Brevet FR2962770A1 — publié le 20120120

PROCEDE DE GESTION DE REDEMARRAGE AUTOMATIQUE D'UN MOTEUR THERMIQUE Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte au redémarrage automatique des moteurs à combustion interne, et plus particulièrement à la gestion des échecs de redémarrage automatique. Arrière-plan technologique De façon à limiter la consommation de carburant et la pollution des moteurs à combustion interne, certains véhicules sont équipés d'une machine tournante électrique qui peut être un alterno-démarreur ou un alternateur réversible intégrant une fonction d'arrêt et de redémarrage automatique dite fonction « STOP & START ». L'arrêt du moteur est commandé automatiquement chaque fois que la vitesse du véhicule est pratiquement nulle ou lors des phases de ralenti et le moteur redémarre automatiquement suite à un besoin exprimé par le conducteur (par exemple action sur la pédale d'accélérateur ou relâchement de la pédale de frein, embrayage) ou suite à un besoin du véhicule (par exemple pour maintenir la température de certains éléments, pour maintenir le chauffage dans l'habitacle en hiver ou la climatisation en été ou pour maintenir la température du catalyseur et donc son efficacité). Plus précisément, la fonction « STOP & START » peut se décomposer en trois phases : - la phase de démarrage initiale du moteur à combustion interne que celui-ci soit du type à allumage commandé (moteur essence) ou à allumage par compression (moteur diesel). Cette phase initiale est encore appelée phase de premier démarrage, - la phase d'arrêt : le système « STOP & START » coupe l'alimentation du moteur à combustion interne dès que le véhicule est à l'arrêt, le moteur étant en régime de ralenti, ou même dès qu'un arrêt est anticipé, par exemple dès que la vitesse du véhicule devient inférieure à un certain seuil bas de vitesse, ce qui permet de réduire la consommation de carburant et donc de limiter les émissions polluantes, - la phase de redémarrage du moteur à combustion interne, commandée par la volonté du conducteur, marquée par exemple par l'enfoncement de la pédale d'accélérateur suite à un arrêt du moteur à combustion interne, ou suite à un besoin du véhicule, tel qu'un besoin en climatisation. Lorsque le véhicule est en phase d'arrêt et que le conducteur souhaite redémarrer, le redémarrage automatique du moteur thermique est souvent opérationnel. Cependant il arrive que la machine tournante électrique n'arrive pas à redémarrer le moteur thermique pour des raisons diverses et variées telles que par exemple un problème interne à la machine tournante, une mauvaise adhérence entre la poulie et la courroie reliant la machine électrique au moteur thermique, etc.... Il existe un (ou des) calculateur(s) véhicules permettant de mémoriser des paramètres liés à ces redémarrages et pouvant également piloter la machine tournante électrique en conséquence. Ce (ou ces) calculateur(s), en cas de détection d'échec de redémarrage séquence, demande à utiliser le démarreur pour redémarrage du moteur, forçant ainsi le conducteur à redémarrer son véhicule à l'aide de sa clef de contact ou son bouton de démarrage. Cependant, une telle procédure de fonctionnement a pour effet d'une part de diminuer la satisfaction du client car celui-ci doit redémarrer son véhicule lui-même plus souvent et d'autre part de limiter le gain en consommation que la fonction d'arrêt et de redémarrage automatique peut apporter à un véhicule en raison des inhibitions de la fonction et donc du maintien du fonctionnement du moteur thermique. L'invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L'invention porte ainsi sur un procédé de gestion de redémarrage automatique d'un moteur thermique de véhicule automobile par un alternateur réversible, ledit procédé comprenant une étape consistant à activer un ordre de redémarrage automatique, une étape d'activation de l'alternateur réversible autorisée par l'ordre de redémarrage automatique, une étape de détection d'échec de redémarrage du moteur thermique, caractérisé en ce qu'en cas d'échec de redémarrage, on désactive l'alternateur réversible , on maintient actif l'ordre de redémarrage automatique et on réitère l'étape d'activation de l'alternateur réversible, tant que le nombre d'échec de redémarrage détecté est inférieur à un seuil critique prédéterminé. De préférence, le seuil critique prédéterminé vaut 2 ou 3, afin de tenter un autre démarrage par la machine électrique avant que le conducteur ne s'aperçoive d'un échec. De préférence, le procédé de l'invention comprend une étape de redémarrage par un démarreur