WO2017182741A1 - Systeme de commande pour demarrage cooperatif entre un alterno-demarreur et un demarreur de vehicule automobile - Google Patents

Systeme de commande pour demarrage cooperatif entre un alterno-demarreur et un demarreur de vehicule automobile Download PDF

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Nicolas Labbe
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Definitions

  • the present invention relates to a control system for cooperative start-up between an alternator-starter and a starter motor vehicle.
  • the invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application with diesel-type thermal engines, but could also be used with gasoline engines.
  • an alternator / starter comprises a rotating electrical machine able to work reversibly, firstly, as an electric generator alternator function, and secondly as an electric motor, in particular to start the engine of the engine.
  • the alternator-starter is configured to start the engine warm.
  • the vehicle also carries a starter.
  • This starter is provided with a launcher capable of transmitting rotational energy to the crankshaft of the heat engine by means of a pinion meshing with a starting ring of the engine.
  • Figure 1 shows, during a start, the evolution as a function of time of the engine speed, the speed of the starter, as well as the current in the starter respectively for a starter sized optimally for a cold start (see curves C1 of the engine speed, C2 of the speed of the armature of the starter and C3 of current in the starter) and for a starter sized optimally for a warm start (see corresponding curves C4 of the engine speed, C5 starter motor speed, and C6 current in the starter).
  • the regimes have been reported at the scale of the crankshaft speed so that the actual regime of the armature is offset from that shown in the graph.
  • this compression ratio is about T / 4 for the starter adapted to cold starts and about T / 2 for the starter adapted to hot starts of the engine, where T is the period of the speed signal as a function of time.
  • the maximum power of the starter is reserved for a cold starter and it is therefore not possible to exploit it to minimize the response time during a warm restart.
  • the present invention aims to improve the starting performance of the engine while allowing a reduction in the size of the starter and the alerno-starter associated.
  • the invention proposes a control system for a motor vehicle adapted to control a starter equipped with a pinion adapted to mesh with a ring of a heat engine to provide a drive of said heat engine, and a coupled starter-starter with said heat engine, characterized in that said control system is configured for, during a starting phase of said heat engine, driving said starter and said alternator-starter so that said starter and said alternator-starter simultaneously transmit a torque to said heat engine and in that the alternator-starter is controlled according to a driving gear control law engaged during a change of state of the pinion which passes from a state of driven pinion to driving gear and in this that the alternator / starter is controlled according to a driven gear control law engaged during a change of state of the pinion which passes from a pinion state leading to p ignon led and in that the Driving law driving gear is different from the control law conducted.
  • the invention thus makes it possible, by virtue of the contribution of the alternator-starter, to reduce the size and the power of the starter but also of the alternator-starter whose required level of performance is lower than that of an alternator. starter starting the engine alone. Despite these possible dimensioning reductions, the invention makes it possible to reach more quickly the autonomy regime of the heat engine.
  • the drive gear control law is called in the following third control law and the drive gear driven law is called in the following control law.
  • the driving gear control law is configured to decrease the deceleration of the crankshaft of the engine while providing at least half the torque of the starter and in that the drive gear control law is configured to increase the speed when the gas expansion phase to shorten its period.
  • said control system is configured to drive said starter and said alternator-starter during a cold start of said engine. According to one embodiment, said control system is configured to drive said starter and said alternator-starter during a warm start of said engine.
  • said starter is configured to be driven in an open loop and in that said alternator-starter is configured to be controlled in a closed loop.
  • the alternator-starter is controlled according to a control law in the form of slots and each slot has an amplitude that is between 3 and 5 times less than a starter torque.
  • the law is triggered during a change of state of the starter pinion which changes from a state of driven pinion to driving gear.
  • the torque generated by said alternator-starter during said startup phase depends on an inertial torque of said engine.
  • said control system is configured to drive said alternator-starter according to a first control law also called initial control law.
  • the first phase corresponds to a rotational range of 90 degrees crankshaft for a four-cylinder engine or a 120-degree crankshaft rotation range for a three-cylinder engine.
  • said control system is configured to drive said alternator-starter according to a second control law.
  • a command of said alternator-starter is cut in a deceleration phase of said engine and during a stall phase of a freewheel of said starter.
  • said control system is configured to drive said alternator-starter according to a third control law.
  • said torque generated by said alternator-starter is equal to kJ mt hd 2 and mt h / dt 2 , with J mt h representing an inertia of said engine, e m th corresponding to a crank angle, t corresponding to time, and a value of k varying according to an operating phase of said engine.
