Brevet FR2223564A1 — publié le 19741025

La présente invention se rapporte à un dispositif d'arrêt et de lancement pour moteurs à combustion interne de véhicules. Ce dispositif arrête le moteur lorsque le véhicule starrêteS ou très peu de- temps après, et le met en marche lorsque le conducteur effectue les opérations de démarrage. Les périodes de marche au ralenti du moteur constituent, comme on le sait, un facteur important de consommation pour les véhicules à moteur à combustion interne dans les encombrements de circulation, qui sont courants dans les grandes villes et agglomérations. La consommation au ralenti peut représenter, en pratique, jusqu'à 10 ou même 15% de la consommation totale du véhicule, en plus du fait que la marche au ralenti est une cause importante de pollution de l'air. L'importance de la réduction au minimum de la consommation en carburant (dans les pays où le carburant est cher) et de la réduction de la pollution de l'air (dans un monde à ressources limitées et comportant de nombreux centres de population très dense) est évidente pour tous. C'est pourquoi de nombreux dispositifs d'arrêt et de démarrage pour véhicules à moteur à combustion interne ont été imaginés. Beaucoup d'entre eux sont compliqués, coûteux et de fonctionnement défectueux. L'invention vise un dispositif d'arrêt et de démarrage pour moteurs à combustion interne de véhicules, ce dispositif étant simple, peu coûteux et efficace. De façon plus précise, l'invention a pour objet un dispositif d'arrêt et de lancement pour moteurs à combustion interne de véhicules, ce dispositif étant caractérisé par le fait qu'il comprend une chambre qui renferme du fluide sous pression, cette chambre étant destinée à être reliée au moteur ou à la transmission de sorte que, lorsque le véhicule s'arrête, la pression de fluide descend au-dessous d'une valeur de fonctionnement et que, lorsque le véhicule se met à rouler, la pression de fluide remonte vers cette valeur, au moins un interrupteur électrique sensible à la pression communiquant avec cette chambre pour interrompre une ligne principale d'alimentation sous l'effet d'une baisse sensible de cette pression du fluide et pour rétablir cette ligne uniquement lorsqu'elle est soumise à ce fluide sous ladite pression de fonctionnement, un contacteur actionné par la pédale d'embrayage, destiné à rétablir temporairement la ligne principale d'alimentation jusqu'à ce que le déplacement du véhicule permette à la pression de fluide dans ladite chambre de reprendre la valeur de fonctionnement, et un interrupteur actionné par la pédale d'embrayage, cet interrupteur étant destiné à faire fonctionner le démarreur du moteur pour le lancer à nouveau La ligne principale d'aIimentation du moteur peut entre l'alimentation en courant d'allumage de la bobine à induction ou, dans le cas d'un moteur Diesel, l'alimentation en carburant de la ou des pompes d'injection. La chambre destinée à contenir le fluide sous pression est, de préférence, comprise dans une pompe à fluide, par exemple une pompe à engrenages, qui prélève une charge fixe du fluide de la pompe, par exemple le liquide de freinage ou un autre liquide, et qui est commandée par un élément en rotation situé sur la transmission. Un tel élément est avantageusement i'axe du pignon ou roue hélicotdal qui fait tourner le câble de l'indicateur de vitesse. Suivant une variante, l'huile de lubrification en mouvement du moteur peut être prélevée dans l'un des conduits de l'huile du bloccylindres et envoyée dans une chambre appropriée. D'autres objets et avantages de 11 invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif mais nullement limitatif, des formes préférées de réalisation, sur ces dessins - la figure t est un schéma de principe d'un dispositif d'arrêt et de démarrage dont les éléments sont représentés sur les autres figures; - la figure 2 est une coupe longitudinale d'une pompe à engrenage; - la figure 3 est une coupe transversale