Brevet FR2927301A1 — publié le 20090814

Procédé et système de gestion des démarrages du moteur d'un véhicule [000l] La présente invention concerne un procédé et un système de gestion des démarrages ou redémarrages du moteur d'un véhicule muni d'une boite 5 de vitesse manuelle. [0002] Pour faciliter la conduite des véhicules automobiles, les constructeurs ont imaginé et commercialisé des véhicules dont la mise en marche du moteur est réduite à une simple opération, par exemple par appui sur un bouton de démarrage ou par l'introduction d'une carte munie d'un 10 circuit logique, souvent sous forme d'une puce. Si le conducteur est distrait, la simplification de l'opération de démarrage peut amener des accidents sérieux, voir mortels, lorsque le moteur est mis en marche alors que la chaîne de traction est fermée (rapport de boite de vitesse engagé et pédale d'embrayage non enfoncée). 15 [0003] De plus, afin de réduire la consommation de carburant et de lutter contre la pollution, certains véhicules automobiles sont munis d'un système d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur thermique (système commercialisé sous le nom �Stop & Start�). Selon ce système, le moteur du véhicule est automatiquement arrêté dans certaines circonstances, par 20 exemple lorsque le véhicule s'arrête à un feu de signalisation rouge ou lorsqu'il est à l'arrêt dans un embouteillage. Le moteur est automatiquement remis en marche lorsque le conducteur manifeste son désir de repartir, par exemple en lâchant la pédale de frein ou lorsqu'un besoin système survient, par exemple un bilan électrique défavorable ou un inconfort thermique dans 25 l'habitacle. [0004] II est évident que pour démarrer ou redémarrer le moteur thermique, la chaîne de traction du véhicule doit être ouverte, c'est-à-dire qu'un rapport de boite de vitesse ou l'embrayage ne doit pas être engagé. Dans le cas contraire, le véhicule ferait un bond en avant ou en arrière, ce qui pourrait être très dangereux et pourrait provoquer des accidents qui pourraient être mortels. [0005 II est donc nécessaire de mettre en oeuvre une fonction de détection de l'état de la chaîne de traction. Cette fonction doit présenter une très grande fiabilité pour éviter tout comportement dangereux du véhicule lors d'un redémarrage. [0006] Afin de connaître l'état de la chaîne de traction, des capteurs détectent les états de l'embrayage et/ou de la boite de vitesse. Les exigences de sûreté de fonctionnement sur le démarrage du moteur imposent une fiabilité très élevée des informations sur l'état de la chaîne de traction. En cas d'information erronée, le moteur pourrait être autorisé à redémarrer alors que la chaîne de traction est fermée ou en cours de fermeture (passage d'un rapport de boite de vitesse par le conducteur par exemple), conduisant à des évènements redoutés qui pourraient avoir des conséquences très graves. [0007] Pour cette raison, des occurrences de défaillance extrêmement faibles sont demandées pour chacun des capteurs, afin de garantir la sécurité de la fonction de démarrage. Cette exigence de fiabilité des capteurs rend difficile la mise en oeuvre de la fonction au meilleur coût (capteurs chers et/ou obligation de prévoir des redondances). [0008] La présente invention propose une solution qui est moins onéreuse que la solution utilisée jusqu'à présent. De façon plus précise, l'invention concerne un procédé de gestion des démarrages du moteur d'un véhicule muni d'une boite de vitesse manuelle et d'une machine électrique de démarrage du moteur. Selon ce procédé, une valeur d'un paramètre caractéristique du régime moteur est mesurée après un temps prédéterminé après l'action de mise en marche du moteur, la valeur mesurée est 3 comparée à une valeur prédéterminée et l'action de démarrage du moteur est immédiatement interrompue lorsque ladite valeur mesurée est inférieure à ladite valeur prédéterminée. [000s] Selon un mode de mise en oeuvre du procédé, la variation de ladite valeur mesurée est déterminée sur un intervalle de temps prédéterminé situé après l'action de mise en marche du moteur, ladite variation est comparée à une variation prédéterminée et l'action de démarrage du moteur est immédiatement interrompue lorsque ladite variation est inférieure à ladite variation prédéterminée. [ooio] La mesure de ladite valeur intervient avantageusement immédiatement après l'action de mise en marche du moteur. [0011] La valeur caractéristique du régime moteur peut être choisie parmi l'une des vitesses de rotation des éléments suivants : le vilebrequin, un arbre ou un pignon de la boite de vitesse, le rotor de la machine électrique de démarrage. [0012] L'invention concerne également un système de gestion des démarrages du moteur d'un véhicule muni d'une boite de vitesse manuelle, d'une machine électrique de démarrage du moteur et des moyens de mesure d'un paramètre caractéristique de la vitesse de rotation du moteur mesurée en fonction du temps après l'action de démarrage