  • k is 1 according to the first and the second control law. This virtually cancels the moment of inertia of the engine seen from the starter. It thus facilitates the energy costs of the work to be provided by the starter. In addition, this reduces the duration of the expansion phase of the engine by increasing the growth of the crankshaft speed.
  • k is -2 following the third control law. This makes it possible to reduce the speed decrease of the crankshaft during the attachment phase of the freewheel, so that the duration of the attachment phase is reduced.
  • the invention also relates to an assembly for starting a heat engine comprising a starter, an alternator-starter, and a control system as defined above.
  • said assembly comprises a starter having a power of between 1 .4kW and 1 .8kW and an alternator-starter having a power of between 2 and 2.5kW.
  • the starter ensuring the start of such an engine requires a higher power of between 1.8 and 2 kW.
  • FIG. 1 already described shows, during a start of the heat engine, the curves of time evolution of the current of the starter as well as the speeds of the engine and the starter respectively for a starter sized optimally for a cold start. and for a starter optimally sized for hot start of the engine;
  • Figure 2 is a schematic representation of the control system according to the present invention for controlling a cooperative start between an alternator-starter and a starter of a motor vehicle;
  • FIG. 3 shows, during a start of the heat engine, the time evolution curves of the engine and starter engine speeds, the crankshaft angle, as well as the inertial torque curve of the heat engine from which is developed the torque control of the alternator-starter;
  • FIG. 4 shows time evolution curves of the speed of the engine and starter showing the gain in efficiency at startup during the implementation of the invention.
  • FIG. 2 schematically illustrates the control system 10 intended to control a starter 1 1 with a pinion capable of meshing with a ring gear of the heat engine 12 to drive it, as well as an alternator-starter 13 coupled to it. with the heat engine.
  • the starter-alternator 13 is provided with a pulley belonging to a belt-driven transmission device between the alternator-starter 13 and the heat engine 12.
  • the alternator-starter 13 comprises a rotating electric machine able to work in a reversible manner, firstly, as an electric generator, and secondly as an electric motor, in particular for driving the heat engine 12 during its starting.
  • control system 10 in connection with a battery 14 is configured to control the current alternator-starter 13 according to the detected operating phases of hooking and unhooking of the freewheel in particular.
  • the starter 1 1 and the alternator starter 13 can simultaneously transmit at least temporarily a torque C to the engine 12 during a startup phase.
  • the starter 1 1 is controlled in open loop while the alternator-starter 13 is controlled in a closed loop.
  • the alternator-starter 13 is controlled from to generate, during the starting phase, a torque depending on the inertial torque of the heat engine 12, itself composed of the product
  • control system 10 drives the alternator-starter 13 so as to produce a virtual modulation effect of the moment of inertia of the engine 12 perceived by the starter 1 January.
  • the modulation of the moment of inertia is called “virtual” because it is not physically performed by distance or approximation of mass with respect to an axis of rotation, but by the specific command involving a term proportional to d 2 9 mth / dt 2
  • the torque generated by the alternator-starter 13 is equal to kJ mt hd 2 and mt h / dt 2 , with J mt h representing the inertia of the heat engine, e mt h corresponding to the angle of the crankshaft, t corresponding to time, and the value of k varying according to the operating phase of the engine 12.
  • FIG. 3 shows the evolution, during a start of the heat engine 12, of the speed of the heat engine 12 (curve Qmth), of the crankshaft angle (curve Bmth), and of the speed of the starter armature 1 1 (Qdem curve).
  • the curve Qdem reported to the crankshaft merges with the Qmth curve during a hooking phase Pacc freewheel, that is to say when the starter gear 1 1 rotates the motor drive ring 12 and differs from the Qmth curve during a stall phase Pdec of the freewheel, that is to say when the ring of the heat engine 12 rotates faster than the armature of the starter 1 1 to gear ratio .
  • the phases Comp and Exp respectively correspond to compression and expansion (or expansion) phases of the heat engine 12.
  • the moment of inertia Mmth of the heat engine 12 is shown in solid line during a hooking phase Pacc and dashed line during a stall phase Pdec.
  • the torque of the starter Cdem is the result of the load torque of the heat engine 12, the inertia torque of the electric machine of the starter 1 1, and the inertia torque of the heat engine 12.
  • the control system 10 controls the engine. alternator-starter 13 according to a first control law.
