WO2013093365A1 - Dispositif multicontacteur, notamment pour la commande d'un démarreur électrique - Google Patents

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Jean-Sébastien Metral
Tristan GUESNEY
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Definitions

  • the invention relates to a multicontactor device, in particular for controlling an electric starter.
  • the invention is more particularly but not exclusively adapted to the control of the electric starter of an internal combustion engine for a vehicle comprising a restart device, commonly known as “restarter”, which device makes it possible to stop the operation of the heat engine, by cutting off its fuel supply, when said engine no longer participates in the propulsion of the vehicle and quickly restart said engine.
  • restarter a restart device
  • a starter comprises a launcher, mobile in translation, and rotated by an electric motor.
  • Said launcher has at its end a pinion adapted to engage a ring gear integral in rotation with the crankshaft of the internal combustion engine.
  • the starter is used when the engine is stopped.
  • FIG 1 relating to the prior art schematically illustrates such an electric starter, in its rest position with the engine stopped.
  • a solenoid (120) is energized.
  • This solenoid comprises a so-called call coil (121) and a so-called holding coil (122).
  • the supply of said solenoid (120) causes the translation of a plunger (130).
  • said plunger (130) drives in translation, via a fork also called lever (161), the pinion (160) of the launcher, which pinion (160) then meshes with the crown (190) rotatably connected to the crankshaft of the engine.
  • the plunger (130) and the pinion (160) are integral in translation according to this embodiment of the prior art.
  • the latter establishes, by means of a plate (131) of contact, the electrical contact between the armature (151) of an electric motor (150) and the terminal (101) positive of the vehicle battery. Said electric motor (150) then drives in rotation the pinion (160) of the launcher, which drives the ring gear (190) and launches the internal combustion engine. rotation.
  • the contact plate (131) establishing the power circuit between the battery (100) of the vehicle and the armature of the electric motor, the call coil (121) is short-circuited and the plunger is held in position. position by the effect of the holding coil (122).
  • the contact (1 10) is open, the magnetic forces generated by the coil (122) holding and the call coil (121).
  • the lever presses against a housing of the starter has a game, called cutoff game 161 to allow the plate 131 to move away from the terminals in the case of an anomaly of the pinion locked in the crown.
  • the lever against the housing has a pivot connection and a translation perpendicular to the pivot.
  • stop and go Many vehicles are equipped with an automatic stop-restart device called "stop and go”.
  • stop and go the internal combustion engine automatically turns off when the vehicle is stopped, that is to say that the operation of the engine at idle is not maintained during the stop of the vehicle.
  • the engine is automatically restarted.
  • This mode of operation saves fuel in phases where it is not necessary to run the engine.
  • This restart although fast, is not instantaneous.
  • the fuel supply of the engine is also cut off when the vehicle is in the engine brake situation, that is to say when the driver does not press the accelerator of the vehicle.
  • the supply interruption of the heat engine is continued until that the engine reaches a predetermined speed corresponding to for example 1500 revolutions / minute to maintain the engine power to keep it at least in an idle speed, even if said engine is not involved in the propulsion of the vehicle.
  • a predetermined speed corresponding to for example 1500 revolutions / minute to maintain the engine power to keep it at least in an idle speed, even if said engine is not involved in the propulsion of the vehicle.
  • the internal combustion engine can not start in all situations, autonomously when its speed drops below a certain threshold, about 300 revolutions / minute.
  • the starter of the prior art whose operation is described above requires that the engine is stopped to be able to come into operation because of the swinging phase during which the starter can not enter its pinion in the crowned.
  • a restart device it is necessary to detect the effective shutdown of the engine.
  • the solutions of the prior art thus lead to complex management of the system for stopping and restarting the engine.
  • the engine is not stopped but kept idling as long as the driver is pressing the clutch, even if the gearbox is in neutral and the vehicle is stopped. Since the restart is not instantaneous, the driver tends to maintain pressure on the clutch when he anticipates a short-term stop thus depriving himself of fuel savings.
  • the invention aims to solve the disadvantages of the prior art and for this purpose concerns a starter for an internal combustion engine, which starter comprises:
  • a launcher comprising a movable pinion between a position, said free, in which this pinion is connected in rotation with said electric motor alone and a position, said geared, where said pinion is connected in rotation with the electric motor and the internal combustion engine ;
  • an electrical switch comprising a main actuator adapted, when it is engaged, to move and hold in one position a so-called plunger means, said plunger being connected to the movement of the pinion, between the free position and the engaged position, by a means liaison, said lever; d. means associated with the plunger, said contact plate, adapted to establish an electrical power contact between the electric motor and a power source when the pinion is in the engaged position; e. an auxiliary actuator adapted, when engaged, to open the power contact or prevent closing the power contact and means for separately controlling the main actuator and the auxiliary actuator.
  • the starter object of the invention can be used in a mode of operation corresponding to that of a starter of the prior art when the auxiliary actuator is not actuated and offers, in addition, a specific operating mode in which the starter gear is engaged, for example with a ring connected to the crankshaft of the internal combustion engine, without being driven by the electric motor and without said electric motor opposes a resisting torque to said pinion.
  • the pinion can be engaged with said ring while the internal combustion engine runs at a reduced speed, especially in the deceleration phase of the engine.
  • the invention can be implemented according to the advantageous embodiments described below, which can be considered individually or in any technically operative combination.
  • the main actuator and the auxiliary actuator are solenoids.
  • the switch comprises an input terminal connected to the power source and an output terminal connected to the electric motor, in particular to the armature, the contact plate establishing an electrical connection between the input terminal and the output terminal and includes:
  • a disconnector actuated by the auxiliary actuator, establishing an additional electrical contact between the plate and the positive terminal of the electric motor.
  • This embodiment requires little modification of the device of the prior art which shares many parts with the starter object of the invention, so this embodiment is more particularly advantageous in terms of production cost.
  • the output terminal is electrically connected to the brushes of the electric motor and not to the armature.
  • the switch comprises an input terminal, connected to the power source and an output terminal, connected to the electric motor, said starter comprises: g. a movable contact plate relative to the plunger according to a degree of freedom stopped in contact with said terminals;
  • h. means, actuated by the auxiliary actuator, adapted to retain said plate of the contact of one of the terminals by a movement according to said degree of freedom.
  • the auxiliary device which acts essentially mechanically, is less subject to arc phenomena or sticking contacts.
  • this embodiment is more advantageous in terms of reliability.
  • the plunger is moved by the main actuator in a translation axial stroke and the degree of freedom of the contact plate is a translation parallel to said stroke.
  • the plunger is displaced by the main actuator in a translationally axial displacement and that the degree of freedom of the contact plate is a rotation axis perpendicular to the axis of the race.
  • the lever comprises means allowing the pinion to remain in the ring when the latter is at a standstill while the call and hold coil are no longer powered.
  • the starter pinion is held in the ring gear. of the internal combustion engine when said engine is stopped in order to reduce the restart time.
  • elastic means act on the means actuated by the auxiliary actuator, adding their action to that of said actuator, in the same direction as that of the actuator when it is engaged.
  • the auxiliary actuator is in a configuration corresponding to that of the first stages of starting the internal combustion engine, so that the start time is reduced.
  • the invention also relates to a method of operating a starter according to one of the embodiments of the invention, which method comprises the steps of:
  • i obtain a rotational speed threshold of the internal combustion engine said engagement thresholdji. obtaining the rotational speed of said motor; iii if the speed of rotation falls below the engagement threshold, actuating the main actuator and the auxiliary actuator so as to link the starter pinion in rotation with the crankshaft of the internal combustion engine;
  • the switching threshold is set at 50 rpm.
  • the pinion is engaged at a reduced speed of rotation so as to limit its wear.
