FR2839119A1 - Systeme de demarrage de moteur - Google Patents

Abstract

Un système de démarrage de moteur est prévu lequel peut employé pour le démarrage d'un moteur d'automobile. Le système agit pour détecter un défaut de fonctionnement de démarrage du moteur se traduisant par une difficulté à démarrer le moteur en utilisant un démarreur (4) en fonction d'un facteur de temps tel que l'accélération du moteur. Dans le cas d'un dysfonctionnement du démarrage du moteur, le système permet qu'un autre démarreur (5) démarre le moteur. Ceci garanti un démarrage rapide du moteur sans sacrifier le confort du conducteur du véhicule.

Description

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SYSTEME DE DEMARRAGE DE MOTEUR
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION
1. Domaine technique de l'invention
La présente invention se rapporte d'un façon générale à un système de démarrage de moteur équipé de deux démarreurs de moteur et à un système de démarrage de moteur conçu pour modifier une puissance d'un démarreur de moteur.

2. Technique d'arrière-plan
Ces dernières années, des systèmes d'arrêt au ralenti arrivent progressivement en utilisation, lesquels fonctionnent pour arrêter automatiquement un moteur d'un véhicule automobile lorsque le véhicule s'arrête à un croisement de manière à améliorer l'économie de carburant ou bien la qualité des émissions de l'échappement. Par exemple, la première publication de brevet japonais N 10-136 508, 2001-159 385 et 2001-165 019 propose des systèmes d'arrêt au ralenti qui sont équipés de deux démarreurs (par exemple un démarreur à engrenage et un démarreur à courroie) et fonctionnent pour démarrer le moteur tout d'abord en utilisant l'un des démarreurs et redémarrer le moteur en utilisant l'autre démarreur après un arrêt au ralenti.

Les démarreurs à engrenage caractéristiques utilisés dans les systèmes de démarrage de moteur sont équipés d'un mécanisme de transmission de puissance constitué d'un élément d'engrenage à pignon et d'un train planétaire s'engrenant avec l'élément d'engrenage pignon, provoquant ainsi des bruits mécaniques indésirables.

Les démarreurs à courroie caractéristiques sont soumis à des contraintes mécaniques liées au rapport des poulies, c'est-à-dire lorsqu'ils rencontrent une difficulté pour augmenter le rapport des poulies. Il est donc difficile contrairement aux démarreurs à engrenage, d'obtenir un rapport d'engrenage de réduction plus grand.

En conséquence, il est conseillé que le démarreur à engrenage soit activé en actionnant manuellement la clé de contact pour démarrer tout d'abord le moteur, et que le démarreur à courroie soit utilisé pour redémarrer le moteur.

Lorsque le moteur est activé par le démarreur, un temps de réponse de démarrage, c'est-à-dire un intervalle de temps entre la mise en marche du démarreur et le démarrage du moteur (c'est-à-dire l'achèvement d'une combustion après avoir fait

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tourner le moteur) est essentiel en termes de confort du conducteur de véhicule. En particulier, il est souhaitable de démarrer le moteur rapidement. Les publications ci-dessus enseignent une utilisation de remplacement du démarreur à courroie si un défaut de fonctionnement du démarreur à engrenage s'est produit au démarrage du moteur, cependant, ils ne disent rien concernant la manière de détecter un tel défaut de fonctionnement de façon précoce par rapport au temps de réponse du démarrage. Il est donc difficile de démarrer rapidement le moteur si un défaut de fonctionnement quelconque est détecté, en donnant lieu ainsi à un inconfort pour le conducteur.

RESUME DE L'INVENTION
C'est donc un objectif principal de l'invention d'éviter les inconvénients de la technique antérieure.

C'est un autre objectif de l'invention de fournir un système de démarrage de moteur fonctionnant pour démarrer rapidement un moteur même si un défaut de fonctionnement quelconque est détecté sans sacrifier au confort d'un conducteur.

Conformément à un aspect de l'invention, il est fourni un système de démarrage de moteur qui peut être employé pour démarrer un moteur à combustion interne pour des véhicules automobiles.

Le système de démarrage de moteur comprend : (a) un premier démarreur fonctionnant pour démarrer un moteur, (b) un second démarreur employé pour démarrer le moteur à la place du premier démarreur dans le cas d'un défaut de fonctionnement de démarrage de moteur donné qui résulte en une difficulté pour démarrer le moteur par le premier démarreur, et (c) un circuit de détection de défaut de fonctionnement de démarrage de moteur fonctionnant pour détecter le défaut de fonctionnement de démarrage de moteur donné en fonction d'un facteur temps présélectionné.

En particulier, lorsque le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur est défini comme ayant eu lieu, sur la base du facteur temps, le second démarreur est activé pour démarrer le moteur à la place du premier démarreur. L'utilisation d'un tel facteur temps résulte en une détection précoce du défaut de fonctionnement du démarrage du moteur.

Dans le mode préféré de l'invention, le circuit de détection de défaut de fonctionnement de démarrage de moteur détermine que le défaut de fonctionnement du démarrage du moteur s'est produit

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lorsque l'accélération du moteur mesurée au démarrage du moteur n'atteint pas une accélération cible donnée du moteur. Habituellement, l'accélération du moteur est sujette à variation en raison des fonctionnements du premier démarreur, d'un mécanisme de transmission de puissance du moteur, du moteur, des accessoires, ou de l'état de la batterie du véhicule. Donc, la détermination du défaut de fonctionnement de démarrage de moteur en utilisant l'accélération du moteur permet la détection de l'une quelconque des défaillances des éléments ci-dessus.

Le circuit de détection de défaut de fonctionnement de démarrage de moteur peut comporter une mappe donnant la liste des différentes valeurs de l'accélération cible du moteur déterminée en fonction d'un ou plusieurs éléments parmi la température de l'air extérieur, la température du moteur, la température du premier démarreur, la charge sur l'accessoire entraînée par le moteur, et l'état de la batterie du véhicule.

L'accélération cible du moteur peut en variante être déterminée sur la base d'une caractéristique de puissance du premier démarreur et d'une caractéristique de charge au démarrage du moteur. En particulier, le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur est déterminé suivant une variation de la caractéristique de puissance du premier démarreur ou de la caractéristique de charge au démarrage du moteur, ce qui résulte donc en une précision accrue d'une telle détermination. Ceci élimine également le besoin de la mappe qui est décrite ci-dessus.

L'accélération du moteur telle qu'elle est employée pour déterminer le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur peut être déterminée en utilisant le régime du moteur tel qu'il est mesuré à un intervalle de temps donné après que le premier démarreur est actionné. En particulier, le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur est détecté sans surveiller l'accélération du moteur pendant un long intervalle de temps, ce qui résulte donc en une simplicité de la détection.

Lorsque le circuit de détection de défaut de fonctionnement de démarrage du moteur a détecté le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur, le premier démarreur est désactivé, alors que le second démarreur est activé simultanément. Ceci économise l'énergie de la batterie, en particulier lorsqu'une défaillance

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du moteur électrique du premier démarreur provient d'une fuite électrique.

Lorsque le circuit de détection de défaut de fonctionnement de démarrage du moteur a détecté le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur, le second démarreur peut être activé, après quoi le premier démarreur peut être désactivé. Ceci est utile pour assurer un couple de démarrage souhaité dans le cas où le premier démarreur est en service, mais que l'accélération cible du moteur n'est pas atteinte en raison d'une charge accrue de l'accessoire.

En variante, lorsque le circuit de détection de défaut de fonctionnement de démarrage du moteur a détecté le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur, le premier démarreur peut être désactivé, après quoi le second démarreur peut être activé.

Ceci évite un saut d'un élément d'engrenage à pignon durant un fonctionnement à haut régime du moteur dans le cas où le second démarreur est réalisé avec un démarreur à engrenage conçu pour un engrenage de l'élément d'engrenage à pignon avec un train planétaire lié au moteur pour démarrer le moteur.

En variante, lorsque le circuit de détection de défaut de fonctionnement de démarrage du moteur a détecté le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur, le premier démarreur peut être désactivé, après quoi, lorsque le régime du moteur diminue en dessous d'une valeur donnée ou jusqu'à zéro, le second démarreur peut être activé. Ceci assure un engrènement de l'élément d'engrenage à pignon avec le train planétaire, en évitant ainsi une rupture ou un choc mécanique indésirable sur les engrenages.