  • k is 1, that is to say that the torque provided by the alternator-starter 13 is J mt hd 2 0 m th / dt 2 . This virtually reduces the inertia of the heat engine J m th to minimize the torque requirements of the starter 1 1.
  • the control system 10 drives the alternator-starter 13 according to a second control law.
  • the second control law is the same as the first control law to virtually reduce the inertia of the heat engine Jmth, that is to say that k is also 1.
  • the second control law may be different from the first control law. In all cases, the second control law must reduce the inertia of the heat engine Jmth.
  • the control of the alternator-starter 13 according to the second control law is carried out over the period P 'from the end of the initial period Pinit to the first peak of the engine 12.
  • phase P "corresponding to a deceleration phase of the heat engine 12 the system 10 temporarily cuts the control of the alternator-starter 13.
  • the phase P" of switching off the control of the alternator-starter 13 starts at the instant of the first peak of the engine speed and ends at the beginning of the Pacc hooking phase.
  • the control system 10 is configured to control the alternator-starter 13 according to a third control law.
  • k is -2, that is to say that the torque provided by the alternator-starter is then -2.J mt hd 2 0 m th / dt 2 .
  • the starter 1 1 and the alternator-starter 13 can thus be controlled during a cold start or hot engine 12.
  • the system may include other control laws according to which k may be greater than 1 or less than -2. This makes it possible to shorten the starting time of the engine but has the disadvantage of increasing the energy consumption and of using the starter mechanism.
  • the alternator-starter 13 is controlled according to a control law in the form of slots. Each slot has an amplitude that is between 3 and 5 times less than a starter torque 1 1. Said law is engaged during a change of state of the pinion which passes from a state of driven pinion to driving gear. This change of state is reflected theoretically on the curve by a discontinuity of the angular acceleration of the crankshaft. Due to the torque contribution of the alternator-starter 13, it is possible to reduce the size of the starter 1 1 but also that of the alternator-starter 13 whose required performance level is lower than that of an alternator starter 13 starting only the engine 12.
  • a starter 1 1 having a power between 1 .4kW and 1 .8kW and an alternator-starter 13 having a power of between 2 and 2.5kW.
  • the starter ensuring the start of such an engine requires a higher power of between 1.8 and 2 kW.
  • the invention makes it possible to reach more quickly the range of autonomy of the engine 12 characterized by reaching the third top dead center (TDC # 3) with a sufficient engine speed (greater than 200 rpm).
  • TDC # 3 third top dead center

Abstract

L'invention porte principalement sur un système de commande (10) pour véhicule automobile adapté à commander un démarreur (11) muni d'un pignon apte à engrener avec une couronne d'un moteur thermique (12) pour assurer un entraînement dudit moteur thermique (12), et un alterno- démarreur accouplé avec ledit moteur thermique (12),caractérisé en ce que ledit système de commande (10) est configuré pour,lors d'une phase de démarrage dudit moteur thermique (12), piloter ledit démarreur (11) et ledit alterno-démarreur (13) de façon que ledit démarreur (11) et ledit alterno- démarreur (13) transmettent simultanément un couple audit moteur thermique (12).

Description

SYSTEME DE COMMANDE POUR DEMARRAGE COOPERATIF ENTRE UN ALTERNO-DEMARREUR ET UN DEMARREUR DE VEHICULE
AUTOMOBILE
La présente invention porte sur un système de commande pour démarrage coopératif entre un alterno-démarreur et un démarreur de véhicule automobile. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, avec les moteurs thermiques de type diesel, mais pourrait également être utilisée avec les moteurs thermiques à essence.