  • step iv when a start request is requested before step iv, said method replaces steps iv, v and vi by a step consisting of:
  • auxiliary actuator triggering the auxiliary actuator to energize the electric motor (150) and drive the rotational launcher gear (160) after stopping the internal combustion engine, tripping the auxiliary actuator, the gear being in the engaged position;
  • the switching threshold is between 500 rpm and 300 rpm.
  • FIG 1 relating to the prior art is a sectional view of a typical embodiment of an electric starter for an internal combustion engine
  • FIG. 3 is a block diagram of an exemplary embodiment of an electric starter according to the invention comprising an intermediate terminal between the input terminal and the output terminal;
  • FIG 4 shows in the same view as Figure 2 an embodiment of the starter object of the invention in a configuration where the auxiliary actuator and the main actuator are engaged:
  • FIG. 5 represents, according to the same view as FIG. 4, the starter which is the subject of the invention in a particular configuration where the actuators are triggered but where the starter gear remains in engagement with the crankshaft crown of the internal combustion engine;
  • FIG 6 is a diagram showing as a function of time deceleration scenarios of the internal combustion engine with a recovery of it by the electric motor starter object of the invention
  • FIG. 7 shows in a partial front view of an embodiment of the auxiliary actuator according to the embodiment corresponding to Figure 3 of the starter object of the invention
  • FIG 8 shows schematically in the same view as Figure 7 an embodiment of the auxiliary actuator of a starter corresponding to the embodiment of the invention according to Figure 2;
  • FIG. 9 shows in the same view as Figure 8 an alternative embodiment of the auxiliary actuator.
  • FIG. 10 shows in the same view as Figure 8 an alternative embodiment of the auxiliary actuator.
  • Figure 1 1 shows in the same view as Figure 8 an alternative embodiment of the auxiliary actuator.
  • FIG. 2 according to an exemplary embodiment of the starter for an internal combustion engine which is the subject of the invention, said starter comprises a control module 210 comprising two contacts 21 1, 212 whose closure electrically supplies the actuators 220, 240 of a contactor 230.
  • Said contactor 230 comprises a plunger 130 whose movement is controlled by an actuator 220, said main actuator.
  • the plunger 130 is linked in translation to the pinion 160 of the launcher via a lever 260 and a pivot connection.
  • the lever is pressed against the starter housing according to a pivot connection and a translation link perpendicular to the axis of rotation of the pivot link called sliding pivot connection 261.
  • Said pinion is adapted to engage the ring gear 190 of the internal combustion engine.
  • the main actuator 220 when the main actuator 220 is energized by closing the corresponding contact 21 1 of the control module, said actuator causes the displacement of the plunger 130, which plunger moves a plate 231 of contact, which plate contact is able to put into electrical communication a power supply terminal 251 of an electric motor 150, or output terminal, with a terminal 250 called power or input, connected to a source of electrical energy, for example a battery 100.
  • the electric motor 150 of the starter drives the pinion 160 of the launcher in rotation.
  • the contactor 230 also comprises an auxiliary actuator 240 which, when electrically powered, is able to isolate the power supply terminal 251 of the electric motor 150 from the input terminal 250.
  • the power supply of this auxiliary actuator 240 is controlled by a second contact 212 of the control unit 210 of the starter.
  • the main actuator 220 and the auxiliary actuator 240 are powered.
  • the engagement of the main actuator 220 has the effect of causing the displacement of the plunger 130 which in this movement drives the pinion 160 in the engaged position while the engagement of the auxiliary actuator 240 isolates the electric motor 150 from the power supply. 250 power so that the pinion 160 is not rotated and does not drive the engine 290 internal combustion.
  • the opening of the second 212 contact of the control unit makes it possible to put the electric motor 150 in communication with the power source 100, in this case a battery 100 of accumulators and causes the rotation 160 of the starter gear, which drives the ring 190 of the internal combustion engine 290.
  • the plate 331 of contact moved by the plunger under the effect of the supply of the main actuator 220, makes contact between the input terminal 250 connected to the accumulator battery and an intermediate terminal 352.
  • the main actuator comprises a call solenoid 321 and a holding solenoid 322. Powering the auxiliary actuator 240 by closing the second 212 contact of the control unit 210 moves means 341, which means, when the auxiliary actuator 240 is not energized, establish an electrical contact between the terminal 352 intermediate and output terminal 251.
  • the auxiliary actuator 240 moves means 341 under tension.
  • the contact plate 231 displaced by the plunger 130 makes contact between the input terminal 250 and the output terminal 251 and the device controlled by FIG. auxiliary actuator 240 separates said plate 231 from the contact of one of these terminals, here the input terminal 250 or prevents the electrical contact between said plate 231 of the contact and one of these terminals, here the terminal 250 of Entrance.
  • the means 241 prevents the contact between the plate 231 and one of the two terminals, in this case 250 preventing the supply of the engine.
  • auxiliary actuator 240 When the second 212 contact of the control unit is open, the auxiliary actuator 240 is no longer powered and return means (not shown) for example in the form of a spring, or the force of the actuator main, move (s) in the opposite direction the means 241 driven by the auxiliary actuator 240, thereby closing the contact between the input terminal 250 and the output terminal 251.
  • the electric motor 150 is then powered and drives the pinion 160 of the launcher in rotation.
  • a sensor 410 measures the rotational speed of the internal combustion engine 290. Thus, when said motor reaches a rotational speed sufficient to ensure that it is started, for example 1500 rpm, the first contact 1 of the control unit is open.
  • the actuator 220 is no longer powered and return means (not shown) push the plunger 130 so that the contact plate 231 departs from the terminals 250, 251.
  • the electric motor 150 is no longer powered and stops, the plunger 130, resuming its rest position (Figure 2) spreads the pinion 160 of the ring 190.
  • Figure 5 if starting from the situation of Figure 4, the two contacts 21 1, 212 of the control unit are open simultaneously, then the contact plate 231 deviates from the input terminals 250 and 251 and the plunger 130 and the means 241 for moving the auxiliary actuator 240 resume their rest position (FIG. 2) under the effect of their respective return means (not shown) and because of the rotation of the motor crown. thermal.
  • the control unit 210 comprises memory means 51 1 in which different threshold values of the speed of rotation of the motor are recorded. Said control unit also comprises a computer 512 comprising an input port for acquiring information such as:
  • Said computer 512 also comprises an output port for separately controlling the two contacts 21 1, 212 of the control unit.
  • the control unit computer is in standby and scrutinizes the successive events to optimize the speed of restart of the vehicle, according to scenarios recorded in the memory means.
  • vigilance a first threshold speed
  • the control unit computer is in standby and scrutinizes the successive events to optimize the speed of restart of the vehicle, according to scenarios recorded in the memory means.
  • the starter object of the invention is installed on a motor vehicle, in the case where the driver of said vehicle releases the accelerator pedal. If the rotation speed 620 of the internal combustion engine goes below a threshold, said first threshold 612, for example 500 revolutions / minute, the internal combustion engine can not leave alone.
  • the control unit having received the information of the passage of the first threshold 612 closes the contact 21 1 during this third step, ie closes the contact between the plate and the terminal 250 for the embodiment of Figure 4 and closes the contacts between terminals 250 and 251 of the embodiment of Figure 3.
  • the starter gear is engaged with the crown.
  • the first contact 21 1 of the control unit is open which reminds the plunger, disengages the pinion of the launcher and stops the rotation of the electric motor.
  • the driver does not re-accelerate, and the rotation speed of the internal combustion engine passes under a third threshold 613 said engagement threshold, for example 50 turns / minutes.
  • said engagement threshold for example 50 turns / minutes.
  • the computer closes the two contacts 21 1 and 212 of the control unit, which has the effect of engaging the pinion with the crown.
