FR2830901A1 - Demarreur de moteur - Google Patents
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Abstract
La simplification d'un système de commande par intégration d'une commande de courant pour une bobine inductrice (4) et d'une commande de courant principal pour un moteur de démarreur (3) est accomplie par une unité de commande de courant pour un moteur de démarreur (3). Le système de commande simplifié est composé d'un dispositif de commande (9) prévu entre une batterie (11), un point de contact de moteur (6) et une bobine inductrice (4) et d'une ECU de démarreur destinée à attaquer le dispositif de commande (9). Le dispositif de commande (9) comporte une capacité de dispositif permettant le passage du courant principal du moteur de démarreur (3). L'ECU du démarreur change une spécification de commande pour le dispositif de commande (9) entre avant et après la fermeture du point de contact de moteur (6).
Description
indiqués sur la pl. 3/3 fg 7, 8, 9.
DEMARREUR DE MOTEUR
La présente invention se rapporte à un démarreur de moteur comprenant une unité de commande de courant destinée à commander le courant circulant dans une bobine inductrice d'un commutateur électromagnétique et le courant circulant
dans un moteur de démarreur.
En général, lorsqu'un commutateur d'allumage est activé, un commutateur électromagnétique prévu dans un démarreur génère une force magnétique en mettant sous tens ion sa bobine inductrice, et pous se un pignon vers l'extérieur en entraînant un plongeur qui utilise la force magnétique. A ce moment, lorsque la vitesse de déplacement du plongeur est élevée, le pignon entre en contact avec une couronne dentée avec un impact important, et son bruit de collision est accru. De plus, la couronne dentée s'use en
répétant ce contact.
Dans la technique antérieure apparentée destinée à résoudre les problèmes, le courant cTrculant dans la bobine inductrice est limité par l'intermédiaire d'un dispositif de commande connecté en série à la bobine inductrice,
réduisant de ce fait la vitesse de déplacement du plongeur.
De plus, le courant principal, c'est-à-dire, le courant cTrculant dans le moteur du démarreur, est commandé pour
commander les caractéristiques du moteur du démarreur.
Toutefois, étant donné que le courant principal pour le moteur du démarreur est beaucoup plus important que le courant cTrculant dans la bobine inductrice, il est extrêmement difficile de commander le courant principal en utilisant le dispositif de commande destiné à commander le courant de la bobine inductrice. En conséquence, un dispositif de commande, différent du dispositif de commande destiné à commander le courant de la bobine inductrice, doit être nouvellement créé et proposé afin de commander le courant principal. De plus, les deux dispositifs de commande doivent être commandés par différents circuits de
commande, respectivement.
Comme on l'a décrit ci-dessus, si non seulement la commande de courant pour la bobine inductrice, mais également la commande de courant principal pour le moteur du démarreur sont réalisces, un système de commande est compliqué, et les coûts de production sont grandement augmentés. La présente invention a été réalisée au vu des problèmes ci- dessus, et c'est un but de la présente invention de proposer un démarreur de moteur muni d'un système de commande qui peut être simplifié en intégrant une commande de courant pour une bobine inductrice et en intégrant une commande de courant principal pour un moteur
de démarreur.
Un démarreur de moteur conformément à un premier aspect de la présente invention comprend un dispositif de; commande prévu entre une batterie, un point de contact de moteur et une bobine inductrice, et une unité de commande de courant destinée à commander le courant (courant de bobine) circulant dans la bobine inductrice et le courant (courant principal) circulant dans un moteur de démarreur utilisant le dispositif de commande. L'unité de commande de courant change une spécification de commande pour le dispositif de commande entre avant et après la fermeture du
point de contact de moteur.
Etant donné que la présente invention utilise un dispositif de commande capable d'autoriser le courant principal, une unité de commande de courant commune peut commander le courant de bobine et le courant principal. I1 s'ensuit qu'un système de commande peut être simplifié comparé à un cas dans lequel le courant de bobine et le courant principal sont commandés par des dispositifs de
commande séparés, respectivement.
Dan s le déma rreur de mot eur confo rmément à un deuxi ème aspect de l'lnvention, l'unité de commande de courant limite le courant cTrculant dans la bobine inductrice à une valeur prédéterminée en utilisant le dispositif de commande pour réduire la vitesse de déplacement du plongeur après le
lancement de la mise sous tension de la bobine inductrice.
