Brevet FR2518839A1 — publié le 19830624

" Installation d'alimentation en courant électrique pour véhicules automobiles t'. La présente invention concerne une installation d'alimentation en courant électrique du réseau de bord d'un véhicule automobile entraîné par un moteur à combustion interne avec vitesse de rotation fortement variable, installation comprenant une gEnératrice entratnée par le moteur à combustion et fournissant'le courant de charge pour une batterie de démarreur. Le rapport entre la vitesse de rotation maximale et la vitesse de rotation de marche à vide des moteurs a combustion interne de véhicules auto- mobiles est supérieur à 5/1 et peut atteindre jus qu2à environ 15/1. En raison de cette grande diffe- rence entre vitesse de rotation maximale et vitesse de rotation à vide, le montage avec des agrégats entratnds directement par le moteur à combustion est défavorable. On connatt, par conséquent, des dispositifs destinés à être connectés entre le moteur et l'agrégat entraîné et qui servent à réduire la vitesse de rotation de l'agrégat. On connait déjà des mécanismes variables par échelons ou en continu, dans lesquels, comme grandeur de commande pour la modification du rapport de transmission, est introduite la vitesse de rotation du moteur, la commutation du rapport de transmission étant assurée,par exemple à l'aide d'un contacteur mécanique-à force centrifuge. De telles installations à commande mecanique présentent l'inconvénient d'une hystérisis relativement grande, qui a pour conséquence que, lors d'une vitesse de rotation croissante, il se produit un point de déconnexion pour le mécanisme qui est différent du point lors d'une vitesse de rotation décroissante. Cela peut se révéler comme un inconvénient treks important, notamment lorsque la vitesse du véhicule automobile se situe au voisinage de l'un ou l'autre des deux points de commutation. ta présente invention a pour but de réa liser une installation de commande, d'efficacité satisfaisante, qui soit de constitution simple et présente une hystérésis réduite. Dans ce but, l'installation selon l'invention est caractérisée par une installation de commande servant à la commutation du mécanisme, qui agit en dépendance de la vitesse de rotation du moteur à combustion et/ou de l'état de charge de la batterie. Dans le cas de moteurs à combustion interne fonctionnant à compression de mélange et allumage extérieur, il est possible de prélever, d'une manière simple, sur le dispositif d'allumage, un signal électrique synchrone de la vitesse de rotation. Pour la commutation du mécanisme en dépendance de lté- tat de charge de la batterie, différentes solutions exposées dans la suite peuvent être prévues confor dément à l'invention. L'invention est expliquée ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation, représenté en schéma à la figure 1, d'une installation d'alimentation en courant pour un véhicule automobile. Les figures 2 à 7 montrent divers détails de cette installation. L'installation représentée eomprend un moteur à combustion 1, un mecanisme 2 qui peut être commandé d'après la vitesse de rotation et également d'après l'état de charge, une generatrice 3, un ensemble électronique de commande 4 qui detecte l'état de charge de la batterie et affecte l'ordre de commande au mécanisme par sa sortie X, la batterie du véhicule 5, le moteur de démarreur 6f-l'installation d'allumage 7, des organes consommateurs 8 qui peuvent être connectés pendant la marche d'un véhicule, des organes consommateurs 9 qui peuvent entre connectés même à l'arret du véhicule, une lampe de contrale 10, un interrupteur d'allumage 11, une résistance 12 nécessaire pour constater l'état de charge de la batterie avec un contacteur de vérification 13. Le fonctionnement de l'installation conforme à l'invention est expliqué par la figure 6. Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté, il est. prévu un mécanisme de connexion 2 avec deux étages de transmission, qui présente, par exemple, un rapport de transmission 1/1,8 dans un premier étage, et un rapport de transmission 1/3 dans un second étage. La figure 6 montre l'allure de variation de ltétat de charge de la batterie du véhicule 5 en fonction du temps de marche t0 Pour la représentation de la figure 6, il est admis que, à l'instant t = o la batterie est sensiblement pleinement chargée. La génératrice 3 est entratnéeS en dépen-dance de la vitesse de rotation du moteur 1, avec le rapport de transmission 1/1,8, à allure lente, jusqu'à ce que, au cours de la marche, soit atteint un état de charge déterminé de par exemple 60 o/o'. A partir de cet état de charge minimal, le mécanisme dlentratnement est commandé de telle manière que, dans le cas de faibles vitesses de rotation, soit atteint lé rapport de transmission 1/3,0, et, dans le cas de vitesses de rotation élevées, soit atteint le rapport de transmission 1/1,8. On obtient ainsi que, à partir de llins- tant t, l'état de charge ne décroisse pas davantage suivant la courbe B, mais oscille avec une valeur-comprise entre 80 % et 50 %, à un niveau médian, suivant la courbe C. Dans le cas dans lequel' le véhicule passe du trafic urbain au déplacement' sur routeS l'etat de charge varie suivant la'courbe A et le méca- nisme de connexion 2 peut alors être maintenu en permanence avec le rapport de transmission le plus faible 1/1,8. Ce mode de fonctionnement, conforme à l'invention, procure l'avantage que, au total, est assuré un meilleur degré d'efficacité et, en consé- quence, une consommation d'énergie plus faible de l'ensemble de l'ins,tallati,on d'alimentation de courant. La figure 7 représente un plan détaillé des connexions des fonctions de commande indiquées aux figure 2 et 3. R E V EN D I C A T I O N S 10) Installation d'alimentation de courant électrique pour le réseau de bord d'un véhicule automobile à vitesse de rotation fortement varaible, avec une génératrice, entraînée par le moteur, délivrant le courant de charge pour une batterie, avec uii mécanisme, incorporé entre le moteur et la gene- ratrice, et pourvu d1-au moins deux étages de transmission, installation caractérisée par une installation de commande pour la commutation de transmission du mécanisme, qui fonctionne en dépendance de la vitesse de rotation du moteur et/ou de état de charge de la batterie. 20) Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que des signaux électriques analogiques de la vitesse de rotation et/ou de l'état de charge de la batterie sont traités dans un transistor de commande. 30) Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que, pour état de charge de la batterie (5) situé entre 50 et 60 oh de sa capacité, se produit une commutation du mécanisme (2) d'un étage de transmission sur l'autre 4 ) Installation suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le mécanisme (2) présente un premier étage de connexion avec un rapport de transmission d'environ 1/1,5 à 2, notamment 1/1,8, et un second étage de connexion avec un rapport de transmission d'environ 1/2,5 à 3,5, notamment 1/3 pour vitesse accrue.