  • the introduction of said pinion at this lower speed of rotation limits the wear of said pinion.
  • the process opens the contact 212 which allows a very fast restart during the swinging phase.
  • the computer opens the second contact which has the effect of causing the electric motor of the starter rotating and reviving the internal combustion engine
  • FIG. 7 according to an exemplary embodiment of the auxiliary actuator corresponding to the embodiment shown in FIG. 3 of the starter which is the subject of the invention, the means 341 is moved by a micro-solenoid 740 and recalled in position by a helical spring 741 forming means of recall.
  • a micro-solenoid 240 controls the displacement of a ring 841 substantially concentric with terminal 251 of FIG. exit.
  • the contact plate 831 is displaced in translation towards the terminals 251, 250 by the plunger 130 and is articulated according to a pivot connection 832 of axis substantially perpendicular to said translation displacement direction, for example by means of a set between a hole of the plate 831 and a control rod moving the plate passing through this hole.
  • the ring 841 prevents said contact plate 831 from contacting the output terminal 251 or discards the plate 831 from the terminal 251.
  • the ring comprises a portion preferably metal to be movable by the micro-solenoid but the end of the ring 841 in contact with the contact plate 831 is electrically insulated.
  • the ring 1041 in the activated position prevents said plate 831 contact to be in contact with the output terminal 251.
  • the main actuator pushes, by means of plunger 130 and plate 831, the ring 1041 in the deactivated position which then allows the contact of the plate 831. with output terminal 251.
  • the micro solenoid 240 preferably comprises a return spring 1042 of the ring 1041 to the activated position to ensure that it prevents the contact between the plate 831 with the output terminal 251 and on the other hand to attenuate the vibrations at rest.
  • the ring comprises a portion that is preferably metallic so that it can be displaced by the micro-solenoid but the end of the ring 1041 in contact with the contact plate 831 is electrically isolated.
  • FIG. 10A the ring 1041 is pushed towards the contact plate 831 by a spring 1042 and the action of the micro-solenoid 240, moving said contact plate 831 away from the output terminal 251.
  • 10B the micro-solenoid 240 is no longer supplied, the action of the plunger 130 pushes the ring 1041 by compressing the spring 1042, thereby allowing the closure of the contact between the input terminals 250 and 251 output.
  • the auxiliary actuator does not include its ring around the input terminal, but around the output position.
  • the ring prevents contact between the plate and the input terminal.
  • a micro-solenoid 240 controls the movement of a ring 941 which is placed between the terminal 250 input and 251 output terminal.
  • the plunger moves the contact plate 931 in translation to said terminals 250, 251.
  • Said contact plate 931 comprises a degree of freedom in translation parallel to the direction of displacement of the plunger, and return means 932 tending to push the contact plate towards the terminals 251, 252.
  • the power supply of the mircro-solenoid 240 of the auxiliary actuator prevents the contact plate 931 from being in contact with the terminals 250 and 251 through the ring 941.
  • return means 942 causes the ring 941 to be withdrawn and the contact plate 931 return means 931 push said plate into contact with the terminals.
  • the ring 941 is not in contact with the plate 931 when it is in contact with the input terminal.
  • the ring 1 141 in the activated position prevents said contact plate 831 from being in contact with the terminals 251 and 250.
  • the main actuator pushes, through the plunger 130 and the plate 931, the ring 1 141 in the deactivated position which then allows the contact of the plate 931 with the two terminals 251 and 250.
  • the micro solenoid 240 preferably comprises a return spring 1 142 of the ring 1 141 to the activated position to ensure that it prevents contact between the plate 931 with one or both terminals 250, 251 and on the other hand attenuate the vibrations at rest.
  • the ring in the deactivated position, the ring is in contact with the plate.
  • the ring comprises a portion preferably metal to be movable by the micro-solenoid but the end of the ring 841 in contact with the contact plate 831 is electrically insulated.
  • Figure 1 1A when the micro-solenoid 240 is energized, its action is added to that of the spring 1 142 and pushes the ring January 141 which spreads the plate 931 contact terminals.
  • Figure 1 1 B when the micro-solenoid 240 is no longer supplied, the action of the plunger 130 pushes the ring 1 141 by compressing the spring 1 142.
  • the embodiments shown in FIG. 10 and FIG. 11, have the advantage that, in the absence of a power supply, the action of the springs 1042, 1 142 acting on the auxiliary actuator 1041, 1042 tends to open the contact between terminals.
  • the auxiliary actuator is, by default, in the configuration adapted to the sequence of steps, so as to further reduce the restart time.
  • the description above and the exemplary embodiments show that the invention Achieves the objectives in particular, it reduces the restart time of an internal combustion engine by pre-engaging the starter gear while said combustion engine is still rotating.

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Abstract

L'invention concerne un démarreur pour moteur (290) à combustion interne, lequel démarreur comporte : a. un moteur (150) électrique; b. un lanceur comprenant un pignon (160) mobile entre une position, dite libre, et une position, dite engrenée, où ledit pignon (160) est lié en rotation avec le moteur (150) électrique et le moteur (290) à combustion interne; c. un commutateur (230) électrique comprenant un actionneur (220) principal apte, lorsqu'il est enclenché, à déplacer et à maintenir dans une position un moyen, dit plongeur (130), lié au déplacement du pignon (160), entre la position libre et la position engrenée, par un moyen de liaison, dit levier(260); d. des moyens liés au plongeur aptes à établir un contact électrique de puissance entre le moteur (150) électrique et une source de puissance (100) lorsque le pignon (160) se trouve en position engrenée; e. et comprenant un actionneur (240) auxiliaire apte, lorsqu'il est enclenché, à ouvrir le contact de puissance et des moyens (211, 212) pour commander séparément l'actionneur (220) principal et l'actionneur (240) auxiliaire.

Description

DISPOSITIF MULTICONTACTEUR, NOTAMMENT POUR LA COMMANDE
D'UN DÉMARREUR ÉLECTRIQUE
L'invention concerne un dispositif multicontacteur notamment pour la commande d'un démarreur électrique. L'invention est plus particulièrement mais non exclusivement adaptée à la commande du démarreur électrique d'un moteur à combustion interne pour véhicule comportant un dispositif de redémarrage, couramment dénommé « restarter », lequel dispositif permet d'arrêter le fonctionnement du moteur thermique, en coupant son alimentation en carburant, lorsque ledit moteur ne participe plus à la propulsion du véhicule et de redémarrer rapidement ledit moteur.
Selon un exemple de réalisation de l'art antérieur, un démarreur comporte un lanceur, mobile en translation, et entraîné en rotation par un moteur électrique. Ledit lanceur comporte à son extrémité un pignon apte à engrener une couronne dentée solidaire en rotation du vilebrequin du moteur à combustion interne. Pour démarrer un moteur à combustion interne, il est nécessaire de porter sa vitesse de rotation à 200 tours /minute environ. Selon le mode d'utilisation connu de l'art antérieur, le démarreur est utilisé lorsque le moteur est à l'arrêt.