Dès que le dispositif de détection de point de contact détecte l'état fermé du point de contact de moteur, la commande de courant est libérée pour la bobine inductrice, et un courant circulant dans le moteur du démarreur est progressivement augmenté en utilisant le dispositif de commande pour limiter un à-coup de courant circulant dans
le moteur du démarreur.
Conformément à cette construction, étant donné que la vitesse de déplacement du plongeur est réduite en limitant le courant de bobine à la valeur prédétermince, la vitesse de déplacement du pignon poussé peut être réduite alors
qu'il est interverrouillé avec le déplacement du plongeur.
Il s'ensuit qu'une force d'impact générée lorsque le pignon entre en contact avec une couronne dentée est rébuite, réduisant de ce fait le bruit d' impact, et limitant l'usure
de la couronne, des bords de la couronne et analogues.
De plus, lorsque la vitesse de déplacement du plongeur est réduite, un rebond d'un point de contact mobile, prévu sur le plongeur, est réduit. Ceci limite un courant d'arc causé par le rebond, et empêche que le point de contact de moteur et que le point de contact mobile ne fondent et n'adhèrent l'un à l'autre. Après la fermeture du point de contact de moteur, puisqu'un à-coup de courant peut être empêché en élevant légèrement le courant principal, une
usure prématurce du balai peut être empêchée.
Dans le démarreur de moteur conformément au deuxTème aspect ci-dessus, l'unité de commande de courant réalise une commande par modulation de durée d'impulsion (commande PWM) pour une tension délivrée en sortie à partir d'une batterie en activant et désactivant le dispositif de commande. De plus, l'unité de commande de courant commute l'un quelconque parmi une commande de courant destinée à la bobine inductrice et une commande de courant destinée à au moteur du démarreur en changeant une spécification de la commande PWM. En conséquence, conformément à un troisième aspect de l' invention, le courant de bobine et le courant principal peuvent être commandés en commandant une tension entre les bornes de la bobine inductrice et une tension
entre les bornes du moteur du démarreur, respectivement.
Dans le démarreur du moteur conformément aux deuxième et troisième aspects ci-dessus, l'unité de commande de courant détermine le moment de lancement de la commande de courant en utilisant une tension de batterie. Lorsque le plongeur est entraîné, la totalité de la tension est tout d'abord appliquée à la bobine inductrice. Toutefois, lorsque la tension de batterie est élevée, une vitesse de remontée transitoire du plongeur de'vient élevée. En conséquence, le temps d'application de la tension est modifié en fonction de la tension de la batterie, commandant de ce fait de manière appropriée la vitesse de
déplacement du plongeur.
D'autres domaines d'applicabilité de la présente
invention deviendront apparents à partir de la description
détaillée fournie dans ce qui suit. On comprendra que la
description détaillée et les exemples spécifiques, bien
qu'indiquant le mode de réalisation préféré de l' invention, sont à titre d' illustration seulement et n'ont pas pour but
de limiter la portée de l' invention.
La présente invention sera mieux comprise à partir de
la description détaillée et des dessins annexés, sur
lesquels: La figure 1 est un schéma de circuit représentant un démarreur de moteur; La figure 2 est un organigramme montrant des étapes de fonctionnement du démarreur et du moteur; et La figure 3 est un graphique d'onde d'une tension de batterie montrant un exemple d'une commande PWM (par modulation de durce d'impulsion).
La description détaillée des modes de réalisation
préférés est simplement de nature exemplaire et n'a en aucune manière pour but de limiter l' invention, son
application ou ses utilisations.
La figure 1 est un schéma de circuit électrique montrant un démarreur de moteur 1. Le démarreur de moteur 1 conformément au présent mode de réal i sat ion comprend un démarreur du type à entrée par pignon (que l'on décrira par la suite) comportant un commutateur électromagnétique 2, et une unité de commande de courant (que l'on décrira par la suite) destinée à commander un courant de bobine d'un commutateur électromagnétique 2 et un courant principal
d'un moteur de démarreur 3.
