Brevet FR2952975A1 — publié le 20110527

PROCEDE ET DISPOSITIF DE PILOTAGE D'UN DEMARREUR ELECTRIQUE [0001 La présente invention concerne un procédé et un dispositif de pilotage d'un démarreur électrique. Plus précisément, l'invention s'applique aux démarreurs à 5 engagement piloté. [0002] Avec un démarreur classique, une seule commande suffit pour engager le pignon du démarreur dans une couronne solidaire du volant moteur et mettre en marche le moteur électrique du démarreur. Lorsque cette commande est activée, elle excite une bobine qui va faire translater le pignon sur la couronne et elle ferme le 10 circuit d'alimentation du moteur électrique. Suite à cela, le démarreur va entrainer le moteur thermique pour le démarrage. [0003] Pour redémarrer le moteur thermique d'un véhicule muni d'un système d'arrêt et de redémarrage automatique (système « Stop & Start »), il peut être intéressant d'utiliser un démarreur à engagement piloté qui consiste à pré-engager le pignon du 15 démarreur dans la couronne de façon à minimiser le temps mis pour redémarrer le moteur thermique. Comparé à un démarreur classique, un démarreur à engagement piloté utilise une bobine supplémentaire qui contrôle l'alimentation en puissance du moteur électrique. Le démarreur est alors activé par deux commandes successives : une commande d'engagement du pignon du démarreur dans la couronne suivie d'une 20 commande moteur autorisant l'alimentation électrique du moteur électrique du démarreur. Avant de lancer la commande moteur, on s'assure que le pignon est bien engagé et pour cela on temporise la commande moteur en n'activant cette commande qu'un temps prédéterminé après l'envoie de la commande d'engagement. Ce temps correspond au minimum au temps de translation du pignon vers la 25 couronne ; il est généralement voisin de 50 ms. [0004] La présente invention permet de gagner du temps en éliminant la temporisation entre la commande d'engagement et la commande moteur. [0005] De façon plus précise, l'invention concerne un procédé de pilotage d'un démarreur électrique de moteur thermique selon lequel deux commandes sont 30 utilisées : une commande d'engagement du pignon du démarreur avec une couronne solidaire du volant moteur et une commande de mise en marche du moteur électrique du démarreur. Selon le procédé, lesdites commandes sont effectuées sans temporisation entre lesdites commandes. [0006] L'alimentation dudit moteur électrique du démarreur, par exemple en fermant un contact électrique établissant l'alimentation dudit moteur électrique, est autorisée 5 par l'engagement dudit pignon. [0007] L'invention concerne également un dispositif de pilotage d'un démarreur électrique de moteur thermique, ledit démarreur comprenant un moteur électrique, une bobine d'engagement traversé par un axe mobile longitudinalement et solidaire d'un pignon destiné à être engrené dans une couronne, des moyens de déplacement 10 du pignon solidaire dudit axe et une bobine moteur insérée dans un circuit électrique pour l'alimentation en puissance dudit moteur électrique. Selon l'invention, le dispositif comporte des moyens d'ouverture/fermeture dudit circuit d'alimentation du moteur électrique, lesdits moyens d'ouverture/fermeture étant solidaires desdits moyens de déplacement, un organe de commande d'engagement de ladite bobine 15 d'engagement et un organe de commande de ladite bobine moteur. [0008] Selon un mode de réalisation, lesdits moyens d'ouverture/fermeture comportent un contact commandé mécaniquement par le déplacement dudit axe mobile, ledit contact comportant un contacteur mobile solidaire dudit axe mobile et deux bornes, l'une étant connectée à la masse et l'autre borne étant connectée à 20 ladite bobine moteur. [0009] Ledit circuit électrique pour l'alimentation en puissance dudit moteur électrique peut comporter ledit organe de commande moteur, ladite bobine moteur et ledit contact dont l'une desdites bornes est connectée à la masse et l'autre borne étant connectée à ladite bobine moteur, ledit organe de commande moteur 25 permettant l'activation du moteur électrique par l'excitation de la bobine moteur qui commute un interrupteur. [0010 Ledit organe de commande d'engagement dudit pignon permet l'excitation de ladite bobine d'engagement. [0011] Selon un autre mode de réalisation, lesdits organes de commande sont fusionnés en un seul moyen permettant d'activer le démarreur à l'aide d'une seule commande. [0012] Dans une variante, le moteur du démarreur est relié à la masse et à