FR2971556A1 - Circuit et procede d'alimentation electrique du demarreur d'un moteur thermique - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un circuit d'alimentation électrique du démarreur d'un moteur thermique, le démarreur comportant un pignon (10) destiné à être engrené avec la couronne du volant moteur dudit moteur thermique et un moteur électrique (11) dont le rotor est relié audit pignon, ledit circuit comportant une source d'énergie électrique (14) destinée à alimenter ledit moteur électrique en commandant un contacteur (15), Selon l'invention, le circuit comporte des moyens (18) pour diminuer la puissance d'alimentation électrique dudit moteur électrique. L'invention concerne aussi un procédé qui est caractérisé en ce qu'on modifie la puissance d'alimentation du démarreur en fonction du régime démarreur (rpm) que l'on souhaite atteindre.

Description

CIRCUIT ET PROCEDE D'ALIMENTATION ELECTRIQUE DU DEMARREUR D'UN MOTEUR THERMIQUE La présente invention concerne un circuit et un procédé d"alimentation électrique du démarreur d'un moteur thermique.
Un démarreur de moteur thermique comporte un pignon destiné à être engrené avec les dents de la couronne du volant moteur du moteur thermique. Ce pignon est généralement fixé à l'extrémité du rotor d'un moteur électrique lequel peut être alimenté en puissance électrique en le connectant à une source d'énergie électrique, typiquement une batterie.
L'engrenage du pignon avec la couronne du volant moteur est généralement effectué lorsque les vitesses linéaires des dents du pignon et des dents de la couronne sont identiques. Pour les moteurs classiques, on ne redémarre le moteur que lorsqu'il est à l'arrêt complet; il n'y a donc pas de difficulté pour engager le pignon démarreur. Cependant, pour diverses applications, il peut être nécessaire de redémarrer le moteur thermique lorsqu'il n'est pas complètement arrêté. Ce besoin se rencontre par exemple pour les moteurs thermiques munis d'un système d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur (système appelé S&S). En effet, lorsque le moteur est en cours d'arrêt (donc non complètement à l'arrêt) et si le conducteur souhaite redémarrer, il faudrait attendre que le moteur soit complètement arrêté, ce qui implique un temps souvent trop long pour pouvoir remettre en marche le moteur. Une solution pour éviter cet inconvénient consiste à redémarrer le moteur thermique à l'aide d'un alternateur réversible. Cependant cette 25 solution est relativement onéreuse. Une autre solution consiste à piloter le régime démarreur et repérer l'instant où le régime démarreur est sensiblement identique au régime moteur et de coupler le pignon du démarreur et la couronne du volant moteur à cet instant. Cependant, lorsque la tension de la batterie est appliquée au 30 moteur électrique du démarreur, celui-ci démarre rapidement, avec une forte accélération, si bien qu'il est difficile de contrôler l'instant où le régime démarreur et le régime du moteur thermique sont égaux, ce qui rend un peu hasardeux l'engagement du pignon. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient. De façon plus précise l'invention concerne un circuit d'alimentation électrique du démarreur d'un moteur thermique, le démarreur comportant un pignon destiné à être engrené avec la couronne du volant moteur dudit moteur thermique et un moteur électrique dont le rotor est relié audit pignon, ledit circuit comportant une source d'énergie électrique (par exemple une batterie) destinée à alimenter ledit moteur électrique en commandant un contacteur. Selon l'invention, le circuit comporte des moyens pour faire varier la puissance d'alimentation électrique du moteur électrique. Lesdits moyens peuvent comporter au moins une résistance électrique et des moyens pour connecter en série ladite résistance entre ladite source d'énergie et ledit moteur électrique. Lesdits moyens pour connecter en série ladite résistance peuvent comporter un solénoïde pouvant actionner un commutateur Ledit contacteur peut comporter un solénoïde d'alimentation électrique du moteur électrique permettant d'actionner un interrupteur. Lesdits moyens pour diminuer la puissance d'alimentation électrique du moteur électrique et ledit contacteur peuvent être commandés par un calculateur, par exemple le calculateur du contrôle moteur. L'invention concerne également un procédé d'alimentation électrique du démarreur d'un moteur thermique, le démarreur comportant un pignon pouvant être mis en rotation par un moteur électrique lequel peut être alimenté à l'aide d'une batterie. Selon ce procédé, on modifie la puissance d'alimentation du moteur électrique en fonction du régime démarreur que l'on souhaite atteindre. De préférence: - lorsque ledit régime démarreur que l'on souhaite atteindre est inférieur à une valeur prédéterminée, la puissance d'alimentation du moteur 30 électrique du démarreur est diminuée, et - lorsque ledit régime est supérieur à ladite valeur prédéterminée, ledit moteur électrique du démarreur est alimenté à pleine puissance.