Le démarreur comprend le commutateur électromagnétique 2, le moteur de démarreur 3 et un mécanisme de poussée (non représenté). Le commutateur électromagnétique 2 ferme un point de contact de moteur 6 en entraînant un plongeur 5 qui utilise utilisant une force magnétique générée par une bobine inductrice 4. Le moteur de démarreur 3 est mis sous tension en fermant le point de contact de moteur 6, et génère une force de rotation. Le mécanisme de poussée pousse un pignon interverrouillé avec le mouvement du plongeur 5. La force de rotation du moteur de démarreur 3 est transmise à une couronne dentée (non représentée) d'un moteur par l'intermédiaire du pignon poussé (non représenté) en faisant engrener le pignon poussé avec la couronne dentée, démarrant de ce fait le moteur. Le point de contact de moteur 6 est prévu dans un circuit destiné à mettre sous tension le moteur du démarreur 3, et est ouvert et fermé par un point de contact mobile 7 prévu sur le
plongeur 5.
Comme cela est représenté sur la figure 1, l'unité de commande est composée par une batterie 8, un dispositif de commande (dispositif de commutation) 9 prévu entre le point de contact de moteur 6 et la bobine inductrice 4, et une ECU (unité de commande électronique) de démarreur 10 destinée à attaquer le dispositif de commande 9. Le dispositif de commande 9 est un dispositif de commutation tel qu'un transistor, et comporte une capacité de dispositif permettant à un courant principal de circuler
dans le moteur de démarreur 3.
Lorsqu'une clé de contact (IG) 11 est commutée vers une borne ST 12, l'ECU du démarreur 10, mise sous tension à partir de la batterie 8, est démarrée, et réalise une commande par modulation de durce d'impulsion (commande PWM) pour une tension délivrce en sortie à partir de la batterie
8 en activant et désactivant le dispositif de commande 9.
Par exemple, lorsqu'un véhicule est arrêté à une intersection et analogues, le démarreur de moteur 1 conformément au présent mode de réalisation arrête le moteur une fois. Ensuite, lorsqu'une condition de démarrage prédétermince est satisfaite, le démarreur de moteur 1 peut à nouveau démarrer automatiquement le moteur. Dans ce cas, lorsqu'un signal de démarrage est délivré en entrce à l'ECU du démarreur 10 dans un état dans lequel le moteur est arrêté (ici, la clé IG 11 est commutée vers la borne ST 12), l'ECU du démarreur 10 démarre le moteur en attaquant
le dispositif de commande 9.
On décrira ensuite le fonctionnement du démarreur de moteur 1 en se référant à l'organigramme représenté sur la figure 2. A l'étape 10, lorsque la clé IG 11 est commutée vers la borne ST 12 (ou lorsque le signal de démarrage est délivré en entrée à l'ECU de démarreur 10), l'ECU de démarreur 10 lance la commande de démarrage du moteur en attaquant le dispositif de commande 9. A l'étape 20, le courant de bobine du commutateur électromagnétique 2 est commandé. Spécifiquement, le moment de lancement de la commande du courant de bobine (c'est-à-dire, le moment de l' application de la tension totale) est déterminé par une tension de batterle, et une tension appliquée entre les bornes de la bobine inductrice 4 est limitée pour réduire le courant de bobine à une valeur prédéterminée de sorte qu'une vitesse de déplacement du plongeur 5 devienne plus faible (se référer à la figure 3). A l'étape 30, le point de contact mobile 7 prévu sur le plongeur 5 contacte le point de contact de moteur 6 du commutateur électromagnétique 2 pour activer le point de contact de moteur 6. A l'étape 40, le courant principal, c'est-à-dire, le courant de remontée transitoire du moteur de démarreur 3
est commandé.
Après que le point de contact de moteur 6 ait été activé, la bobine inductrice 4 peut être mise sous tension seulement par un courant destiné à maintenir l'état de contact du plongeur 5 avec le point de contact de moteur 6, changeant de ce fait la spécification de commande pour le dispositif de commande 9. Ici, la tension appliquée entre les bornes du moteur de démarreur 3 est progressivement augmentée de sorte que le courant principal s'élève
lentement (se référer à la figure 3).