Le système comprend en outre un limiteur de courant agissant pour diminuer le courant de démarrage circulant au travers du premier démarreur lorsqu'il est activé. Si l'accélération cible du moteur n'est pas atteinte après que le moteur est démarré par le premier démarreur, le limiteur de courant est désactivé. En particulier, l'utilisation du limiteur de courant peut amené l'accélération cible du moteur à ne pas être atteinte. De manière à éviter ce problème, lorsqu'un tel événement a eu lieu, le limiteur de courant est désactivé. Si le limiteur de courant est désactivé, mais que l'accélération du moteur mesurée au démarrage du moteur n'atteint pas l'accélération cible donnée du moteur, le second démarreur peut être choisi pour démarrer le

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moteur à la place du premier démarreur. En particulier, il peut être décidé que le fait que l'accélération cible du moteur n'a pas été atteinte ne résulte pas de la diminution du courant de démarrage due au limiteur de courant, de ce fait, le second démarreur est rapidement sélectionné pour démarrer le moteur.

Le système peut comprendre en outre un capteur de vitesse conçu pour mesurer la vitesse de l'accessoire qui tourne en synchronisme avec la rotation du moteur à une vitesse supérieure à la vitesse du moteur. Le circuit de détection de défaut de fonctionnement de démarrage du moteur détermine la vitesse de l'accessoire mesurée par le capteur de vitesse comme accélération du moteur qui est utilisée pour détecter le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur. Dans le cas où le capteur de vitesse présente pratiquement la même résolution que celle des capteurs habituels d'angle de vilebrequin, ceci permet que la vitesse de l'accessoire soit mesurée avec précision dans une basse plage de vitesse (par exemple 200 tours par minute ou moins) qui ne peut pas être mesurée par le capteur d'angle de vilebrequin. Ceci permet que le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur soit détecté de façon précoce.

Si le temps permis par le conducteur entre l'activation du premier démarreur et le moment où le moteur est démarré est défini comme un temps de réponse de démarrage admissible ta, le temps requis entre l'activation du premier démarreur et la détection du défaut de fonctionnement de démarrage du moteur est défini comme un temps requis pour la détermination de l'accélération t, et un temps requis pour démarrer le moteur après que le second démarreur est activé est défini comme un second temps de démarrage tb, le temps requis pour la détermination de l'accélération t est prévu plus court que le temps de réponse de démarrage admissible ta moins le second temps de démarrage tb. En particulier, lorsque le moteur est démarré par le premier démarreur, il est possible de détecter rapidement le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur, en assurant ainsi un temps de réponse de démarrage rapide qui est intéressant pour le conducteur du véhicule lorsque le premier démarreur est basculé vers le second démarreur.

Le système peut comprendre en outre un dispositif d'arrêt et de démarrage automatique du moteur fonctionnant pour arrêter le moteur lorsqu'une condition d'arrêt donnée est satisfaite après

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le démarrage du moteur et redémarrer le moteur lorsqu'une condition de redémarrage donnée est satisfaite. Dans le cas où, après que le moteur est démarré par le second démarreur en réponse à un actionnement manuel d'un commutateur à clé, effectué par un conducteur, le moteur est redémarré grâce au premier démarreur après avoir été arrêté par le dispositif d'arrêt de démarrage automatique du moteur, le temps passé entre l'actionnement manuel et le démarrage du moteur par le second démarreur est utilisé en tant que second temps de démarrage.

Ceci permet que le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur soit détecté en fonction du vieillissement du véhicule, c'est-à-dire l'état actuel du moteur ou bien la variation du temps requis pour que le second démarreur démarre le moteur.

Le dispositif d'arrêt et de démarrage automatique du moteur peut fonctionner pour effectuer un apprentissage de l'intervalle de temps entre le relâchement de la pédale de frein d'un véhicule par un conducteur du véhicule et l'enfoncement de la pédale d'accélérateur pour redémarrer le moteur grâce au premier démarreur après un arrêt automatique du moteur et déterminer le temps de réponse de démarrage admissible ta en fonction de l'intervalle de temps appris. En particulier, le temps de réponse de démarrage admissible est déterminé au vu des caractéristiques des conducteurs individuels du véhicule, qui permet d'obtenir pratiquement la même accélération du véhicule que celle des véhicules à transmission automatique habituelle lors de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur.

Conformément au second aspect de l'invention, il est fourni un système de démarrage de moteur qui comprend : (a) un démarreur équipé d'un moteur à courant continu fonctionnant pour produire un couple pour le démarrage d'un moteur, (b) un circuit de commande de moteur électrique fonctionnant pour commander un courant de champ circulant au travers d'un enroulement de moteur du moteur à courant continu pour faire basculer la caractéristique de puissance du moteur à courant continu entre un mode à haute vitesse et un mode à fort couple. Le circuit de commande de moteur électrique actionne le moteur à courant continu dans le mode à haute vitesse pour démarrer le moteur. Si l'accélération du moteur au démarrage du moteur n'atteint pas une accélération cible donnée du moteur, le circuit de commande de moteur électrique fait basculer la caractéristique de

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puissance du moteur à courant continu du mode à haute vitesse vers le mode à fort couple pour démarrer le moteur, ce qui résulte donc en un démarrage rapide du moteur.

Dans le mode préféré de l'invention, le moteur à courant continu du démarreur est réalisé par un moteur à enroulement en dérivation comportant un enroulement en dérivation. Le circuit de commande de moteur électrique fonctionne pour commander le courant de champ circulant au travers de l'enroulement en dérivation afin de faire basculer la caractéristique de puissance du moteur à courant continu entre le mode à haute vitesse et le mode à fort couple.

Le moteur à courant continu du démarreur peut en variante être réalisé avec un moteur compound équipé d'un enroulement en dérivation et d'un enroulement série. Le circuit de commande de moteur électrique fonctionne pour commander le courant de champ circulant au travers de l'enroulement en dérivation pour faire basculer la caractéristique de puissance du moteur à courant continu entre le mode à haute vitesse et le mode à fort couple.

Le circuit de commande de moteur électrique peut déterminer l'accélération cible du moteur par consultation en utilisant une mappe donnant la liste des différentes valeurs de l'accélération cible du moteur en fonction d'au moins un élément parmi la température de l'air extérieur, la température du moteur, la température du moteur à courant continu, la charge sur un accessoire entraîné par le moteur, et l'état de la batterie du véhicule.

L'accélération cible du moteur peut en variante être déterminée par la caractéristique de puissance du moteur à courant continu et une caractéristique de charge au démarrage du moteur. En particulier, le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur est déterminé suivant la variation de la caractéristique de puissance du démarreur ou de la caractéristique de charge au démarrage du moteur, ce qui résulte donc en une précision accrue d'une telle détermination. Ceci élimine également le besoin de la mappe qui est décrite ci-dessus.

Lorsqu'il est nécessaire de basculer entre le mode à haute vitesse et le mode à fort couple, le circuit de commande de moteur électrique peut faire varier la caractéristique de puissance du moteur à courant continu de manière progressive.

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Ceci résulte en une diminution de la génération des chocs ou des contraintes mécaniques durant la transition entre le mode à haute vitesse et le mode à fort couple.

Le système peut comprendre en outre un second démarreur fonctionnant pour démarrer le moteur. Si le circuit de commande de moteur électrique démarre le moteur grâce au démarreur dans le mode à fort couple, mais que l'accélération du moteur n'atteint pas l'accélération cible du moteur, le circuit de commande de moteur électrique utilise le second démarreur pour démarrer le moteur à la place du démarreur.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera plus complètement comprise d'après la description détaillée donnée ci-dessous et d'après les dessins annexés des modes de réalisation préférés de l'invention, qui cependant ne doivent pas être considérés comme limitant l'invention aux modes de réalisation spécifiques mais n'ont qu'un but explicatif et de compréhension.

