Brevet FR2971555A1 — publié le 20120817

METHODE DE DETERMINATION DU REGIME D'UN DEMARREUR D'UN MOTEUR THERMIQUE La présente invention concerne la détermination du régime du 5 démarreur d'un moteur thermique. Par régime du démarreur, on entend la vitesse de rotation de son rotor. Un démarreur comporte un pignon lié au rotor par une roue libre, le pignon étant destiné à s'engrener avec les dents de la couronne du volant moteur du moteur thermique Pour pouvoir engager le pignon du démarreur 10 dans la couronne du volant moteur il est nécessaire que les vitesses linéaires des dents du pignon et des dents de la couronne soient identiques. Pour les moteurs classiques, on ne redémarre le moteur que lorsqu'il est à l'arrêt complet. Il n'y a donc pas de difficulté pour engager le pignon démarreur. Cependant, pour diverses applications, il peut être nécessaire de redémarrer 15 le moteur thermique lorsqu'il n'est pas complètement arrêté. Ce besoin se rencontre par exemple pour les moteurs thermiques munis d'un système d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur. En effet, lorsque le moteur est en cours d'arrêt (donc non complètement à l'arrêt) et si le conducteur souhaite redémarrer, il faudrait attendre que le moteur soit complètement 20 arrêté, ce qui implique un temps souvent trop long pour pouvoir remettre en marche le moteur. Une solution pour éviter cet inconvénient consiste à redémarrer le moteur thermique à l'aide d'un alternateur réversible. Cependant cette solution est relativement onéreuse. 25 Une autre solution consiste à déterminer le régime du démarreur et le régime du moteur et d'engager le pignon démarreur lorsque ces régimes sont égaux. Si le régime moteur est couramment mesuré dans les véhicules habituels, il n'en est pas de même du régime démarreur. On pourrait bien entendu ajouter un capteur pour mesurer le régime démarreur. Cependant 30 cette solution revient relativement chère aux constructeurs, vu le grand nombre de véhicules fabriqués. La présente invention fournit une méthode de détermination du régime démarreur sans l'aide d'un capteur supplémentaire. De façon plus précise, l'invention concerne une méthode de détermination du régime d'un démarreur d'un moteur thermique, le démarreur comprenant un pignon destiné à être engrené avec la couronne du volant moteur dudit moteur et pouvant être mis en rotation à l'aide d'un moteur électrique. Selon l'invention: - le moteur électrique du démarreur est alimenté, puis l'alimentation est coupée, le régime démarreur étant alors en chute libre, - la tension d'induit U; du démarreur est mesurée pendant la phase de chute libre, et - le régime du démarreur est déterminé en fonction de la valeur mesurée de ladite tension d'induit. Le régime démarreur et la tension d'induit U; peuvent être liés par la formule: 15 U; = K* 2n* régime démarreur/60 dans laquelle K est une constante Avantageusement, ladite constante K peut être déterminée en: - supprimant l'alimentation dudit moteur électrique de sorte que le démarreur fonctionne en chute libre, 20 - en mesurant le régime moteur lorsque ledit pignon est engagé dans ladite couronne et lorsque la compression moteur est importante, et - en mesurant ladite tension d'induit U;. Ladite constante K peut être déterminée par la relation: K= 60 U;/ (2n* régime moteur) 25 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 à la figure 1 qui montre une comparaison entre le régime démarreur mesuré et le régime démarreur déterminé selon la présente invention. 30 La figure annexée pourra non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. La méthode selon l'invention permet de déterminer le régime du démarreur d'un moteur thermique. Par exemple, en comparant ce régime démarreur au régime moteur, on peut autoriser ou non l'engagement du pignon du démarreur avec la couronne du volant moteur. Selon l'invention, la tension d'induit U; du démarreur est l'image du régime démarreur en "chute libre" C'est ce qui est justifié par la démonstration suivante: La force électromotrice du démarreur E est corrélée avec le régime démarreur selon une relation du type: E = K*0 - K étant une constante, et - 0 la vitesse angulaire (en rad/s) du rotor du moteur électrique du démarreur. La force électromotrice E est liée à la tension d'induit U; par la relation 15 suivante: E = U,+ R;*li dans laquelle R; est la résistance d'induit et I; le courant d'induit. En cessant d'alimenter le moteur électrique du démarreur, celui-ci fonctionne "en chute libre" c'est-à-dire que le démarreur continue à tourner 20 sur sa lancée (par inertie) et le régime démarreur décroit. Dans ce cas, le