La figure 1 , relative à l'art antérieur illustre schématiquement un tel démarreur électrique, dans sa position au repos le moteur étant à l'arrêt. Lorsque le contact (1 10) est fermé, un solénoïde (120) est alimenté. Ce solénoïde comporte une bobine (121 ) dite d'appel et une bobine (122) dite de maintien. L'alimentation dudit solénoïde (120) provoque la translation d'un plongeur (130). Au cours de cette translation, ledit plongeur (130) entraîne en translation, par l'intermédiaire d'une fourchette appelé aussi levier (161 ), le pignon (160) du lanceur, lequel pignon (160) vient alors s'engrener avec la couronne (190) liée en rotation au vilebrequin du moteur. Ainsi, le plongeur (130) et le pignon (160) sont solidaires en translation selon ce mode de réalisation de l'art antérieur. En fin de course du plongeur (130), celui-ci établit, par l'intermédiaire d'une plaque (131 ) de contact, le contact électrique entre l'induit (151 ) d'un moteur (150) électrique et la borne (101 ) positive de la batterie du véhicule. Ledit moteur (150) électrique entraîne alors en rotation le pignon (160) du lanceur, qui entraîne la couronne (190) et lance le moteur à combustion interne en rotation. Dans cette position, la plaque (131 ) de contact établissant le circuit de puissance entre la batterie (100) du véhicule et l'induit du moteur électrique, la bobine d'appel (121 ) est court-circuitée et le plongeur est maintenu en position par l'effet de la bobine (122) de maintien. Lorsque le contact (1 10) est ouvert, les forces magnétiques engendrées par la bobine (122) de maintien et la bobine d'appel (121 ). Cela est dû par le fait que le sens su courant dans la bobine d'appel est inversé. De plus, lorsque le contact (1 10) est ouvert, un ressort (132) de compression repousse le plongeur (130), ouvrant le contact préalablement établi par la plaque (131 ) de contact et désolidarisant le pignon (160) de la couronne (190). La liaison en rotation du pignon (160) avec le moteur (150) électrique est réalisée par l'intermédiaire d'un mécanisme (165) de roue libre, de sorte que ledit pignon et désolidarisé de du moteur (150) lorsqu'il est entraîné par la couronne (190). Ce dispositif de l'art antérieur donne satisfaction pour le premier démarrage du moteur, lorsque ledit moteur est démarré en actionnant la clé de contact ou en appuyant sur un bouton de démarrage.
Le levier en appuie contre un carter du démarreur, comporte un jeu, appelé jeu de coupure 161 pour permettre à la plaque 131 de s'écarter des bornes dans le cas d'une anomalie du pignon bloqué dans la couronne. Le levier contre le carter comporte une liaison pivot et une translation perpendiculaire au pivot.
De nombreux véhicules sont équipés d'un dispositif d'arrêt-redémarrage automatique dit « stop and go ». Selon ce dispositif, le moteur à combustion interne se coupe automatiquement dès que le véhicule est à l'arrêt, c'est à dire que le fonctionnement du moteur au ralenti n'est pas maintenu pendant l'arrêt du véhicule. Lorsque le conducteur s'apprête à repartir, par exemple lorsqu'il appuie sur l'embrayage, le moteur est automatiquement redémarré. Ce mode de fonctionnement permet d'économiser le carburant dans les phases où il n'est pas nécessaire de faire tourner le moteur. Ce redémarrage, bien que rapide, n'est pas instantané. Par ailleurs, selon l'art antérieur, l'alimentation en carburant du moteur est également coupée lorsque le véhicule est en situation de frein moteur, c'est-à- dire lorsque le conducteur n'appuie pas sur l'accélérateur du véhicule. Selon l'art antérieur, la coupure d'alimentation du moteur thermique est poursuivie jusqu'à ce que le moteur atteigne un régime prédéterminé correspondant à par exemple 1500 tours/minute permettant de maintenir l'alimentation du moteur afin de le conserver au moins dans un régime de ralenti, même si ledit moteur ne participe pas à la propulsion du véhicule. En effet, on considère que le moteur à combustion interne ne peut plus démarrer dans toutes les situations, de façon autonome dès lors que sa vitesse descend sous un certain seuil, environ 300 tours/minutes. Or, le démarreur de l'art antérieur dont le fonctionnement est décrit ci-avant nécessite que le moteur soit à l'arrêt pour pouvoir entrer en fonction du fait de la phase de balancement pendant laquelle le démarreur ne peut pas entrer son pignon dans la couronne. Ainsi, lorsqu'un véhicule est équipé d'un dispositif de redémarrage il est nécessaire de détecter l'arrêt effectif du moteur thermique. Les solutions de l'art antérieur conduisent ainsi à une gestion complexe du système d'arrêt et de redémarrage du moteur.
Par exemple, le moteur n'est pas arrêté mais maintenu au ralenti tant que le conducteur exerce une pression sur l'embrayage, même si la boîte de vitesse est au point mort et que le véhicule est arrêté. Comme le redémarrage n'est pas instantané, le conducteur a tendance à conserver une pression sur l'embrayage lorsqu'il anticipe un arrêt de courte durée se privant ainsi d'économies de carburant.
L'invention vise à résoudre les inconvénients de l'art antérieur et concerne à cette fin un démarreur pour moteur à combustion interne, lequel démarreur comporte :
a. un moteur électrique;
b. un lanceur comprenant un pignon mobile entre une position, dite libre, dans laquelle ce pignon est lié en rotation avec ledit moteur électrique seul et une position, dite engrenée, où ledit pignon est lié en rotation avec le moteur électrique et le moteur à combustion interne ;
c. un commutateur électrique comprenant un actionneur principal apte, lorsqu'il est enclenché, à déplacer et à maintenir dans une position un moyen, dit plongeur, ledit plongeur étant lié au déplacement du pignon, entre la position libre et la position engrenée, par un moyen de liaison, dit levier ; d. des moyens liés au plongeur, dits plaque de contact, aptes à établir un contact électrique de puissance entre le moteur électrique et une source de puissance lorsque le pignon se trouve en position engrenée ; e. un actionneur auxiliaire apte, lorsqu'il est enclenché, à ouvrir le contact de puissance ou empêcher la fermeture le contact de puissance et des moyens pour commander séparément l'actionneur principal et l'actionneur auxiliaire.
Ainsi, le démarreur objet de l'invention est utilisable selon un mode de fonctionnement correspondant à celui d'un démarreur de l'art antérieur lorsque l'actionneur auxiliaire n'est pas actionné et offre, en plus, un mode de fonctionnement spécifique dans lequel le pignon du lanceur est engrené, par exemple avec une couronne liée au vilebrequin du moteur à combustion interne, sans être entraîné par le moteur électrique et sans que ledit moteur électrique n'oppose un couple résistant audit pignon.
Ainsi, le pignon peut être engrené avec ladite couronne alors que le moteur à combustion interne tourne à vitesse réduite, notamment en phase de décélération du moteur thermique.
Ainsi, le temps de redémarrage du moteur à combustion interne est réduit, le pignon étant déjà engagé, lié en rotation avec la couronne.
De plus, dans le cas d'un démarrage du moteur thermique demandé alors que le moteur est en phase de balancement, le pignon étant déjà dans la couronne, il n'est plus nécessaire d'attendre la fin d'arrêt du moteur thermique pour démarrer le moteur thermique puisque le pignon est déjà inséré dans la couronne.
L'invention peut être mise en oeuvre selon les modes de réalisation avantageux exposés ci-après, lesquels peuvent être considérés individuellement ou selon toute combinaison techniquement opérante.
Avantageusement, l'actionneur principal et l'actionneur auxiliaire sont des solénoïdes.
Avantageusement, le commutateur comprend une borne d'entrée connectée à la source de puissance et une borne de sortie connectée au moteur électrique, notamment à l'induit, la plaque de contact établissant une connexion électrique entre la borne d'entrée et la borne de sortie et comprend :
f. un sectionneur, actionné par l'actionneur auxiliaire, établissant un contact électrique supplémentaire entre la plaque et la borne positive du moteur électrique.
Ce mode de réalisation nécessite peu de modification du dispositif de l'art antérieur qui partage de nombreuses pièces avec le démarreur objet de l'invention, ainsi ce mode de réalisation est plus particulièrement avantageux en termes de coût de réalisation.
Selon une variante de ces modes de réalisation, la borne de sortie est reliée électriquement aux balais du moteur électrique et non à l'induit.