Sur les dessins :
La figure 1 est un schéma synoptique qui représente un système de démarrage de moteur conforme au premier mode de réalisation de l'invention,
La figure 2 est un organigramme d'un programme de démarrage de moteur à exécuter par le système de la figure 1,
Les figures 3,4, 5 et 6 sont des chronogrammes qui représentent les fonctionnements des démarreurs et le régime d'un moteur dans des modes de commande différents,
La figure 7 est un schéma qui représente une structure de circuit d'un démarreur à courroie conforme au second mode de réalisation de l'invention,
La figure 8 est un schéma qui représente une structure de circuit modifiée d'un démarreur à courroie conforme au second mode de réalisation de l'invention,
Les figures 9 et 10 sont des chronogrammes qui représentent les fonctionnements des démarreurs et le régime d'un moteur dans le second mode de réalisation,
La figure 11 est un graphe qui représente une variation de régime d'un moteur lors de la commande de démarrage du moteur du troisième mode de réalisation de l'invention,

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La figure 12 est une vue explicative qui indique comment déterminer un temps requis pour la détermination de l'accélération,
La figure 13 est un schéma synoptique qui représente un système de démarrage de moteur conforme au quatrième mode de réalisation de l'invention,
La figure 14 est un schéma de circuit du système de démarrage du moteur du quatrième mode de réalisation,
La figure 15 est un graphe qui représente une relation entre le couple du vilebrequin d'un moteur et la vitesse du vilebrequin en termes de caractéristiques de puissance d'un démarreur,
La figure 16 est un organigramme d'un programme de démarrage de moteur devant être exécuté par le système de démarrage de moteur de la figure 14,
La figure 17 est un chronogramme qui représente un fonctionnement d'un démarreur et le régime d'un moteur du quatrième mode de réalisation,
La figure 18 est un schéma synoptique qui représente un système de démarrage de moteur conforme au cinquième mode de réalisation de l'invention,
La figure 19 est un organigramme d'un programme de démarrage de moteur devant être exécuté par un système de démarrage de moteur conforme au sixième mode de réalisation de l'invention, et
La figure 20 est un organigramme d'un programme de démarrage de moteur à exécuter par un système de démarrage de moteur conforme au septième mode de réalisation de l'invention.

DESCRIPTION DES MODES DE REALISAITON PREFERES
En se référant aux dessins, dans lesquels des références numériques identiques se réfèrent à des parties identiques dans plusieurs vues, en particulier sur la figure 1, il est représenté un système de démarrage de moteur conforme au premier mode de réalisation de l'invention qui est équipé de deux démarreurs 4 et 5, d'une unité ECU de moteur (unité de commande électronique) 2 fonctionnant pour commander le fonctionnement d'un moteur à combustion interne 1, et une unité ECU d'arrêt au ralenti 3 fonctionnant pour commander automatiquement le démarrage et le redémarrage du moteur 1.

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Le démarreur 4 est du type à entraînement à courroie et est employé pour démarrer le moteur 1 dans un état habituel. Le démarreur 5 est du type à entraînement par engrènement et est employé pour démarrer le moteur 1 à des températures ambiantes plus basses ou si des défauts de fonctionnement quelconques (par exemple une panne du démarreur à courroie 4, un défaut de fonctionnement du moteur 1, ou une usure de la courroie) ont eu lieu. Chacun des démarreurs 4 et 5 peut également fonctionner comme un générateur-moteur qui génère et fournit de l'électricité à une batterie du véhicule (non représentée).

Le démarreur à courroie 4 comporte une poulie 6 installée sur un arbre de sortie de celui-ci, laquelle est reliée à une poulie de démarrage 7 du moteur 1 par l'intermédiaire d'une courroie 8 et agit pour transférer un couple de sortie de la poulie de démarrage 7 afin de démarrer le moteur 1.

Les accessoires 9 tels que l'alternateur, le compresseur du conditionneur d'air, et une pompe à eau sont installés autour du moteur 1, lesquels sont entraînés mécaniquement par le moteur 1 grâce à la courroie 8.

Le démarreur à engrenage 5 comprend un élément d'engrenage à pignon (non représenté), s'engrenant avec une couronne dentée (non représentée) installée sur le moteur 1 et présente une structure mécanique habituelle bien connue pour un dispositif de démarrage de moteur pour des véhicules automobiles.

L'explication de détail de celui-ci sera omise ici.

L'unité ECU de moteur 2 reçoit les sorties des capteurs indicatives d'une quantité d'air d'admission, d'un régime du moteur, d'une température de l'agent de refroidissement du moteur, etc. pour déterminer la quantité de carburant à injecter de manière à obtenir un rapport air-carburant optimum, et détermine également un instant d'allumage approprié en fonction du régime du moteur et de la charge afin de commander électroniquement les injecteurs électroniques de carburant 10 (un seul est représenté pour simplifier l'illustration).

L'unité ECU de moteur 2 est également connectée à des capteurs pour la détermination de l'état de fonctionnement du moteur 1, de l'état de la batterie, et de la température ambiante et acquiert des informations à partir de ceux-ci (par exemple une vitesse du véhicule, une position angulaire du moteur 1, une position d'accélérateur, une température d'agent

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de refroidissement du moteur 1, l'état de la batterie, et la température ambiante) requis pour commander le moteur 1.

L'unité ECU d'arrêt au ralenti 3 fonctionne pour exécuter une commande d'arrêt au ralenti, comme décrit ci-dessous, et si une certaine difficulté est rencontrée pour démarrer le moteur 1 en utilisant le démarreur à courroie 4, fait basculer le démarreur à courroie 4 sur le démarreur à engrenage 5 pour démarrer le moteur 1.

La commande d'arrêt au ralenti consiste à arrêter automatiquement le moteur 1 lorsque le véhicule s'arrête à un croisement et redémarrer le moteur 1 ensuite lorsque des conditions de démarrage données sont satisfaites. En particulier, lorsque les conditions d'arrêt du moteur sont rencontrées, l'unité ECU d'arrêt au ralenti 3 fournit en sortie des signaux d'arrêt du moteur (c'est-à-dire un signal de coupure de carburant et un signal de coupure d'allumage) à l'unité ECU du moteur 2. Lorsque les conditions de démarrage du moteur sont rencontrées, l'unité ECU d'arrêt au ralenti 3 fournit en sortie des signaux de démarrage de moteur (un signal d'injection de carburant et un signal d'allumage) à l'unité ECU du moteur 2.

La commande de démarreur exécutée par le système de démarrage de moteur de ce mode de réalisation pour démarrer le moteur 1 sera expliquée ci-dessous en faisant référence à un programme de commande qui est illustré sur la figure 2.

Après une entrée dans le programme, le sous-programme passe à l' étape 10 dans laquelle l' unité ECU de moteur 2 détermine si un signal de démarrage a été fourni en sortie et détecté ou non.

Le signal de démarrage est fourni par un signal de mise en marche d'un commutateur de contact à clé ou bien un signal de redémarrage devant être fourni en sortie dans la commande d'arrêt au ralenti. Si une réponse OUI est obtenue ce qui signifie que le signal de démarrage a été fourni en sortie, alors le sous-programme passe à l'étape 20 où l'unité ECU d'arrêt au ralenti 3 active le démarreur à courroie 4.

Le sous-programme passe à l'étape 30, dans laquelle l'accélération du moteur 1 est déterminée. Cette détermination peut être obtenue en différenciant une sortie d'un capteur de régime (non représenté) qui indique la vitesse d'un élément parmi un vilebrequin, un arbre d'entraînement, une roue, et une transmission.

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Le sous-programme passe à l'étape 40 dans laquelle il est déterminé si un défaut de fonctionnement de démarrage du moteur résultant en une difficulté pour démarrer le moteur 1 en utilisant le démarreur à courroie 4 s'est produit ou non sur la base de l'accélération du moteur 1 telle qu'elle est obtenue à l'étape 30. En particulier, il est déterminé si une accélération du moteur a' au démarrage du moteur 1, comme indiqué sur la figure 3, a atteint une accélération cible du moteur a ou non. L'accélération du moteur a' peut être déterminée en fonction du régime du moteur 1 surveillé en continu après que le démarreur à courroie 4 est activé ou bien instantanément, un intervalle de temps présélectionné après que le démarreur à courroie 4 est activé.

Si une réponse OUI est obtenue à l'étape 40 ce qui signifie que le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur a eu lieu, c'est-à-dire que l'accélération du moteur a' n'atteint pas encore l'accélération cible du moteur a, alors le sous-programme passe à l' étape 50, dans laquelle le démarreur à courroie 4 est basculé vers le démarreur en engrenage 5.

