FR2821124A1

FR2821124A1 - Procede de commande d'un dispositif demarreur d'un moteur thermique, du type a deux demarreurs et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede

Info

Publication number: FR2821124A1
Application number: FR0101342A
Authority: FR
Inventors: Gerard Vilou
Original assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Current assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2002-08-23
Anticipated expiration: 2021-01-31
Also published as: US6694938B2; FR2821124B1; US20030140879A1; DE10202414A1

Abstract

L'invention concerne un procédé de commande d'un dispositif démarreur d'un moteur thermique.Le procédé est du type comprenant deux démarreurs (1, 2) agencés de façon que leurs pignons (3, 3') attaquent en parallèle la couronne (4) de démarrage du moteur thermique, après l'actionnement de la clé de contact (10), chaque démarreur comportant un moteur électrique (5, 5') d'entraînement de son pignon (3, 3'), un contact de puissance (6, 6') monté dans le circuit de puissance du moteur électrique et commandé par l'alimentation d'un bobinage (7, 8, 10). Le procédé est caractérisé en ce que l'on retarde la fermeture du contact de puissance (6') de l'un (2) des démarreurs (1, 2) par rapport à l'autre (1) d'une durée de temps choisie pour éviter que la chute de tension provoquée par la fermeture du contact de puissance (6) dudit autre démarreur provoque la réouverture d'un des contacts (6, 6').L'invention est utilisable dans le domaine de moteurs thermiques.

Description

L'invention concerne un procédé de commande d'un dispositif démarreur d'un moteur thermique, du type comprenant deux démarreurs agencés de façon que leurs pignons attaquent en parallèle la couronne de démarrage du moteur thermique après l'actionnement de la clé de contact, chaque démarreur comportant un moteur électrique d'entraînement de son pignon, un contact de puissance monté dans le circuit de puissance du moteur électrique commandé par l'alimentation d'un bobinage, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Des procédés et dispositifs de ce type sont déjà connus. En effet, pour certaines installations il est préférable d'utiliser deux petits démarreurs en parallèle plutôt qu'un seul gros démarreur. Ainsi pour des moteurs à très forte cylindrée, l'utilisation de deux petits démarreurs fabriqués en grande série au lieu d'un seul gros démarreur fabriqué en petite série peut être plus économique.

La figure 1 représente schématiquement un dispositif de démarrage à deux petits démarreurs désignés par les numéros de référence 1 et 2 et dont les pignons 3, 3'attaquent en parallèle la couronne de démarrage 4 du moteur thermique. Les moteurs électriques d'entraînement des pignons 3, 3'portent les références 5, 5'et leurs contacts de puissance correspondant sont indiqués en 6 et 6'. Chacun de ces contacts est commandé par le noyau mobile d'un électro-aimant comportant une bobine d'appel 7, 7'et une bobine de maintien 8, 8'. Les deux démarreurs sont alimentés en énergie électrique à partir d'une batterie 9 produisant une tension U, à la suite de la fermeture de la clé de contact 10. Dans ce dispositif de démarrage, chaque démarreur fournit sa propre puissance.

Il s'est avéré que les dispositifs démarreur selon la figure 1 sont susceptibles d'anomalies de fonctionnement graves pouvant provoquer rapidement une détérioration des démarreurs. Pour faciliter la

compréhension de ces anomalies de fonctionnement, on rappelera brièvement le principe de fonctionnement d'un démarreur du type du démarreur 1 ou 2 sur la figure 1, en se référant à la figure 2. Cette figure montre sous forme d'une ligne pleine la courbe caractéristique du courant qu'absorbe le démarreur et, en traits interrompus, la tension U disponible à la batterie 9. A la fermeture de la clé de contact 10 au moment ta, la bobine de maintien 8 et la bobine d'appel 7 sont simultanément alimentées.

