L'invention a pour objet un dispositif d'arrêt et de remise en marche automatique du moteur d'un véhicule automobile lors d'un arrêt momentané du véhicule.
L'augmentation croissante du nombre de véhicules circulant en Suisse, en particulier dans les grandes villes, soulève un problème, dont la solution devient de plus en plus urgente. On sait que les gaz d'échappement des moteurs à combustion interne, en particulier des moteurs à combustion Otto, contiennent des produits toxiques, notamment du monoxyde de carbone (CO), des oxydes d'azote (NO)x et des hydrocarbures (HC) et du plomb. Ces produits sont dangereux pour l'homme et différentes mesures ont déjà été prises par le gouvernement pour tenter de les réduire. D'autres mesures plus efficaces sont en ce moment à l'étude, mais plusieurs années s'écouleront probablement avant qu'une législation efficace entre en vigueur.
Une étude du problème a montré qu'une plus grande discipline de l'automobiliste permettrait de limiter l'accumulation des produits toxiques en particulier dans les villes. Si l'on examine par exemple un carrefour important d'une grande ville, on constate qu'un grand nombre de voitures sont immobilisées, souvent pendant plusieurs minutes, le moteur tournant au ralenti. On sait que pour la plupart des voitures, le ralenti est le régime défavorable et que l'on produit à ce régime entre 2 et 6% de monoxyde de carbone. Il serait donc bénéfique que l'on puisse arrêter le moteur de chaque véhicule à tout moment où ce dernier est arrêté.
Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif permettant d'arrêter automatiquement et de remettre en marche le moteur d'un véhicule par une manoeuvre simple, lorsque celui-ci est momentanément arrêté, par exemple à un feu rouge.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens agencés pour comparer la vitesse de rotation d'une pièce du véhicule en liaison avec le moteur avec une vitesse de rotation prédéterminée et pour interrompre la marche du moteur après un laps de temps prédéterminé à partir du moment où la vitesse de rotation de la pièce devient plus petite que la vitesse de rotation prédéterminée, et des moyens pour remettre le moteur en marche en actionnant un contacteur, ces moyens de remise en marche étant agencés pour commander la remise en marche après avoir constaté que la marche du moteur a bien été interrompue.
Dans un mode d'exécution préféré, les moyens pour comparer la vitesse de rotation du moteur avec une vitesse de rotation prédéterminée comprennent un capteur agencé pour livrer une impulsion à chaque tour d'une pièce de rotation du véhicule à un comparateur relié à un oscillateur de référence commandant un relais d'allumage par l'intermédiaire d'un circuit temporisateur pour interrompre le circuit d'allumage après un laps de temps prédéterminé choisi à l'aide du circuit temporisateur dès que la pièce de rotation du véhicule tourne à une fréquence inférieure à celle de l'oscillateur de référence.
Le contacteur peut être commandé par la pédale des gaz ou par la pédale de frein du véhicule.
Un mode d'exécution ainsi qu'une variante du dispositif selon l'invention sont représentés à titre d'exemple dans le dessin annexé, dans lequel:
La fig. 1 représente le schéma bloc d'un dispositif destiné à être monté sur une automobile munie d'un embrayage et d'une boîte à vitesse manuelle, et
la fig. 2 représente une variante du dispositif de la fig. 1 adaptée à une automobile munie d'une boîte à vitesse automatique.
Dans le schéma de la fig. 1 le rupteur 1 est relié d'une part au bobinage primaire 2 d'une bobine d'allumage 3 et d'autre part à un circuit de mise en forme 4 destiné à transformer les impulsions pointues provenant des vis platinées du rupteur 1 en impulsions de forme carrée, qui sont transmises à un comparateur 5 relié lui-même à un oscillateur de référence 6 livrant également un train d'impulsions carrées d'une fréquence d'environ 850 périodes par minute. La sortie du comparateur 5 est branchée à une entrée de commande 7 d'un relais d'allumage 8 par l'intermédiaire d'un circuit temporisateur 9 réglé pour maintenir le relais 8 excité tout pendant que le circuit comparateur 5 alimente le circuit temporisateur 9.
L'entrée 10 du circuit principal du relais 8 est connectée au bobinage primaire 2 de la bobine d'allumage 3, dont le bobinage secondaire 11 alimente le distributeur 12 lorsque les contacts de travail du relais 8 sont fermés. Un relais supplémentaire 13 peut être branché en parallèle avec le relais 8 et sera intercalé par exemple dans le circuit d'alimentation des phares du véhicule. Il sera ainsi possible d'éviter une trop grande sollicitation de la batterie lorsque le moteur du véhicule est souvent arrêté lors d'un trajet de nuit.