de la pompe à engrenage de la figure 2, avec des éléments électriques auxiliaires; - la figure 4 est une vue, en élévation latérale,d'un interrupteur ou contacteur d'embrayage associé à la pédale d'embrayage d'un véhicule; - la figure 5 est une coupe longitudinale de l'interrupreur de la figure 4;; -la figure 6 est une coupe longitudinale d'une autre forme de réalisation du contacteur d'embrayage, et d'un cylindre asservi associé, utilisé dans une seconde forme de réalisation du dispositif de l'invention, la pompe à engrenage de Ia figure 2 étant représentée en élévation latérale schématiquement; et - la figure 7 est une coupe longitudinale du cylindre asservi de la figure 6, en un second état de fonctionnement. Un moteur de véhicule automobile comprend un mécanisme de transmission dont les éléments (figures 1 à 5) peuvent être une boite de vitesses 1, équipée de façon connue, par une vis sans fin 2 et une roue 3 à denture hélicoidale, à un dispositif tournant tel qu'un câble 4 du genre indicateur de vitesse, qui par conséquent ne tourne que lorsque le véhicule roule. Une petite pompe 5 à engrenage est reliée à la roue hélicoidale 3 et au câble 4 d'indicateur de vitesse, de sorte que cette pompe 5, ne fonctionne de même que lorsque la voiture roule. La pompe 5 comprend trois chambres à savoir un réservoir à fluide 6, une chambre 7 d'engrenage et une chambre de refoulement 8. La chambre 7 renferme deux pgnons droits 9 et 10, le pignon 9 étant libre, ou fou, et le pignon 10 étant entrainé par l'arbre 11 de la roue hélicoRdale 3. Cette pompe 5 renferme une charge de liquide et comprend un passage d'évacuation 2 qui permet au fluide de s'échapper de la chambre de pression 8 et de revenir au réservoir de fluide 6. La capacité de soutirage du passage 12 peut être réglée -au moyen d'un robinet à pointeau 13, par vissage. La pompe 5 comprend également une dérivation 14, commandée par une soupape de décharge 15 rappelée par ressort, réglée de façon à s'ouvrir lorsque la pression de la chambre 8 dépasse une valeur donnée de fonctionnement. ta chambre 8 comprend deux interrupteurs électriques 16 et 17 actionnés par pression, qui sont tous deux reliés au circuit d'allumage par des conducteurs 18, 18a et 21a par l'intermédiaire d'un contacteur 19 actionné à la main et qui, étant ouvert, débranche le circuit d'allumage classique du véhicule et branche le dispositif dtarret et de démarrage selon l'invention. Lorsque la chambre de refoulement 8, renferme du liquide sous la pression de marche, l'interrupteur 16 est couvert et l'interrupteur 17est fermé, envoyant ainsi du courant d'alimentation dans la bobine d'induction 20 et, par conséquent, dans le distributeur et vers les bougies d'allumage. A ce stade, le moteur de la voiture tourne normalement. Lorsque la pression de fluide dans la chambre 8 tombe au-dessous d'une valeur déterminée, les deux interrupteurs 16 et 17 sont déclenchés, l'interrupteur 17 étant ouvert et l'interrupteur 16 fermé. En conséquence, le courant d'allumage provenant du contacteur d'allumage 19 alimente, par un conducteur 21, un contacteur d'embrayage 22 qui est ouvert normalement (c'est-à-dire lorsque la pédale d'embrage est relevée ou en position de repos). En même temps, du fait que le commutateur 17 est ouvert, l'allumage de la bobine 20 est interrompu et le moteur de la voiture s'arrâte. La durée de diminution de la pression de fluide dans la chambre 8 au-dessous de la valeur déterminée, après que la pompe 5 a cessé d'agir, est réglée par le robinet à pointeau 13 du passage 12 d'évacuation, et on peut régler cette durée à une valeur quelconque dans une vaste gamme allant d'une seconde, ou approximativement une seconde, à plusieurs minutes, suivant le nombre d'arrêts et de redémarrages que le vdhicule aura à subir en raison de l'état du trafic. Une durée convenable, pour des conditions normales de trafic en ville, peut être comprise entre deux et trente secondes. Si l'on adopte