Le courant IC1 absorbé par les bobines est alors généralement compris entre 40 et 60 ampères pour un système alimenté en 12 volts nominal. La tension U de la batterie, égale à UO avant la fermeture de la clé de contact chute légèrement en raison de la fourniture du courant IC1. Ce dernier, par des effets magnétiques des bobines, permet le déplacement du pignon 3 vers la couronne 4, par l'intermédiaire du noyau mobile du contacteur du démarreur. En tl le contact de puissance 6 ferme le circuit d'alimentation du moteur électrique et permet ainsi l'écoulement du courant Il, ce qui fait apparaître une pointe du courant IC1 + Il, absorbé par le moteur, en t2, qui, ensuite, diminue au fur et à mesure que le moteur prend de la vitesse. Le courant d'appel provoque un creux de la tension U, très bas, qui peut atteindre 6 à 7 Volts. A partir de l'instant tl, le contacteur n'est alimenté que par son seul bobinage de maintien 8. Sa consommation retombe à une valeur de 8 à 10 Ampères. Il en résulte une importante chute de la valeur des forces magnétiques. Cette valeur reste toutefois suffisante pour permettre la fin de la course du noyau magnétique et assure, même à l'instant t2, le maintien du collage magnétique du noyau mobile contre la partie fixe du contacteur.

En se référant à la figure 3 on expliquera les anomalies qui se produisent, en raison du fonctionnement de démarreur qui vient d'être décrit, lorsque deux démarreurs conventionnels sont combinés de la manière

représentée sur la figure 1. La figure 3 représente les courbes caractéristiques des courants IC1 et IC2 absorbés par les contacteurs des deux démarreurs, les courants Il, 12 d'alimentation des deux moteurs électriques 5, 51 ei de la tension U de la batterie, en fonction du temps t. La clé de contact 10 étant fermée à l'instant tO, la fermeture du contact de puissance 6 du démarreur 1 se fait à l'instant tl. La fermeture du contact 6'du démarreur 2 intervient avec un léger retard dt, de quelques millisecondes, en raison des dispersions des caractéristiques propres à chaque démarreur. Le courant total IC1 + Il absorbé par le démarreur 1 monte brusquement depuis l'instant tl, puis ralentit et diminue en A en raison du deuxième démarreur 2 qui consomme le courant total suivant la courbe 12 + IC2. Il en résulte une très importante chute de tension U de la batterie. Un des deux démarreurs atteint son seuil de tension de disjonction, généralement le deuxième démarreur car son noyau mobile peut ne pas avoir terminé sa course.

L'entrefer résiduel à ce moment là réduit les forces magnétiques. La force de rappel étant supérieure aux forces motrices de l'électro-aimant, le noyau mobile de ce démarreur retourne alors vers sa position de repos. Le contact de puissance 6's'ouvre et l'intensité du courant chute de B à C. La batterie, délestée de la consommation de ce démarreur, voit sa tension augmenter, ce qui permet de maintenir fermé le contact de puissance 6 du démarreur 1. Le pic de démarrage de ce dernier reprend son ascension de A vers D. Puis ce démarreur commençant à tourner, l'intensité du courant Il + IC1 décroît jusqu'au point E. Corrélativement, la tension U de la batterie augmente.

Pendant ce temps, le contact de puissance du deuxième démarreur 2, ouvert depuis C, permet de nouveau l'alimentation simultanée des bobines d'appel et de maintien. Les forces magnétiques sont alors en très forte augmentation, d'autant plus que la tension de batterie U

remonte. De nouveau, le contact de puissance du deuxième démarreur se referme et laisse apparaître un deuxième pic d'intensité du courant 12 + IC2 en F. Il se produit une nouvelle réouverture du contact pour les mêmes raisons que précédemment. Mais entre-temps, la vitesse du démarreur 1 continue à augmenter, donc l'intensité de son courant absorbée à diminuer. A la troisième fermeture en H, la somme des courants absorbés des deux démarreurs est suffisamment faible pour qu'il n'y ait plus de réouverture. Le démarrage du moteur thermique peut alors se poursuivre normalement.

On comprend aisément que, lorsque de telles conditions de démarrage se produisent, les démarreurs subissent de brusques variations de régime, ce qui les sollicitent fortement tant du point de vue mécanique (chocs sur la ligne d'arbre, risque de désengagement de la couronne,...) que du point de vue électrique (étincelage et arcs sur les collecteurs et les contacts de contacteur lors des pointes d'intensité).