A l'étape 50, l'unité ECU d'arrêt au ralenti 3 peut déterminer les instants où le démarreur à courroie 4 devrait être désactivé et lorsque le démarreur à engrenage 5 devrait être activé dans quatre modes de fonctionnement différents, comme décrits ci-dessous.

1. Le démarreur à courroie 4 est désactivé, et en même temps le démarreur à engrenage 5 est activé (se reporter à la figure 3).

2. Le démarreur à engrenage 5 est activé avant que le démarreur à courroie 4 soit désactivé (se reporter à la figure 4).

3. Le démarreur à engrenage 5 est activé à un intervalle de temps présélectionné après que le démarreur à courroie 4 est désactivé (se reporter à la figure 5).

4. Le démarreur à engrenage 5 est activé lorsque le régime du moteur chute en dessous d'une valeur de donnée ou jusqu'à zéro (0) après que le démarreur à courroie 4 est désactivé (se reporter à la figure 6).

Comme cela est évident d'après l'explication ci-dessus, le système de démarrage de moteur de ce mode de réalisation est conçu pour utiliser le démarreur à engrenage 5 afin de démarrer

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rapidement le moteur 1 si une défaillance quelconque est observée lors du démarrage du moteur 1 au moyen du démarreur à courroie 4. En particulier, le système de démarrage de moteur fonctionne pour surveiller l'apparition d'un défaut de fonctionnement de démarrage du moteur en fonction d'un facteur temps (c'est-à-dire l'accélération du moteur a' au démarrage du moteur 1), en permettant ainsi une détermination précoce du défaut de fonctionnement du démarrage du moteur. Ceci assure le temps de réponse de démarrage du moteur 1 sans sacrifier au confort du conducteur du véhicule.

Les quatre modes différents décrits ci-dessus, liés aux instants où le démarreur à courroie 4 devrait être désactivé et où le démarreur à engrenage 5 devrait être activé, offrent les effets suivants.

Si le démarreur à courroie 4 fonctionne mal (par exemple si une panne du moteur électrique du démarreur 4 provenant d'une fuite électrique a eu lieu) , le premier mode peut être exécuté, dans lequel le démarreur à courroie 4 est désactivé, et le démarreur à engrenage 5 est activé simultanément, en économisant ainsi l'énergie de la batterie.

Si aucune défaillance n'a lieu au cours du fonctionnement du démarreur à courroie 4, mais qu'une charge accrue sur les accessoires 9 amène l'accélération du moteur a à ne pas atteindre l'accélération cible du moteur a, le second mode peut être exécuté, dans lequel le démarreur à engrenage 5 est activé avant que le démarreur à courroie 4 soit désactivé, c'est-à-dire dans lequel les deux démarreurs 4 et 5 sont maintenus actifs pendant un intervalle de temps prédéterminé, en assurant ainsi un couple de démarrage requis du moteur.

Le troisième mode dans lequel le démarreur à engrenage 5 est activé à un intervalle de temps présélectionné après que le démarreur à courroie 4 est désactivé, est efficace pour éviter un saut de l' élément d'engrenage à pignon du démarreur 5 durant un tour du moteur 1 (en particulier un tour à haut régime), en évitant ainsi une rupture de l'engrenage et en minimisant un grand choc physique sur le démarreur 5.

Le quatrième mode dans lequel le démarreur à engrenage 5 est activé lorsque le régime du moteur chute en dessous d'une valeur donnée ou jusqu'à zéro (0) après que le démarreur à courroie 4 est désactivé, comme le troisième mode, est efficace pour éviter

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un saut de l' élément d'engrenage à pignon du démarreur 5 durant un tour du moteur 1 (en particulier un tour à haut régime).

L'unité ECU du moteur 2 ou l'unité ECU d'arrêt au ralenti 3 peuvent comporter une mappe d'accélération du moteur pour déterminer l'accélération cible du moteur a en fonction d'un ou plusieurs paramètres tels que la température ambiante, la température du moteur 1, la température du démarreur à courroie 4, la charge sur les accessoires 9, et l'état de la batterie. L'utilisation d'une telle mappe minimise des effets néfastes de ces paramètres sur l'accélération du moteur a' au démarrage du moteur 1, en augmentant ainsi la précision de la détermination du défaut de fonctionnement du démarrage du moteur.

L'accélération cible du moteur a peut être déterminée en fonction des caractéristiques de sortie du démarreur à courroie 4 et des caractéristiques de charge au démarrage du moteur 1, en augmentant ainsi la précision de la détermination du défaut de fonctionnement du démarrage du moteur. Les caractéristiques de puissance du démarreur à courroie 4 peuvent être obtenues sur la base de la température du démarreur à courroie 4 et de l'état de la batterie. Les caractéristiques de charge au démarrage du moteur 1 peuvent être obtenues sur la base de la température du moteur 1 et de la charge ainsi que la charge d'inertie sur les accessoires 9.

Le capteur de régime utilisé pour déterminer l'accélération du moteur a' peut être réalisé avec un capteur d'angle de vilebrequin habituel ou bien un capteur de vitesse conçu pour mesurer la vitesse du démarreur à courroie 4 ou bien l'un des accessoires 9 (par exemple l'alternateur ou une pompe à eau) qui est liée mécaniquement au moteur 1 et tourne de façon synchrone à la rotation du moteur 1 à une vitesse supérieure au régime du moteur 1 par l'intermédiaire d'une poulie fonctionnant pour augmenter le régime du moteur. En particulier, une sortie du capteur d'angle de vilebrequin ou du capteur de vitesse est utilisée en tant qu'accélération du moteur 1 au démarrage de celui-ci pour déterminer l'apparition d'un défaut de fonctionnement du démarrage du moteur. Si le capteur présente pratiquement la même résolution que celle du capteur d'angle de vilebrequin habituel, il permet que la vitesse de l'accessoire 9 soit mesurée avec précision dans une plage de basse vitesse (par exemple 200 tours par minute ou moins) qui ne peut pas être

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mesurée par le capteur d'angle de vilebrequin. Ceci permet que le défaut de fonctionnement du démarrage du moteur soit détecté à l'avance.

Les figures 7 et 8 représentent des structures de circuit du démarreur à courroie 4 selon le second mode de réalisation de l'invention, chacune étant équipée d'un limiteur de courant 11.

Lorsque le démarreur à courroie 4 comportera le limiteur de courant 11, ceci résultera en une diminution du courant de démarrage circulant au travers du démarreur à courroie 4, de sorte que la puissance produite par le moteur électrique du démarreur à courroie 4 est diminuée, ce qui peut amener l'accélération cible du moteur a à ne pas être atteinte au démarrage du moteur 1. De manière à éviter ce problème, si l'accélération du moteur a' au démarrage du moteur 1 n'atteint pas l'accélération cible du moteur a, le système de démarrage de moteur de ce mode de réalisation fonctionne pour désactiver le limiteur de courant 11 afin d'augmenter le courant de démarrage du démarreur à courroie 4. Cependant, si l'accélération cible du moteur a n'est toujours pas atteinte, le système de démarrage de moteur fonctionne pour faire basculer le démarreur à courroie 4 vers le démarreur à engrenage 5.

La commande par tout ou rien du limiteur de courant 11 est obtenue en utilisant des commutateurs à relais 12 et 13 dans les structures des figures 7 et 8, respectivement.

Dans la structure de la figure 7, lorsque le commutateur à relais 12 sera désactivé, ceci provoquera l'activation du limiteur de courant 11 constitué d'une résistance. En variante, lorsque le commutateur à relais 12 sera activé, il provoquera l'activation du limiteur de courant 11.

Dans la structure de la figure 8, lorsque le commutateur à relais 13 sera placé à une première position, telle qu' elle est indiquée par une ligne continue sur le dessin, ceci amènera le limiteur de courant 11 constitué d'un bobinage à être relié en parallèle à l'enroulement de champ 14, de sorte que le limiteur de courant 11 est activé. En variante, lorsque le commutateur à relais 13 sera placé à une seconde position, telle qu'indiquée par une ligne en pointillé, ceci amènera l'enroulement de champ 14 à contourner le limiteur de courant 11, de sorte que le limiteur de courant 11 sera désactivé.