une durée de, par exemple, dix secondes par réglage convenable du robinet à pointeau 13, le moteur du véhicule continue de tourner pendant 10 secondes après l'arrêt de la voiture, puis les interrupteurs 16 et 17 fonctionnent et le moteur est arreté. Pour faire redemarrer la voiture, il faut que le conducteur appuie sur la pédale d'embrayage pour sectionner le contacteur 22 de l'em- brayage, voisin de la pédale d'embrayage 23 (figure 4). Le fonctionnement de ce contacteur 22 rétablit le courant d'allumage de la bobine 20, au moyen d'ua conducteur 24 et, en meme temps, branche le contacteur 25 du démarreur au moyen d'un conducteur 26. Le moteur du véhicule est lancé et, lorsqu'il a atteint une vitesse autonome de rotation, ce contacteur 25 est débranché par des moyens qui seront décrits cl-après. Le démarreur est alors dégagé, de façon connue, de la couronne de lancement du moteur et est arrêté, tandis que le moteur du véhicule continue de tourner. L'interrupteur 22 d'embrayage (figures 4 et 5) est logé dans un cylindre fermé 26 monté au-dessous du plancher du véhicule 27, son bouton de déclenchement 28 étant monté sur une tige-poussoir 29, qui fait saillie par un trou du plancher 27 et qui place le bouton 28 au voisinage du dessous de la pédale d'embrayage. Un ressort hélicoïdal 30 rappelle le bouton de déclenchement 28- vers la pédale d'embrayage 23, Un interrupteur 31 du contacteur d'embrayage est composé d'un contact relativement fixe 32 et d'un contact mobile 33, qui coulisse sur la paroi extérieure du cylindre 26 et fait saillie, à l'intérieur, par une fente 34 ménagée dans cette paroi.En appuyant sur la pédale d'embrayage on enfonce le bouton de déclenchement 28 et une plaque 35, située à l'extré- mité de la tige poussoir 29 opposée au bouton de déclenchement 28, fait coulisser le contact 33 pour l'appliquer contre le contact 32. Etant donne que i conducteur 21 est sous tension, le conducteur 24 tallant à la bobine d'induction) se trouve également sous tension, et une bobine électromagnétique 3Ç, branchée en parallèle} maintint les contacts 32 et 33 appliqués l'un contre l'autre5 lorsque I'on relâche la pédale d'embrayage et que la tige poussoir 29 revient à sa position de repos sous i'actlon du ressort 30. Un interrupteur 37 de demarreur est composé de deux contacts 38 et 39 à ressort, le contact 38 étant monté sur la plaque 35 et alimenté électriquement par le conducteur 21. Les contacts 39 et 32 sont tous deux montés sur un piston 40, relié par une tige 41 à une membrane 42, derrière laquelle se trouve un espace fermé 43 qui ne communique qu'avec le collecteur du moteur, par une canalisation 44. En appuyant sur la pédale d'embrayage jusqu'à la limite fixée par une butée d'arrêt 59, on applique l'un contre l'autre les contacts 38 et 39, ce qui déclenche le contacteur (non représenté) de la bobine élec tromagnétique, qui met en marche le démarreur. lorsque le moteur du véhicule a atteint une vitesse de rotation autonome, la diminution de pression dans le collecteur provoque le déplacement de la membrane 42, qui entraine le piston 40 vers la droite, selon la figure 5s et separe les contacts 38 et 39. L'interrupteur 37 du démarreur, étant ainsi ouvert, coupe l'alimentation du démarreur qui est ainsi arrêté.Tant que le moteur du véhicule continue de tourner, la membrane 42 demeure sous tension de sorte que le contact 39 demeure dégagé du contact 38y même si la pédale d'embrayage est aussi enfoncée que permis par la butée d'arrêt 59. Ensuite, on relâche l'embrayage et la voiture démarre. il en résulte une augmentation de pression dans la cha-.nbre 8 de =a pompe, dans laquelle la pression de travail du fluide est atteinte au bout dtun temps qui peut être prévu pour correspondre à un déplacement de, par exemple, un à cent mètres. Cette durée peut être augmentée par le dépîacemcnt lent du véhicule et par des arrêts et démarrages répétés, étant dcnné que le passage 12 laisse s'écouler du