Aux anomalies qui viennent décrites peuvent s'ajouter d'autres inconvénients qui dépendent du type de caractéristiques des démarreurs utilisés. Il peut arriver que le déphasage dt est très important si le premier démarreur a le temps de prendre une vitesse importante avant que le pignon du deuxième démarreur arrive contre la couronne de démarrage. La vitesse de la couronne est alors trop grande pour que ce pignon puisse s'engager. Il s'ensuit une usure et une destruction rapide de ces derniers ainsi que de la couronne. D'autre part, le recul du noyau mobile du deuxième démarreur pourrait être suffisamment important pour que son pignon se dégage de la couronne. Lors du deuxième engagement en t2, le premier démarreur 1 entraîne la couronne à une vitesse trop importante pour que le pignon du deuxième démarreur puisse se réengager dans la couronne. Comme précédemment, il s'ensuit une usure et une destruction rapide du pignon et de la couronne.

Pour pallier ces inconvénients, les boîtiers à relais ont déjà été proposés dans lesquels le circuit de puissance des démarreurs est en série avec un relais qui ne se ferme qu'après un certain temps suivant la fermeture de la clé de contact, permettant alors au contacteur de se fermer complètement et de se trouver dans une position stable au moment de l'apparition des pointes d'intensité des courants des deux démarreurs.

Il a également été proposé d'insérer dans le circuit de puissance des deux démarreurs une résistance pour réduire l'importance de la pointe de courant. Cette résistance ballast est courtcircuitée par un relais quand l'intensité est redescendue suffisamment bas ou bien, à l'aide d'une temporisation, quand un temps prédéterminé s'est écoulé.

Ces boîtiers présentent cependant des inconvénients d'être chers et encombrants et de nécessiter un câblage du véhicule plus compliqué et donc plus coûteux. De plus, la commande de tels dispositifs nécessite un courant important et, de ce fait, ne peut se faire directement par la clé de contact. Il faut donc un relais auxiliaire supplémentaire.

La présente invention a pour but de proposer un procédé et un dispositif de démarrage, qui pallient, en plus des inconvénients indiqués en premier lieu, aussi les inconvénients des boîtes à relais connues.

Pour atteindre ce but, le procédé de commande d'un dispositif de démarrage de moteur thermique selon l'invention est caractérisé en ce que l'on retarde la fermeture du contact de puissance de l'un des démarreurs par rapport à l'autre d'une durée de temps choisie pour éviter que la chute de tension provoquée par la fermeture du contact de puissance dudit autre démarreur provoque la réouverture d'un des contacts.

Selon une autre caractéristique de l'invention on retarde la fermeture du contact de puissance précité en

ralentissant le déplacement du noyau de commande de ce contact vers sa position de fermeture.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention on ralentit le déplacement du noyau en provoquant l'écoulement d'un courant d'alimentation du bobinage du démarreur à fermeture retardée, qui est plus faible que le courant d'alimentation du bobinage de l'autre démarreur.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention on augmente l'intensité du courant d'alimentation du bobinage du démarreur à fermeture ralentie, d'une valeur permettant au noyau de poursuivre sa course vers la fermeture du contact de puissance lors de la chute de la tension produite à la fermeture du contact du premier démarreur.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, on augmente le courant d'alimentation du démarreur retardé à la fermeture du contact de celui-ci pendant un délai de temps assurant l'engagement de son pignon dans la couronne.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, on pilote les déplacements des noyaux d'un des démarreurs et aussi de l'autre et fait débuter le déplacement du noyau de l'autre démarreur à un instant de temps entre le démarrage du noyau du premier démarreur et la fermeture du contact de puissance de celui-ci.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, on pilote le courant d'alimentation d'un démarreur par commande d'un interrupteur monté dans le circuit d'alimentation du bobinage du démarreur.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, on pilote le courant d'alimentation précité par commande de l'interrupteur par un signal à modulation de largeur d'implusions, en faisant varier le rapport cyclique de celui-ci.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, on choisit le rapport cyclique de façon

appropriée pendant les différentes phases du démarrage, notamment pendant la phase de mise en marche du premier moteur électrique de démarreur, de la mise en marche du deuxième moteur de démarreur et pendant l'entraînement du moteur thermique après la phase d'engagement complète des pignons des deux démarreurs.

