Brevet FR2519087A1 — publié le 19830701

La présente invention se rapporte à un dispositif de commande pour le lancement d'un moteur à combustion interne au moyen de plusieurs moteurs électriques de démarrage connectés en parallèle qui comprend un dispositif d'engrènement en deux temps ac- tionné par un électro-aimant. On connait les démarreurs équipés de dispo- sitifs d'engrènement servant à mettre un pignon en prise, avec la couronne dentée du moteur à combustion interne L'engrènement s'effectue sous l'effet de la force d'un électro-aimant Pendant l'opération d'en- grènement, un dispositif de commande fait coopérer l'électro-aimant et le moteur de démarrage de manière que le pignon place ses dents entre les dents de la couronne dentée du moteur à combustion interne et soit poussé axialement dans la couronne dentée Lorsque la puissance d'un moteur de démarrage n'est pas suf- fisante pour lancer le moteur à combustion interne, on utilise plusieurs moteurs de démarrage qui agissent sur la couronne dentée du moteur à combustion interne. Dans un premier dispositif de commande connu, dans une première phase du lancement, le contacteur de mise en route connecte à une source de tension l'enrou- lement de manoeuvre du relais, en parallèle avec l'en- roulement de maintien de l'électro-aimant du démarreur. A ce moment, un contact du relais connecte à la source de tension l'enroulement d'attraction de l'électro-aimant en série avec le moteur de démarrage Le pignon du mo- teur de démarrage engrène avec la couronne dentée sous l'effet de la force axiale de l'électro-aimant, et du couple du moteur de démarreur Lorsque le pignon atteint sa position finale, un contacteur, qui est également actionné par l'électro-aimant, se ferme et relie l'en- roulement de maintien de l'électro-aimant d'un deuxième démarreur et l'enroulement de commande de son relais à la source de tension, ce relais connecte alors a la source de tension l'enroulement d'attraction de l'électro-aimant en série avec le moteur de démarrage. Ce deuxième moteur de démarrage se met également en prise Lorsque le pignon atteint sa position finale, un contacteur se ferme également sur le deuxième démarreur et relie l'enroulement de commande d'un contacteur particulier de lancement à la source de tension Ce contacteur de démarrage court-circuite les enroulements d'attraction des démarreurs à l'aide d'un contact'pour chacun, de sorte que, dans une deu- xième phase du démarrage, les moteurs des démarrages tournent avec leur couple maximum. Dans une deuxième solution connue, les relais sont également placés à l'extérieur des carters des moteurs des démarrages Lorsque les pignons des deux moteurs des démarrages ont été mis en prise, la tension est appliquée, par les contacteurs en série avec les électro-ainants des démarreurs, aux enroulements de commande d'un contacteur de commande et d'un contacteur de lancement qui se trouvent tous deux en dehors des moteurs de démarrage Le contacteur de commande court-circuite l'enroulement d'attraction d'un premier démarreur, et le contacteur de lancement court-circuite l'enroulement d'attraction de l'autre démarreur Les moteurs de démarrage tournent alors avec leur couple maximum. Dans d'autres solutions connues, des contac- teurs de lancement, qui sont toujours également montés à l'extérieur des moteurs de démarrage, assurent le court-circuitage des enroulements d'attraction ou d'une résistance série (voir par exemple le DD-WP 144 091). Un inconvénient de toutes ces solutions connues est l'accroissement de colt dû aux contacteurs de lancement extérieurs et à l'utilisation de moteurs de démarrage spéci:aux qui, pour le fonctionnement en pa- rallèle, diffèrent considérablement de la construction normale dans la plupart des cas Les contacteurs de lan- cement donnent par ailleurs lieu à un accroissement de l'encombrement et à une consommation de matière supplémentaire. Le but de l'invention est d'éliminer les sur- coûts, diminuer le volume et la consommation de matière pour les contacteurs de lancement, et éliminer les surcoûts représentés nar les moteurs de démarrage qui diffèrent des réalisations normales. L'invention cherche à créer un dispositif de