La sortie du circuit de mise en forme 4 reliés au comparateur 5 présente une déviation allant vers un deuxième comparateur 14 branché à un oscillateur de référence 15 livrant des impulsions d'une fréquence de 500 cycles par minute. Le deuxième comparateur livrera un signal de commande à un relais de démarreur 16 qui sera mis en fonctionnement par un contacteur 17 relié à la pédale des gaz du véhicule de manière à être enclenché lorsque le conducteur applique une légère pression sur la pédale des gaz. Ce contacteur 17 commande également le changement d'état du relais d'allumage 8.
Le dispositif qui vient d'être décrit fonctionne comme suit:
Supposons que le véhicule muni du dispositif de la fig. 1 circule normalement. Le rupteur 1 livre des impulsions d'une part au bobinage primaire 2 de la bobine 3 et d'autre part au circuit de mise en forme 4 qui transmet ces impulsions, après les avoir mis sous forme carrée, au comparateur 5. Le comparateur 5 les compare à celles provenant de l'oscillateur 6 et les transmet au temporisateur 9 pour autant que la fréquence de ces impulsions soit supérieure à celle de l'oscillateur de référence 6, donc supérieure à une fréquence de 850 impulsions par minute comme mentionné plus haut. Le temporisateur 9 est réglé de manière à maintenir les contacts de travail du relais d'allumage 8 fermés lorsque le temporisateur 9 reçoit au moins une impulsion toutes les 5 à 15 secondes.
Comme le moteur tourne normalement, la fréquence des impulsions arrivant au comparateur est bien au-dessus de 850 périodes par minute et le temporisateur 9 réglé pour une période de 5 à 15 secondes maintient les contacts de travail du relais 8 fermés. Les impulsions livrées par le bobinage secondaire 11 de la bobine 3 parviennent donc au distributeur 12 et le moteur tourne normalement. Les contacts de travail du relais 13 qui est branché en parallèle avec le relais d'allumage 8 sont également fermés et l'alimentation des phares est assurée si ces derniers sont allumés. Supposons maintenant que le véhicule arrive à un feu rouge. Le régime du moteur descend jusqu'au ralenti, c'est-à-dire au-dessous de 850 tours par minute.
Le comparateur 5 cesse d'alimenter le temporisateur 9 et au bout de la période allant de 5 à 15 secondes suivant le réglage du temporisateur 9, les contacts de travail du relais d'allumage s'ouvrent et les impulsions livrées par le rupteur 1 n'arrivent plus dans le bobinage primaire 2 de la bobine 3. Le distributeur 12 n'est plus alimenté et le moteur s'arrête. Les contacts de travail du relais 13 qui est en parallèle avec le relais d'allumage 8 s'ouvrent également et l'alimentation des phares est coupée. Il est évident que l'on prendra soin de n'intercaler le relais 13 que dans le circuit des grands phares et des codes et non dans le circuit des feux de position. Ainsi, lorsque le moteur s'arrête et que les phares sont enclenchés, seuls les grands phares ou les codes seront éteints. Les feux de position signalant la présence du véhicule resteront ainsi allumés.
Supposons maintenant que le feu de signalisation passe au vert et que le conducteur du véhicule désire remettre son véhicule en marche. Il lui suffira de presser légèrement la pédale des gaz, ce qui fermera le contacteur 17. La fermeture de ce contacteur fera d'une part basculer le relais d'allumage 8 et refermera les contacts de travail de ce relais et d'autre part commandera le relais du démarreur 16. Pour que ce relais 16 actionne le démarreur et mette ainsi le moteur en marche, une dernière commande est nécessaire. Cette commande est donnée par le comparateur 14 qui n'enclenchera le relais 16 que si la fréquence des impulsions provenant du circuit de mise en forme est inférieure à la fréquence de comparaison livrée par l'oscillateur 15.
Cette fréquence de l'oscillateur a été choisie à 500 périodes par minute, donc au-dessous du ralenti le plus bas qui peut tenir un moteur dans des conditions normales de fonctionnement. Le relais du démarreur 16 ne sera donc enclenché que si le moteur est arrêté. On évite ainsi d'enclencher le démarreur lorsque le moteur tourne. Il est évident que dès que le moteur est mis en marche, sa vitesse de rotation dépasse presque instantanément 500 tours par minute, vitesse de rotation qui correspond avec la fréquence livrée par l'oscillateur 15 et qui est comparée dans le comparateur 14.
Dès que la vitesse de rotation dépasse ces 500 tours par minute, le comparateur désenclenche immédiatement le relais du démarreur.
Dès que le moteur tourne, le conducteur réduit les gaz, engage sa vitesse et peut démarrer.
On remarque immédiatement les avantages et la simplicité du dispositif qui vient d'être décrit. Lorsqu'un véhicule doit s'arrêter pour une raison quelconque, le moteur s'arrêtera automatiquement au bout d'une période allant de 5 à 15 secondes à partir du moment où le moteur tourne au ralenti.
Cette période de 5 à 15 secondes peut être réglée à l'aide du temporisateur 9. Elle a été choisie entre les deux limites mentionnées ci-dessus parce que ces limites semblent raisonnables mais il est évident qu'elle peut être allongée ou raccourcie pour des buts particuliers.