Le dispositif de commande du démarrage d'un moteur thermique, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'au moins l'un des démarreurs est équipé d'un dispositif électronique de pilotage de la mise en marche du moteur électrique de démarreur.

Selon une autre caractéristique de l'invention un interrupteur électronique (12) est monté dans le circuit d'alimentation du bobinage du moteur de démarreur.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention le dispositif électronique de pilotage produit un signal de commande à modulation de largeur d'impulsions précitées pour la commande de l'interrupteur (12).

Selon encore une autre caractéristique de l'invention les deux démarreurs sont équipés d'un dispositif de pilotage électronique précité.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif à deux démarreurs, connu de l'état de la technique ; - la figure 2 illustre par des courbes caractéristiques le fonctionnement d'un démarreur conventionnel ;

- la figure 3 est un diagramme illustrant par des courbes caractéristiques le fonctionnement du dispositif de démarrage selon la figure 1 ; - la figure 4 est une vue schématique illustrant un dispositif de démarrage selon la présente invention ; - la figure 5 montre cinq diagrammes, à savoir les diagrammes 5a à Se destinés à illustrer le fonctionnement du dispositif démarreur selon la figure 4 ; - la figure 6 illustre par cinq diagrammes 6a à 6f le fonctionnement d'un deuxième mode de réalisation de l'invention ; et - la figure 7 illustre par six diagrammes 7a à 7f le fonctionnement d'encore un autre mode de réalisation de l'invention.

La figure 4 montre à titre d'exemple non limitatif un dispositif démarreur selon l'invention pour un moteur thermique, qui utilise deux démarreurs 1 et 2 dont l'un, à savoir le démarreur 2, comporte un dispositif électronique de pilotage de son contact de puissance 6', tel qu'un micro-contrôleur, tandis que le démarreur 1 est un démarreur conventionnel tel que représenté sur la figure 1. Il est à noter que, sur la figure 4, on utilise les mêmes références que sur la figure 1 pour désigner des éléments ou parties identiques ou similaires.

Selon la figure 4, la particularité du mode de réalisation représenté de l'invention réside dans le fait que le bobinage de commande du contact de puissance 6' comporte une bobine unique 11 dans le circuit d'excitation de laquelle est monté un interrupteur 12 qui est commandé par le dispositif électronique susmentionné désigné par la référence 14. Cet interrupteur est de préférence un commutateur électronique tel qu'un transistor. Le microcontrôleur est programmé pour assurer le fonctionnement du démarreur 2 suivant les courbes représentées sur les figures 5c à Se.

La fermeture de la clé de contact 10 assure l'alimentation simultanée des contacteurs des deux

démarreurs 1 et 2, à savoir des bobine d'appel et de maintien 7 et 8 du démarreur conventionnel 1 et du dispositif électronique 14 du démarreur 2. Le noyau mobile du contacteur du démarreur 1 commence à se déplacer immédiatement à l'instant tO, comme le montre la figure 5a représentant le déplacement de ce noyau et ainsi du pignon en fonction du temps t. S'agissant d'un contacteur conventionnel, ce noyau se déplace rapidement en provoquant le déplacement rapide du pignon 3. A l'approche de sa fin de course, le noyau ferme le contact de puissance 6 du démarreur 1 en tl. La fermeture du contact 6 provoque la brusque augmentation du courant IM1 absorbé par le moteur 5 et sa diminution, selon la courbe caractéristique connue pour un démarreur conventionnel et illustrée sur la figure 5b.

Les figures 5c à 5e illustrent le pilotage du processus de fermeture du contact de puissance 6'du démarreur 2.

Comme il ressort de la figure 5c, la mise en mouvement du noyau du contacteur du démarreur 2 et ainsi le déplacement du pignon 3'sont ralentis par le dispositif électronique de pilotage 14, de façon que le

contact de puissance 6'du démarreur 2 ne se ferme qu'à l'instant de temps t2. Ce n'est donc qu'à partir de t2 que le courant électrique du moteur 5'augmente brusquement pour diminuer ensuite selon la courbe caractéristique connue du courant IM2, montrée sur la figure 5d.