Selon une deuxième variante de réalisation du démarreur objet de l'invention, le commutateur comprend une borne d'entrée, connectée à la source de puissance et une borne de sortie, connectée au moteur électrique, ledit démarreur comporte : g. une plaque de contact mobile relativement au plongeur selon un degré de liberté arrêté au contact desdites bornes ;
h. des moyens, actionnés par l'actionneur auxiliaire, aptes à retenir ladite plaque du contact de l'une des bornes par un mouvement selon ledit degré de liberté.
Selon ce mode de réalisation, le dispositif auxiliaire, qui agit essentiellement de manière mécanique, est moins sujet aux phénomènes d'arc ou au collage des contacts. Ainsi ce mode de réalisation est plus avantageux en termes de fiabilité.
Selon un mode de réalisation de cette deuxième variante du démarreur objet de l'invention, le plongeur est déplacé par l'actionneur principal selon une course en translation axiale et le degré de liberté de la plaque de contact est une translation parallèle à ladite course. Ce mode de réalisation à fabriquer et nécessite peu de modification en regard d'un dispositif de l'art antérieur.
Selon un autre mode de réalisation de la deuxième variante du démarreur objet de l'invention, le plongeur est déplacé par l'actionneur principal selon une course en translation axiale et que le degré de liberté de la plaque de contact est une rotation d'axe perpendiculaire à l'axe de la course. Ce mode de réalisation améliore la fiabilité car l'ouverture et la fermeture du contact ne s'opère que sur une borne et permet également la réalisation d'un dispositif plus compact.
Avantageusement, le levier comporte des moyens permettant au pignon de rester dans la couronne lorsque cette dernière est à l'arrêt alors que la bobine d'appel et de maintien ne sont plus alimentées.. Ainsi, le pignon du lanceur est maintenu dans la couronne du moteur à combustion interne lorsque ledit moteur est arrêté afin de réduire le temps de redémarrage.
Avantageusement, des moyens élastiques agissent sur les moyens actionnés par l'actionneur auxiliaire, additionnant leur action à celle dudit actionneur, dans le même sens que celle de cet actionneur lorsqu'il est enclenché. Ainsi, lorsque le dispositif objet de l'invention est au repos selon ce mode de réalisation, l'actionneur auxiliaire se trouve dans une configuration correspondant à celle des premières étapes du démarrage du moteur à combustion interne, de sorte que le temps de démarrage est réduit.
L'invention concerne également un procédé de fonctionnement d'un démarreur selon l'un des modes de réalisation de l'invention, lequel procédé comprend les étapes consistant à :
i obtenir un seuil de vitesse de rotation du moteur à combustion interne dit seuil d'enclenchementji. obtenir la vitesse de rotation dudit moteur ;iii si la vitesse de rotation descend sous le seuil d'enclenchement actionner l'actionneur principal et l'actionneur auxiliaire de sorte à lier en rotation le pignon du lanceur avec le vilebrequin du moteur à combustion interne ;
iv déclencher l'actionneur auxiliaire et l'actionneur principal ;
v recevoir une demande de démarrage du moteur thermique
vi enclencher l'actionneur principal de sorte à alimenter le moteur (150) électrique et entraîner le pignon (160) du lanceur en rotation ; puis
vii. déclencher l'actionneur principal lorsque le moteur à combustion interne atteint une vitesse de rotation définie.
Ainsi on gagne quelque milli seconde dans le cas d'un démarrage classique du fait que le pignon soit déjà dans la couronne et de plus on peut réduire le temps de 1 s lorsque la demande de démarrage du moteur thermique est enclenchée alors que le moteur thermique et en phase de balancement. Ainsi, le pignon du lanceur est pré-engagé solidaire en rotation du moteur à combustion interne alors que celui-ci tourne et que le moteur électrique n'exerce pas de couple résistant sur ledit pignon, de sorte que le temps de redémarrage du moteur est réduit.
Selon un mode de réalisation du procédé objet de l'invention dans lequel un ordre d'arrêt est donné au moteur thermique avant l'étape iii), le seuil d'enclenchement est fixé 50 tours/minute. Ainsi, en situation d'arrêt d'un moteur le pignon est engagé à vitesse de rotation réduite de sorte à en limiter l'usure.
Avantageusement, selon ce mode de réalisation du procédé objet de l'invention, lorsque une demande de démarrage est demandé avant l'étape iv, ledit procédé remplace les étapes iv, v et vi par une étape consistant à :
vii. déclencher l'actionneur auxiliaire de sorte à alimenter le moteur (150) électrique et entraîner le pignon (160) du lanceur en rotation après l'arrêt du moteur à combustion interne, déclencher l'actionneur auxiliaire, le pignon étant en position engrenée ;
Ainsi le temps perçu par l'utilisateur pour le redémarrage du moteur du moteur à combustion interne est réduit au temps de remise en rotation dudit moteur.
Selon un autre mode de réalisation du procédé objet de l'invention, le seuil d'enclenchement est compris entre 500 tours/minute et 300 tours/minute. Ainsi, le pignon du lanceur est systématiquement engagé et le redémarrage est réalisé dès que l'alimentation en carburant du moteur est reprise, notamment par la commande de l'accélérateur. Ce mode de fonctionnement permet d'économiser le carburant
L'invention est exposée ci-après selon ses modes de réalisation préférés, nullement limitatifs, et en référence aux figures 1 à 9, dans les quelles :
-la figure 1 relative à l'art antérieur représente selon une vue en coupe un exemple de réalisation courant d'un démarreur électrique pour moteur à combustion interne ;
- la figure 2 représente selon une vue shématique correspondant à la même coupe que la figure 1 un exemple de réalisation du démarreur objet de l'invention entièrement au repos ; -la figure 3 est un schéma de principe d'un exemple de réalisation d'un démarreur électrique selon l'invention comportant une borne intermédiaire entre la borne d'entrée et la borne de sortie ;
-la figure 4 montre selon la même vue que la figure 2 un exemple de réalisation du démarreur objet de l'invention dans une configuration ou l'actionneur auxiliaire et l'actionneur principal sont enclenchés :
-la figure 5 représente selon la même vue que la figure 4, le démarreur objet de l'invention dans une configuration particulière où les actionneurs sont déclenchés mais où le pignon du lanceur reste en prise avec la couronne du vilebrequin du moteur à combustion interne ;
-la figure 6 est un diagramme montrant en fonction du temps des scénarios décélération du moteur à combustion interne avec une relance de celui-ci par le moteur électrique du démarreur objet de l'invention ;
- la figure 7 montre selon une vue partielle de face un exemple de réalisation de l'actionneur auxiliaire selon le mode de réalisation correspondant à la figure 3 du démarreur objet de l'invention ;
-la figure 8 montre schématique selon la même vue que la figure 7 un exemple de réalisation de l'actionneur auxiliaire d'un démarreur correspondant au mode de réalisation de l'invention selon la figure 2 ;
- la figure 9 représente selon la même vue que la figure 8 un mode de réalisation alternatif de l'actionneur auxiliaire.
- la figure 10 représente selon la même vue que la figure 8 un mode de réalisation alternatif de l'actionneur auxiliaire.
- la figure 1 1 représente selon la même vue que la figure 8 un mode de réalisation alternatif de l'actionneur auxiliaire.