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En fonctionnement, lorsque l'activité du limiteur de courant 11 résulte en une diminution du courant de démarrage du démarreur 4, de sorte que l'accélération du moteur a' au démarrage du moteur 1 n'atteint pas l'accélération cible du moteur a, le système de démarrage du moteur fonctionne pour désactiver le limiteur de courant 11, comme indiqué sur la figure 9, afin d'amener l'accélération du moteur a' en accord avec l'accélération cible du moteur a.

Si le limiteur de courant 11 est désactivé mais que l'accélération cible du moteur a n'est toujours pas atteinte, le système de démarrage de moteur fonctionne, comme indiqué sur la figure 10, pour utiliser le démarreur à engrenage 5 pour démarrer le moteur 1 à la place du démarreur à courroie 4.

Le système de démarrage de moteur du troisième mode de réalisation sera décrit ci-dessous en faisant référence à la figure 11.

La figure 11 représente une variatibn de régime du moteur 11. Le système de démarrage de moteur de ce mode de réalisation est conçu pour établir un intervalle de temps pris entre l'activation du démarreur à courroie 4 et la détection du défaut de fonctionnement de démarrage du moteur, qui sera appelé cidessous temps requis pour la détermination de l'accélération t.

Le temps requis pour la détermination de l'accélération t est déterminé en fonction, comme indiqué sur la figure 12, d'un temps de réponse de démarrage admissible ta et d'un second temps de démarrage tb. Le temps de réponse de démarrage admissible ta est un temps que laisse habituellement un conducteur de véhicule entre l' activation du démarreur à courroie 4 et le moment où le moteur 1 est démarré. Le second temps de démarrage tb est un temps requis pour démarrer le moteur 1 après l'activation du démarreur à engrenage 5. Le temps requis pour la détermination de l'accélération t est plus petit que le temps de réponse de démarrage admissible ta moins le second temps de démarrage tb (t<ta-tb) .

Dans le cas où un certain défaut de fonctionnement de démarrage du moteur apparaît, et qu'il est nécessaire de démarrer le moteur 1 en utilisant le démarreur à engrenage 5 à la place du démarreur à courroie 4, le système de démarrage de moteur de ce mode de réalisation fonctionne pour lancer le moteur 1 à l'intérieur du temps de réponse de démarrage

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admissible ta autorisé par le conducteur du véhicule. En particulier, lorsqu'il est nécessaire de démarrer le moteur 1 en utilisant le démarreur à courroie 4, le système de démarrage de moteur établit le temps requis pour la détermination de l'accélération t de la manière ci-dessus, ce qui résulte donc en une détermination rapide du défaut de fonctionnement de démarrage du moteur. Ceci assure un temps de réponse de démarrage rapide du moteur lorsque le démarreur à courroie 4 est basculé vers le démarreur à engrenage 5.

Le système de démarrage de moteur peut en variante être conçu pour mesurer le temps passé entre l'activation du démarreur à engrenage 5 en réponse à un actionnement manuel d'un commutateur à clé (par exemple un commutateur de contact) et le démarrage du moteur 1, et l'utiliser en tant que second temps de démarrage tb employé pour déterminer le temps requis pour la détermination de l'accélération t. En particulier, lorsque le conducteur du véhicule monte dans le véhicule et démarre d'abord le moteur 1, le démarreur à engrenage 5 est utilisé de préférence du fait que le démarreur à engrenage 5 présente une fiabilité supérieure de transmission de couple que le démarreur à courroie 4. Donc, le temps réellement passé par le démarreur à engrenage 5 pour démarrer le moteur 1 depuis l'actionnement manuel du commutateur à clé peut être défini comme étant le second temps de démarrage tb, en permettant donc que le temps requis pour la détermination de l'accélération t soit défini en fonction du vieillissement du véhicule, c'est-à-dire une variation de l'état du moteur 1 ou du temps de démarrage du moteur.

Le système de démarrage de moteur peut également être conçu pour effectuer un apprentissage de l'intervalle de temps entre le relâchement de la pédale de frein par le conducteur du véhicule et l'enfoncement de la pédale d'accélérateur pour redémarrer le moteur 1 grâce au démarreur à courroie 4 après un arrêt automatique du moteur 1 et déterminer le temps de réponse de démarrage admissible ta en fonction de l'intervalle de temps appris. En particulier, le temps de réponse de démarrage admissible ta est déterminé à la lumière des caractéristiques des conducteurs individuels des véhicules, qui obtiennent pratiquement la même accélération du véhicule que celle des

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véhicules à transmission automatique habituels lors de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur.

Le système de démarrage de moteur de ce mode de réalisation peut également être utilisé avec des véhicules automobiles qui ne sont pas conçus pour arrêter le ralenti du moteur. Le système de démarrage de moteur peut être conçu pour utiliser le démarreur à engrenage 5 de préférence au démarreur à courroie 4.

En outre, le système de démarrage de moteur peut être employé dans des véhicules automobiles qui sont conçus pour démarrer le moteur grâce à un générateur moteur électrique.

En outre, le système de démarrage de moteur peut également être employé dans des véhicules automobiles qui utilisent deux démarreurs à courroie 4 ou deux démarreurs à engrenage 5 pour démarrer le moteur.

La figure 13 représente un système de démarrage de moteur conforme au quatrième mode de réalisation de l'invention.

Le système de démarrage de moteur comprend un démarreur de moteur 15, une unité ECU de moteur 2 fonctionnant pour commander le fonctionnement du moteur 1, et une unité ECU de commande de démarrage 16 fonctionnant pour commander les caractéristiques de puissance du démarreur 15. L'unité ECU de moteur 2 et les accessoires 9 sont identiques à ceux du premier mode de réalisation, et l'explication de détail de ceux-ci sera omise ici.

Le démarreur 15 est réalisé par un démarreur à engrenage avec un moteur électrique à courant continu à enroulement en dérivation qui transmet le couple de sortie du moteur à enroulement en dérivation à une couronne dentée par l'intermédiaire d'un élément d'engrenage à pignon pour faire démarrer le moteur 1.

Le moteur à enroulement en dérivation du démarreur 15 comprend une armature 7 équipée d'un enroulement d'armature (non représenté) et un enroulement à dérivation 19 relié à un circuit d'attaque 18. Le moteur à enroulement en dérivation reçoit de l'énergie de la batterie du véhicule 23 par l'intermédiaire d'un relais de démarreur 21 et d'un commutateur à électroaimant 22 en réponse à l'activation d'un commutateur à clé 20 (c'est-à-dire une position de commutateur ST).

Le circuit d'attaque 18 est constitué de quatre éléments commandés 24 tels que des transistors à effet de champ MOSFET

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montés en pont et connectés au niveau d'une borne d'entrée 18a à une borne positive de la batterie du véhicule 23 par l'intermédiaire du commutateur à électroaimant 22 et au niveau d'une borne d'entrée 18b à la masse.

L'unité ECU de commande de démarrage 16 fonctionne pour commander un courant de champ circulant au travers de l'enroulement en dérivation 19 passant par le circuit d'attaque 18. En particulier, l'unité ECU de commande démarrage 16 commande l'intensité du courant circulant au travers de l'enroulement en dérivation 19 en fonction du rapport cyclique du signal appliqué à chacun des éléments commandés 24 du circuit d'attaque 18. Ceci amène, comme indiqué sur la figure 15, le démarreur 15 a tourné à une vitesse supérieure qui augmente lorsque le courant de champ diminue et à produire un couple supérieur qui augmente lorsque le courant de champ augmente.

La figure 16 est un organigramme d'un programme ou d'une suite d'étapes logiques exécutées par le système de démarrage du moteur du quatrième mode de réalisation.

Après l'entrée dans le programme, le sous-programme passe à l'étape 100 à laquelle un signal de commande de démarrage de moteur a été fourni ou non. Cette détermination est faite dans l'unité ECU de moteur 2 en surveillant un signal actif fourni en sortie depuis le commutateur à clé 20 actionné manuellement par le conducteur du véhicule.