Lorsque le régime démarreur à atteindre est inférieur à une valeur prédéterminée, le moteur électrique du démarreur est alimenté à travers une résistance électrique placée entre le démarreur et la source d'alimentation électrique du démarreur et, lorsque le régime à atteindre est supérieur à une valeur prédéterminée, le moteur électrique est alimenté directement par la source d'alimentation électrique du démarreur, donc sans ladite résistance électrique. Ladite valeur prédéterminée peut être sensiblement égale à 250 tours/min. Selon un autre mode de mise en oeuvre du procédé, la puissance d'alimentation électrique dudit moteur peut être modifiée avant et après l'engagement dudit pignon D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés et sur lesquels : - la figure 1 représente schématiquement un démarreur avec un circuit d'alimentation électrique conforme à l'invention, et - la figure 2 montre deux courbes représentant le régime démarreur atteint après un temps t en fonction de la tension d'alimentation du moteur 20 électrique du démarreur. Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. Sur la figure 2, les courbes 20 et 21 représentent le régime rpm atteint par le démarreur en fonction du temps t, en appliquant toute la 25 puissance de la batterie (courbe 20) et en n'appliquant qu'une partie de cette puissance (courbe 21). On remarque que lorsque toute la puissance est appliquée (courbe 20), le régime démarreur rpm varie très rapidement au début de l'activation du démarreur, mais que, lorsqu'une partie seulement de la puissance est appliquée (courbe 21), le régime démarreur rpm croit moins 30 vite. A titre d'exemple, pour atteindre un régime indiqué par 22 sur la figure 2, il faut un temps t, à pleine puissance d'alimentation et un temps t2 à plus faible puissance, le temps t2 étant beaucoup plus long que le temps t,. Si l'on souhaite piloter le démarreur en contrôlant son régime, le pilotage est plus aisé, plus précis, à faible puissance car on dispose de plus de temps. On remarque qu'une diminution de la puissance d'alimentation du démarreur revient à dilater l'échelle des temps. Selon le procédé de l'invention, l'activation du démarreur peut être réalisée selon plusieurs niveaux de puissance d'alimentation du démarreur, chaque niveau de puissance correspondant à atteindre un régime démarreur prédéterminé au bout d'un temps souhaité. L'activation à pleine puissance permet de disposer de tout le courant disponible pour atteindre au plus vite un régime démarreur élevé (par exemple entre environ 250 et 400 tours/min) et donc de mieux répondre aux sollicitations du conducteur qui veut redémarrer le moteur thermique de son véhicule muni d'un système S&S.
Par contre, l'activation à plus faible puissance permet de limiter l'appel de courant et donc de piloter plus finement le démarreur, surtout pour des régimes faibles (par exemple aux alentours de 150 tours/min). Lorsque le démarreur est du type permettant successivement: - d'engager le pignon démarreur avec la couronne du volant moteur, puis 20 - de fournir du couple au pignon en alimentant son moteur électrique, le procédé permet aussi de mieux contrôler la phase d'engagement du pignon démarreur dans la couronne du volant moteur. Cette façon de procéder favorise une approche en douceur du pignon vers la couronne. Ainsi en imposant moins de couple au pignon, l'engagement est mieux 25 contrôlé. De plus, lorsque le conducteur change de décision, par exemple, s'il a manifesté le désir d'arrêter le véhicule puis désire le remettre en marche et si l'engagement du pignon est déjà en cours, le pignon peut alors être désengagé en douceur (avec un couple plus faible), donc aisément. Le procédé peut donc s'appliquer avantageusement aussi après la phase 30 d'engagement.
L'invention concerne également un circuit d'alimentation d'un démarreur, un mode de réalisation étant représenté schématiquement sur la figure 1. Sur cette figure, le démarreur est particulièrement adapté au redémarrage automatique des moteurs thermiques comprenant un système S&S. Ce démarreur comporte un pignon 10 qui peut être mis en rotation par un moteur électrique 11 et qui peut être déplacé en translation selon un axe 12 à l'aide d'un solénoïde 13 de déplacement du pignon de façon à engrener les dents du pignon avec les dents de la couronne du volant moteur (non représenté) du moteur thermique.
Le moteur électrique 11 est alimenté par une source d'énergie, une batterie 14 par exemple, qui peut être connectée audit moteur électrique à l'aide d'un contacteur 15. Ce dernier se compose d'un solénoïde 16 d'alimentation du moteur électrique 11, ce solénoïde 16 pouvant actionner un interrupteur 17.