Pour assurer le déplacement à vitesse réduite du noyau et ainsi du pignon, selon la figure 5c, le dispositif électronique de pilotage 14 commande l'interrupteur transistor 12 par un signal à modulation de largeur d'impulsions (PWM) tel que représentée, à titre d'exemple, sur la figure 5e, le rapport cyclique étant la ratio entre la durée de conduction du transistor 12 et la durée totale d'un cycle. Le signal permet

l'écoulement d'un courant moyen dans la bobine 11, qui évolue en conséquence.

Comme on le voit sur la figure, après une phase de démarrage pendant laquelle le rapport cyclique RC a une valeur relativement élevée assurant le décollage du noyau, le rapport cyclique est fixé à une valeur M relativement faible, par exemple comprise entre 30 à 60 %, jusqu'à l'instant de temps tl de fermeture du contact

6'.

A partir de l'instant tl de fermeture du contact 6 du démarreur 1, lorsque le dispositif électronique 14 qui mesure en permanence la tension aux bornes du démarreur constate que celle-ci chute brusquement suite au démarrage du moteur 5 du démarreur 1, ce dispositif ajuste alors le rapport cyclique vers le haut à une valeur N comprise entre M et 100 %. De cette façon on conserve, malgré la baisse de tension de batterie, une intensité suffisante pour que le noyau mobile du démarreur 2 puisse poursuivre sa course vers la fermeture du circuit magnétique. Les valeurs M et N peuvent être indexées sur la température contrôlée par le dispositif électronique 14 pour mieux maîtriser l'intensité du courant d'excitation de la bobine 11.

La reconnaissance de la mise en marche du démarreur

1 à l'instant tl et le passage du rapport cyclique M au rapport N peut être faite par la détection d'une baisse de tension significative sur l'entrée du moteur électrique 5 du démarreur 1. Cette détection peut être signalée au dispositif de pilotage 14 du démarreur 2, avantageusement par un fil électrique reliant cette entrée au dispositif 14.

A l'instant t2 le contact de puissance 6'du démarreur 2 se ferme. La fermeture du contact de

puissance 6'entraîne l'alimentation du moteur 5'du deuxième démarreur 2 et l'augmentation brusque du courant moteur IM2 selon la figure 5d, ce qui provoque une nouvelle chute de tension. Le dispositif électronique de

pilotage 14 fait alors passer le rapport cyclique RC à une valeur P plus élevée, comprise entre 80 et 100 %. Ce rapport cyclique P est maintenu jusqu'à l'instant t3. Ce délai est suffisamment long pour que le courant IM2 du deuxième démarreur ait significativement dépassé son pic de courant (figure 5d), ce qui assure la pleine pénétration du pignon 3'de ce démarreur dans la couronne 4 du moteur thermique. Après l'instant t3, le rapport cyclique retombe à une valeur Q qui est suffisamment basse et avantageusement inférieure à M pour limiter l'échauffement du contacteur, mais reste supérieure à la valeur minimale nécessaire au maintien du collage magnétique du contacteur du deuxième démarreur.

Bien entendu de multiples modifications peuvent être apportées à l'évolution du rapport cyclique RC telle qu'elle vient d'être décrite en se référant à la figure 5e. Ainsi la loi de variation du rapport cyclique avec ces valeurs N, P et Q peut comporter des paliers intermédiaires que le dispositif de pilotage 14 pourraît mettre en oeuvre selon des programmes prédéterminés. Le dispositif choisira le programme approprié en fonction de la température du contacteur et de la bobine et de la tension aux bornes du démarreur. A cette fin le dispositif de pilotage comporte deux entrées destinées à recevoir les valeurs d'un capteur de température placé à l'intérieur du contacteur au voisinage du bobinage et les valeurs de la tension aux bornes d'alimentation du démarreur. De plus, le dispositif de pilotage comporte une mémoire qui contient une table des valeurs de température et des tensions de référence et des rapports cycliques appropriés à appliquer pour assurer un pilotage optimal du processus de démarrage du moteur thermique, en fonction des valeurs de température et de tension mesurées.