Si une réponse OUI est obtenue, ce qui signifie que l'on a voulu démarrer le moteur, alors le sous-programme passe à l'étape 120 où il est déterminé si la température du moteur Tw (par exemple la température d'un agent de refroidissement du moteur) est située à l'intérieur d'une plage donnée (x<Tw<y) ou non. Si une réponse OUI est obtenue, alors le sous-programme passe à l'étape 130. La détermination de l'étape 120 peut être faite en variante en utilisant la température ambiante (c'est-à-dire la température de l'air extérieur) ou bien la température du démarreur 15 (c'est-à-dire du moteur électrique à courant continu). Il faut noter que les limites inférieure et supérieure x et y de la plage de températures peuvent être définies par exemple de - 10 C à + 100 C respectivement. Ces valeurs dépendent du type du moteur 1. Lorsque la température du moteur Tw ne s'inscrit pas dans la plage de -10 C à + 100 C, le couple de démarrage augmente fortement.

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A l'étape 130, l'unité ECU de commande de démarrage 16 commande, comme on l'a décrit ci-dessus, le démarreur 15 pour qu'il tourne à une vitesse supérieure pour démarrer le moteur 1. En particulier, l'unité ECU de commande de démarrage 16 diminue ou amène à zéro le courant de champ circulant dans l'enroulement en dérivation 19 du démarreur 15 par l'intermédiaire du circuit d'attaque 18.

Le sous-programme passe à l'étape 140, où l'accélération du moteur 1 est déterminée. Cette détermination peut être obtenue en différenciant une sortie d'un capteur de vitesse (non représentée) qui indique la vitesse d'un élément parmi le vilebrequin, l'arbre d'entraînement, une roue et la transmission.

Le sous-programme passe à l'étape 150, où il est déterminé si le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur s'est produit ou non sur la base de l'accélération du moteur 1 telle qu'elle est obtenue à l'étape 130. En particulier, il est déterminé si l'accélération du moteur a' au démarrage du moteur 1, comme indiqué sur la figure 17(b), a atteint l'accélération cible du moteur a ou non. Si une réponse NON est obtenue ce qui signifie qu'aucun défaut de fonctionnement n'a eu lieu, alors le sous-programme s'arrête. En variante, si une réponse OUI est obtenue, alors le sous-programme passe à l'étape 160.

L'accélération du moteur a' peut être déterminée en fonction du régime du moteur 1 surveillé en permanence après que le démarreur 15 est activé ou bien instantanément, à un intervalle de temps présélectionné après que le démarreur 15 est activé.

A l'étape 160, l'unité ECU de commande de démarrage 16, comme on l'a décrit ci-dessus, commande le démarreur 15 pour produire, comme indiqué sur la figure 17(a), un couple supérieur pour démarrer le moteur 1. En particulier, l'unité ECU de commande de démarrage 16 augmente le courant de champ circulant au travers de l'enroulement en dérivation 19 du démarreur 15 par l'intermédiaire du circuit d'attaque 18. De manière à éliminer un choc physique provenant d'une variation rapide de la caractéristique de sortie du démarreur 15, l'unité ECU de commande de démarrage 16 peut augmenter le rapport cyclique du signal appliqué à chacun des éléments commandés 24 du circuit d'attaque 18, progressivement pour faire varier la

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caractéristique de sortie du démarreur 15 de façon continue depuis le mode à haute vitesse vers le mode à fort couple.

Comme cela est évident d'après l'explication ci-dessus, le système de démarrage de moteur du quatrième mode de réalisation fonctionne pour établir le mode à haute vitesse dans lequel le démarreur 15 tourne à haute vitesse pour démarrer le moteur 1 à une vitesse élevée lorsque la température du moteur 1 tombe à l'intérieur de la plage donnée, en diminuant ainsi les émissions de l'échappement provenant du moteur 1.

Lorsque la température du moteur 1 se situe en dehors de la plage donnée, il en résulte une augmentation du couple nécessaire pour démarrer le moteur 1. Ceci est dû au fait que, lorsque le moteur 1 est froid, la viscosité de l'huile du moteur augmente, ce qui résulte donc en une augmentation du couple de démarrage du moteur, alors que lorsque le moteur 1 est chaud, ceci ramène le degré d'étanchéité à l'air des cylindres du moteur 1 à augmenter, ce qui résulte ainsi en une augmentation du couple de démarrage du moteur. De ce fait, le système de démarrage de moteur bascule la caractéristique de sortie du démarreur 15 depuis le mode à haute vitesse vers le mode à fort couple de manière à démarrer le moteur 1 rapidement lorsque la température du moteur 1 se situe dans la plage donnée.

Si la température du moteur 1 se situe en réalité en dehors de la plage donnée, mais qu'il est déterminé par erreur à l'étape 120, qu'elle se situe à l'intérieur de la plage donnée dans le cas d'une panne d'un capteur de température du moteur, par exemple, ceci peut résulter en une difficulté de démarrage du moteur 1, car le couple de démarrage du moteur est augmenté pour la raison décrite ci-dessus. De manière à éviter ce problème, si l'accélération du moteur a' n'atteint pas l'accélération cible du moteur a dans le cas où la caractéristique de sortie du démarreur 15 est basculée vers le mode à haute vitesse pour démarrer le moteur 1, le système de démarrage de moteur peut en conclure qu'il est difficile de démarrer le moteur 1 et de faire passer la caractéristique de sortie du démarreur 15 dans le mode à fort couple afin d'établir un démarrage rapide du moteur 1.

La figure 18 représente un système de démarrage de moteur conforme au cinquième mode de réalisation de l'invention, lequel

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est différent du quatrième mode de réalisation par la structure du moteur à courant continu du démarreur 15.

Le moteur à courant continu est réalisé par un moteur compound qui est constitué d'un enroulement série 25 relié en série avec une armature 17 et un enroulement en dérivation 19 reliés à un circuit d'attaque 18.

L'unité ECU de commande de démarrage 16 fonctionne pour commander l'intensité et le sens du courant circulant au travers de l'enroulement en dérivation 19 en fonction du rapport cyclique d'un signal appliqué à chaque élément commandé 24 du circuit d'attaque 18. D'autres agencements et fonctionnements sont les mêmes que ceux du quatrième mode de réalisation, et l'explication de détail de ceux-ci sera omise ici.

Un système de démarrage de moteur conforme au sixième mode de réalisation sera décrit ci-dessous, lequel est conçu pour redémarrer le moteur 1 après un arrêt au ralenti automatique du moteur 1 lorsque le véhicule s'arrête à un croisement, par exemple.

Le système de démarrage de moteur de ce mode de réalisation est une modification du quatrième ou du cinquième mode de réalisation dans laquelle l'unité ECU d'arrêt au ralenti fonctionnant pour commander l'arrêt et le redémarrage automatiques du moteur 1, est utilisée à la place de l'unité ECU 16. D'autres agencements sont identiques à ceux du quatrième ou du cinquième mode de réalisation, et l'explication de détail de ceux-ci sera omise ici.

La figure 19 est un organigramme d'un programme exécuté par le système de démarrage de moteur du sixième mode de réalisation.

Après l'entrée dans le programme, le sous-programme passe à l'étape 210, dans laquelle il est déterminé si un signal de demande de démarrage a été généré ou non. Le signal de demande de démarrage est généré soit lorsque le commutateur à clé 20, comme illustré sur la figure 14, est fermé pour démarrer le moteur 1 pour la première fois ou bien lorsqu'il est nécessaire de redémarrer le moteur 1 après un arrêt du moteur 1 sous la commande d'arrêt au ralenti automatique.

Si une réponse OUI est obtenue, alors le sous-programme passe à l'étape 220, à laquelle il est déterminé si le signal de demande de démarrage indique une demande de démarrage en

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fonctionnement économique (c'est-à-dire une demande de démarrage sous la commande d'arrêt automatique au ralenti) ou non. Si une réponse OUI est obtenue, ce qui signifie que la demande de fonctionnement économique a été faite, alors le sous-programme passe à l'étape 230. En variante, si une réponse NON est obtenue ce qui signifie que la demande de démarrage a été faite en réponse à la fermeture du commutateur à clé 20, alors le sous-programme passe à l'étape 260.