Le circuit comporte des moyens 18 pour diminuer la puissance d'alimentation électrique dudit moteur électrique. Ces moyens comprennent une résistance électrique 19 et un commutateur 25 permettant de connecter en série ladite résistance 19 entre la batterie 14 et le moteur électrique 11. Le commutateur 25 comporte un solénoïde 26 et un interrupteur 27.
Un calculateur 28, de préférence le calculateur du contrôle moteur, commande le solénoïde 13 pour l'engagement ou le désengagement du pignon 10 et les solénoïdes 16 et 26 pour l'ouverture ou la fermeture des interrupteurs respectivement 17 et 27. Lorsque l'interrupteur 17 est fermé et l'interrupteur 27 ouvert, le moteur 11 est alimenté directement par la batterie 14, et donc à pleine puissance. Par contre, lorsque l'interrupteur 17 est ouvert et l'interrupteur 27 est fermé, le moteur 11 est alimenté par la batterie 14 à travers la résistance 19, et donc à puissance réduite. Dans ce dernier cas, le régime démarreur souhaité est atteint plus tard et, de plus, lorsque le pignon est engagé avec la couronne du volant moteur, le désengagement du pignon peut se faire avec moins de couple et donc moins brusquement.
D'autres modes de réalisation que celui décrit et représenté peuvent être conçus par l'homme du métier sans sortir du cadre de la présente invention. Par exemple, le mode de réalisation décrit ne comporte qu'une résistance mais il est facilement concevable d'imaginer plusieurs résistances de valeurs différentes permettant de choisir la puissance électrique de la batterie à appliquer au moteur électrique

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS1. Circuit d'alimentation électrique du démarreur d'un moteur thermique, le démarreur comportant un pignon (10) destiné à être engrené avec la couronne du volant moteur dudit moteur thermique et un moteur électrique (11) dont le rotor est relié audit pignon, ledit circuit comportant une source d'énergie électrique (14) destinée à alimenter ledit moteur électrique en commandant un contacteur (15), ledit circuit étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (18) pour faire varier la puissance d'alimentation électrique dudit moteur électrique.
  2. 2. Circuit selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits moyens (18) comportent au moins une résistance électrique (19) et des moyens (25) pour connecter en série ladite résistance (19) entre ladite source d'énergie (14) et ledit moteur électrique (11).
  3. 3. Circuit selon la revendication 2 caractérisé en ce que lesdits moyens pour connecter en série ladite résistance comportent un solénoïde (26) pouvant actionner un interrupteur (27).
  4. 4. Circuit selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite source d'énergie électrique est une batterie (14).
  5. 5. Circuit selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit contacteur comporte un solénoïde d'alimentation électrique du moteur électrique permettant d'actionner un interrupteur.
  6. 6. Circuit selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdits moyens (18) pour diminuer la puissance d'alimentation électrique dudit moteur électrique et ledit contacteur (15) sont commandés par le calculateur du contrôle moteur (28).
  7. 7. Procédé d'alimentation électrique du démarreur d'un moteur thermique, ledit démarreur comportant un pignon (10) pouvant être mis en rotation par un moteur électrique (11) lequel peut être alimenté à l'aide d'une batterie (14), le procédé étant caractérisé en ce qu'on modifie la puissance d'alimentation dudit moteur en fonction du régime démarreur (rpm) que l'on souhaite atteindre.
  8. 8. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que - lorsque ledit régime démarreur que l'on souhaite atteindre est inférieur à une valeur prédéterminée, la puissance d'alimentation du moteur électrique du démarreur est diminuée, et - lorsque ledit régime est supérieur à ladite valeur prédéterminée, ledit moteur électrique du démarreur est alimenté à pleine puissance.
  9. 9. Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que, lorsque le régime démarreur à atteindre est inférieur à une valeur prédéterminée, ledit moteur électrique (11) du démarreur est alimenté à travers une résistance électrique (19) placée entre le démarreur et la source d'alimentation électrique du démarreur et, lorsque ledit régime à atteindre est supérieur à une valeur prédéterminée, ledit moteur électrique (11) est alimenté directement par la source d'alimentation électrique (14) du démarreur, donc sans ladite résistance électrique (19).
  10. 10. Procédé selon l'une des revendications 8 et 9 caractérisé en ce que ladite valeur prédéterminée est sensiblement égale à 250 tours/min.
  11. 11. Procédé selon l'une des revendications 8 à 10 caractérisé en ce que ladite puissance d'alimentation électrique dudit moteur est modifiée avant et après l'engagement dudit pignon.
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