenage 6, il est possible que le système de démarrage de moteur Sl reste silencieux au cours de l'opération de redémarrage. En outre, comme le second démarreur 3 est du type à poussée électromagnétique pour engrener, il n'impose aucune charge sur le premier démarreur 2, lorsque seul le premier démarreur 2 est activé pour démarrer le moteur 1.
Le système de démarrage de moteur S1 présente une taille plus petite et est moins onéreux par comparaison à un moteur électrique-générateur tel que décrit dans la première publication de brevet japonais N 2000-145 493. De plus, comme la couronne d'engrenage 6 peut être montée à une position quelconque sur l'arbre de rotation 5 du moteur 1, le système de démarrage de moteur S1 présente plus de souplesse pour l'installation par comparaison à un démarreur du type à courroie tel que décrit dans la première publication de brevet japonais N 2003-328 907.
Dans le système de démarrage de moteur Si, le premier rapport de réduction de vitesse est établi pour être inférieur au second rapport de réduction de vitesse, de manière à permettre que les deux moteurs électriques 8 et 14 fonctionnent à une puissance maximale.
2887933 14 Plus particulièrement, le premier rapport de réduction de vitesse, qui représente le rapport de vitesse de rotation du moteur électrique 8 du premier démarreur 2 par rapport à la couronne d'engrenage 6, est établi pour se trouver dans la plage de 15 à 30, de sorte que, lorsque le couple requis pour démarrer le moteur 1 est faible et que donc seul le premier démarreur 2 est activé, le moteur électrique 8 puisse fonctionner à une puissance de crête. En conséquence, il devient possible d'assurer la capacité du premier démarreur 2 pour démarrer le moteur 1 tout en minimisant la taille du moteur électrique 8.
Par ailleurs, le second rapport de réduction de vitesse, qui représente le rapport de vitesse de rotation du moteur électrique 14 du second démarreur 3 par rapport à la couronne d'engrenage 6, est établi pour être supérieur ou égal à 35, de sorte que, lorsque le couple requis pour démarrer le moteur 1 est élevé et que donc le second démarreur 3 est activé, le moteur électrique 14 peut fonctionner à une puissance maximale. En conséquence, il devient possible d'assurer la capacité du second démarreur 3 à lancer le moteur 1, tout en minimisant la taille du moteur électrique 14.
Dans le système de démarrage de moteur Si, l'embrayage unidirectionnel 10 est prévu entre le pignon 7 et le moteur électrique 8 du premier démarreur 2.
Avec l'embrayage unidirectionnel 10, il est possible de minimiser la transmission de couple du second démarreur 3 au premier démarreur 2 par l'intermédiaire de la couronne d'engrenage 6 lorsque seul le second démarreur 3 est activé pour démarrer le moteur 1. En conséquence, il devient possible d'assurer la capacité du second démarreur 2 à démarrer le moteur 1 sans augmenter la capacité en puissance et donc le coût du moteur électrique 14 du second démarreur 3.
[Second mode de réalisation] Ce mode de réalisation illustre un fonctionnement du système de démarrage de moteur S1 qui est différent du fonctionnement du 35 même système conforme au premier mode de réalisation.
Comme décrit précédemment, dans le premier mode de réalisation, l'unité ECU 14 est configurée pour déterminer tout d'abord le couple requis pour démarrer le moteur 1 et activer ensuite sélectivement l'un ou l'autre ou les deux des premier et second démarreurs 2 et 3 sur la base du couple déterminé.
Par comparaison, dans le présent mode de réalisation, l'unité ECU 4 est configurée pour activer un ou plusieurs des premier et second démarreurs 2 et 3 sans détermination du couple requis pour démarrer le moteur 1.
Plus particulièrement, lorsqu'il est requis de redémarrer le moteur 1 après un arrêt à l'état inactif, l'unité ECU 4 n'active que le premier démarreur 2 en réponse à une manipulation de redémarrage prédéterminée. Dans ce cas, l'unité ECU 4 interprète la manipulation de redémarrage prédéterminée comme étant que le couple actuellement requis pour démarrer le moteur 1 est faible, d'après le fait que le couple requis pour démarrer le moteur 1 après un arrêt à l'état inactif est généralement faible.
Comme décrit précédemment, dans ce cas, comme le pignon 7 du premier démarreur 2 est en engrènement constant avec la couronne d'engrenage 6, il est possible pour le premier démarreur 2 de redémarrer rapidement le moteur 1 après l'arrêt à l'état inactif. De plus, comme il n'y a aucun bruit qui soit généré pour l'établissement de l'engrènement entre le pignon 7 et la couronne d'engrenage 6, il est possible pour le premier démarreur 2, et donc tout le système de démarrage de moteur S1, de rester silencieux au cours de l'opération de redémarrage.
Par ailleurs, lorsqu'un commutateur d'allumage de l'automobile passe de l'état ouvert à l'état fermé, l'unité ECU 4 n'active que le second démarreur 3. Dans ce cas, l'unité ECU 4 interprète l'opération de fermeture du commutateur d'allumage comme le fait que le couple actuellement requis pour démarrer le moteur 1 est élevé, d'après le fait que le couple requis pour démarrer le moteur 1 en réponse à une opération de fermeture du commutateur d'allumage est généralement élevé.