Figure 2, selon un exemple de réalisation du démarreur pour moteur à combustion interne objet de l'invention, ledit démarreur comporte un module de commande 210 comportant deux contacts 21 1 , 212, dont la fermeture alimente électriquement les actionneurs 220, 240 d'un contacteur 230. Ledit contacteur 230 comprend un plongeur 130 dont le déplacement est commandé par un actionneur 220, dit actionneur principal. Selon cet exemple de réalisation, le plongeur 130 est lié en translation au pignon 160 du lanceur par l'intermédiaire d'un levier 260 et d'une liaison pivot. Le levier est en appuie sur le carter du démarreur selon une liaison pivot et d'une liaison de translation perpendiculaire à l'axe de rotation de la liaison pivot appelées liaison pivot glissant 261 . Ledit pignon est apte à engrener la couronne 190 du moteur à combustion interne. Selon cet exemple de réalisation, lorsque l'actionneur 220 principal est alimenté en énergie, par la fermeture du contact 21 1 correspondant du module de commande, ledit actionneur provoque le déplacement du plongeur 130, lequel plongeur déplace une plaque 231 de contact, laquelle plaque de contact est apte à mettre en communication électrique une borne 251 d'alimentation d'un moteur électrique 150, ou borne de sortie, avec une borne 250 dite de puissance ou d'entrée, connectée à une source d'énergie électrique, par exemple une batterie 100 . Lorsqu'il est alimenté électriquement, le moteur 150 électrique du démarreur entraîne le pignon 160 du lanceur en rotation. Le contacteur 230 comprend également un actionneur 240 auxiliaire, qui, lorsqu'il est alimenté électriquement, est apte à isoler la borne 251 d'alimentation du moteur 150 électrique de la borne 250 d'entrée. L'alimentation de cet actionneur 240 auxiliaire est commandé par un deuxième contact 212 de l'unité de commande 210 du démarreur. Ainsi, selon cet exemple de réalisation, lorsque le premier 21 1 et le deuxième 212 contacts de l'unité 210 de commande du démarreur sont fermés, l'actionneur 220 principal et l'actionneur 240 auxiliaire sont alimentés. L'enclenchement de l'actionneur 220 principal a pour effet de provoquer le déplacement du plongeur 130 qui dans ce déplacement entraîne le pignon 160 en position engrenée alors que l'enclenchement de l'actionneur 240 auxiliaire isole le moteur 150 électrique de l'alimentation 250 de puissance de sorte que le pignon 160 n'est pas entraîné en rotation et n'entraîne pas le moteur 290 à combustion interne. En partant de cette situation, l'ouverture du deuxième 212 contact de l'unité de commande, permet de mettre le moteur 150 électrique en communication avec la source de puissance 100, en l'occurrence une batterie 100 d'accumulateurs et provoque la rotation du pignon 160 du lanceur, lequel entraîne la couronne 190 du moteur 290 à combustion interne.
Figure 3, selon un exemple de réalisation, la plaque 331 de contact, déplacée par le plongeur sous l'effet de l'alimentation de l'actionneur 220 principal, établit le contact entre la borne 250 d'entrée connectée à la batterie d'accumulateur et une borne 352 intermédiaire. Selon cet exemple de réalisation l'actionneur principal comporte un solénoïde 321 d'appel et un solénoïde 322 de maintien. L'alimentation de l'actionneur 240 auxiliaire par la fermeture du deuxième 212 contact de l'unité de commande 210 déplace des moyens 341 , lesquels moyens, lorsque l'actionneur auxiliaire 240 n'est pas alimenté, établissent un contact électrique entre la borne 352 intermédiaire et la borne 251 de sortie. Ainsi, selon cet exemple de réalisation l'actionneur 240 auxiliaire déplace des moyens 341 sous tension.
Figure 4, selon un autre exemple de réalisation, correspondant à celui de la figure 2, la plaque 231 de contact déplacée par le plongeur 130 établit le contact entre la borne 250 d'entrée et la borne de sortie 251 et le dispositif piloté par l'actionneur 240 auxiliaire écarte ladite plaque 231 du contact de l'une de ces bornes, ici la borne 250 d'entrée ou empêche le contact électrique entre ladite plaque 231 du contact et l'une de ces bornes, ici la borne 250 d'entrée. Ainsi le moyen 241 empêche le contact entre la plaque 231 et une des deux bornes, en l'occurrence 250 empêchant l'alimentation du moteur thermique. Lorsque le deuxième 212 contact de l'unité de commande est ouvert, l'actionneur 240 auxiliaire n'est plus alimenté et des moyens de rappel (non représenté) par exemple sous la forme d'un ressort, ou la force de l'actionneur principal, déplace(nt) en sens inverse le moyen 241 piloté par l'actionneur 240 auxiliaire, fermant ainsi le contact entre la borne 250 d'entrée et la borne 251 de sortie. Le moteur 150 électrique est alors alimenté en puissance et entraîne le pignon 160 du lanceur en rotation. Avantageusement, un capteur 410 mesure la vitesse de rotation du moteur 290 à combustion interne. Ainsi, lorsque ledit moteur atteint une vitesse de rotation suffisante pour assurer qu'il est démarré, par exemple 1500 tours / minute, le premier 21 1 contact de l'unité de commande est ouvert. L'actionneur 220 n'est plus alimenté et des moyens de rappel (non représentés) repoussent le plongeur 130 de sorte que la plaque 231 de contact s'écarte des bornes 250, 251 . Le moteur électrique 150 n'est plus alimenté et s'arrête, le plongeur 130, reprenant sa position de repos (figure 2) écarte le pignon 160 de la couronne 190. Figure 5, si en partant de la situation de la figure 4, les deux contacts 21 1 , 212 de l'unité de commande sont ouverts simultanément, alors la plaque 231 de contact s'écarte des bornes d'entrée 250 et de sortie 251 et le plongeur 130 et le moyen 241 de déplacement de l'actionneur 240 auxiliaire reprennent leur position au repos (figure 2) sous l'effet de leurs moyens de rappel (non représentés) respectifs et du fait de la rotation de la couronne du moteur thermique. Si à ce moment le moteur 290 à combustion interne est à l'arrêt, le couple résistant de ce moteur empêche l'extraction du pignon 160 à denture hélicoïdale de l'engrenage avec la couronne 190. La liaison 261 pivot-glissant du levier 260 permet alors au pignon de rester engrené avec la couronne alors que le plongeur n'est plus retenu dans sa position active par le biais des forces engendrées par les solénoides appelées aussi bobine, d'appel ou de maintien. Cela permet ainsi de laisser le pignon dans la couronne lorsque le démarreur n'est plus alimenté électriquement, c'est-à-dire les contacts 21 1 et 212 ouvert. . Ainsi, la fermeture ultérieure du premier 21 1 contact de l'unité de commande permet de lancer directement le moteur à combustion interne. Selon cet exemple de réalisation, l'unité de commande 210 comprend des moyens 51 1 de mémoire dans lesquels sont enregistrés différentes valeurs seuil de la vitesse de rotation du moteur. Ladite unité de commande comprend également un calculateur 512 comportant un port d'entrée pour l'acquisition d'informations telles que :
-la vitesse de rotation du moteur à combustion interne ;
-l'état de la commande d'alimentation en carburant dudit moteur à combustion interne ;
-l'état d'un contact de marche / arrêt dudit moteur.
Ledit calculateur 512 comprend également un port de sortie pour commander séparément les deux contact 21 1 , 212 de l'unité de commande.
