FR2608215A1 - Dispositif de gestion de consommation pour moteur a essence et diesel - Google Patents

Dispositif de gestion de consommation pour moteur a essence et diesel Download PDF

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Abstract

DISPOSITIF DE GESTION DE CONSOMMATION DE CARBURANT ADAPTABLE SUR TOUT VEHICULE A MOTEUR ESSENCE ET DIESEL. L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF PERMETTANT D'ECONOMISER A COUP SUR LE CARBURANT ESSENCE ET DIESEL, DE SERVIR D'ALARME-ANTIVOL ET D'INDIQUER AU CONDUCTEUR TOUT DEPASSEMENT DE VITESSE (REGLABLE). IL EST CONSTITUE D'UN BOITIER ELECTRONIQUE DE COMMANDE 1 A MICRO-PROCESSEUR, GERANT LES TEMPS D'EXCITATION DE L'ALTERNATEUR 5 ET DE L'ALIMENTATION EN CARBURANT DANS TOUTES LES CONFIGURATIONS D'UTILISATION TRANSMISES AU DISPOSITIF PAR DEUX CAPTEURS ET UN COMPARATEUR DE TENSION INTEGRE DANS LE BOITIER ELECTRONIQUE. L'ALIMENTATION EN CARBURANT EST COUPEE A LA DECELERATION ET REACTIVEE A L'ACCELERATION ET AU RALENTI; DE MEME L'EXCITATION DE L'ALTERNATEUR 5 SERA COUPEE A L'ACCELERATION (SI LA BATTERIE A UNE TENSION AUX BORNES SUPERIEURE A 11 V, ET LES FEUX DE SIGNALISATION SONT ETEINTS) ET RETABLIE A LA DECELERATION ET AU RALENTI. L'ALARME-ANTIVOL EST CONNECTEE MANUELLEMENT A L'ARRET DU VEHICULE PAR L'INTERMEDIAIRE DE L'INTERRUPTEUR 13. UNE ALARME SONORE OU VISUELLE INDIQUE AU CONDUCTEUR TOUT DEPASSEMENT DE VITESSE PROGRAMMEE PAR SES SOINS.