L'ECU du démarreur 10 délivre en entrce un signal à partir d'un dispositif de détection de point de contact (non représenté) destinée à détecter un état activé du point de contact de moteur 6, et commute la commande de
courant de bobine vers une commande de courant principal.
Par exemple, le dispositif de détection de point de contact détecte une valeur de courant ou une valeur de tension à un emplacement en aval par rapport au point de contact de moteur 6, et délivre en sortie la valeur détectée au circuit de commande en tant que signal électrique. Sinon, le dispositif de détection de point de contact peut détecter un état activé du point de contact de moteur 6 en utilisant une vitesse de rotation du moteur sans la valeur
de courant ni la valeur tension.
A l'étape 50, le courant principal (courant avant remonté) du moteur de démarreur 3 est commandé. Ici, le courant principal est commandé pour obtenir la vitesse de rotation la plus appropriée du moteur de démarreur 3 pour le démarrage du moteur. A l'étape 60, la force de rotation du moteur de démarreur 3 est transmise au pignon en prise avec la couronne dentée, démarrant de ce fait le moteur. A l'étape 70, après qu'il ait été contrôlé pour démarrer le moteur, le dispositif de commande 9 est désactivé pour
arrêter la mise sous tension du démarreur.
Etant donné que le démarreur de moteur décrit ci dessus utilise le dispositif de commande 9 pour autoriser le courant principal, le démarreur de moteur 1 peut réaliser une commande de courant de bobine et une commande de courant principal en utilisant le dispositif de commande 9, c'est-à-dire, un dispositif de commande unique. Il s'ensuit qu'étant donné que l'ECU de démarreur 10 destinée à attaquer le dispositif de commande 9, c'est-à-dire, une ECU de démarreur unique peut être autorisce, le système de commande peut être simplifié, et les coûts de production
peuvent être réduits.
Dans la commande de courant de bobine, étant donné que le moment de lancement de la commande peut être commandé conformément à la tension de la batterie, la vitesse de déplacement du plongeur 5 peut être commandée de manière appropriée en considérant la vitesse de déplacement de remontée transitoire du plongeur 5. Après que la commande ait été lancée, la vitesse de déplacement du plongeur est réduite en limitant le courant de bobine à une valeur prédéterminée, et la vitesse de déplacement du pignon, qui est poussé tout en étant interverrouillé avec le mouvement du plongeur 5 est rébuite. Il s'ensuit que la force d' impact générée lorsque le pignon entre en contact avec la couronne dentée est réduite, réduisant de ce fait les bruits d' impact, et limitant l'usure de la couronne, des bords de la couronne et analogues. Lorsque la vitesse de déplacement du plongeur 5 est réduite, le rebond du point de contact mobile 7 prévu sur le plongeur 5 est réduit, limitant ainsi un courant d'arc dû au rebond, et empêchant que le point de contact de moteur 6 et le point de contact mobile 7 ne fondent et n'adhèrent l'un à l'autre. Dans la commande de courant principal, étant donné que l'à-coup de courant peut être empêché en élevant lentement le courant principal, un courant important ne circule pas dans un balai, et on peut
limiter l'usure rapide du balai.
La description de l' invention est simplement de nature
exemplaire et ainsi, des variations qui ne sortent pas de l'essentiel de l' invention sont comprises à l'intérieur de la portée de l' invention. De telles variations ne doivent pas être considérées comme sortant de l' esprit et de la
portée de l' invention.
Claims (10)
1. Démarreur de moteur (1) comprenant: un commutateur électromagnétique (2) comprenant: un point de contact de moteur (6); un plongeur (5); et une bobine inductrice (4), dans laquelle le point de contact de moteur (6) est fermé en activant le plongeur (5) en utilisant une force électromagnétique générce par la bobine inductrice (4); un moteur de démarreur (3) mis sous tension en fermant le point de contact de moteur (6), destiné à générer la force de rotation; un dispositif de détection de point de contact destinée à détecter un état fermé du point de contact de moteur (6); un dispositif de commande (9) prévu entre une batterie (11) , le point de contact de moteur (6) et la bobine inductrice (4); une unité de commande de courant, dans lequel l'unité de commande de courant commande le courant circulant dans la bobine inductrice (4) et le courant circulant dans le moteur de démarreur (3) en utilisant le dispositif de commande (9), et dans lequel l'unité de commande de courant change une spécification de commande pour le dispositif de commande (9) avant et après la fermeture du point de contact de moteur (6); et un pignon, dans lequel le pignon est poussé vers l'extérieur tout en étant interverrouillé avec le mouvement du plongeur (5) et est mis en prise avec la couronne dentée d'un moteur, pour démarrer le moteur en transmettant une force de rotation du moteur du démarreur (3) à partir du
pignon vers la couronne dentée.