commande dans lequel les éléments de commutation destinés à réaliser le fonctionnement en parallèle de plusieurs moteurs de démarrage sont placés, en majeure partie, dans le carter des moteurs de dé- marrage, et dans lequel seuls quelques éléments de com- mutation sont modifiés comparativement à la réalisation normale des moteurs de démarrage. Suivant l'invention, ce problème est résolu par un dispositif de commande comportant un dispositif d'engrènement en deux temps dans lequel chaque démarreur comprend un électro-aimant qui assure le déplacement axial du pignon L'électro-aimant comporte un enroule- ment de maintien et un enroulement d'attraction L'en- roulement d'attraction est connecté à l'un des pôles de la source de tension par l'intermédiaire d'un contact et il est en série avec le moteur de démarrage En paral- lèle avec le circuit composé de ce contact en série avec l'enroulement d'attractionr est connecté un autre contacteur sollicité par ressort, actionné également par l'électro-aimant et qui est empêché de se fermer par un verrouillage à commande électromagnétique Les en- roulements de commande des verrouillages des démar- reurs connectés en parallèle sont reliés chacun par une extrémité à l'un des pôles de la source de tension, Les autres extrémités des enroulements de commande sont reliées entre elles et sont connectées à l'autre pôle de la source de tension par l'intermédiaire d'un circuit composé d'éléments de commutation placés sur chacun des démarreurs et reliés en série Lorsque les pignons sont tous en prise, les éléments de commu- tation subissent tous une modification d'une grandeur physique et deviennent conducteurs. Lors du démarrage, sous l'effet de la fermeture du contact, le circuit composé de l'enroulement d'at- traction en série avec le moteur de démarrage est connecté à la source de tension L'électro-aimant repousse le pignon axialement Sous l'effet de la résistance de l'enroulement d'attraction placé en série, le moteur de démarrage développe un couple ré- duit de sorte que, sous l'effet de la rotation du pignon, les dents du pignon se placent entre les dents de la couronne dentée du moteur à combustion interne et que le pignon engrène Lorsque le pignon a atteint sa po- sition finale, l'élément de commutation correspondant devient conducteur Ce n'est que lorsque tous les pi- gnons des démarreurs en parallèle ont atteint leur position finale que le circuit des enroulements de commande est fermé et que les verrouillages sont simultanément libérés, de sorte que les contacteurs, qui sont en parallèle avec chaque circuit composé de l'enroulement d'attraction en série avec le contact, se ferment sous l'action des ressorts Tous les moteurs de démarrage sont alors connectés directement à la source de tension et développent simultanément la pleine valeur'de leur couple. Dans une variante du dispositif de commande suivant l'invention, les éléments de commutation sont constitués par des interrupteurs de fin de course qui ferment directement les circuits des enroulements de commande des verrouillages. Dans une deuxième variante du dispositif de commande suivant l'invention, les éléments de com- mutation sont constitués par des commutateurs à semi- conducteurs. L'invention sera exposée de façon plus précise ci-après à propos d'un exemple de réalisation, décrit en référence à la figure unique annexée qui repré- sente un dispositif de commande pour deux démarreurs connectés en parallèle. Un contacteur de mise en route 2 relie les enroulements de commande 3 2, 23 2, connectés en parallèle, des relais 3, 23 et les enroulements de main- tien 4 1, 24 1 des électro-aimants 4, 24 à l'un des pôles de la source de tension 1 Un circuit, composé de l'enroulement d'attraction 4 2 de l'électro-aimant 4 en série avec le contact 3 1 du relais 3 et le premier moteur de démarrage 5, est relié à la source de tension En parallèle avec ce circuit série, un circuit composé de l'enroulement d'attraction 24 2 de l'électro-aimant 24 en série avec le contact 23 1 du relais 23 et le deuxième moteur de démarrage 25, est connecté à la source de tension Les contacteurs 4 3, 24 3 des électro-aimants 4, 24 sont en parallèle avec les circuits série