Description

La présente invention concerne un dispositif permettant de réduire la consommation de carburant sur tout véhicule à moteur thermique.
L'économie de carburant pour tout véhicule en bon état de marche et doté de réglages corrects entraine obligatoirement une adaptation du conducteur à la conduite dite "économique"; d'autant plus difficile si ses connaissances en mecanique automobile sont faibles
En effet, lors des décélérations d'un véhicule à moteur essence ou diésel, une perte importante de carburant s' opère par le circuit de ralenti. Ce gaspillage est trés sensible en circulation urbaine et en montagne, étant donné que feux tricolores, irrégularités du trafic et du relief représentent au bas mot 33Z du temps. is il n'est pas négligable non plus sur route relativement plane ou l'utilisation du frein moteur représente environ 15 du temps.
De plus, sur les véhicules actuels la batterie est chargée en permanence même lorsque celle-ci est à pleine charge, entrainant une dépense énergétique inutile de la part de l'alternateur.
Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients.
Il comporte en effet un boitier électronique de commande qui analyse les conditions nécessaires, délivrées par un micro-interrupteur, un capteur maqnétique et un comparateur de tension, pour commander l'électrovanne de carburant ( ou le relais de pompe d'alimentation ) et le relais de coupure de l'excitation de l'alternateur.
Le dispositif de gestion de consommation agit donc sur deux paramètres simultanément :
1- Coupure de l'admission de carburant aux décélérations.
Une electrovanne accouplée au gicleur de ralenti est désactivée, interdisant l'arrivée de carburant dans le moteur
Sur l'injection essence, un relais coupe la pompe d'alimentation.
L'électrovanne se ferme sur le circuit d'alimention diésel.
2- Econnomie de l'énergie consommée par la charge inutile de la batterie par coupure de-l'excitation de l'alternateur en dehors des périodes de sollicitations déterminées par quatre conditions:
A/ accélération décélération ralenti.3/ tension délivrée par la batterie
C/ déplacement du véhicule.DZ utilisation des feux de signalisation.
Ces quatres conditions sont analysées par lè boitier électronique de commande qui autorise ou non la charge de la batterie
Deux voyants montés sur le tableau de bord permettent de visualiser les temps où le dispositif de gestion est actif.
En plus de l'élimination des consommations inutiles de carburant, le dipositif permet d'augmenter la durée de vie de la batterie, utilisée dans ce cas comme réserve tampon, du fait connu de la charge et décharge répétées de celle-ci.
Il est aussi la cause d'une diminution importante des imbrûlés et de la non production d'oxyde de carbone, de l'élimination des phénomènes d'auto-allumage, d'une augmentation du couple résistant à la décélération, d'une augmentation de la durée de vie des silencieux d'échappement du fait de l'élimination des pétarades fatales pour celui-ci, de la non consommation d'huile du fait du non brûlage de celle-ci aux décélérations donc récupération par les segments racleurs et retour au carter, de l'économie des plaquettes de frein en raison de l'usage recommandé du frein moteur,enfin de l'augmentation de la durée de vie de l'alternateur du fait de son utilisation intermittente.
Dès l'arrêt du moteur, le dispositif de gestion en carburant selon l'invention se transforme en antivol-alarme par l'intermédiaire des interrupteurs de feuillure de portes ,capot et malle:
- En alarme, par consommation de courant et pour tout dèplacene rt du véhicule constaté par le capteur de transmission, analysés par le boiter électronique qui commutera l'avertisseur Cou sirène).
- En antivol, pour toute consommation de courant et pour tout déplacement du véhicule analysé par le boitier électronique entrainant l'impossibilité de la mise en route du moteur par la non alimentation de l'allumage et par la coupure de l'arrivée de carburant sur moteur diésel et injection essence.
Le dispositif selon l'invention peut être utilisé comme indicateur de dépassement de vitesse, ceci grace au capteur monté sur la transmission qui signale au boitier électronique tout dépassement de la vitesse préréglée. Une alarme sonore ou visuelle est alors perçue par le conducteur.
Des précisions apparaitront dans la description des schémas suivants, d'un dispositif de gestion de consommation et d'antivol-alarme pour moteur essence et diésel donné à titre d'exemple,non exhaustif,au regard des annexes sur lequel :
La fig 1 représente un schéma de montage du dispositif selon
l'invention sur un moteur à carburateur.
La coupure d'alimentation en carburant décidée par le boitier électronique de commande (1) est donc effective en décélération par l'intermé- diaire de l'électrovanne (2),et rétablie à partir d'une vitesse minimum propre à chaque véhicule pour qu'il ne cale ni ne broute,ou durant les temps ou la pédale d'accélérateur (3) est sollicitée, laissant le microinterrupteur (4) en position de repos
La coupure de l'excitation de l'alternateur (5), est effective durant les temps où la pédale d'accélérateur (3) est appuyée et l'arbre de transmission (6) tourne devant le capteur de proximité (7)
L'excitation est rétablie, pendant les temps de décélération, de l'arrêt du véhicule, de l'utilisation des feux de signalisation (8) et a chaque démarrage du moteur ( dans ce cas une temporisation de 5mn est prévue).
Tout véhicule à moteur essence ou diésel peut se voir doter du même dispositif selon l'invention
Selon une forme de réalisation, les informations sont délivrées par un capteur de proximité (7) monté sur la transmission (6) qui inlliqÜe au boitier (1), selon l'invention, le mouvement ou l'arrêt du véhiculez
Un micro-interrupteur (4) installé sur une articulation de la commande d'accélérateur (3) informe le boitier (1) selon l'invention de l'accélération (pédale enfoncée) ou de la décélération du véhicule (pédale complètement relachée)
Les deux informations combinées auront pour effet de renseigner le boitier électronique (1) selon l'invention de l'état de ralenti du véhicule à l'arrêt,ainsi que de l'état de " depassement de vitesse" et d"'alarme", alimentant ainsi l'indicateur (10) ou la sirène (11) lorsque le contact (13) est fermé. Un comparateur de tension intégré dans le boitier (1) selon l'invention informera en permanence ce dernier de la tension délivrée par la batterie (9) et de la demande en énergie du véhicule (éclairage).
La fig 2 représente un schéma électronique selon l'invention.
Pour répondre de façon rapide et évolutive au cahier des charges défini précédemment, le microprocesseur (1) remplit toutes les fonctions r-euise-D avec une grande ranîdité . Son horloge programme , obtenue grâce à un quartz de 9 Mhz ,lui permet d'effectuer la scrutation de tous les capteurs, ainsi que la commande des organes de sortie de telle sorte que le système soit transparent pour l'utilisateur et surtout pour le moteur, du fait de sa réponse en temps réel