De façon connue en soi, un alterno-démarreur comporte une machine électrique tournante apte à travailler de manière réversible, d'une part, comme générateur électrique en fonction alternateur, et d'autre part comme moteur électrique, notamment pour démarrer le moteur thermique du véhicule automobile. L'alterno-démarreur est configuré pour assurer le démarrage du moteur à chaud. Afin de garantir les premiers démarrages à froid du moteur thermique, le véhicule embarque également un démarreur. Ce démarreur est pourvu d'un lanceur capable de transmettre une énergie de rotation au vilebrequin du moteur thermique par l'intermédiaire d'un pignon engrenant avec une couronne de démarrage du moteur thermique. La figure 1 montre, au cours d'un démarrage, l'évolution en fonction du temps du régime du moteur thermique, du régime du démarreur, ainsi que du courant dans le démarreur respectivement pour un démarreur dimensionné de façon optimum pour un démarrage à froid (cf. courbes C1 du régime moteur, C2 du régime de l'induit du démarreur et C3 de courant dans le démarreur) et pour un démarreur dimensionné de façon optimum pour un démarrage à chaud (cf. courbes correspondantes C4 du régime moteur, C5 du régime de l'induit du démarreur, et C6 de courant dans le démarreur). Sur les figures, les régimes ont été rapportés à l'échelle du régime du vilebrequin de telle façon que le régime réel de l'induit est décalé par rapport à celui représenté sur le graphique. En effet, il existe un rapport, par exemple de l'ordre de 10, entre le régime du vilebrequin et celui de l'arbre d'entraînement du pignon du fait de la différence de nombre de dents entre le pignon et la couronne et généralement un rapport de 5 entre l'arbre lanceur et l'induit du démarreur du à un réducteur épicycloïdale soit un rapport de 50 entre l'induit du démarreur et le vilebrequin..
On s'aperçoit que, lorsque la vitesse de rotation de la couronne du moteur thermique dépasse celle de l'induit du démarreur rapportée au vilebrequin, la roue libre décroche sur des périodes longues, en sorte que le taux de transmission de puissance du démarreur vers le moteur thermique est relativement faible. Ainsi, ce taux de compression vaut environ T/4 pour le démarreur adapté aux démarrages à froid et environ T/2 pour le démarreur adapté aux démarrages à chaud du moteur thermique, où T est la période du signal de vitesse en fonction du temps.
En outre, il est à noter que la puissance maximale du démarreur est réservée pour un démarreur fonctionnant à froid et il n'est donc pas possible de l'exploiter pour minimiser le temps de réponse lors d'un redémarrage à chaud.
La présente invention vise à améliorer les performances de démarrage du moteur thermique tout en autorisant une réduction du dimensionnement du démarreur et de l'alerno-démarreur associés.
A cette fin, l'invention propose un système de commande pour véhicule automobile adapté à commander un démarreur muni d'un pignon apte à engrener avec une couronne d'un moteur thermique pour assurer un entraînement dudit moteur thermique, et un alterno-démarreur accouplé avec ledit moteur thermique, caractérisé en ce que ledit système de commande est configuré pour, lors d'une phase de démarrage dudit moteur thermique, piloter ledit démarreur et ledit alterno-démarreur de façon que ledit démarreur et ledit alterno-démarreur transmettent simultanément un couple audit moteur thermique et en ce que l'alterno-démarreur est commandé en fonction d'une loi de commande pignon menant enclenchée lors d'un changement d'état du pignon qui passe d'un état de pignon mené à pignon menant et en ce que l'alterno-démarreur est commandé en fonction d'une loi de commande pignon menée enclenchée lors d'un changement d'état du pignon qui passe d'un état de pignon menant à pignon mené et en ce que la loi de commande pignon menant est différente de la loi de commande menée.
L'invention permet ainsi, du fait de la contribution de l'alterno-démarreur, de réduire la taille et la puissance du démarreur mais aussi de l'alterno- démarreur dont le niveau de performances requis est inférieur à celui d'un alterno-démarreur démarrant seul le moteur thermique. Malgré ces réductions de dimensionnement possibles, l'invention permet d'atteindre plus rapidement le régime d'autonomie du moteur thermique. La loi de commande pignon menant est appelée dans la suite troisième loi De commande et la loi de commande pignon menée est appelée dans la suite loi de commande menée.
Selon une réalisation la loi de commande pignon menant est configurée pour diminuer la décélération du vilebrequin du moteur thermique tout en fournissant au moins deux fois moins de couple que le démarreur et en ce que la loi de commande pignon menée est configurée pour augmenter la vitesse lors de la phase de détente de gaz afin de raccourcir sa période.
Par « pour diminuer la décélération du vilebrequin du moteur thermique » on entend par rapport à si uniquement un démarreur était alimenté. Le fait de contrôler l'alimentation de l'alternateur, permet d'éviter du fait de fournir du courant de la batterie à l'alternateur à en donner moins au démarreur. En effet, ce qui est fournit à l'alternateur en courant est soustrait de ce qui est fourni au démarreur.
Selon une réalisation, ledit système de commande est configuré pour piloter ledit démarreur et ledit alterno-démarreur lors d'un démarrage à froid dudit moteur thermique. Selon une réalisation, ledit système de commande est configuré pour piloter ledit démarreur et ledit alterno-démarreur lors d'un démarrage à chaud dudit moteur thermique.