une 5 alimentation électrique par l'intermédiaire d'un interrupteur. [0013] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés et sur lesquels : [0014] - la figure 1 illustre schématiquement un premier mode de réalisation, et 10 [Dols] -la figure 2 illustre schématiquement un deuxième mode de réalisation. [0016] Sur la figure 1, le démarreur 10 comprend un pignon 12 destiné à s'engrener avec une couronne 14 solidaire en rotation du vilebrequin d'un moteur thermique. La couronne 14 est une roue dentée et pourrait être par exemple le volant moteur du moteur thermique à démarrer ou être solidaire en rotation du volant moteur. Le 15 pignon 12 peut être déplacé à l'aide de moyens de déplacement 15. Le démarreur comprend deux bobines (ou solénoïdes) : une bobine d'engagement 16 et une bobine moteur 18. La bobine d'engagement 16 est munie d'un axe 20 mobile longitudinalement. L'axe 20 comprend deux extrémités 22 et 24 ; l'extrémité 22 est reliée à l'une 26 des deux extrémités d'un bras 28 mobile autour d'un point fixe 30, 20 l'autre extrémité 32 du bras 28 est reliée au pignon 12 du démarreur. Les moyens de déplacement 15 du pignon 12 comportent l'axe 20 et le bras 28. [0017] L'extrémité 24 de l'axe 20 est solidaire d'un contacteur 34. Ce dernier fait partie de moyens d'ouverture/fermeture 36 d'un circuit électrique 38 d'alimentation en puissance du démarreur. Les moyens d'ouverture/fermeture 36 peuvent être 25 constitués par exemple par un contact commandé mécaniquement par le déplacement de l'axe mobile 20. [Dols] La bobine d'engagement 16 est reliée à un organe 39 de commande d'engagement du pignon 12. [0019] Les organes de commande 39 et 40 peuvent être actionnés par un superviseur (non représenté) qui peut comporter des moyens logiques tels qu'un ordinateur ou un microprocesseur par exemple. [0020] Le circuit 38 comporte la bobine moteur 18 reliée, d'une part, à un organe de commande moteur 40 (sous-entendu commande du moteur électrique du démarreur) et, d'autre part, à une masse 42 par l'intermédiaire des moyens d'ouverture/fermeture 36. Ces derniers comprennent deux bornes 44 et 46 qui peuvent être reliées ensemble par le contacteur 34 de façon à fermer le circuit 38. [0021] Le démarreur 10 comporte aussi un moteur électrique 48 (comprenant la bobine moteur 18) relié, d'une part à une masse 50 et, d'autre part, à une alimentation électrique 52, de 12 Volts par exemple, par l'intermédiaire d'un interrupteur 54 par exemple du type relais 54. [0022] Lorsque l'on souhaite démarrer le moteur thermique, le superviseur actionne en même temps les deux commandes moteur 40 et d'engagement 39. L'activation de la commande d'engagement 39 excite la bobine 16 ce qui entraine le déplacement longitudinal de l'axe 20 (vers la droite sur la figure 1) et par conséquent le déplacement du pignon 12 (vers la gauche sur la figure 1), qui va venir s'engrener avec la couronne 14, et le déplacement du contacteur 34 (vers la droite sur la figure 1). Le contacteur établit alors le contact entre les bornes 44 et 46, ce qui ferme le circuit 38. Suite à l'envoi de la commande moteur 40, la bobine moteur 18 est excitée ce qui ferme le relais 54 et actionne le moteur 48 du démarreur. On remarque que les moyens d'ouverture/fermeture 36 sont actionnés mécaniquement, grâce au déplacement de l'axe 20 et que ces moyens ne sont activés qu'à la fin de la translation du pignon 12 et donc lorsque le pignon est engagée dans la couronne 14. On remarque aussi que la commande d'engagement et la commande moteur sont activées ensemble, ce qui supprime la temporisation entre ces deux commandes, temporisation utilisée dans les dispositifs de l'art antérieur. Pour qu'un démarrage soit autorisé, il faut donc que les deux commandes moteur et d'engagement soient actionnées. [0023] Lorsque l'on souhaite préparer le démarreur pour un futur démarrage (par exemple pour un système « Stop & Start »), afin de diminuer le temps de démarrage, le superviseur peut actionner le pré-engagement du pignon 12. Le temps de démarrage ne comportera donc plus le temps de translation du pignon pour s'engager dans la couronne 14. Le superviseur active alors uniquement la commande d'engagement 39. La bobine engagement 16 va être excitée et le pignon 12 va se déplacer vers la couronne 14 et s'engager dans cette couronne. De plus, le contacteur 34 va fermer le circuit 38 mais la bobine moteur 18 ne sera excitée que lorsqu'une commande moteur sera actionnée afin de fermer le relais 54. Pour démarrer et donc