fluide continûment de la chambre de pression. On remarquera, par conséquent, que des le début d'arrêt ou de lancement selon l'invention, le dispositif demeure en fonctionnement quelle que soit l'importance du trafic, jusqu'S ce que le véhicule ait parcouru une distance importante sans avoir à s'arrêter, ce qui indiqué la reprise de la circulation. Lorsque la pression de travail du fluide est atteinte dans la chambre 8, les interrupteurs 16 et 17 sensibles à la pression se déclenchent tous deux, pour envoyer le courant d'allumage dans la bobine d'induction 20 par un conducteur 21a (ctest-à-dire le circuit initial) et: en débranchant en même temps le contacteur d'embrayage 22.Dans ce dernier, l'interrupteur de démarreur 37 a déià été ouvert comme indiqué plus haut, arrêtant ainsi le démarreur. L'interrupteur 31 du commutateur d'embrayage est alors ouvert sous le rappel d'un ressort 45, étant donné que la bobine électromagnétique 36 n'est plus actionnée et cesse d'appliquer les contacts 32 et 33 l'un contre l'autre.Le contacteur d'embrayage 22 est sensiblement revenu à son état de repos Le retour complet à cet état de repos bien entendu, n'aura lieu qu'au prochain arrêt du moteur, par suppression de la dépression au collecteur sur la membrane 42 et en permettant au contact 39 de revenir en position de repos Lorsque le moteur est un moteur Diesel, la description ci-dessus s'applique dans tous ses détails, avec toutefois cette différence que au lieu de la bobine à induction 20, on utilise un commutateur a bobine à double effet qui, lorsqu'il est déclenché, ouvre ou, éventuellement, referme un obturateur de la ligne d'alimentation de la ou des pompes d'injection de carburant. Les figures 6 et 7 représentent une autre forme de mise en oeuvre de l'invention. Dans cette forme de réalisation, le contacteur d'embrayage 22 comprend un cylindre hydraulique principal 46 et un piston 47, relié par un tuyau flexible 48 ramifié en une sortie 54 et une entrée 55 fermée par un clapet de retenue, à une extrémité d'un cylindre asservi -49. L'autre extrémité de ce cylindre asservi 49 communique avee la chambre de refoulement de la pompe à engrenage 5 par une canalisation 50 > - et un piston libre 51 sépare ies deux extrémités du cylindre asservi, tout en c-stittt--ant un tiroir par une partie 56 pour l'admission 54. L'interrupteur 17 fonctionnant par pression est connecté au cylindre asservi 49. L'interrupteur 16 actionné par pression -S'. Supprimé dan eette forme de réalisation. L'interrupteur 37 est situé, comme dans la première forme de réalisation, dans le contacteur 22 d'embrayage, et est déclenché par le déplacement d'un second piston libre 52 pour mettre en marche le démarreur. Une butée d'arreC.t 53 limite la course de ce second piston libre 52 et permet à la membrane 42 d'ouvrir l'interrupteur 37 du démarreur comme précédemment, afin de coupler l'alimentation du démarreur. Le déplacement du piston libre 51, rappelé vers le premier interrupteur 31 par un ressort 58 de tige 61 de piston cst assuré par une différence de pression de fluide entre ses deux faces libres. En cours d'utilisation, la pression provenant de la pompe 5 est transmise-à une extrémité du cylindre asservi 49 et fait coulisser le piston 51 vers la droite, selon la figure 7, jusqu'au contact d'une butée d'arrêt 57. En meme temps, le tiroir 56 dégage la sortie 54 de liquide, ce qui fait tomber la pression, et ce liquide revient dans le cylindre principal 46 du contacteur 22 d'embrayage. De la sorte, l'interrupteur 17 actionné par pression est soumis au fluide sous pression provenant de la pompe 5 et, par conséquent, est fermé en branchant la bobine d'induction 20. Lorsque le véhicule s'arrête, la pression tombe dans la chambre 8 de la pompe 5 et, par conséquent, également, dans ltextrémité de gauche du cylindre asservi 49. I1 en résulte l'ouverture de l'interrupteur 17 actionné par pression, ce qui débranche la bobine d'induction 20 (l'interrupteur 38 du démarreur est excité en permanence). Le ressort hélicoidal 58rappelle alors le piston libre 51 sur sa position de repos en l'appliquant contre une butée d'arrêt 60, de sorte que l'interrupteur 17 actionné par pression est dégagé à l'extrémité de droite du cylindre asservi 49, comme représenté sur la figure 6, et reste ouvert à- ce stade. Le fonctionnement du contacteur 22 d'embrayage, provoqué en appuyant sur la pédale d'embrayage, entrain la montée de pression de fluide dans l'extrémité de droite du cylindre asservi 49 et, de la sorte > ferme l'interrupteur 17 actionné par pressionS ce qui branche de nouveau la bobine d'induction 20 suivant le circuit indiqué plus haut. Cette forme de réalisation ne comporte pas de second circuit d'excitation de la bobine. La pression de fluide engendrée par le cylindre principal doit, bien entendu, être au moins égale à la pression de marche du fluide de la pompe de façon à déclencher l'interrupteur 17. En même temps, le tiroir 56 referme la sortie 54 et permet à une nouvelle quantité de fluide provenant du cylindre principal 46 du contacteur d'embrayage de pénétrer seulement par le clapet de retenue à ressort disposé dans l'admission 55. Par suite le contacteur d'embrayage n'est plus en mesure de faite baisser la pression dans l'extrémité de droite du cylindre asservi 49.Seule une montée de pression à son extrémité-de gauche, résultant du fait que le véhicule commence à rouler et à faire fonctionner la pompe 5, peut repousser le piston libre 51-vers la droite, le tiroir 56 dégageant alors l'ouverture de sortie 54, ce qui fait revenir le fluide dans ie cylindre-principal 4a=1)è cfait; ltinterrupteur 17 actionné par pression, est remis en communication avec l'extrémité de gauche du cylindre asservi 49 où le fluide de la, pompe, ayant atteint la pression de marche, le maintient fermé et la bobine d'induction 20 branché. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, non repos~ sentée, la pompe 5 est supprimée et remplacée par une simple chambre de pression munie d'interrupteurs 16 et 17 sensibles à la pression. On alimente cette chambre avec lsshuile sous pression du moteur, en la reliant à l'un des conduits du bloc-cylindres. La pression de fluide dans la chambre de pression est alors fonction de la vitesse du moteur, et cette forme de réalisation ne présente pas l'avantage des autres formes décrites, en ce sens que le déplacement du véhicule n'a pas d'effet direct sur l'entraine- ment du contacteur. R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif d'arrêt et de lancement pour moteurs à combustion interne de véhicule, ce dispositif étant caractérisé par le fait qu'il comprend une chambre qui renferme du fluide sous pression, cette chambre étant destinée à etre reliée au moteur ou à la transmission de sorte que, lorsque le véhicule s'arrête, la pression de fluide descend au-dessous d'une valeur de fonctionnement, et que, lorsque le véhicule se met à rouler, la pression de fluide remonte vers cette valeur, au moins un interrupteur électrique sensible à la pression communiquant avec cette chambre pour interrompre une ligne principale d'alimentation sous l'effet d'une baisse sensible de cette pression du fluide et à rétablir cette ligne uniquement lorsqu'elle est soumise à ce fluide sous ladite pression de fonctionnement, un contacteur actionné par la pédale d'embrayage, destiné à rétablir temporairement la ligne principale d'alimentation jusqu'à ce que le déplacement du véhicule permette à la pression de fluide dans ladite chambre de reprendre la valeur de fonctionnement et un interrupteur actionné par la pédale -d'embrayage, cet interrupteur étant destiné à faire fonctionner le démarreur du moteur pour le lancer à nouveau. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ligne principale d'alimentation du moteur est le courant d'allumage qui alimente la bobine d'induction. 