Selon une réalisation, ledit démarreur est configuré pour être piloté en boucle ouverte et en ce que ledit alterno-démarreur est configuré pour être piloté en boucle fermée.
Selon une réalisation, l'alterno-démarreur est commandé en fonction d'une loi de commande sous forme de créneaux et chaque créneau présente une amplitude qui est entre 3 et 5 fois moins importante qu'un couple du démarreur. La loi est enclenchée lors d'un changement d'état du pignon du démarreur qui passe d'un état de pignon mené à pignon menant.
Selon une réalisation, le couple généré par ledit alterno-démarreur lors de ladite phase de démarrage dépend d'un couple inertiel dudit moteur thermique. Selon une réalisation, lors d'une première phase, ledit système de commande est configuré pour piloter ledit alterno-démarreur suivant une première loi de commande appelé aussi loi de commande initiale.
Selon une réalisation, la première phase correspond à une plage de rotation de 90 degrés vilebrequin pour un moteur à quatre cylindres ou à une plage de rotation de 120 degrés vilebrequin pour un moteur à trois cylindres.
Selon une réalisation, lors d'une phase de décrochage d'une roue libre dudit démarreur, ledit système de commande est configuré pour piloter ledit alterno-démarreur suivant une deuxième loi de commande.
Selon une réalisation, une commande dudit alterno-démarreur est coupée dans une phase de décélération dudit moteur thermique et pendant une phase de décrochage d'une roue libre dudit démarreur.
Selon une réalisation, lors d'une phase d'accrochage d'une roue libre dudit démarreur, ledit système de commande est configuré pour piloter ledit alterno-démarreur suivant une troisième loi de commande. Selon une réalisation, ledit couple généré par ledit alterno-démarreur est égal à k.Jmth.d2emth/dt2, avec Jmth représentant une inertie dudit moteur thermique, emth correspondant à un angle de vilebrequin, t correspondant au temps, et une valeur de k variant en fonction d'une phase de fonctionnement dudit moteur thermique.
Selon une réalisation, k vaut 1 suivant la première et la deuxième loi de commande. Cela permet d'annuler virtuellement le moment d'inertie du moteur thermique vu du démarreur. On facilite ainsi à peu de frais énergétique le travail à fournir par le démarreur. En outre, cela réduit la durée de la phase de détente du moteur thermique en augmentant la croissance de la vitesse du vilebrequin.
Selon une réalisation, k vaut -2 suivant la troisième loi de commande. Cela permet de réduire la décroissance de vitesse du vilebrequin pendant la phase d'accrochage de la roue libre, de telle façon que la durée de la phase d'accrochage est réduite.
L'invention a également pour objet un ensemble pour démarrer un moteur thermique comportant un démarreur, un alterno-démarreur, et un système de commande tel que précédemment défini.
Selon une réalisation, pour démarrer un moteur thermique de type diesel compris entre 2 et 2.2 Litres à quatre cylindres, ledit ensemble comporte un démarreur ayant une puissance comprise entre 1 .4kW et 1 .8kW et un alterno-démarreur ayant une puissance comprise entre 2 et 2.5kW. Dans l'état de l'art, le démarreur assurant le démarrage d'un tel moteur requiert une puissance supérieure comprise entre 1 .8 et 2 kW. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention.
La figure 1 déjà décrite montre, au cours d'un démarrage du moteur thermique, les courbes d'évolution temporelle du courant du démarreur ainsi que des régimes du moteur thermique et du démarreur respectivement pour un démarreur dimensionné de façon optimum pour un démarrage un froid et pour un démarreur dimensionné de façon optimum pour un démarrage à chaud du moteur thermique;
La figure 2 est une représentation schématique du système de commande selon la présente invention permettant de piloter un démarrage coopératif entre un alterno-démarreur et un démarreur de véhicule automobile;
La figure 3 montre, au cours d'un démarrage du moteur thermique, les courbes d'évolution temporelle des régimes du moteur thermique et du démarreur, de l'angle de vilebrequin, ainsi que la courbe de couple inertiel du moteur thermique à partir de laquelle est élaborée la commande en couple de l'alterno-démarreur;
La figure 4 montre des courbes d'évolution temporelle du régime du moteur thermique et du démarreur mettant en évidence le gain en efficacité au démarrage lors de la mise en œuvre de l'invention.