A l' étape 230, le démarreur 15 est actionné dans le mode à haute vitesse pour lancer le moteur 1. Le sous-programme passe à l'étape 240 où l'accélération du moteur 1 est déterminée de la même manière que celle décrite ci-dessus. Le sous-programme passe à l'étape 250, où il est déterminé si le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur a eu lieu ou non sur la base de l'accélération du moteur 1 telle qu'elle est obtenue à l'étape 240 de la même manière que celle décrite ci-dessus.

Si une réponse NON est obtenue, ce qui signifie qu'aucun défaut de fonctionnement n'est apparu, alors le sous-programme s'arrête. En variante, si une réponse OUI est obtenue, le sous-programme passe à l'étape 260 où la caractéristique de sortie du démarreur 15 est basculée vers le mode à fort couple pour démarrer le moteur 1. De manière à éliminer un choc physique provenant d'un changement rapide de la caractéristique de sortie du démarreur 15, l'unité ECU de commande d'arrêt au ralenti 16 peut augmenter le rapport cyclique du signal appliqué à chacun des éléments commandés 24 du circuit d'attaque 18 progressivement afin de faire varier la caractéristique de puissance du démarreur 15 de façon continue depuis le mode à haute vitesse vers le mode à fort couple.

En particulier, lorsqu'il a été nécessaire de redémarrer le moteur 1 dans le mode de démarrage en fonctionnement économique, le moteur 1 est déjà réchauffé ce qui signifie que le couple de démarrage du moteur est inférieur. L'unité ECU 16 bascule donc la caractéristique de sortie du démarreur 15 vers le mode à haute vitesse, ce qui résulte donc en un démarrage rapide du moteur sans sacrifier au confort du conducteur du véhicule.

Lorsqu'il a été nécessaire de démarrer le moteur 1 en réponse à la fermeture du commutateur à clé 20, le moteur 1 est encore froid ce qui signifie que le couple de démarrage du moteur est plus élevé. L'unité ECU 16 actionne donc le démarreur

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15 dans le mode à fort couple pour démarrer le moteur 1, assurant ainsi la stabilité du démarrage du moteur 1.

Lorsque l'unité ECU 16 a basculé la caractéristique de sortie du démarreur 15 vers le mode à haute vitesse dans le mode de démarrage à fonctionnement économique, mais que l'accélération du moteur a' n'atteint pas l'accélération cible du moteur a, l'unité ECU 16 en conclut qu'il est difficile de démarrer le moteur 1 normalement et bascule la caractéristique de sortie du démarreur 15 depuis le mode à haute vitesse vers le mode à fort couple. Ceci permet un démarrage rapide du moteur 1.

Un système de démarrage de moteur conforme au septième mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-dessous, lequel constitue une modification du quatrième ou du cinquième modes de réalisation et est équipé d'un second démarreur (non représenté) en plus du démarreur 15.

La figure 20 est un organigramme d'un programme exécuté par le système de démarrage de moteur du septième mode de réalisation.

Les étapes 310 à 360 sont identiques aux étapes 210 à 260 dans le sixième mode de réalisation, comme illustré sur la figure 19, et l'explication de détail de celles-ci sera omise ici.

Après l'étape 360, le sous-programme passe à l'étape 370 où l'accélération du moteur 1 est à nouveau déterminée. Le sous-programme passe à l'étape 380 dans laquelle il est déterminé si le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur a eu lieu ou non sur la base de l'accélération du moteur 1 telle qu'elle est obtenue à l'étape 370. Si une réponse NON est obtenue ce qui signifie qu'aucun défaut de fonctionnement n'a eu lieu, alors le sous-programme s'arrête. En variante, si une réponse OUI est obtenue, alors le sous-programme passe à l'étape 390 où l'unité ECU 16 désactive le démarreur 15 et active le second démarreur pour démarrer le moteur 1.

En particulier, s'il est difficile de démarrer le moteur 1 grâce au démarreur 15 dans le mode de démarrage en fonctionnement économique, le système de démarrage du moteur fonctionne pour faire passer le démarreur 15 au second démarreur pour démarrer le moteur 1. Lorsque le démarreur 15 est utilisé pour démarrer le moteur 1, le système surveille l'accélération

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du moteur 1 pour déterminer s'il est possible de démarrer le moteur 1 normalement ou non en établissant ainsi une détection préalable du défaut de fonctionnement de démarrage du moteur. Ceci permet que le moteur 1 soit démarrer grâce au second démarreur rapidement dans le cas d'un défaut de fonctionnement de démarrage du moteur, en assurant ainsi le temps de réponse de démarrage de moteur rapide sans sacrifier au confort du conducteur du véhicule.

L'unité ECU du moteur 2 et l'unité ECU de commande de démarrage 16 (fonctionnant également comme unité ECU d'arrêt de ralenti) dans chacun des quatrième à sixième modes de réalisation peut comporter une mappe d'accélération de moteur donnant la liste des différentes valeurs de l'accélération cible du moteur a indéterminée en fonction d'un paramètre ou d'une combinaison de certains des paramètres tels que la température de l'air extérieur, la température du moteur 1, la température du démarreur 16, la charge sur les accessoires 9 et l'état (c'est-à-dire l'énergie disponible) de la batterie.

L'utilisation d'une telle mappe minimise les effets néfastes des paramètres ci-dessus sur l'accélération du moteur a' au démarrage du moteur 1, en augmentant ainsi la précision de la détermination du défaut de fonctionnement de démarrage du moteur.

L'accélération cible du moteur a peut être déterminée en fonction des caractéristiques de sortie du démarreur 15 et des caractéristiques de la charge au démarrage du moteur 1, en améliorant ainsi la précision de la détermination du défaut de fonctionnement de démarrage du moteur. Les caractéristiques de sortie du démarreur 15 peuvent être obtenues sur la base de la température du démarreur 15 et de l'état de la batterie. Les caractéristiques de charge au démarrage du moteur 1 peuvent être obtenues sur la base de la température du moteur 1 et de la charge ainsi que de la charge d'inertie sur les accessoires 9.

Le capteur de vitesse utilisé pour déterminer l'accélération du moteur a' peut être réalisé par un capteur d'angle de vilebrequin habituel ou bien un capteur conçu pour mesurer la vitesse du démarreur 15 ou de l'un des accessoires 9 (par exemple un alternateur ou une pompe à eau) qui est relié mécaniquement au moteur 1 et tourne en synchronisme avec la rotation du moteur 1 à une vitesse supérieure au régime du

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moteur 1. Si le capteur présente pratiquement la même résolution que celle d'un capteur d'angle de vilebrequin habituel, il permet que la vitesse de l'accessoire 9 soit mesurée avec précision sans plage de vitesse basse (par exemple 200 tours par minute ou moins) qui ne peut pas être mesurée par le capteur d'angle de vilebrequin. Ceci permet que le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur soit détecté à l'avance.

Bien que la présente invention ait été décrite en termes des modes de réalisation préférés de manière à faciliter une meilleure compréhension de celle-ci, on se rendra compte que l'invention peut être mise en oeuvre de diverses manières sans s'écarter du principe de l'invention. Donc, l'invention doit être comprise comme comprenant tous les modes de réalisation et toutes les modifications possibles des modes de réalisation présentés qui peuvent être mis en oeuvre sans s'écarter du principe de l'invention tel qu'il est présenté dans les revendications annexées.

Claims (22)

REVENDICATIONS

1. Système de démarrage de moteur comprenant : un premier démarreur fonctionnant pour démarrer un moteur, un second démarreur employé pour démarrer le moteur à la place dudit premier démarreur dans le cas d'un défaut de fonctionnement donné du démarrage du moteur résultant en une difficulté pour démarrer le moteur par ledit premier démarreur, et un circuit de détection de défaut de fonctionnement de démarrage du moteur fonctionnant pour détecter le défaut de fonctionnement donné de démarrage du moteur en fonction d'un facteur temps présélectionné.

2. Système de démarrage de moteur selon la revendication 1, dans lequel ledit circuit de détection de défaut de fonctionnement de démarrage du moteur détermine que le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur est apparu lorsqu'une accélération du moteur mesurée au démarrage du moteur n'atteint pas une accélération cible donnée du moteur.

3. Système de démarrage de moteur selon la revendication 2, dans lequel ledit circuit de détection de défaut de fonctionnement de démarrage du moteur comporte une mappe établissant la liste des différentes valeurs de l'accélération cible du moteur déterminées en fonction d'un ou plusieurs éléments parmi une température d'air extérieur, une température du moteur, une température dudit premier démarreur, une charge sur un accessoire entraîné par le moteur, et un état d'une batterie.