du moteur. Selon l'invention, le système comporte des moyens de comparaison de la valeur de vitesse de rotation mesurée à une valeur de référence prédéterminée et des moyens pour arrêter immédiatement l'action de démarrage du moteur lorsque ladite valeur mesurée est inférieure à ladite valeur prédéterminée. [0013] 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 le régime d'un moteur thermique (en tours/minute) au démarrage, en fonction du temps (en secondes), d'une part avec la 5 chaîne de traction ouverte (en trait plein) et, d'autre part avec la chaîne de traction fermée (en pointillés), et • la figure 2 représente le schéma électrique d'un système de gestion des démarrages conforme à la présente invention. [0014] La présente invention concerne donc une stratégie de détection de 10 l'état de la chaîne de traction, et notamment de l'état fermé, qui permet d'interrompre le démarrage suffisamment tôt, en limitant le mouvement du véhicule et les conséquences sur la sécurité des passagers et de l'environnement du véhicule. [0015] La stratégie s'apparente à une fonction de � diagnostic curatif �. Elle 15 permet de limiter les exigences de fiabilité envers les capteurs et ainsi de rendre moins onéreuse la fonction de détection de l'état de la chaîne de traction. [0016] Sur la figure 1, on remarque que le régime moteur est plus élevé lorsque la chaîne de traction est ouverte (courbe 10 en trait plein) que 20 lorsque la chaîne de traction est fermée (courbe 12 en pointillés). Selon le procédé de l'invention, on prédétermine au moins une valeur de régime moteur, après un temps prédéterminé juste après l'action de mettre en marche le moteur (dans les premières millisecondes ou dixièmes de seconde). 25 [0017] La valeur prédéterminée est comprise entre les deux courbes 10 et 12, ou au plus égale à la valeur du régime moteur avec la chaîne de traction ouverte au temps considéré. Par exemple, en se plaçant au temps t= 0,2 seconde après l'action de démarrer le moteur, les régimes moteur en chaîne de traction fermée et ouverte sont respectivement égaux à 200 tours/minute et à 290 tours/minute. La valeur prédéterminée que l'on utilisera sera alors 5 comprise entre 200 et 290 tours/minute (tout au plus 290 tours/minute) pour un temps t égal à 0,2 seconde. [0018] Autre exemple, au temps t=0,3 seconde, on choisira une valeur comprise entre 100 et 300 tours/minute. II est également possible de considérer les variations du régime moteur sur un intervalle de temps considéré. [0019] De préférence, plusieurs valeurs sont prédéterminées, chacune à un temps donné. Ainsi sur la figure 1, plusieurs valeurs prédéterminées consécutives ont été choisies, ces valeurs formant un gabarit 14. On observe ainsi le profil de montée en régime du moteur pendant les premières millisecondes ou dixièmes de seconde de l'action de démarrage du moteur. La mesure du régime moteur à un instant prédéterminé permet donc de se positionner par rapport aux deux courbes 10 et 12, et plus précisément par rapport au gabarit 14 ou à une valeur prédéterminée qui aura été choisie inférieure ou au plus égale à la valeur du régime moteur avec la chaîne de traction ouverte à un temps prédéterminé. Si la valeur de régime mesurée est inférieure à la valeur de régime prédéterminée ou située en dessous du gabarit, à un instant prédéterminé, on considère alors que la chaîne de traction est fermée et l'action de démarrer le moteur est immédiatement interrompue. Si ce n'est pas le cas, on laisse l'action de démarrage se poursuivre, la chaîne de traction étant considérée comme ouverte. [0020] II est possible de tenir compte des paramètres suivants afin de corriger les valeurs prédéterminées : • la température du moteur au moment de la mesure du régime moteur, 6 • la pente de la route, • la température de la machine électrique de démarrage, et • l'état de charge de la batterie de démarrage (ou plus généralement du stockeur d'énergie alimentant la machine de démarrage du moteur). [0021] La figure 2 montre schématiquement une forme de réalisation d'un système de gestion des démarrages du moteur 20 d'un véhicule, système conforme à la présente invention. Le moteur 20 est mis en marche à l'aide d'une machine électrique de démarrage 21, qui peut être par exemple un démarreur classique ou un alterno-démarreur. Cette machine est alimentée par une source d'énergie électrique 22, telle qu'une batterie, laquelle alimente aussi des consommateurs électriques (par exemple les phares et les essuie-glaces) connectés au réseau de bord 23. [0022] Sur la figure 2, les liaisons électriques de puissance sont indiquées en traits épais alors que les liaisons de mesure et de contrôle sont indiquées en traits plus fins. Lorsque la machine électrique 21 se met en marche afin de démarrer le moteur 20, les moyens de mesure 24 mesurent au moins une valeur d'un paramètre caractéristique du régime moteur, la mesure étant effectuée en fonction du temps écoulé après l'action de mise en marche