Dès que le conducteur du véhicule veut repartir, il lui suffit de presser légèrement la pédale des gaz et le moteur se remet en marche. Finalement, si le conducteur ne veut pas arrêter son moteur parce qu'il voit qu'il pourra repartir immédiatement, il lui suffira de donner un léger coup d'accélérateur pour que le moteur remonte au-dessus de 850 tours par minute. Il évitera ainsi une remise en marche inutile.
L'utilisateur du dispositif pourra donc éviter toute marche inutile du moteur lorsque son véhicule est stoppé, et ceci sans aucune manipulation, mis à part le coup d'accélérateur pour la remise en marche. Toute production inutile de gaz d'échappement et par conséquent de produits toxiques sera ainsi évitée.
Il est à préciser que les valeurs de fréquence choisies pour régler les deux oscillateurs 6 et 15 qui livrent respectivement des oscillations d'une fréquence de 850 et 500 périodes par minute, correspondent à des valeurs situées légèrement audessus et au-dessous du ralenti d'un moteur à quatre cylindres.
Il est évident que dans le cas d'un moteur à 6 ou 8 cylindres, ces valeurs devront être diminuées.
La variante de la fig. 2 est réalisée pour un véhicule muni d'une boîte automatique sans pédale d'embrayage. Dans cette variante, les vis platinées d'un rupteur 20 alimentent comme dans le mode d'exécution de la fig. 1, d'une part le bobinage primaire 21 de la bobine d'allumage 22 et d'autre part un circuit de mise en forme 23, qui est relié à un comparateur 24 de même type que celui du mode d'exécution de la fig. 1. Ce comparateur 24 compare la fréquence livrée par le circuit de mise en forme avec celle d'un oscillateur de référence 25, qui livre une fréquence située au-dessous de celle du ralenti d'un moteur, par exemple 500 cycles par minute, et ne transmet des signaux de commande à un relais de démarreur 26 que si la fréquence livrée par le circuit de mise en forme est au-dessous de la fréquence de l'oscillateur de référence.
Comme dans le dispositif de la fig. 1, le circuit de mise en forme 23, le comparateur 24 et l'oscillateur de référence sont présents pour éviter que le démarreur soit mis en marche lorsque le moteur tourne.
Comme dans le dispositif de la fig. 1, le bobinage secondaire 27 de la bobine 22 est relié au distributeur non représenté et un relais d'allumage 28 est branché dans le circuit primaire de la bobine 22, ce relais étant commandé comme dans le dispositif de la fig. 1 par un circuit temporisateur 29, lui-même relié à un circuit de mise en forme 30. Le circuit de mise en forme 30 ne peut ici pas être alimenté directement par les vis platinées du rupteur 20, car comme le véhicule est muni d'une boîte à vitesse automatique, le véhicule peut être en marche alors que le moteur est au ralenti. Pour cette raison, le circuit de mise en forme est relié à un capteur 31 détectant la rotation d'une pièce de transmission du véhicule, par exemple la rotation de l'axe des roues, d'une pièce du cardan ou du câble du compteur kilométrique.
Le capteur 31 détecte donc si le véhicule est en mouvement ou à l'arrêt. Il peut être un détecteur magnétique ou électro-optique et être agencé pour produire une impulsion chaque fois que la pièce mobile choisie du véhicule effectue une rotation complète. Le capteur 31 peut se présenter sous la forme d'une cellule photo-électrique devant laquelle passe un alésage pratiqué dans une pièce de rotation du véhicule. Chaque passage de l'alésage produira donc une impulsion dans la cellule, impulsion qui sera transmise au circuit de mise en forme.
Comme dans le dispositif de la fig. 1, un contacteur 32 actionné par la pédale de frein du véhicule commande la remise en marche du moteur en faisant basculer le relais 28 et en actionnant le démarreur.
Mis à part le fonctionnement du capteur 31, le dispositif de la fig. 2 fonctionne exactement comme celui de la fig. 1. Les oscillateurs, le circuit de mise en forme, les comparateurs, le temporisateur, etc. sont les mêmes éléments dans le mode d'exécution et dans la variante et leur fonctionnement est identique.
Il est évident que les deux dispositifs qui viennent d'être décrits peuvent être montés sans autre sur des véhicules à allumage électronique et même sur des diesels. Dans le cas d'un allumage électronique, les impulsions qui sont prises à la sortie du rupteur dans un allumage conventionnel seront livrées par le circuit alimentant la bobine. Dans le cas du moteur diesel, les impulsions livrées par le rupteur dans un allumage conventionnel seront prises à l'aide d'un capteur semblable au capteur 31 décrit en regard de la fig. 2, ce capteur étant cependant placé devant une pièce en rotation du moteur. Les adaptations ne présentent aucun problème pour l'homme du métier et ne seront par conséquent pas décrites en détail.