3. Dispositif selon la revendication 1, appliqué à nu'moteur Diesel, caractérisé en ce que la ligne principale d'alimentation du moteur est la conduite d'alimentation en carburant de la pompe d'injection. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé n ce que la chambre qui contient le fluide sous pression est la chambre de pression d'une pompe entratnée par la transmission du véhicule. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en Ce que la pompe est une pompe à engrenage. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la pompe est entraînée par la roue ou pignon dent d'entrainement du câble de l'indicateur de vitesse. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la pompe comporte un passage réglable de détente de la pression de la chambre servant à assurer la baisse voulue de pression du fluide au moment où le véhicule s'arrête. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ce passage est muni d'un robinet de réglage qui permet de faire varier l'évacuation par ce passage et de le fixer à une valeur prédé- terminée. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que la pompe est munie d'une dérivation hors de la chambre de pression cette dérivation comportant une soupape qui est ouverte par augmentation de la pression de fonctionnement du fluide. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que l'intervalle de temps pendant lequel la pression de fluide s'élève jusqu'à la valeur de fonctionnement est défini par le débit de la pompe et par la contenance de sa chambre de pression. 11.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les détecteurs de deux des interrupteurs électriques sensibles à la pression sont logés dans la chambre, l'un de ces détecteurs étant ouvert pour la pression de fonctionnement du fluide et fermé pour les pressions plus basses tandis que l'autre interrupteur présente des caractéristiques inverses, et par le fait que le c3blage de ces interrupteurs est tel que,d'une part, ih reçoivent et envoient un courant électrique qu! maintient sous tension la ligne principale d'alimentation du moteur tant que la pression de fonctionnement du fluide est entretenue et, d'autre part, ils coupent le courant provenant de cette ligne principale et la renvoient dans les interrupteurs actionnéspar la pédale d'embrayage, quand la pression de fluide descend au-dessous de cette valeur de fonctiorn 12. Dispositif selon llune des revendications 1 à 11, carac térisé en ce que le contacteur actionné par la pédale d'embrayage comporte un interrupteur coulissant rappelé par un ressort vers sa position d'ouverture et qiie l'on ferme en appuyant sur la pédale d'embrayage pour rétablir la ligne principale d'alimentation du moteur et brancher une bobine servant à maintenir les interrupteurs en position de fermeture tant que lecourant leur parvient par l'interrupteur électrique sensible à la pression. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'interrupteur sensible h la pression est agencé pour communiquer avec ladite chambre sous l'effet du déplacement dans un cylindre hydraulique, d'un piston libre actionné par la différence entre les pressions hydrauliques auxquelles sont soumises ses deux faces, la pression agissant sur l'une de ses deux faces étant fournie par ladite chambre, tandis que la pression qui agit sur l'autre face est fournie par un cylindre hydraulique principal, contenu dans le contacteur actionné par la pédale d'embrayage et mis sous pression par ce contacteur. 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que ce piston libre actionne un tiroir qui empêche le fluide dereveardanslecyliKre principal tant la pression du fluide dans ladite chambre demeure inférieure à la valeur de fonctionnement. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend une membrane soumise à la pression au collecteur du moteur et ouvrant le contacteur de lancement du moteur actionné par la pédale d'embrayage au moment du redémarrage du moteur, ce qui a pour effet de débrancher le démarreur.