La figure 2 illustre de façon schématique le système de commande 10 destiné à commander en courant un démarreur 1 1 muni d'un pignon apte à engrener avec une couronne du moteur thermique 12 pour assurer son entraînement, ainsi qu'un alterno-démarreur 13 accouplé avec le moteur thermique. A cet effet, l'alterno-démarreur 13 est muni d'une poulie appartenant à un dispositif de transmission de mouvement à courroie entre l'alterno-démarreur 13 et le moteur thermique 12. L'alterno-démarreur 13 comporte une machine électrique tournante apte à travailler de manière réversible, d'une part, comme générateur électrique, et d'autre part comme moteur électrique, notamment pour entraîner le moteur thermique 12 lors de son démarrage. En l'occurrence, le système de commande 10 en relation avec une batterie 14 est configuré pour commander en courant l'alterno-démarreur 13 suivant les phases de fonctionnement détectées d'accrochage et de décrochage de la roue libre notamment. Le démarreur 1 1 et l'alternodémarreur 13 pourront transmettre simultanément au moins temporairement un couple C au moteur thermique 12 lors d'une phase de démarrage. Le démarreur 1 1 est commandé en boucle ouverte tandis que l'alterno-démarreur 13 est commandé en boucle fermée. L'alterno-démarreur 13 est commandé de façon à générer, lors de la phase de démarrage, un couple dépendant du couple inertiel du moteur thermique 12, lui-même composé du produit
Figure imgf000009_0001
Plus précisément, le système de commande 10 pilote l'alterno-démarreur 13 de manière à produire un effet de modulation virtuelle du moment d'inertie du moteur thermique 12 perçu par le démarreur 1 1 . La modulation du moment d'inertie est dite "virtuelle" car elle n'est pas effectuée physiquement par éloignement ou rapprochement de masse par rapport à un axe de rotation, mais par la commande spécifique faisant intervenir un terme proportionnel à d29mth/dt2
En l'occurrence, le couple généré par l'alterno-démarreur 13 est égal à k.Jmth.d2emth/dt2, avec Jmth représentant l'inertie du moteur thermique, emth correspondant à l'angle du vilebrequin, t correspondant au temps, et la valeur de k variant en fonction de la phase de fonctionnement du moteur thermique 12.
La figure 3 montre l'évolution, lors d'un démarrage du moteur thermique 12, du régime du moteur thermique 12 (courbe Qmth), de l'angle de vilebrequin (courbe Bmth), et du régime de l'induit du démarreur 1 1 (courbe Qdem). La courbe Qdem rapportée au vilebrequin se confond avec la courbe Qmth lors d'une phase d'accrochage Pacc de la roue libre, c'est-à-dire lorsque le pignon du démarreur 1 1 entraîne en rotation la couronne d'entraînement du moteur thermique 12 et se distingue de la courbe Qmth lors d'une phase de décrochage Pdec de la roue libre, c'est à dire lorsque la couronne du moteur thermique 12 tourne plus vite que l'induit du démarreur 1 1 au rapport de démultiplication près. Les phases Comp et Exp correspondent respectivement à des phases de compression et d'expansion (ou détente) du moteur thermique 12.
Le moment d'inertie Mmth du moteur thermique 12 est représenté en trait plein lors d'une phase d'accrochage Pacc et en trait discontinu lors d'une phase de décrochage Pdec. Le couple du démarreur Cdem est la résultante du couple de charge du moteur thermique 12, du couple inertiel de la machine électrique du démarreur 1 1 , et du couple inertiel du moteur thermique 12. Conformément à l'invention, lors d'une phase initiale Pinit d'un démarrage correspondant à une plage de rotation de 90 degrés vilebrequin pour un moteur à quatre cylindres ou 120 degrés pour un moteur à trois cylindres, le système de commande 10 pilote l'alterno-démarreur 13 suivant une première loi de commande. Selon cette première loi de commande, k vaut 1 , c'est-à- dire que le couple fourni par l'alterno-démarreur 13 vaut Jmth.d20mth/dt2. On diminue ainsi virtuellement l'inertie du moteur thermique Jmth pour minimiser les besoins en couple du démarreur 1 1 .
Puis, lors d'une phase de décrochage Pdec de la roue libre du démarreur 1 1 , le moteur thermique est entraîné par la détente des gaz comprimés préalablement dans les cylindres partant d'une vitesse initiale des cylindres. Pendant cette phase décrochage Pdec, le système de commande 10 pilote l'alterno-démarreur 13 suivant une deuxième loi de commande. La deuxième loi de commande est la même que la première loi de commande pour diminuer virtuellement l'inertie du moteur thermique Jmth, c'est-à-dire que k vaut également 1 . En variante, la deuxième loi de commande peut être différente de la première loi de commande. Dans tous les cas, la deuxième loi de commande doit diminuer l'inertie du moteur thermique Jmth.