du moteur. Ce paramètre peut être la vitesse de rotation par exemple du vilebrequin du moteur, d'un pignon ou d'un arbre de la boite de vitesse ou du rotor de la machine électrique de démarrage 21. [0023] La plupart des véhicules actuels sont munis d'un compte tours, cet instrument de mesure pouvant par exemple être utilisé pour la mise en oeuvre de l'invention. Plusieurs valeurs caractéristiques du régime moteur peuvent être enregistrées à des temps différents. Un comparateur 25 possède une mémoire dans laquelle sont stockées les valeurs 7 prédéterminées avec les instants correspondants, par exemple les valeurs du gabarit 14 de la figure 1 en fonction du temps. [0024] Le comparateur 25 reçoit un signal des moyens de mesure 24, ce signal contenant deux informations : la valeur mesurée du régime moteur et le temps de la mesure. La valeur mesurée est comparée à la valeur prédéterminée pour le temps de mesure considéré. Si la comparaison indique que la valeur mesurée du régime moteur est inférieure à la valeur prédéterminée, le comparateur en déduit que la chaîne de traction est fermée ; il délivre alors un signal d'inhibition à un circuit logique 26 de contrôle du démarrage, lequel arrête alors rapidement l'action de démarrer le moteur. La décision de l'arrêt du démarrage peut n'être prise par le circuit logique 26 qu'après comparaison de plusieurs valeurs du régime moteur avec des valeurs prédéterminées correspondantes au temps de mesure. [0025] L'invention s'applique tout particulièrement, mais non exclusivement, 15 au redémarrage du moteur thermique des véhicules automobiles munis d'un système d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur. [0026] D'autres modes de réalisation que ceux décrits et représentés peuvent être conçus par l'homme du métier sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de gestion des démarrages du moteur d'un véhicule muni d'une boite de vitesse manuelle et d'une machine électrique de démarrage du moteur, caractérisé en ce qu'au moins une valeur d'un paramètre caractéristique du régime moteur est mesurée après un temps prédéterminé après l'action de mise en marche du moteur, la valeur mesurée est comparée à une valeur prédéterminée et l'action de démarrage du moteur est immédiatement interrompue lorsque ladite valeur mesurée est inférieure à ladite valeur prédéterminée. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la variation de ladite valeur mesurée est déterminée sur un intervalle de temps prédéterminé situé après l'action de mise en marche du moteur, ladite variation est comparée à une variation prédéterminée et l'action de démarrage du moteur est immédiatement interrompue lorsque ladite variation est inférieure à ladite variation prédéterminée. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la mesure de ladite valeur intervient immédiatement après l'action de mise en marche du moteur. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la valeur caractéristique du régime moteur est choisie parmi l'une des vitesses de rotation des éléments suivants : le vilebrequin, un pignon ou un arbre de la boite de vitesse et le rotor de la machine électrique de démarrage. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que, le véhicule étant muni d'un système d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur, ledit procédé gère les redémarrages du moteur. 9 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite valeur prédéterminée est paramétrée en fonction d'au moins un paramètre choisi parmi la température du moteur au moment de la mesure du régime moteur, la pente de la route la température de la machine électrique de démarrage et l'état de de charge du stockeur d'énergie alimentant la machine de démarrage du moteur 7. Système de gestion des démarrages du moteur (20) d'un véhicule muni d'une boite de vitesse manuelle, d'une machine électrique de démarrage (21) et de moyens de mesure (24) d'un paramètre caractéristique de la vitesse de rotation du moteur mesurée en fonction du temps après l'action de démarrage du moteur, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de comparaison (25) de la valeur de vitesse de rotation mesurée à une valeur de référence prédéterminée et des moyens (26) pour commander immédiatement l'arrêt du démarrage du moteur lorsque ladite valeur mesurée est inférieure à ladite valeur prédéterminée. 8. Système selon la revendication 6 caractérisé en ce que ladite machine électrique de démarrage (21) est un démarreur ou un alterna- démarreur. 9. Système selon l'une des revendications 6 à 8 caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure (24) comportent un compte-tours. 10. Système selon l'une des revendications 6 à 9 caractérisé en ce que lesdits moyens pour commander l'arrêt du démarrage (26) comportent un circuit logique. 2927301 io 11. Système selon l'une des revendications 6 à 10 caractérisé en ce que le véhicule est muni d'un système d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur. 5