La loi de variation du rapport cyclique à paliers, telle que représentée, peut être remplacée par une loi de variation continue. D'autre part, le passage du rapport

cyclique de la valeur N à la valeur P peut être déclenché par une temporisation qui peut être fixe ou variable en fonction de la température mesurée par le dispositif électronique 14. Le passage du rapport cyclique de la valeur P à la valeur Q peut être déclenché lorsque le dispositif de pilotage 14 constate que la tension de batterie mesurée atteint une valeur de seuil prédéterminée.

Le rapport cyclique N peut encore être égal au rapport P.

Il est également possible, dans le cadre de l'invention, d'équiper chacun des deux démarreurs 1 et 2 d'un dispositif 14 de pilotage du noyau mobile de contacteur par l'intermédiaire d'un interrupteur électronique 12, tel qu'un transistor, dans le circuit du moteur de démarreur.

La figure 6 illustre le fonctionnement des deux démarreurs, chacun sous la commande de son dispositif de pilotage 14. Chacun de ces dispositifs pourrait être un micro-contrôleur. Les diagrammes montrés sur les figures 6a à 6c montrent le rapport cyclique RC1 du premier démarreur, le déplacement DP1 du noyau mobile et du pignon ainsi que le courant IM1 absorbé par le démarreur 1. Les diagrammes 6d à 6f montrent le rapport cyclique RC2, le courant moteur IM2 et le déplacement DP2 du pignon du deuxième démarreur 2.

Conformément à la figure 6a, la bobine du démarreur 1 commence à être alimentée à partir de l'instant tO, grâce à un signal de commande du micro-contrôleur 14 d'un

rapport cyclique RC1 d'une valeur élevée pouvant aller jusqu'à 100 %. Le courant d'alimentation correspondant, d'une intensité ainsi élevée, assure le décollage du noyau de sa position de repos et le met en mouvement.

Cette phase est brève, de l'ordre par exemple de 2 à 10 millisecondes, pour ne produire une force d'attraction élevée sur le noyau que dans le but de décoller celui-ci.

Cette phase est suivie d'une phase au cours de laquelle

le rapport cyclique a une valeur R beaucoup plus faible. Le courant correspondant nettement réduit dans la bobine 11 suffit pour vaincre les forces de frottement résiduelles s'opposant au déplacement du noyau, après le décollage. Pendant cet intervalle qui dure environ 30 à 60 millisecondes, le noyau poursuit son déplacement jusqu'à la fermeture du contact de puissance 6, sans brutalité et sans vitesse excessive. Durant cette phase du rapport cyclique R, on obtient, de façon générale, un contact de butée entre le pignon du premier démarreur et la couronne de démarrage. Le rapport cyclique R peut être choisi par le micro-ordinateur en se référant à la table numérique sus-mentionnée, pour assurer l'alimentation optimale de la bobine en fonction de la température et de la tension de batterie disponible que le micro-contrôleur est en mesure de surveiller. En effet, le courant moyen obtenu pour un rapport cyclique donné, dépend directement de la tension disponible aux bornes du démarreur, c'est- à-dire aux bornes de la batterie, et de la résistance de la bobine 11.

Le noyau mobile du premier démarreur ferme le contact de puissance 6 à l'instant tl pour alimenter le moteur électrique 5. Suivant les caractéristiques d'environnement, telles que la tension, la température, la position relative du pignon et de la couronne au repos, et de vieillissement englobant les facteurs comme l'usure, l'évolution des lubrifiants et analogues, la fermeture du contact de puissance se fait entre une valeur minimale t1min et une valeur maximale tlma. Le diagramme de la figure 6a montre, par la ligne à trait continu, la fermeture à l'instant tlmin, avec l'établissement du rapport cyclique par le microcontrôleur à la valeur maximale de 100 %, puisque le micro-ordinateur détecte la chute de la tension d'alimentation du démarreur produite par l'augmentation brusque du courant à l'instant t'min, comme l'illustre la figure 6c. L'évolution du rapport cyclique à partir de