Le déplacement du véhicule est analysé par un capteur magnétique(7), placé sur une des transmission ou le cable de compteur.A chaque rotation, il génère une impulsion électrique, mise en forme par le transitor inverseur (T1) puis envoyé au microprocesseur (î) qui traite l'information suivant deux procédures
4 marche du véhicule : le microprocesseur vérifie la vitesse.
4 arrêt du véhicule: le microprocesseur vérifie le mouvement (alarme).
La résistance (R3) sert de charge au capteur magnétique (7).
Le capteur d'accélérateur est constitué simplement d'un micro-interrupteur (4) placé sur la tringlerie . Le signal qui en résulte est directement traité par le microprocesseur. La résistance (Ril) et le condensateur (C8) constituent un filtre pour éviter les parasites
Dès la commutation des feux de signalisation, le signal est prélevé sur la commande (12) du véhicule, puis mis en forme par le transistor (T2) qui assure également la compatibilité de tension + 12(ou 24va, +5v.
Il est à noter, que d'autres entrées sont prévues par exemple pour le dégivrage ou la climatisation. (R9) et (C9) forment un filtre antiparasites. (D3) et (D4) forment une fontion logique "OU".
Le controle du niveau de charge de la batterie est assuré par un comparateur de tension LM 311 qui, à partir d'une référence donnée par une zener de 3,1v (bzx 3,1v), scrute en permanence la tension aux bornes de la batterie (9) au travers de (R4)et(R5). Cette fonction est utilisée aussi bien en marche normale qu'en mode alarme. Dans ce dernier mode, et pour améliorer la sensibilité du capteur, le condensateur (C1) en parallèle sur (R4), facilite l'acheminement des transitoires vers le comparateur. (R6) permet d'alimenter la zener bzx 3,1v avec un courant de 2,3 mA et le condensateur (C6) permet d'augmenter la stabilité de la tension de référence.Le LX 311 étant un collecteur ouvert en sortie, la résistance de (R7) lui sert de charge et, couplée avec (C11), constituent un filtre antiparasite
La mise en route et l'arrèt de l'alarme sont donnés par 1' interrupteur (13). L'information qui en est issue, filtrée par (R12) et (C10), est directement envoyée au microprocesseur. Il est évident que le montage est alimenté en permanence.
La mise en route de l'éconnomiseur se fait lorsque le contact est mis. En effet la tension batterie est envoyée sur les étages de sorties et en même temps sur la résistance Cl25) qui alimente le transistor (T9) le saturant. On a alors un niveau bas (0v) sur (P13), qui signale ainsi au microprocesseur que l'économiseur doit etre mis en fonction.
Le programme déclenche alors une temporisation de 5mn, pendant laquelle (SA) et (SE) sont actifs. Ce temps correspond à la charge de la batterie au démarrage et à la mise en température du moteur. Ensuite, l'économiseur est opérationnel. Le programme, qui régit le montage, suit les critères du cahier des charges (voir fig 3 : table de vérité du programme me).
Tout les capteurs ainsi que le microprocesseur sont alimentés en +5v
Cette tension est obtenue grace à un régulateur intégré 78L05, capable de fournir un courant de 1A avec un radiateur. La diode zener (D1) permet de protéger le montage des inversions de polarités. La résistance (R') et le condensateur (C2) constituent un filtre permettant de supprimer les transitoires du +12(ou24v); les condensateurs (C3) et (C4? filtrent le +5v. Les étages de sorties sont alimentés directement a partir de la tension batterie (clé de contact (6)).
Description des commandes de sorties
Comme on peut le voir sur le schéma, fig 2, tous les étages de sorties utilisent la même structure électrique. La description d'une seule d'entre elles convient pour les autres. L'exemple est pris sur la sortie
SE (commande électrovanne ).
En fonction des informations données par les capteurs, la sortie (P20) (broche (21) du microprocesseur) peut avoir deux états: niveau bas (0v) ou niveau haut (5v)
Si (P20) est à 0v, le transistor (T3) est bloqué, entrainant un courant collecteur nul. Donc le transistor (T4) se bloque et la sortie (SE) n'est pas alimentée .Si (P20) est a +5v, le tansistor (T3) est saturé, entrainant donc un courant collecteur équivalent au courant base de (T4) qui se sature; (SE) passe à la tension d'utilisation, alimentant ainsi l'électrovanne. La diode (D5) permet de protéger le transistor (T4) contre les surintensités issues du courant de coupure de l'électrovanne.
La diode électroluminescente (DL1) permet de visualiser l'état de (SE).
Il est nécessaire de monter (T4) sur un radiateur afin d'éviter une usure du composant. (C13) et (C14) permettent un démarage certain de l'ocsilateur 9Xh, lors de la mise sous tension. (R8) et (C12) assure l'initialisation du microprocesseur à la mise sous tension du moteur.
La diode (D2) permet de décharger (C12) lorsque l'alimentation est coupée; cela permet une initialisation correcte du microprocesseur en mode alarme.
Par mesure de sécurité:
- Si le montage présente des avaries, l'intrrupteur (SC) permet de supprimer les commandes issues du montage, à lexception de l'alarme.
- Si l'alarme est activée lorsque le véhicule roule, celle-ci n'est pas validée, car elle couperait l'alimentation-en carburant ainsi que le contact.
L' alarme est mise en fonction par l'interrupteur (13). A partir de ce moment, le conducteur à lmn pour sorir du véhicule. A la fin de cette temporisation, l'alarme est opérationnelle. La table de vérité suivante donne les conditions de fonctionnement.
clé consommation capteur commande commande
contact courant rotation alarme alternateur électrovanne
0 0 0 0 0 0
0 0 1 i 0 0
0 0 1 1 0 0
0 1 0 1 0 0
0 1 0 1 0 0
0 1 i 1 0 0
0 1 1 1 0 0
1 0 0 1 0 0
i 0 0 1 0 0
1 0 1 1 0 0
1 0 1 1 0 0
1 1 0 1 0 0
1 i 0 i 0 0
1 1 1 1 0 0
"0" correspond ~ pas de contact
~ pas de consommation de courant
~ pas de rotation des roues
~ pas d'alarme
~ pas de commande alternateur et électrovanne
"1" correspond à la fonction inverse de "0"
Pour différencier les type d'alarmes (directe ou retardée), le programme distingue deux cas
- Si le capteur de consommation de courant est actif, l'alarme ne sera validée que 8s après la détection, permettant ainsi au propriétaire de désactiver l'alarme.
- Si tout autre capteur est actif, l'alarme sera alors immédiate.
La durée du temps d'alarme est de 1 mn, suivie de 10s d'arrêt; cela de façon répétitive jusqu'a suppression du défaut par l'intrrupteur (13).
De façon à augmenter les pécautions, les capteurs d'ouverture de capot et de coffre sont connectés sur le micro-interrupteur de la pédale d'accélérateur, corne le montre le schéma suivant:
Figure img00070001