pour mettre en marche le moteur électrique 48 du démarreur, il suffira, après le pré-engagement du pignon 12, d'actionner la commande moteur 40. On aura ainsi gagné un temps important (estimé à au moins 50 ms) pour le redémarrage du moteur thermique. [0024] La figure 2 illustre un deuxième mode de réalisation, qui reprend pour l'essentiel les composants du mode de réalisation de la figure 1. Les composants identiques sont donc repérés sur les figures 1 et 2 par les mêmes références. Comparé au mode de réalisation de la figure 1, le mode de réalisation de la figure 2 comporte une commande centrale 60 représentée en pointillés et reliée aux commandes moteur 40 et d'engagement 39, ainsi qu'au superviseur. La commande centrale 60 permet en une seule commande d'actionner les commandes moteur 40 et d'engagement 39 et donc de démarrer à l'aide d'une seule commande. Un bloc anti- retour 62 permet d'éviter que, lorsque la commande d'engagement 39 est actionnée, la commande moteur 40 ne soit elle aussi activée par l'actionnement de la commande d'engagement. [0025] La présente invention permet d'activer un démarreur dans un minimum de temps et évite la gestion d'une temporisation entre la commande d'engagement et la commande moteur, cette gestion étant particulièrement délicate et difficile à mettre au point. L'invention permet de diminuer le temps de démarrage ou de redémarrage d'un moteur thermique. [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. REVENDICATIONS1. Procédé de pilotage d'un démarreur électrique (10) de moteur thermique selon lequel deux commandes sont utilisées : une commande d'engagement(39) du pignon (12) du démarreur avec une couronne (14) solidaire du volant moteur et une commande (40) de mise en marche du moteur électrique (48) du démarreur, caractérisé en ce que lesdites commandes sont effectuées sans temporisation entre lesdites commandes. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'alimentation dudit moteur électrique (48) du démarreur est autorisée par l'engagement dudit pignon (12). 3. Dispositif de pilotage d'un démarreur électrique de moteur thermique , ledit démarreur (10) comprenant un moteur électrique (48), une bobine d'engagement (16) traversé par un axe (20) mobile longitudinalement et solidaire d'un pignon (12) destiné à être engrené dans une couronne (14), des moyens de déplacement (15) dudit pignon (12) solidaire dudit axe (20) et une bobine moteur (18) insérée dans un circuit électrique (38) pour l'alimentation en puissance dudit moteur électrique (48), le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'ouverture/fermeture (36) dudit circuit d'alimentation (38) dudit moteur électrique, lesdits moyens d'ouverture/fermeture (36) étant solidaires desdits moyens de déplacement (15), un organe de commande d'engagement (39) de ladite bobine d'engagement (16) et un organe de commande (40) de ladite bobine moteur (18). 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que lesdits moyens d'ouverture/fermeture (36) comportent un contact commandé mécaniquement par le déplacement dudit axe mobile (20). 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que ledit contact (36) comporte un contacteur (34) mobile solidaire dudit axe mobile (20) et deux bornes, l'une (46) étant connectée à la masse et l'autre borne (44) étant connectée à ladite bobine moteur (18). 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que ledit circuit électrique (38) pour l'alimentation en puissance dudit moteur électrique (48) comporte ledit organe de commande moteur (40), ladite bobine moteur (18) et ledit contact (36) dont l'une (46) desdites bornes est connectée à la masse et l'autre borne (44) est connectée à ladite bobine moteur (18), ledit organe de commande moteur (40) permettant l'activation du moteur électrique (48) par l'excitation de la bobine 18 qui commande un interrupteur (54). 7. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 6 caractérisé en ce que ledit organe de commande d'engagement (39) dudit pignon (12) permet l'excitation de ladite bobine d'engagement (16). 8. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 7 caractérisé en ce que lesdits organes de commande (39, 40) sont fusionnés en un seul moyen (60) permettant d'activer le démarreur à l'aide d'une seule commande. 9. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 8 caractérisé en ce que ledit moteur (48) du démarreur est relié à la masse (50) et à une alimentation électrique (52) par l'intermédiaire d'un interrupteur (54).