lorsque le nombre d'échec de redémarrage est supérieur ou égal au seuil critique prédéterminé. De préférence, l'étape de redémarrage par le démarreur est commandée par une action volontaire du conducteur du véhicule. De préférence encore, l'action volontaire est effectuée via une clé de contact ou un bouton de démarrage. De préférence, le procédé comprend une étape de signalisation d'échec de redémarrage au conducteur, afin de lui indiquer qu'il doit effectuer le démarrage. De préférence, l'étape de détection d'échec de redémarrage automatique comprend une 15 étape de comparaison du régime moteur et de la durée d'activation de l'alternateur réversible avec un gabarit fonctionnel prédéterminé, ledit gabarit définissant le domaine dans lequel doivent être le régime moteur et la durée d'activation de l'alternateur réversible pour qu'un échec de redémarrage ne soit pas détecté. 20 De préférence, à partir du premier échec de redémarrage détecté, l'étape d'activation de l'alternateur réversible est autorisée à condition que le régime moteur soit sensiblement nul. 25 Brève description des dessins D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'un mode particulier de réalisation, non limitatif de l'invention, faite en référence aux figures dans lesquelles : 30 - La figure 1 est une représentation schématique en vue de dessus d'un véhicule équipé d'un moteur thermique, d'une machine tournante électrique ainsi que d'un dispositif de démarrage du moteur. - Les figures 2a, 2b, 2c, 2d représentent les relations en fonction du temps entre, 35 respectivement l'ordre de redémarrage ordonné par l'unité de commande, le détecteur d'échec, la commande de fonctionnement du moteur électrique, le régime moteur N.10 - La figure 3 présente un ordinogramme illustrant les étapes du procédé de l'invention. Description détaillée La figure 1 représente schématiquement un véhicule 1. Par exemple, le véhicule 1 est un véhicule automobile tel qu'une voiture. Ce véhicule 1 est équipé d'un moteur à combustion interne 2. Ce moteur 2 comporte un arbre 3 de transmission qui entraîne en rotation des roues motrices 4 et 4' du véhicule 1. L'arbre 3 est mécaniquement raccordé à un arbre 5 d'une machine tournante électrique 6 par l'intermédiaire d'une courroie d'entraînement 7. La machine tournante électrique 6 est conçue pour entraîner en rotation l'arbre 3 afin de permettre le démarrage du moteur 2. Typiquement, la machine tournante électrique 6 est un alterno-démarreur encore dénommé alternateur réversible. Lorsque la machine tournante électrique 6 utilisée est un alterno-démarreur, celui-ci peut par ailleurs fonctionner en générateur lorsque le véhicule 1 est en phase de roulage de façon à transformer une partie de l'énergie cinétique du véhicule 1 en énergie électrique. Par ailleurs, le moteur à combustion interne 2 comprend un volant moteur 15 solidaire du vilebrequin 16 et un démarreur 17 pouvant venir s'engrener au volant moteur 15 lors d'un ordre de démarrage par le conducteur au moyen de sa clef de contact ou de son bouton de démarrage. Le véhicule 1 comprend également une unité de commande 11 du démarrage du moteur thermique 2. Par exemple, cette unité de commande 11 est réalisée à partir d'un ou plusieurs calculateurs électroniques programmables aptes à exécuter des instructions enregistrées sur un support d'enregistrement d'informations. A cet effet, l'unité de commande 11 comprend une mémoire 12 contenant les instructions nécessaires pour exécuter, entre autres, les étapes du procédé illustré en figure 3. Par ailleurs, l'unité de commande 11 comprend un détecteur d'échec de redémarrage 13 et un compteur d'échec Ce. Le détecteur d'échec de redémarrage 13 est apte à signaler un échec de redémarrage à l'unité 11 de commande en fonction de paramètres prédéterminés de fonctionnement tels que le régime moteur, la durée d'activation de la machine électrique 6. L'unité 11 de commande est aussi apte à mettre à jour le compteur d'échec Ce. Les figures 2a, 2b, 2c, 2d, permettent de mieux comprendre les relations en fonction du temps entre, respectivement l'ordre de redémarrage ordonné par l'unité de commande 11 (figure 2a), le détecteur d'échec 13 (figure 2b), la commande de fonctionnement de la machine tournante électrique ou alternateur réversible 6 (figure 2c), le régime moteur N (figure 2d). A l'instant to, l'ordre de redémarrage est activé par l'unité de commande 11 (figure 2a). Suite à cette ordre, la machine électrique 6 est activée à l'instant t, (figure 2c, en suivant la flèche A), et entraine à partir de cet instant, le moteur à combustion