formés des enroulements d'attraction 4.2, 24 2 et des contacts 3 1, 24 1 Les contacteurs 4.3, 24 3 sont sollicités élastiquement, à l'ouverture, dans la direction des électro-aimants 4, 24 et sont ver- rouillés par les verrouillages 9, 29 commandés par les enroulements de commande 8, 28 Les enroulements de commande 8, 28 sont connectés chacun par une extrémité à l'un des pôles de la source de tension Les autres extrémités sont reliées entre elles et sont connec- tées à l'autre pôle de la source de tension 1 en série avec les éléments de commutation 7, 27, Les éléments de commutation 7, 27 sont agencés de manière que, lorsque les pignons 6, 26 sont entièrement en prise, dans la position finale A, les éléments de commutation 7, 27 subissent tous une modification d'une gran- deur physique et, de cette façon, ferment le circuit des enroulements de commande 8, 28. Pour déclencher le processus de démarrage, on ferme le contacteur de mise en route 2 Le courant qui passe, depuis la source de tension 1, à travers le contacteur de mise en route 2, les en- roulements de commande 3 2, 23 2 des relais 3, 23, et les enroulements de maintien 4 1, 24 1, fait enclencher les relais 3, 23 Les contacts 3 1, 23 1 se ferment alors et le courant circule, en partant de la source de tension 1, à travers les enroulements d'attraction 4 2, 24 2 et les moteurs de démarrage 5, Les pignons 6, 26 se mettent en prise avec la couronne dentée 10 sous l'effet de la force des élec- tro-aimants 4, 24 et du couple des moteurs de démarrage , 25 Les contacteurs 4 3, 24 3 ne peuvent pas se fermer en raison de l'effet de blocage des verrouil- lages 9, 29 Lorsque les pignons 6, 26 ont atteint la position extrême A, les éléments de commutation 7, 27, ferment le circuit qui, depuis la source de ten- sion 1, traverse les enroulements de commande 8, 28 Les verrouillages 9, 29 libèrent de cette façon les con- tacteurs 4 3, 24 3 Les contacteurs 4 3, 24 3 se ferment sous l'action de la force de ressorts préala- blement mis sous tension (non représentés) et court- circuitent les circuits composés des enroulements d'at- traction 4 2, 24 2) en série avec les contacts 3 1, 23.1 Alors, les moteurs de démarrage 5, 25 lancent simultanément le moteur à combustion interne avec la pleine valeur de leur couple. REVENDICATIONS 1 Dispositif de commande pour le lancement d'un moteur à combustion interne au moyen de plusieurs moteurs électriques de démarrage, ce dispositif comprenant en particulier un dispositif d'engrènement en deux temps, actionné par électro-aimant, dans le- quel chaque moteur de démarrage ( 5, 25) possède un dispositif d'engrènement à électro-aimant ( 4, 24), un enroulement de maintien ( 4 1, 24 1) et un enroule- ment d'attraction ( 4 2, 24 2), cet enroulement d'at- traction étant relié à l'un des pôles de la source de tension à travers un contact ( 3 1, 23 1), et égale- ment relié en série avec le moteur de démarrage ( 5, 25) ainsi qu'à un contacteur ( 4 3, 24 3) sollicité élastiquement connecté en parallèle avec le circuit composé de l'enroulement d'attraction ( 4 2, 24 2) en série avec le contact ( 3 1, 23 1), ce contacteur étant commandé par l'électro-aimant ( 4, 24), caracté- risé en de qu'un verrouillage ( 9, 29), actionné par un enroulement de commande ( 8, 28), empêche le contac- teur ( 4 3, 24 3) de se fermer et en ce que les enrou- lements de commande ( 8, 28) des verrouillages ( 9, 29) sont reliés, chacun par une extrémité, au premier pôle de la source de tension ( 1) et que leurs autres extrémités sont reliées entre elles, ces enroulements de commande étant connectés à l'autre pôle de la source de tension ( 1) en série avec des éléments de commutation ( 7, 27) qui subissent une modification d'une grandeur physique et deviennent de cette façon conducteurs lorsque les pignons correspondants ( 6, 26) sont entièrement engrenés. 2 Dispopitif de commande suivant la revendi- cation 1, caractérisé en ce que les éléments de commu- tation ( 7, 27) sont constitués par des interrupteurs de fin de course. 3 Dispositif de commande suivant la reven- dication 1, caractérisé en ce que les éléments de commu- tation ( 7, 27) sont constitués par des commutateurs à semi-conducteurs.