Figure 6, en fonction du temps 600, dès que la vitesse de rotation du moteur approche d'une première vitesse seuil, dite de vigilance, 61 1 , correspondant sensiblement à la vitesse de ralenti dudit moteur, par exemple 800 tours / minutes, le calculateur de l'unité de commande est en veille et scrute les événements successifs afin d'optimiser la vitesse de redémarrage du véhicule, selon des scénarios enregistrés dans les moyens de mémoire. Ainsi, par exemple, lorsque le démarreur objet de l'invention est installé sur un véhicule automobile, dans le cas où le conducteur dudit véhicule relâche la pédale d'accélérateur. Si la vitesse de rotation 620 du moteur à combustion interne passe sous un seuil, dit premier 612 seuil, par exemple 500 tours / minutes, le moteur à combustion interne ne peut pas repartir seul. En revanche si la vitesse de rotation dudit moteur reste supérieure à ce seuil la reprise de l'alimentation en carburant du moteur permet de relancer celui-ci. Ainsi, en suivant une première séquence 620 d'évolution de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, le conducteur ayant relâché la pédale d'accélérateur, l'alimentation en carburant est coupée, la vitesse 620 de rotation du moteur chute, après un premier temps 601 , la vitesse 61 1 de vigilance est atteinte. Le conducteur ne relance pas l'accélération et à l'issue d'un second temps 602, la vitesse de rotation du moteur atteint le premier seuil 612. Si, dans un troisième temps 603, le conducteur relance l'accélération, le calculateur de l'unité de commande ayant reçu l'information du passage du premier seuil 612, ferme lors de ce troisième 603 temps le contact 21 1 , c'est à dire ferme le contact entre la plaque et la borne 250 pour le mode de réalisation de la figure 4 et ferme les contacts entre les bornes 250 et 251 du mode de réalisation de la figure 3. Ainsi, le pignon du lanceur est engagé avec la couronne. Lorsque la vitesse de rotation du moteur à combustion interne atteint un seuil 61 1 de sécurité, le premier contact 21 1 de l'unité de commande est ouvert ce qui rappelle le plongeur, désengage le pignon du lanceur et arrête la rotation du moteur électrique.
Selon un autre scénario d'évolution 621 de la vitesse de rotation du moteur, le conducteur ne ré-accélère pas, et la vitesse de rotation du moteur à combustion interne passe sous un troisième seuil 613 dit seuil d'enclenchement, par exemple 50 tours / minutes. Dans ces conditions, dès le franchissement 605 de ce seuil, le calculateur ferme les deux contacts 21 1 et 212 de l'unité de commande, ce qui a pour effet d'engager le pignon avec la couronne. L'introduction dudit pignon à cette vitesse plus faible de rotation, limite l'usure dudit pignon. Dès qu'il y a une demande de démarrage, par exemple le conducteur qui ré-accélère ou enclenche le contact 210, le processus ouvre le contact 212 ce qui permet un redémarrage très rapide pendant la phase de ballancement. Selon un mode de réalisation préféré, pendant la phase de balancement, c'est-à-dire lorsque le seuil de déclenchement est dépassé, après une temporisation ôt nécessaire pour assurer que le pignon soit engagé dans la couronne, le calculateur ouvre le deuxième contact ce qui a pour effet d'entraîner le moteur électrique du démarreur en rotation et de relancer le moteur à combustion interne
Lorsque le moteur thermique est à l'arrêt, c'est-à-dire que le vilebrequin du moteur thermique soit à l'arrêt, alors les deux contacts de l'unité de commande sont ouverts et le pignon reste en prise avec la couronne à l'arrêt du véhicule.
Figure 7, selon un exemple de réalisation de l'actionneur auxiliaire correspondant au mode de réalisation représenté figure 3 du démarreur objet de l'invention, le moyen 341 est déplacé par un micro-solénoïde 740 et rappelé en position par un ressort hélicoïdal 741 formant moyen de rappel.
Figure 8, selon un exemple de réalisation de l'actionneur auxiliaire correspondant au mode de réalisation de la figure 2 du démarreur objet de l'invention, un micro-solénoïde 240 commande le déplacement d'une bague 841 sensiblement concentrique avec la borne 251 de sortie. La plaque 831 de contact est déplacée en translation vers les bornes 251 , 250 par le plongeur 130 et elle est articulée selon une liaison pivot 832 d'axe sensiblement perpendiculaire à ladite direction de déplacement en translation, par exemple par le biais d'un jeu entre un trou de la plaque 831 et une tige de commande déplaçant la plaque traversant ce trou. Lorsque le micro-solénoïde 240 est alimenté, la bague 841 empêche ladite plaque 831 de contact d'être en contact avec la borne 251 de sortie ou écarte la plaque 831 de la borne 251 . Lorsque le micro-solénoïde 240 de l'actionneur auxiliaire n'est plus alimenté, des moyens 842 de rappel repousse la bague 841 qui autorise alors le contact de la plaque 831 avec la borne 251 de sortie. Selon ce mode de réalisation, la bague comprend une partie préférentiellement métallique pour pouvoir être déplacée par le micro-solénoïde mais l'extrémité de la bague 841 en contact avec la plaque 831 de contact est isolée électriquement.
Selon un autre mode de réalisation représenté sur la figure 10, lorsque le micro- solénoïde 240 est alimenté, la bague 1041 en position activée empêche ladite plaque 831 de contact d'être en contact avec la borne 251 de sortie. Lorsque le micro- solénoïde 240 de l'actionneur auxiliaire n'est plus alimenté, l'actionneur principal pousse, par le biais du plongeur 130 et de la plaque 831 , la bague 1041 en position désactivé qui autorise alors le contact de la plaque 831 avec la borne 251 de sortie. Selon ce mode de réalisation, le micro solénoïde 240 comprend préférentiellement un ressort de rappel 1042 de la bague 1041 vers la position activée pour d'une part garantir que celle-ci empêche le contact entre la plaque 831 avec la borne 251 de sortie et d'autre part atténuer les vibrations à l'état repos. De façon identique, la bague comprend une partie préférentiellement métallique pour pouvoir être déplacée par le micro-solénoïde mais l'extrémité de la bague 1041 en contact avec la plaque 831 de contact est isolée électriquement.
Sur la figure 10A la bague 1041 est poussée vers la plaque 831 de contact par un ressort 1042 et l'action du micro-solénoïde 240, écartant ladite plaque 831 de contact de la borne 251 de sortie. Figure 10B, ;le micro-solénoïde 240 n'étant plus alimenté, l'action du plongeur 130 repousse la bague 1041 en comprimant le ressort 1042, autorisant ainsi la fermeture du contact entre les bornes d'entrée 250 et de sortie 251 .
Selon un autre exemple des deux modes de réalisation précédemment décrit, l'actionneur auxiliaire ne comprend pas sa bague autour de la borne d'entrée, mais autour de la position de sortie. Dans ce mode de réalisation, la bague empêche le contact entre la plaque et la borne d'entrée.
Figure 9, selon un autre exemple de réalisation de l'actionneur auxiliaire correspondant au mode de réalisation de la figure 2 du démarreur objet de l'invention, un micro-solénoïde 240 commande le déplacement d'une bague 941 laquelle est placée entre la borne 250 d'entrée et la borne 251 de sortie. Sous l'action du solénoïde 220 de l'actionneur principal, le plongeur déplace la plaque de contact 931 en translation vers lesdites bornes 250, 251 . Ladite plaque 931 de contact comprend un degré de liberté en translation parallèlement à la direction de déplacement du plongeur, et des moyens 932 de rappel tendant à pousser la plaque de contact vers les bornes 251 , 252. L'alimentation du mircro-solénoïde 240 de l'actionneur auxiliaire empêche la plaque 931 de contact d'être en contact avec les bornes 250 et 251 par le biais de la bague 941 . Lorsque l'alimentation dudit micro- solénoïde est coupée, des moyens de rappel 942 provoque le retrait de la bague 941 et les moyens de rappel 932 de plaque 931 de contact poussent ladite plaque au contact des bornes. Ainsi, selon ce mode de réalisation, la bague 941 n'est pas en contact avec la plaque 931 lorsque celle-ci est en contact avec la borne d'entrée.