interne 2 (figure 2d) en rotation. A cet instant to, le compteur d'échec Ce est initialisé, autrement dit il prend la valeur zéro. Dans cet exemple, nous illustrons une situation de vie d'un véhicule, où à partir de t,, le régime N du moteur thermique 2 augmente dans un premier temps grâce à l'entrainement réussi de la machine électrique 6, par l'intermédiaire de la courroie 7, puis décroit dans un second temps, en raison, par exemple d'un glissement de courroie 7. En effet, dans ce cas, la machine électrique 6 est tournante mais le moteur thermique 2 n'est plus entrainé correctement en rotation. A l'instant t2, les conditions d'un échec de redémarrage sont considérées réunies, un premier échec de démarrage du moteur à combustion est alors détecté (figure 2b en suivant la flèche B) et la commande de fonctionnement de la machine électrique 6 est désactivée. La machine électrique est donc stoppée (figure C en suivant la flèche C) car il est inutile de poursuivre cette tentative de mise en rotation du moteur à combustion 2. Conformément à l'invention, le compteur d'échec Ce est incrémenté, c'est-à-dire que l'on a Ce = 1, mais s'agissant du premier échec de redémarrage, l'ordre de redémarrage est ici maintenu (figure 2a, en suivant la flèche D). La détection d'échec de redémarrage peut comprendre par exemple la comparaison du régime moteur N et de la durée d'activation de l'alternateur réversible 6 à des limites prédéterminées. Ces limites prédéterminées peuvent être mémorisées dans un gabarit fonctionnel définissant le domaine dans lequel doivent être le régime moteur N et la durée d'activation de l'alternateur réversible pour qu'un échec ne soit pas détecté. Ce gabarit fonctionnel prédéterminé peut être mémorisé dans la mémoire 12 de l'unité de commande 11. A l'instant t3, la commande de fonctionnement du moteur électrique est de nouveau activée (figure 2c, en suivant le flèche E) et la machine électrique 6 entraine de nouveau en rotation le moteur à combustion interne 2. L'instant t3 peut être conditionné à un retour à un régime moteur N sensiblement nul, afin d'éviter de relancer la machine électrique 6 lors d'une oscillation de rotation du moteur thermique 2 de sens contraire au sens de rotation moteur et soumettre la courroie 7 à une contrainte excessive. A l'instant t4, le régime moteur N est suffisant et le redémarrage est dons considéré comme réussi, le fonctionnement de la machine électrique 6 est stoppée (figure 2c), l'ordre de redémarrage est annulé (figure 2a) et on réinitialise le compteur d'échec Ce à zéro. La figure 3 synthétise maintenant sous forme d'ordinogramme le procédé de gestion du redémarrage automatique de l'invention. Lors d'une étape 20, l'unité de commande 11 ordonne le redémarrage du moteur à combustion interne 2 (instant to sur la figure 2a). L'ordre de démarrage peut être donné suite à la détection d'une volonté du conducteur du véhicule où d'un besoin énergétique du véhicule. Le compteur d'échec, Ce, prend la valeur nulle. A l'étape 30, l'ordre de redémarrage est maintenu, A l'étape 31, l'unité de commande 11 commande l'alimentation électrique de la machine électrique 6 (instant t, ou t3 sur la figure 2c pour respectivement la première ou la seconde mise en route de la machine électrique 6). Dans le cas où la valeur du compteur d'échec, Ce, n'est pas nulle, autrement dit, s'il ne s'agit pas du premier redémarrage qui suit immédiatement l'ordre de redémarrage, on peut prévoir de conditionner la commande de l'alimentation électrique et donc l'activation de la machine électrique 6 à un régime moteur N sensiblement nul (instant t3 sur la figure 2d), afin de limiter la contrainte sur la courroie 7. A l'étape 32, l'unité de commande 11 vérifie si les conditions d'un échec de redémarrage sont réunies. Dans le cas où un échec de redémarrage est détecté (instant t2 sur la figure 2b) alors on procède aux étapes suivantes (branche 323 de la figure 3) : A l'étape 33 le compteur d'échec, Ce, est incrémenté, A l'étape 34, l'unité de commande 11 commande la coupure de l'alimentation électrique de la machine électrique 6 (instant t2 sur la figure 2c). Par voie de conséquence, l'entrainement du moteur à combustion 2 cesse aussi. Les étapes 33 et 34 peuvent être réalisées en parallèles par l'unité de commande 11, pour plus de rapidité. A l'étape 35, la valeur du compteur d'échec, Ce, est comparée à un seuil critique d'échec de redémarrage, Sc. Dans l'exemple ici détaillé, nous fixons le seuil Sc à 2. Dans le cas où la valeur du compteur d'échecs, Ce, est inférieur au seuil critique Sc, autrement dit dans notre