4. Système de démarrage de moteur selon la revendication 2, dans lequel l'accélération cible du moteur est déterminée sur la base d'une caractéristique de puissance dudit premier démarreur et d'une caractéristique de charge au démarrage du moteur.

5. Système de démarrage de moteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel l'accélération du moteur, lorsqu'elle est employée pour déterminer le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur, est déterminée en

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utilisant un régime du moteur tel qu'il est mesuré un intervalle de temps donné après que le premier démarreur est actionné.

6. Système de démarrage de moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel, lorsque ledit circuit de détection de défaut de fonctionnement de démarrage du moteur a détecté le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur, ledit premier démarreur est désactivé, alors que ledit second démarreur est activé.

7. Système de démarrage de moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel, lorsque ledit circuit de détection de défaut de fonctionnement de démarrage du moteur a détecté le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur, ledit second démarreur est activé, après quoi ledit premier démarreur est désactivé.

8. Système de démarrage de moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel, lorsque ledit circuit de détection de défaut de fonctionnement de démarrage du moteur a détecté le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur, ledit premier démarreur est désactivé après quoi ledit second démarreur est activé.

9. Système de démarrage de moteur selon la revendication 8, dans lequel, lorsque ledit circuit de détection de défaut de fonctionnement de démarrage du moteur a détecté le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur, ledit premier démarreur est désactivé, après quoi, lorsqu'un régime du moteur diminue en dessous d'une valeur donnée ou jusqu'à zéro, ledit second démarreur est activé.

10. Système de démarrage de moteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, comprenant en outre un limiteur de courant fonctionnant pour diminuer un courant de démarrage circulant au travers dudit premier démarreur lorsqu'il est activé, et dans lequel, si l'accélération cible du moteur n'est pas atteinte après que le moteur est lancé par ledit premier démarreur, le limiteur de courant est désactivé.

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11. Système de démarrage de moteur selon la revendication 10, dans lequel si ledit limiteur de courant est désactivé, mais que l'accélération du moteur mesurée au démarrage du moteur n'atteint pas l'accélération cible donnée du moteur, ledit second démarreur est sélectionné pour démarrer le moteur à la place dudit premier démarreur.

12. Système de démarrage de moteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, comprenant en outre un capteur de vitesse conçu pour mesurer une vitesse d'un accessoire qui tourne en synchronisme avec la rotation du moteur à une vitesse plus élevée que le régime du moteur, où ledit circuit de détection de défaut de fonctionnement de démarrage du moteur détermine la vitesse de l'accessoire mesurée par ledit capteur de vitesse en tant qu'accélération du moteur telle qu'elle est utilisée pour détecter le défaut de fonctionnement de démarrage du moteur.

13. Système de démarrage de moteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 12, dans lequel, si un temps laissé par un conducteur entre l'activation dudit premier démarreur jusqu'au moment où le moteur est démarré est défini comme un temps de réponse de démarrage admissible ta, un temps requis entre l'activation dudit premier démarreur et la détection du défaut de fonctionnement de démarrage du moteur est défini comme un temps requis pour la détermination de l'accélération t, et un temps requis pour démarrer le moteur après que ledit second démarreur est activé est défini en tant que second temps de démarrage tb, le temps requis pour la détermination de l'accélération t est établi plus court que le temps de réponse au démarrage admissible ta moins le second temps de démarrage tb.

14. Système de démarrage de moteur selon la revendication 13, comprenant en outre un dispositif d'arrêt et de démarrage automatique de moteur fonctionnant pour arrêter le moteur lorsqu'une condition d'arrêt donnée est satisfaite après le démarrage du moteur et redémarre le moteur lorsqu'une condition de redémarrage donnée est satisfaite, et dans lequel, dans un cas où, après que le moteur est lancé par ledit second démarreur

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en réponse à un actionnement manuel d'un commutateur à clé, effectué par un conducteur, le moteur est redémarré par l'intermédiaire dudit premier démarreur après avoir été arrêté par ledit dispositif d'arrêt et de démarrage automatique de moteur, un temps passé entre l'actionnement manuel et le démarrage du moteur par ledit second démarreur est utilisé en tant que second temps de démarrage.

15. Système de démarrage de moteur selon la revendication 13, comprenant en outre un dispositif d'arrêt et de démarrage automatique de moteur fonctionnant pour arrêter le moteur lorsqu'une condition d'arrêt donnée est satisfaite après le démarrage du moteur et redémarrer le moteur lorsqu'une condition de redémarrage donnée est satisfaite, ledit dispositif d'arrêt et de démarrage automatique de moteur fonctionnant pour effectuer un apprentissage d'un intervalle de temps entre le relâchement d'une pédale de frein d'un véhicule par un conducteur de véhicule et l'enfoncement d'une pédale d'accélérateur pour redémarrer le moteur par l'intermédiaire dudit premier démarreur après un arrêt automatique du moteur et déterminer le temps de réponse de démarrage admissible ta en fonction de l'intervalle de temps appris.

16. Système de démarrage de moteur comprenant : un démarreur équipé d'un moteur à courant continu fonctionnant pour produire un couple pour démarrer un moteur, et un circuit de commande de moteur électrique fonctionnant pour commander un courant de champ circulant au travers d'un enroulement de moteur dudit moteur à courant continu pour basculer une caractéristique de sortie dudit moteur à courant continu entre un mode à haute vitesse et un mode à fort couple, ledit circuit de commande de moteur électrique actionnant ledit moteur à courant continu dans le mode à haute vitesse pour démarrer le moteur, si une accélération du moteur au démarrage du moteur n'atteint pas une accélération cible donnée du moteur, ledit circuit de commande de moteur électrique basculant la caractéristique de sortie dudit moteur à courant continu du mode à haute vitesse vers le mode à fort couple pour démarrer le moteur.

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17. Système de démarrage de moteur selon la revendication 16, dans lequel ledit moteur à courant continu dudit démarreur est réalisé par un moteur à enroulement en dérivation comportant un enroulement en dérivation, et dans lequel ledit circuit de commande de moteur électrique fonctionne pour commander le courant de champ circulant au travers de l'enroulement en dérivation pour basculer la caractéristique de sortie dudit moteur à courant continu entre le mode à haute vitesse et le mode à fort couple.

18. Système de démarrage de moteur selon la revendication 16, dans lequel ledit moteur à courant continu dudit démarreur est réalisé par un moteur compound équipé d'un enroulement en dérivation et d'un enroulement série, et dans lequel ledit circuit de commande de moteur électrique fonctionne pour commander le courant de champ circulant au travers de l'enroulement en dérivation pour basculer la caractéristique de sortie dudit moteur à courant continu entre le mode à haute vitesse et le mode à fort couple.

19. Système de démarrage de moteur selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, dans lequel ledit circuit de commande de moteur électrique détermine l'accélération cible du moteur par consultation en utilisant une mappe donnant la liste de différentes valeurs de l'accélération cible du moteur en fonction d'au moins un élément parmi une température d'air extérieur, une température du moteur, une température du moteur à courant continu, une charge sur un accessoire entraîné par le moteur, et un état d'une batterie.

20. Système de démarrage de moteur selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, dans lequel l'accélération cible du moteur est déterminée par la caractéristique de sortie du moteur à courant continu et une caractéristique de charge au démarrage du moteur.

21. Système de démarrage de moteur selon l'une quelconque des revendications 16 à 20, dans lequel, lorsqu'il est nécessaire de basculer entre le mode à haute vitesse et le mode à fort couple, ledit circuit de commande de moteur électrique

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fait varier la caractéristique de sortie du moteur à courant continu de façon progressive.

22. Système de démarrage de moteur selon l'une quelconque des revendications 16 à 21, comprenant en outre un second démarreur fonctionnant pour démarrer le moteur et si ledit circuit de commande de moteur électrique démarre le moteur par l'intermédiaire dudit démarreur dans le mode à fort couple, mais que l'accélération du moteur n'atteint pas l'accélération cible du moteur, ledit circuit de commande de moteur électrique utilise ledit second démarreur pour démarrer le moteur à la place dudit démarreur.