En général, un tel démarrage du moteur 1 en réponse à une opération de fermeture du commutateur d'allumage, n'est fait qu'une fois au commencement d'un voyage et il n'est pas requis qu'il soit effectué aussi rapidement qu'un redémarrage du moteur 1 après un arrêt à l'état inactif. En conséquence, dans ce cas, il est possible pour le système de démarrage de moteur Si de démarrer de manière fiable le moteur 1 en n'activant que le second démarreur 3.
En outre, l'unité ECU 4 peut également être configurée pour activer à la fois les premier et second démarreurs 2 et 3 en 40 réponse à une opération de fermeture du commutateur d'allumage.
Dans ce cas, le premier démarreur 2 procure une assistance de puissance au second démarreur 3, en démarrant ainsi de manière plus fiable le moteur 1 sans augmenter la capacité de puissance et donc le coût du second démarreur 3.
[Troisième mode de réalisation] Ce mode de réalisation illustre une installation du système de démarrage de moteur S1 sur le moteur 1.
En faisant référence à la figure 2, dans ce mode de réalisation, le système de démarrage de moteur S1 est installé sur le moteur 1 de sorte que, lorsque l'on observe le long de la direction axiale de l'arbre de rotation 5 du moteur 1, les premier et second démarreurs 2 et 3 soient symétriquement positionnés par rapport à une ligne médiane A-A du moteur 1 qui passe par le centre O de l'arbre de rotation 5 du moteur 1.
Dans ce cas, comme les premier et second démarreurs 2 et 3 sont agencés avec un bon équilibre par rapport au moteur 1, il n'y a pas de charge inutile devant être imposée sur le moteur 1. En conséquence, il devient possible de maintenir le moteur 1 stable, en réprimant ainsi efficacement les vibrations du moteur 1.
Bien que les modes de réalisation particuliers ci-dessus de l'invention aient été indiqués et décrits, il sera compris par ceux qui mettront en pratique l'invention et l'homme de l'art que plusieurs modifications, changements et améliorations peuvent être apportés à l'invention sans s'écarter de l'esprit du concept décrit.
Par exemple, dans le premier mode de réalisation, le premier rapport de réduction de vitesse est établi pour être inférieur au second rapport de réduction de vitesse, alors que le moteur électrique 8 du premier démarreur 2 et le moteur électrique 14 du second démarreur 3 présentent la même capacité de puissance (par exemple en termes de puissance nominale), en permettant ainsi que les deux moteurs électriques 8 et 14 fonctionnent à une puissance maximale.
Cependant, le moteur électrique 8 du premier démarreur 2 peut présenter une capacité de puissance inférieure à celle du moteur électrique 14 du second démarreur 2, alors que les premier et second rapports de réduction de vitesse sont établis pour être égaux l'un à l'autre, en leur permettant ainsi de fonctionner à une puissance maximale.
De plus, dans le troisième mode de réalisation, le système de démarrage de moteur S1 est installé sur le moteur 1, les premier et second démarreurs 2 et 3 étant positionnés symétriquement par rapport à la ligne médiane A-A du moteur 1.
Cependant, le système de démarrage de moteur S1 peut également être installé sur le moteur 1 de sorte que, lorsque l'on observe selon la direction axiale de l'arbre de rotation 5 du moteur 1, les premier et second démarreurs 2 et 3 soient respectivement positionnés des deux côtés de la ligne médiane A- A du moteur 1 sans symétrie par rapport à la ligne centrale A-A.
De tels modifications, changements, et améliorations sont possibles en restant dans la portée des revendications annexées.

Claims (18)

REVENDICATIONS
1. Système de démarrage de moteur comprenant: un premier démarreur (2) comprenant un premier moteur électrique (8) et un premier arbre de sortie (2a), le premier arbre de sortie (2a) étant constamment relié à un arbre de rotation (5) d'un moteur (1), de sorte que, lorsque le premier démarreur (2) est activé, un couple généré par le premier moteur électrique (8) est transmis à l'arbre de rotation (5) du moteur (1) par l'intermédiaire du premier arbre de sortie (2a) pour démarrer le moteur (1), en liaison avec l'arbre de rotation (5) du moteur (1) et un démarreur (3) comprenant un second moteur et un second arbre de sortie (3a), le second (3) étant configuré de sorte que, lorsque le second (3) est activé, le second arbre de sortie (3a) est mis un second électrique (14) démarreur démarreur couple généré par le transmis à l'arbre second moteur électrique (14) est ainsi de rotation (5) du moteur (1) par l'intermédiaire du moteur (1), et un contrôleur second arbre de sortie (3a) pour démarrer le (4) agissant pour commander le démarrage du moteur (1) en activant sélectivement l'un ou l'autre ou les deux des premier et second démarreurs (2, 3) selon la situation de démarrage du moteur (1).