Plus précisément, le pilotage de l'alterno-démarreur 13 suivant la deuxième loi de commande est effectué sur la période P' allant de la fin de la période initiale Pinit jusqu'au premier pic de régime du moteur thermique 12. Puis, pendant la phase P" correspondant à une phase de décélération du moteur thermique 12, le système 10 coupe temporairement la commande de l'alterno-démarreur 13. En l'occurrence, la phase P" de coupure de la commande de l'alterno-démarreur 13 commence à l'instant du premier pic de régime du moteur thermique et se termine au début de la phase d'accrochage Pacc.
Lors de la phase d'accrochage Pacc de la roue libre du démarreur 1 1 , le système de commande 10 est configuré pour piloter l'alterno-démarreur 13 suivant une troisième loi de commande. Selon cette troisième loi de commande k vaut -2, c'est-à-dire que le couple fourni par l'alterno-démarreur vaut alors -2.Jmth.d20mth/dt2. On triple ainsi virtuellement l'inertie du moteur thermique 12 afin de minimiser la décroissance de la vitesse du vilebrequin. Le démarreur 1 1 et l'alterno-démarreur 13 pourront être ainsi commandés lors d'un démarrage à froid ou à chaud du moteur thermique 12.
Selon une autre mise en œuvre, le système pourra embarquer d'autres lois de commande suivant lesquelles k pourra être supérieur à 1 ou inférieur à -2. Cela permet de raccourcir la durée de démarrage du moteur mais présente l'inconvénient d'augmenter la consommation énergétique et d'user le mécanisme du démarreur.
Alternativement, l'alterno-démarreur 13 est commandé en fonction d'une loi de commande sous forme de créneaux. Chaque créneau présente une amplitude qui est entre 3 et 5 fois moins importante qu'un couple du démarreur 1 1 . Ladite loi est enclenchée lors d'un changement d'état du pignon qui passe d'un état de pignon mené à pignon menant. Ce changement d'état se traduit de façon théorique sur la courbe par une discontinuité de l'accélération angulaire du vilebrequin. Du fait de la contribution en couple de l'alterno-démarreur 13, il est possible de réduire la taille du démarreur 1 1 mais également celle de l'alterno- démarreur 13 dont le niveau de performances requis est inférieur à celui d'un alterno-démarreur 13 démarrant seul le moteur thermique 12.
Dans un exemple de réalisation, pour démarrer un moteur thermique 12 de type diesel compris entre 2L et 2.2Litres à quatre cylindres, on utilise un démarreur 1 1 ayant une puissance comprise entre 1 .4kW et 1 .8kW et un alterno-démarreur 13 ayant une puissance comprise entre 2 et 2.5kW. Dans l'état de l'art, le démarreur assurant le démarrage d'un tel moteur requiert une puissance supérieure comprise entre 1 .8 et 2 kW. Malgré le sous-dimensionnement des éléments d'entraînement 1 1 et 13, l'invention permet d'atteindre plus rapidement le régime d'autonomie du moteur thermique 12 se caractérisant par l'atteinte du troisième point mort haut (PMH#3) avec un régime moteur suffisant (supérieur à 200 tours/min). La figure 4 met ainsi en évidence que pour un démarreur 1 1 bobiné de 2.2kW assisté par l'alterno-démarreur 13 piloté suivant la stratégie de l'invention, le régime d'autonomie du moteur thermique peut être atteint à t1 =225ms alors qu'il est atteint à t2=333ms pour un démarreur 1 1 bobiné de même puissance fonctionnant seul. Sur la figure 4, la courbe Idem représente le courant parcourant le démarreur 1 1 .
Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Système de commande (10) pour véhicule automobile adapté à commander un démarreur (1 1 ) muni d'un pignon apte à engrener avec une couronne d'un moteur thermique (12) pour assurer un entraînement dudit moteur thermique (12), et un alterno-démarreur (13) accouplé avec ledit moteur thermique (12), caractérisé en ce que ledit système de commande (10) est configuré pour, lors d'une phase de démarrage dudit moteur thermique (12), piloter ledit démarreur (1 1 ) et ledit alterno-démarreur (13) de façon que ledit démarreur (1 1 ) et ledit alterno-démarreur (13) transmettent simultanément un couple audit moteur thermique (12) et en ce que l'alterno- démarreur est commandé en fonction d'une loi de commande pignon menant enclenchée lors d'un changement d'état du pignon qui passe d'un état de pignon mené à pignon menant et en ce que l'alterno-démarreur est commandé en fonction d'une loi de commande pignon menée enclenchée lors d'un changement d'état du pignon qui passe d'un état de pignon menant à pignon mené et en ce que la loi de commande pignon menant est différente de la loi de commande menée.
2. Système de commande (10) selon la revendication 1 , dans lequel la loi de commande pignon menant est configurée pour diminuer la décélération vilebrequin du moteur thermique tout en fournissant au moins deux fois moins de couple que le démarreur et en ce que la loi de commande pignon menée est configurée pour augmenter la vitesse lors de la phase de détente de gaz afin de raccourcir sa période.
3. Système de commande (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est configuré pour piloter ledit démarreur (1 1 ) et ledit alterno-démarreur (13) lors d'un démarrage à chaud ou/et à froid dudit moteur thermique (12).
4. Système de commande (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit démarreur (1 1 ) est configuré pour être piloté en boucle ouverte et en ce que ledit alterno-démarreur (13) est configuré pour être piloté en boucle fermée.
5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la loi de commande pignon menant est sous forme de créneaux et en ce que chaque créneau présente une amplitude qui est paramétré pour que l'alterno-démarreur ait un couple entre 3 et 5 fois moins importante que le couple du démarreur (1 1 ), ladite loi étant enclenchée lors d'un changement d'état du pignon qui passe d'un état de pignon mené à pignon menant.
6. Système de commande (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le couple généré par ledit alterno- démarreur (13) lors de ladite phase de démarrage dépend d'un couple inertiel (Mmth) dudit moteur thermique (12).
7. Système de commande (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que, lors d'une première phase (Pinit), ledit système de commande (10) est configuré pour piloter ledit alterno-démarreur (13) suivant une première loi de commande initiale et en ce que la phase initiale commence lorsque le vilebrequin a une vitesse de rotation nul. .
8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que la première phase correspond à une plage de rotation de 90 degrés vilebrequin pour un moteur à quatre cylindres ou à une plage de rotation de 120 degrés vilebrequin pour un moteur à trois cylindres.
9. Système de commande (10) selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que, lors d'une phase de décrochage (Pdec) d'une roue libre dudit démarreur (1 1 ), ledit système de commande (10) est configuré pour piloter ledit alterno-démarreur (13) suivant la loi de commande pignon menée.
10. Système de commande (10) selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'une commande dudit alterno-démarreur (13) est coupée dans une phase de décélération dudit moteur thermique (12) et pendant une phase de décrochage (Pdec) d'une roue libre dudit démarreur (1 1 ).
1 1 . Système de commande (10) selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que lors d'une phase d'accrochage (Pacc) d'une roue libre dudit démarreur (1 1 ), ledit système de commande (10) est configuré pour piloter ledit alterno-démarreur (13) suivant la loi de commande pignon menant.
12. Système de commande (10) selon l'une quelconque des revendications 6 à 1 1 , caractérisé en ce que ledit couple généré par ledit alterno-démarreur (13) est égal à k.Jmth.d20mth/dt2, avec Jmth représentant une inertie dudit moteur thermique (12), emth correspondant à un angle de vilebrequin, t correspondant au temps, et une valeur de k variant en fonction d'une phase de fonctionnement dudit moteur thermique (12).
13. Système de commande (10) selon les revendications 9 et 12, caractérisé en ce que k vaut 1 suivant la première et la deuxième loi de commande.
14. Système de commande (10) selon les revendications 1 1 et 12, caractérisé en ce que k vaut -2 suivant la troisième loi de commande.
15. Ensemble pour démarrer un moteur thermique (12) comportant un démarreur (1 1 ), un alterno-démarreur (13), et un système de commande (10) tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes.
16. Ensemble selon la revendication 13, caractérisé en ce que pour démarrer un moteur thermique (12) de type diesel compris entre 2 et 2.2Litres à quatre cylindres, ledit ensemble comporte un démarreur (1 1 ) ayant une puissance comprise entre 1 .4kW et 1 .8kW et un alterno-démarreur (13) ayant une puissance comprise entre 2 et 2.5kW.
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