courant d'induit li est très faible et on peut négliger le terme R;*li devant U;. On obtient alors la relation E = U; La tension d'induit U; peut alors s'écrire sous la forme: 25 U; = K*0 ou U; = K* 2n* régime démarreur/60 La tension d'induit U; est donc l'image du régime démarreur en chute libre après activation du démarreur. En mesurant la tension d'induit U; on peut ainsi déterminer le régime démarreur, à condition de connaitre la valeur de la constante K. Cette dernière peut être obtenue en privilégiant une zone où le pignon est engagé avec la couronne du volant moteur et où la compression moteur est importante: dans ce cas, en effet, on évite la perturbation liée à la roue libre du pignon démarreur et le régime démarreur est alors équivalent au régime moteur. En cessant d'alimenter le moteur électrique du démarreur (pour être en mode de fonctionnement "chute libre") pour que le terme R;*li soit négligeable devant la tension d'induit, on obtient: K = 60*U; / (2rr*régime moteur) La mesure du régime moteur (ce qui est réalisée en permanence sur les véhicules actuels) permet donc de connaitre la valeur de la constante K. La figure 1 est une vérification expérimentale de la théorie ci-dessus qui indique que la tension d'induit U; est l'image du régime démarreur en chute libre. Sur cette figure, la courbe 10 (en pointillés) représente le régime démarreur rpm en fonction du temps t (en ms), le régime démarreur étant déterminé à partir de la mesure de la tension d'induit U;, et la courbe 11 (en traits et pointillés) représente le régime démarreur mesuré (régime réel) à l'aide d'un capteur. Le moteur électrique du démarreur est alimenté à partir du temps to jusqu'au temps t,, puis l'alimentation électrique est coupée, le démarreur fonctionnant alors en chute libre (donc à partir du temps W. On remarque que tant que le démarreur est activé ou alimenté, c'est-à-dire de to à t,, le régime estimé du démarreur (courbe 10) n'est pas égal au régime réel (courbe 11), mais qu'à partir du temps t,, le régime estimé est égal au régime réel, les deux courbes 10 et 11 étant pratiquement superposables. Le régime démarreur peut donc être simplement déterminé, à partir de la tension d'induit U;, en alimentant le démarreur puis en coupant l'alimentation et en mesurant alors la tension d'induit lorsque le démarreur fonctionne en chute libre, dans la zone de temps commençant au temps t,. Si l'on souhaite engager le pignon du démarreur dans la couronne du volant moteur, et connaissant le régime moteur (en le mesurant avec un capteur) et le régime démarreur (par la mesure de la tension d'induit U;), on peut comparer les valeurs des deux régimes et lorsqu'ils sont égaux, on peut alors engager le pignon démarreur avec la couronne du volant moteur. L'invention s'applique tout particulièrement aux moteurs thermiques munis d'un système d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur. Le démarreur peut avantageusement être du type permettant une séparation de la phase d'engagement du pignon avec la couronne du volant moteur et de la phase d'entrainement du pignon par le moteur électrique du démarreur. D'autres modes de mise en oeuvre de l'invention que celui décrit et représenté peuvent être conçus par l'homme du métier sans sortir du cadre 15 de la présente invention. REVENDICATIONS1. Méthode de détermination du régime d'un démarreur d'un moteur thermique, le démarreur comprenant un pignon destiné à être engrené avec la couronne du volant moteur dudit moteur et pouvant être mis en rotation à l'aide d'un moteur électrique, ladite méthode étant caractérisée en ce que: - le moteur électrique du démarreur est alimenté, puis l'alimentation est coupée, le régime démarreur étant alors en chute libre, - la tension d'induit U; du démarreur est mesurée pendant la phase de chute libre, et - le régime du démarreur est déterminé en fonction de la valeur mesurée de ladite tension d'induit. 2. Méthode selon la revendication 1 caractérisée en ce que le régime démarreur et la tension d'induit U; sont liés par la formule: U; = K* 2n* régime démarreur/60 dans laquelle K est une constante 3. Méthode selon la revendication 2 caractérisée en ce que ladite constante K est déterminée en: - supprimant l'alimentation dudit moteur électrique de sorte que le démarreur fonctionne en chute libre, - en mesurant le régime moteur lorsque ledit pignon est engagé dans ladite couronne et lorsque la compression moteur est importante, et - en mesurant ladite tension d'induit U;. 4. Méthode selon la revendication 3 caractérisée en ce que ladite constante K est déterminée par la relation: K= 60 U;/ (2n* régime moteur).