Selon un autre mode de réalisation représenté sur la figure 1 1 , lorsque le micro- solénoïde 240 est alimenté, la bague 1 141 en position activée empêche ladite plaque 831 de contact d'être en contact avec les bornes 251 et 250. Lorsque le micro- solénoïde 240 de l'actionneur auxiliaire n'est plus alimenté, l'actionneur principal pousse, par le biais du plongeur 130 et de la plaque 931 , la bague 1 141 en position désactivé qui autorise alors le contact de la plaque 931 avec les deux bornes 251 et 250. Selon ce mode de réalisation, le micro solénoïde 240 comprend préférentiel lement un ressort de rappel 1 142 de la bague 1 141 vers la position activée pour d'une part garantir que celle-ci empêche le contact entre la plaque 931 avec l'une ou les deux bornes 250, 251 et d'autre part atténuer les vibrations à l'état repos. Dans ce mode de réalisation, dans la position désactivée, la bague est en contact avec la plaque. La bague comprend une partie préférentiellement métallique pour pouvoir être déplacée par le micro-solénoïde mais l'extrémité de la bague 841 en contact avec la plaque 831 de contact est isolée électriquement.
De manière similaire, figure 1 1A, lorsque le micro-solénoïde 240 est alimenté, son action s'additionne à celle du ressort 1 142 et pousse la bague 1 141 qui écarte la plaque 931 de contact des bornes. Figurer 1 1 B, lorsque le micro-solénoïde 240 n'est plus alimenté, l'action du plongeur 130 repousse la bague 1 141 en comprimant le ressort 1 142.
Les modes de réalisation représentés figure 10 et figure 1 1 , présente l'avantage qu'en l'absence d'alimentation électrique l'action des ressorts 1042, 1 142 agissant sur l'actionneur 1041 , 1042 auxiliaire tend à ouvrir le contact entre les bornes. Ainsi, dans la séquence de démarrage du moteur, l'actionneur auxiliaire se trouve, par défaut, dans la configuration adaptée à l'enchaînement des étapes, de sorte à réduire encore le temps de redémarrage.
La description ci-avant et les exemples de réalisation montrent que l'invention atteint les objectifs visés en particulier, elle permet de réduire le temps de redémarrage d'un moteur à combustion interne en pré-engageant le pignon du lanceur alors que le dit moteur à combustion est encore en rotation.

Claims

REVENDICATIONS
Démarreur pour moteur (290) à combustion interne, lequel démarreur comporte :
a. un moteur (150) électrique ;
b. un lanceur comprenant un pignon (160) mobile entre une position, dite libre, dans laquelle ce pignon est lié en rotation avec ledit moteur (150) électrique seul et une position, dite engrenée, où ledit pignon (160) est lié en rotation avec le moteur (150) électrique et le moteur (290) à combustion interne ; c. un commutateur (230) électrique comprenant un actionneur (220) principal apte, lorsqu'il est enclenché, à déplacer et à maintenir dans une position un moyen, dit plongeur (130), ledit plongeur étant lié au déplacement du pignon (160), entre la position libre et la position engrenée, par un moyen de liaison, dit levier (260) ;
d. des moyens liés au plongeur, dits plaque (231 , 331 , 831 , 931 ) de contact, aptes à établir un contact électrique de puissance entre le moteur (150) électrique et une source de puissance (100) lorsque le pignon (160) se trouve en position engrenée ;
e. caractérisé en ce qu'il comprend un actionneur (240) auxiliaire apte, lorsqu'il est enclenché, à ouvrir le contact de puissance ou empêcher la fermeture du contact de puissance et des moyens (21 1 , 212, 512) pour commander séparément l'actionneur (220) principal et l'actionneur (240) auxiliaire.
Démarreur selon la revendication 1 , dans lequel l'actionneur (240) principal et l'actionneur (220) auxiliaire sont des solénoïdes.
Démarreur selon la revendication 1 , dans lequel le commutateur comprend une borne (250) d'entrée connectée à la source (100) de puissance et une borne (251 ) de sortie connectée au moteur (150) électrique, la plaque (331 ) de contact établissant une connexion électrique entre la borne d'entrée et la borne de sortie et qu'il comprend 5 :
f. un sectionneur (341 ), actionné par l'actionneur (240) auxiliaire, établissant un contact électrique supplémentaire entre la plaque (331 ) et la borne (251 ) positive du moteur électrique.
104. Démarreur selon la revendication 1 dans lequel le commutateur comprend une borne (250) d'entrée, connectée à la source (100) de puissance et une borne (251 ) de sortie, connectée au moteur (150) électrique, ledit démarreur comporte :
g. une plaque (231 , 831 , 931 ) de contact mobile 15 relativement au plongeur (130) selon un degré de liberté arrêté au contact desdites bornes (250, 251 ) ;
h. des moyens (241 , 841 , 941 ), actionnés par l'actionneur (240) auxiliaire, aptes à retenir ladite plaque (231 , 831 , 931 ) du contact de l'une des bornes (250, 251 ) par un
20 mouvement selon ledit degré de liberté.
5. Démarreur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le plongeur (130) est déplacé par l'actionneur (220) principal selon une course en translation axiale et le degré de liberté de la plaque (931 ) de contact est une translation parallèle à ladite course.
256. Démarreur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le plongeur (130) est déplacé par l'actionneur principal selon une course en translation axiale et que le degré de liberté de la plaque (831 ) de contact est une rotation d'axe perpendiculaire à l'axe de la course. 7. Démarreur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le
30 levier (260) comporte des moyens (261 ) permettant au pignon de rester dans la couronne lorsque cette dernière est à l'arrêt alors que la bobine d'appel et de maintien ne sont plus alimentées.
Procédé d'arrêt de fonctionnement d'un démarreur selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : obtenir un seuil (612, 613) de vitesse de rotation du moteur à combustion interne, dit seuil d'enclenchement ;
obtenir la vitesse de rotation dudit moteur ;
si la vitesse de rotation descend sous le seuil d'enclenchement (612, 613) actionner l'actionneur (220) principal et l'actionneur auxiliaire de sorte à lier en rotation le pignon (160) du lanceur avec le vilebrequin du moteur (290) à combustion interne ;
désactiver l'actionneur principal et l'actionneur auxiliaire lorsque le moteur thermique est à l'arrêt,
recevoir une demande de démarrage du moteur thermique,
enclencher l'actionneur principale de sorte à alimenter le moteur (150) électrique entraînant le pignon (160) du lanceur en rotation ; puis déclencher (604) l'actionneur principal lorsque le moteur à combustion interne atteint une vitesse (61 1 ) de rotation déterminée.
Procédé selon la revendication 8, dans lequel un ordre d'arrêt est donné au moteur thermique avant l'étape iii), le seuil d'enclenchement (613) est fixé 50 tours/minute.
Procédé selon la revendication 9 ou 8, mettant en oeuvre un démarreur selon la revendication 7, lorsque une demande de démarrage est demandé avant l'étape iv, ledit procédé remplace les étapes iii, iv, v et vi par les étapes consistant à :
si la vitesse de rotation est sous le seuil d'enclenchement (612, 613) actionner l'actionneur (220) principal et l'actionneur (240) auxiliaire de sorte à lier en rotation le pignon (160) du lanceur avec le vilebrequin du moteur (290) à combustion interne ;puis déclencher l'actionneur auxiliaire de sorte à alimenter le moteur (150) électrique et entraîner le pignon (160) du lanceur en rotation, le pignon (160) restant en position engrenée ;
si la vitesse de rotation est au dessus du seuil d'enclenchement, actionner l'actionneur (220) principal de sorte à lier en rotation le pignon (160) du lanceur avec le vilebrequin du moteur (290) à combustion interne ;
Procédé selon la revendication 10, dans lequel lorsque l'étape de demande de démarrage est demandée avant 300 tours/minute, attendre que le moteur thermique atteigne les 300 tours/minutes pour actionner l'actionneur principale (220).
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