Claims (9)

REVENDICATIONS
1- Dispositif de gestion de consommation de carburant adaptable sur tout véhicule à moteur essence ou diésel caractérisé en ce qu'il comporte un boitier électronique de commande (1)Si microprocesseur qui coupe ou non l'excitation de l'alternateur (5) et l'alimentation en carburant par l'intermédiaire de l'electrovanne (2).
2- Dispositif selon la revendication 1- caractérisé en ce qu'un micro-interrupteur (4) monté sur une articulation de l'accélérateur (3) donne des informations de "travail" ou de "repos" de la pédale.
3- Dispositif selon la revendication 1- caractérisé en ce que le capteur de rotation (7) indiquant le mouvement ou l'arrêt du véhicule est monté sur une des transmissions (6) du véhicule.
4- dispositif selon la revendication 1- caracterisé en ce que le capteur de rotation (7) peut être monté sur le cable de compteur.
5- Dipositif selon la revendication 1- caracterisé en ce que le boitier électronique de commande(1) comporte un comparateur électronique de tension qui réactive l'excitation de l'alternateur (5) si la tension aux bornes de la batterie (9) est inférieure à liv
6- Dispositif selon la revendication 1- caractérisé en ce que le fait de connecter les feux de signalisations (8) réactive l'excitation de l'alternateur (5).
7- Dispositif selon la revendication 1- et 6- caractérisé en ce que d'autres entrées sont prévues par exemple pour le dégivrage de la lunette arrière ou pour la climatisation, grands consommateurs d'énergie.
8- Dispositif selon la revendication (1) caracterisé en ce que l'interrupteur (13) basculé après l'arrêt du moteur transforme le boitier électronique de gestion de consommation en alarme-antivol par l'intermédiaire du même capteur magnétique (7)( mouvement du véhicule) et du méme comparateur de tension (consommation de courant par ouverture d'une porte, du coffre ou du capot moteur),actionnant l'avertisseur sonore et interdisant l'arrivée de carburant et l'allumage.
9- Dispositif selon la revendication 1- caractérisé en ce qu'un mini-avertisseur sonore ou visuel, indique au conducteur,s'il le désire, tout dépassement de vitesse programmée par ses soins.
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