2. Démarreur de moteur (1) selon la revendicatlon 1, dans lequel: l'unité de commande de courant limite le courant circulant dans la bobine inductrice (4) à une valeur prédéterminée en utilisant le dispositif de commande (9) pour réduire une vitesse de déplacement du plongeur (5) après le lancement de la mise sous tension de la bobine inductrice (4); et dès que le dispositif de détection de point de contact détecte l'état fermé du point de contact de moteur (6), la commande de courant est libérée pour la bobine inductrice (4), et un courant circulant dans le moteur de démarreur 3 est progressivement augmenté en utilisant le dispositif de commande (9) pour empêcher qu'un à-coup de courant ctrcule
dans le moteur de démarreur (3).
3. Démarreur de moteur (1) selon la revendication 2, dans lequel: l'unité de commande de courant réalise une commande par modulation de durée d'impulsion pour une tension de sortie de batterie (11) en activant et désactivant le dispositif de commande (9); et l'unité de commande de courant commute l'une quelconque parmi une commande de courant pour la bobine inductrice (4) et une commande de courant pour le moteur de démarreur (3) en changeant la spécification de la commande PWM.
4. Démarreur de moteur (1) selon la revendication 2, dans lequel l'unité de commande de courant détermine le moment de lancement de commande de courant en utilisant une
tension de batterie (11).
5. Démarreur de moteur (1) selon la revendication 3, dans lequel l'unité de commande de courant détermine le cadencement de démarrage de commande de courant en
utilisant une tension de batterie (11).
6. Procédé de commande du démarrage d'un moteur comprenant les étapes consistant à: fermer un point de contact de moteur (6) en attaquant un plongeur (5) d'un commutateur électromagnétique (2) en utilisant une force électromagnétique générée par une bobine inductrice (4); détecter un état fermé du point de contact de moteur (6) en utilisant un dispositif de détection de point de contact; prévoir un dispositif de commande (9) entre une batterie (11), une bobine inductrice (4), et le point de contact de moteur (6);; commander, avec une unité de commande de courant, un courant circulant dans la bobine inductrice (4) et un courant circulant dans un moteur de démarreur (3); démarrer le moteur en attaquant un pignon interverrouillé avec le plongeur, le pignon engrenant la couronne dentée de moteur; et changer une spécification de commande pour le dispositif de commande (9), en utilisant l'unité de commande de courant, avant et après la fermeture du point
de contact de moteur (6).
7. Procédé de commande de démarrage d'un moteur selon la revendication 6, comprenant de plus l'étape consistant a: limiter le courant circulant dans la bobine inductrice (4) à une valeur prédéterminée pour réduire une vitesse du plongeur (5) après la mise sous tension de la bobine
inductrice (4).
8. Procédé de commande de démarrage d'un moteur selon la revendication 7, comprenant de plus les étapes consistant à: détecter un état fermé du point de contact de moteur (6); libérer la commande de courant de la bobine inductrice (4); et augmenter progressivement le courant circulant dans le moteur du démarreur (3) en utilisant le dispositif de commande (9) pour empêcher une impulsion du courant
circulant dans le moteur de démarreur (3).
9. Procédé de commande de démarrage d'un moteur selon la revendication 8, comprenant de plus les étapes consistant à: réaliser une commande par modulation de durce d'impulsion pour une tension délivrée en sortie à partir de la batterie (11) en activant et désactivant le dispositif de commande (9); et commuter la commande de courant pour la bobine inductrice (4) en changeant une spécification de la
commande par modulation de durée d'impulsion.
10. Procédé de commande de démarrage d'un moteur selon la revendication 7, comprenant de plus l'étape consistant à: déterminer le moment de lancement de la commande de
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