t1min pourrait aussi se faire selon la ligne en traits interrompus de la figure 6a, si le micro-ordinateur ne détecte pas à l'instant timin les conditions normales de la fermeture du contact, c'est-à-dire dans un cas accidentel où le contacteur n'a pas pu être fermé à cet instant imin. Un tel cas accidentel peut se produire notamment si les forces de frottement sont anormalement élevées dans le contacteur, dans les moyens mécaniques de transmission du mouvement du noyau au pignon et au niveau de l'arbre du moteur 5. Ces forces anormales pourraient être dues par exemple à des phénomènes climatiques, de dilatation, de grippage, à la présence d'impuretés, de saleté et de toutes autres souillures notamment au niveau des cannelures de l'arbre de moteur électrique et des articulations de la fourchette connectant le pignon au noyau.

Lorsque le micro-contrôleur détecte de telles conditions accidentelles, il peut choisir un programme de commande tel que représenté en trait interrompu, de l'évolution du rapport cyclique. Selon ce programme il maintient tout d'abord pendant un certain temps le rapport cyclique R puis fait accroître progressivement le rapport cyclique vers la valeur de 100 %. Dans les deux cas représentés, le rapport cyclique est maintenu à une valeur maximale pendant un certain temps avant la chute du rapport cyclique à la valeur de maintien S.

Le principe de cette variante de commande des deux démarreurs selon la figure 6 consiste à exiter la bobine 11 du démarreur 2 à l'instant t02 avant l'instant tl, mais après l'instant toi de façon que le noyau mobile de ce démarreur 2 commence sa course avant l'apparition de la chute de tension crée par le démarreur 1. Néanmoins, il faut choisir l'instant t02 de démarrage du noyau et du pignon du deuxième démarreur le plus tard possible pour que, lors de la fermeture du contact de puissance à l'instant t2, du deuxième démarreur, la chute de tension due au premier démarreur soit suffisamment atténuée pour

éviter tout risque de réouverture d'un des deux contacteurs.

Etant donné que tlmin est variable, notamment en fonction de la température, on peut indexer t02 sur la température.

L'évolution du rapport cyclique RC2 dans le deuxième démarreur correspond à celle décrit précédemment en se référant à la figure 5, les passages de M à N et N à 100 % se faisant respectivement aux instants de fermeture du premier démarreur et de l'instant de fermeture t2 du deuxième démarreur.

La figure 7 illustre un autre mode de réalisation de la commande des deux démarreurs, chacun étant équipé d'un dispositif de pilotage électronique tel qu'un microcontrôleur, comme le démarreur 2 sur la figure 4. Dans le présent mode de réalisation, les deux démarreurs ont des temps de réponse voisins. On utilise alors deux dispositifs électroniques identiques chacun étant programmé pour fonctionner de la manière illustrée sur les figures 7a à 7f, avec en plus la fonction supplémentaire selon laquelle, lorsqu'une chute brutale de tension est observée, le rapport cyclique passe immédiatement à au moins 80 %. Ainsi, lorsque le plus rapide des deux contacteurs ferme son contact de puissance 6, le micro-contrôleur du second démarreur après avoir détecté une chute de tension importante commande l'interrupteur 12 de façon que la bobine 11 du démarreur soit alimentée en un courant élevé pour accélérer la fermeture du contact de puissance. Les deux démarreurs restent avec un rapport cyclique élevé pendant un temps assez grand pour que les effets des chutes de tension des deux démarreurs soient suffisamment atténués afin d'éviter les réouvertures des contacts. En pratique, cette durée sera comprise entre 50 et 300 millisecondes. A l'issue de cette période, les contacteurs passent en mode de maintien avec un rapport cyclique de l'ordre de 15 à 40 %. Il est aussi possible de ralentir le

déplacement du noyau de second démarreur en choisissant un rapport cyclique d'une valeur appropriée inférieure à L.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de commande d'un dispositif démarreur d'un moteur thermique, du type comprenant deux démarreurs agencés de façon que leurs pignons attaquent en parallèle la couronne de démarrage du moteur thermique, après l'actionnement de la clé de contact, chaque démarreur comportant un moteur électrique d'entraînement de son pignon, un contact de puissance monté dans le circuit de puissance du moteur électrique et commandé par l'alimentation d'un bobinage, caractérisé en ce que l'on retarde la fermeture du contact de puissance (6') de l'un (2) des démarreurs (1,2) par rapport à l'autre (1) d'une durée de temps choisie pour éviter que la chute de tension provoquée par la fermeture du contact de puissance (6) dudit autre démarreur provoque la réouverture d'un des contacts (6, 6').