exemple, si Ce est inférieur à 2 alors on maintient actif l'ordre de redémarrage (branche 350 de retour vers l'étape 30 et instant t2 sur la figure 2a) et on recommence l'étape d'activation de l'alternateur réversible 6 tant que le nombre d'échec, Ce, est inférieur au seuil critique, Sc. Dans le cas contraire où la valeur du compteur d'échecs, Ce, est supérieur ou égal au seuil critique Sc, alors on passe à l'étape 36 (branche 356) de démarrage du moteur thermique 2 par le démarreur 17. Cet ordre de démarrage est commandé par une action volontaire du conducteur du véhicule qui peut être effectué au moyen de sa clef de contact ou de son bouton de démarrage. On peut aussi prévoir une étape, non représentée, de signalisation d'échec de redémarrage au conducteur, afin que ce dernier ait conscience qu'il doit désormais faire le démarrage. A l'étape 37, le compteur d'échec, Ce, est remis à 0. A partir de l'étape 32, dans le cas où un échec de redémarrage n'est pas détecté, on procède alors aux étapes suivantes (branche 320 de la figure 3) : A l'étape 40, l'ordre de redémarrage est coupé (instant t4 sur la figure 2a), A l'étape 41, l'unité de commande 11 commande la coupure de l'alimentation électrique de la machine électrique 6. Le compteur d'échec, Ce, est ensuite remis à o à l'étape 37. 30 35 Ainsi cette invention permet de détecter un échec de redémarrage avant que le conducteur ne s'en rende compte et de relancer ainsi une seconde tentative de redémarrage. Cette invention permet donc une meilleure prestation du redémarrage, une transparence du premier échec vis-à vis du conducteur. En effet, elle permet d'assurer la continuité de la fonction de redémarrage automatique en cas de mauvaises conditions furtives telles que par exemple une mauvaise adhérence entre les poulies d'arbres 3, 5, non représentées, et la courroie d'entrainement 7, et a l'avantage de ne pas empêcher la détection de vrais problèmes internes, puisque en cas de second échec l'unité de commande 11 est informée. Dans l'exemple exposé dans ce mémoire, on tolère un seul échec de redémarrage (Sc = 2) avant de passer en mode de redémarrage par le démarreur. On pourrait tolérer deux d'échecs de redémarrage (Sc = 3). Augmenter encore le nombre d'échec de redémarrage présente ensuite l'inconvénient d'augmenter le délai global de redémarrage, de dégrader la perception de la prestation vis-à vis du conducteur et de poser des problèmes d'échauffement de la machine électrique 6 . REVENDICATIONS1. Procédé de gestion de redémarrage automatique d'un moteur thermique (2) de véhicule automobile (1) par un alternateur réversible (6), ledit procédé comprenant une étape consistant à activer un ordre de redémarrage automatique, une étape d'activation de l'alternateur réversible (6) autorisée par l'ordre de redémarrage automatique, une étape de détection d'échec de redémarrage du moteur thermique (2), caractérisé en ce qu'en cas d'échec de redémarrage, on désactive l'alternateur réversible (6), on maintient actif l'ordre de redémarrage automatique et on réitère l'étape d'activation de l'alternateur réversible (6), tant que le nombre d'échec de redémarrage détecté est inférieur à un seuil critique (Sc) prédéterminé. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le seuil critique (Sc) prédéterminé vaut 2 ou 3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de redémarrage par un démarreur (17) lorsque le nombre d'échec de redémarrage est supérieur ou égal au seuil critique (Sc) prédéterminé. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'étape de redémarrage par le démarreur (17) est commandée par une action volontaire du conducteur du véhicule (1). 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'action volontaire est effectuée via une clé de contact ou un bouton de démarrage. 6. Procédé selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de signalisation d'échec de redémarrage au conducteur. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de détection d'échec de redémarrage automatique comprend une étape de comparaison du régime moteur (N) et de la durée d'activation de l'alternateur réversible (6) avec un gabarit fonctionnel prédéterminé, ledit gabarit définissant le domaine dans lequel doivent être le régime moteur (N) et la durée d'activation de l'alternateur réversible (6) pour qu'un échec de redémarrage ne soit pas détecté. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à partir du premier échec de redémarrage détecté, l'étape d'activation de l'alternateur réversible (6) est autorisée à condition que le régime moteur (N) soit sensiblement nul.