2. Système de démarrage de moteur selon la revendication 1, dans lequel un premier rapport de réduction de vitesse, qui représente un rapport de vitesse de rotation du premier moteur électrique (8) par rapport à l'arbre de rotation (5) du moteur (1), est inférieur à un second rapport de réduction de vitesse qui représente un rapport de vitesse de rotation du second moteur électrique (14) par rapport à l'arbre de rotation (5) du moteur (1).
3. Système de démarrage de moteur selon la revendication 2, dans lequel le premier rapport de réduction de vitesse se trouve dans une plage de 15 à 30, et le second rapport de réduction de vitesse est supérieur ou égal à 35.
4. Système de démarrage de moteur selon la revendication 1, dans lequel le premier démarreur (2) comprend en outre un premier pignon (7), qui est monté sur le premier arbre de sortie (2a) et est en 5 entraînement constant avec une couronne d'engrenage (6) qui est montée sur l'arbre de rotation (5) du moteur (1), et le second démarreur (3) comprend en outre un second pignon (13), qui est monté sur le second arbre de sortie (3a) et peut s'engrener avec la couronne d'engrenage (6), et un actionneur qui est configuré pour amener le second pignon (13) à s'engrener avec la couronne d'engrenage (6) lorsque le second démarreur (3) est activé.
5. Système de démarrage de moteur selon la revendication 4, 15 dans lequel l'actionneur du second démarreur est configuré avec un commutateur à solénoïde (18) et un levier de décalage (17).
6. Système de démarrage de moteur selon la revendication 4, dans lequel le premier démarreur (2) comprend en outre un premier embrayage unidirectionnel (10) qui est prévu entre le premier moteur électrique (8) et le premier pignon (7) pour transmettre le couple généré par le moteur électrique (8) au premier pignon (7) et empêcher toute transmission de couple antagoniste du premier pignon (7) au premier moteur électrique (8).
7. Système de démarrage de moteur selon la revendication 4, dans lequel le second démarreur (3) comprend en outre un second embrayage unidirectionnel (16) qui est prévu entre le second moteur électrique (14) et le second pignon (13) pour transmettre le couple généré par le second moteur électrique (14) au second pignon (13) et empêcher toute transmission de couple antagoniste du second pignon (13) au second moteur électrique (14).
8. Système de démarrage de moteur selon la revendication 1, dans lequel le moteur (1) est à utiliser dans une automobile.
9. Système de démarrage de moteur selon la revendication 8, dans lequel, lorsqu'il est requis de redémarrer le moteur (1) après un arrêt à l'état inactif du moteur (1), le contrôleur (4) 2887933 20 n'active que le premier démarreur (2) pour démarrer le moteur (1).
10. Système de démarrage de moteur selon la revendication 8, dans lequel, lorsqu'un commutateur d'allumage de l'automobile est passé de l'état ouvert à l'état fermé, le contrôleur (4) n'active que le second démarreur (2) pour démarrer le moteur (1).
11. Système de démarrage de moteur selon la revendication 8, dans lequel, lorsqu'un commutateur d'allumage d'une automobile est passé de l'état ouvert à l'état fermé, le contrôleur (4) active à la fois les premier et second démarreurs (2, 3) pour démarrer le moteur (1).
12. Système de démarrage de moteur selon la revendication 1, dans lequel le contrôleur (4) est configuré pour déterminer tout d'abord un couple requis pour démarrer le moteur (1) et activer ensuite l'un ou l'autre ou les deux des premier et second démarreurs (2, 3) sur la base du couple déterminé.
13. Système de démarrage de moteur selon la revendication 12, dans lequel, lorsque le couple déterminé est inférieur à une première valeur de référence, le contrôleur (4) n'active que le premier démarreur (2) pour démarrer le moteur (1).
14. Système de démarrage de moteur selon la revendication 13, dans lequel, lorsque le couple déterminé est supérieur ou égal à la première valeur de référence et inférieur à une seconde valeur de référence, le contrôleur (4) n'active que le second démarreur (3) pour démarrer le moteur (1).
15. Système de démarrage de moteur selon la revendication 14, dans lequel, lorsque le couple déterminé est supérieur ou égal à la seconde valeur de référence, le contrôleur (4) active à la fois les premier et second démarreurs (2, 3) pour démarrer le moteur (1).
16. Système de démarrage de moteur selon la revendication 1, dans lequel le premier moteur électrique (8) a une puissance nominale inférieure à celle du second moteur électrique (14).
17. Système de démarrage de moteur selon la revendication 1, dans lequel le système de démarrage de moteur est installé sur le moteur (1) de sorte que, lorsque l'on observe selon une direction axiale de l'arbre de rotation (5) du moteur (1), les premier et second démarreurs (2, 3) soient respectivement positionnés des deux côtés d'une ligne médiane du moteur (1) qui passe par un centre de l'arbre de rotation (5) du moteur (1).
18. Système de démarrage de moteur selon la revendication 17, dans lequel le système de démarrage de moteur est installé sur le moteur (1) de sorte que, lorsque l'on observe selon la direction axiale de l'arbre de rotation (5) du moteur ()1, les premier et second démarreurs (2, 3) soient positionnés symétriquement par rapport à la ligne médiane du moteur (1) qui passe par le centre de l'arbre de rotation (5) du moteur (1).
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