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on retarde la fermeture du contact de puissance précité (6') en ralentissant le déplacement du noyau de commande de ce contact vers sa position de fermeture.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on ralentit le déplacement du noyau en provoquant l'écoulement d'un courant d'alimentation du bobinage du démarreur à fermeture retardée, qui est plus faible que le courant d'alimentation du bobinage de l'autre démarreur.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on augmente l'intensité du courant d'alimentation du bobinage (11) du démarreur à fermeture ralentie, d'une valeur permettant au noyau de poursuivre sa course vers la fermeture du contact de puissance (6'), lors de la chute de la tension produite à la fermeture du contact (6) du premier démarreur (1).

5. Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que l'on augmente le courant d'alimentation du démarreur retardé à la fermeture du

contact (6') de celui-ci, pendant un délai de temps assurant l'engagement de son pignon (31) dans la couronne (4).

6. Procédé selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'on pilote les déplacements des noyaux d'un (1) des démarreurs (1, 2) et aussi de l'autre (2) et fait débuter le déplacement du noyau de l'autre démarreur (2) à un instant de temps entre le démarrage du noyau du premier démarreur (1) et la fermeture du contact de puissance (6) de celui-ci.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on pilote le courant d'alimentation d'un démarreur (1, 2) par commande d'un interrupteur (12) monté dans le circuit d'alimentation du bobinage (11) du démarreur.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'on pilote le courant d'alimentation précité par commande de l'interrupteur (12) par un signal à modulation de largeur d'implusions, en faisant varier le rapport cyclique (RC) de celui-ci.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'on choisit le rapport cyclique (RC) de façon appropriée pendant les différentes phases du démarrage, notamment pendant la phase de mise en marche du premier moteur électrique de démarreur (5), de la mise en marche du deuxième moteur de démarreur (5') et pendant l'entraînement du moteur thermique après la phase d'engagement complète des pignons des deux démarreurs.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le rapport cyclique (RC) est croissant par paliers successifs jusqu'à la mise en marche du deuxième moteur de démarreur.

11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le rapport cyclique est croissant de façon continue.

12. Procédé selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que l'on détecte la mise en marche des

moteurs de démarreur par une détection de la variation de la tension aux bornes des démarreurs et établit les rapports cycliques en fonction de la détection des ces variations de tension.

13. Procédé selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que la détermination du moment de la mise en marche du second démarreur se fait par une temporisation pouvant être indéxée sur la température et la tension d'alimentation des démarreurs.

14. Procédé selon l'une des revendications 12 à 13, caractérisé en ce que les valeurs des rapports cycliques est indexée sur la valeur de la tension d'alimentation des démarreurs et la température de ceux-ci en se référant à des valeurs de consigne prédéterminées.

15. Dispositif de commande du démarrage d'un moteur thermique, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'au moins l'un (2) des démarreurs (1,2) est équipé d'un dispositif électronique (14) de pilotage de la mise en marche de son moteur électrique de démarreur (5').

16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'un interrupteur électronique (12) est monté dans le circuit d'alimentation du bobinage du moteur de démarreur.

17. Dispositif de commande selon la revendication 16, caractérisé en ce que le dispositif électronique de pilotage (14) produit un signal de commande à modulation de largeur d'impulsions précitées pour la commande de l'interrupteur (12).

18. Dispositif de commande selon l'une des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que le dispositif électronique de pilotage (14) est pourvu de moyens de détection de la tension aux bornes des démarreurs et de la température à l'intérieur de ceux-ci.

19. Dispositif de commande selon l'une des revendications 15 à 18, caractérisé en ce que les deux

démarreurs (1,2) sont équipés d'un dispositif de pilotage électronique (14) précité.