Brevet FR2525038A1 — publié le 19831014

La présente invention concerne un perfectionnement dans un générateur monté et entrainé par un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile pour appliquer une alimentation électrique à divers composants ou dispositifs du véhicule. Le générateur conventionnel de-ce type est construit comme montré schématiquement en figure 1, dans lequel le chiffre 1 désigne un moteur à combustion interne du véhicule et le chiffre 2 une poulie fixée à l'arbrevilebrequin du moteur non montré. Le chiffre 5 désigne un générateur ayant une poulie 3 fixée à l'extrémité de son arbre et entraînée par une courroie 4 placée autour de a poulie de l'arble-vilebrequin 2 et la poulie 3. Le chiffre 6 désigne un régulateur de tension pour contrôler ou régler la tension à une valeur constante prédéterminée par le contrôle du courant circulant à travers un enroulement de champ, non montré, du générateur 5. Le chiffre 7 désigne une charge reliée électriquement au générateur 5. Dans le dispositif traditiounel ci-dessus, lorsque le moteur 1 est mis en rotation, le générateur 5 est entrainé en rotation à un rapport de mise en vitesse pré rdtesuind psr la courroie de transm ssior 4 de sorte ru'une tension prédéterminée est produite et appliquée à la charge 7. Pour un courant d'excitation constant, la tension de borne du générateur 5 est augmentée avec l'augmentation dans sa vitesse de rotation. Ainsi, le courant d'excitation est contrôlé par le régulateur de tension 6 pour maintenir la tension de borne à une valeur constante. La figure 2 montre la caractéristique de sortie du générateur 5 En supposant que la tension de borne soit constante au courant d'excitation total , le courant de sortie est augmenté initialement par l'augmentation de la vitesse de rotation du moteur 1, comme indiqué par une courbe caractéristique A. Lorsque la vitesse de rotation du moteur 1 est en plus augmentée, le taux d'augmentation du courant de sortie est diminué. Lorsque la vitesse de rotation est en excès d'une valeur de seuil, le courant de sortie devient sensiblement constant indépendamment de l'augmentation dans la vitesse du moteur.En général, le rapport de diamètre de la poulie 2 de l'arbre-vilebrequin et de la poulie latérale 3 du générateur est établi approximativement à 2/1, et le courant de sortie maximum I est atteint à la vitesse de rotation NI du moteur 1 pendant la vitesse de croisière, alors que le courant de sortie il plus faible que le courant maximum de sortie est produit à la vitesse de rotation faible Nl du moteur I près du point d'absence de charge ou du point mort. Ainsi, dans le dispositif traditionnel, quand la charge 7 est en excès de la sortie du générateur 5 près du point d'absence de ch-arge du moteur 1, la puissance emmagasinée dans la batterie est utilisée afin de suppléer à ce défaut. Dans l'éventualité d'une décharge en excès de la batterie, sa capacité de décharge peut être épuisée ou consommée en un temps très court. Le résultat est que le démarreur du moteur n'est pas actionné ou mis en marche à cause du manque de puissance dans la batterie rendant ainsi impossible le démarrage du moteur 1.De plus, en cas d'une charge électrique faible rencontrée pendant la vitesse de croisière ou la vitesse élevée du moteur, le taux ou rapport de pertesmécaniquesou dites dans le fer qui ne sont pas directement utiles pour la génération de puissance par le générateur peut être augmenté provoquant ainsi une consommation inutile de la puissance du moteur. De plus, le bruit du générateur peut devenir objectivement grand pendant le fonctionnement en vitesse élevée du véhicule. La présente invention a pour objet de prévoir un générateur utilisé avec un véhicule automobile dans lequel la sortie de générateur est augmentée pendant le fonctionnement à vitesse faible pour relever la charge de la batterie et la rotation est restreinte pendant le fonctionnement à vitesse élevée pour réduire le bruit et la perte de puissance. Selon la présente invention, le rapport en diamètre des poulies est augmenté pour l'entrainement du générateur et un accouplement à vitesse variable est prévu entre le générateur et la poulie et est réglé comme une fonction de l'augmentation de la sortie du générateur pour augmenter la vitesse du générateur et appliquer la puissance à la charge tout en maintenant constante la tension de borne ou de sortie. La sortie de générateur est augmentée pendant le fonctionnement à faible vitesse pour réduire la perte sous le fonctionnement à faible charge et réduire le bruit pendant le fonctionnement à vitesse élevée. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaltront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lequel - la figure 1 est une vue schématique montrant le générateur traditionnel pour véhicules automobiles, - la figure 2 est une représentation graphique montrant les courbes caractéristiques vitesse du moteurcourant de sortie pour le générateur conventionnel selon l'invention, et - la figure 3 est une vue schématique montrant le générateur pour véhicules automobiles selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Les éléments de la figure 3 identiques à ceux de la figure 1 portent les mêmes références. Cette figure 3 montre un générateur pour un véhicule automobile selon un mode de réalisation préféré de la présente invention. Le rapport en diamètre des poulies c'est-à-dire le rapport du diamètre de la poulie 12 de l'arbre de vilebrequin du moteur 1 à celui de la poulie 13 fixée au générateur 15 est choisi approximativement à 3/1 ou à 4/1 ou de 3/1 à 4/1, ce qui est une valeur plus grande que celle utilisée dans le dispositif traditionnel. De ce fait, la vitesse de rotation du générateur 15 peut être augmentée de façon importante. La référence 14 désigne une courroie de transmission agissant comme moyen de transmission entre la poulie 12 et la poulie 13 du générateur. La référence 16 désigne un accouplement vitesse variable prévu entre la poulie lcrale 13 dugénératarepl'extrémité de l'arbre du générateur 15 et représenté comme accouplement électromagnétique ou embrayage magnétique bien connu dans l'art antérieur.La référence 17 désigne un contrôleur à la sortie du générateur 15 et fonctionnant pour contrôler le courant d'excitation à l'accouplement 16 et pour réguler la vitesse de rotation du générateur 15. Le dispositif du mode de réalisation ci-dessus décrit fonctionne comme suit. Le rapport en diamètre entre la poulie 12 et la poulie 13 est choisi pour être plus élevé que celui utilisé dans le dispositif traditionnel pour permettre une vitesse de rotation élevée du générateur 15. Ce rapport en diamètre est choisi de manière que le courant de sortie In proche du courant de sortie maximum du générateur 15 soit obtenu à une vitesse de rotation Nl du moteur 1 près du point d'absence de charge, c'est-à-dire à une vitesse de rotation fable du moteur, comme indiqué par la courbe caractéristique B montrée en figure 2. En d'autres termes, la vitesse de rotation du moteur correspondant au courant de sortie maximum est abaissée à N2 à partir de la valeur précédente N1. L'enroulement d'excitation du générateur 15 est excité totalement à toutes périodes ou temps pour développer la sortie maximum. Lorsque le moteur 1 est mis en rotation, le générateur 15 est entrarné en rotation à un rapport de mise en vitesse prédéterminé par la courroie 14 et l'accouplement de vitesse variable 16 pour appliquer le courant à la charge 7. En cas de fluctuations dans le charge 7, le taux ou rapport de transmission de couple de l'accouplement de vitesse variable 16 est contrôlé sous les instructionsdu contrôisr 17 pour ajuster la vitesse de rotation du générateur 15 et maintenir la tension de borne constante. De ce fait, la vitesse de rotation du générateur 15 est contrôlée indépendamment de la valeur de la sortie du générateur.Ainsi, lorsque la vitesse du moteur est augmentée au-delà de la vitesse N2 correspondant au courant de sortie maximum I, la vitesse de rotation du générateur 15 n'est pas augmentée. Bien que le générateur 15 permette l'utilisation de l'enroulement de champ pour son excitation, il peut être excité par un aimant permanent. il est apparent de ce qui précède que la vitesse de rotation du générateur est augmentée par le rapport augmenté en diamètre des poulies comme défini ci-dessus pour augmenter la capacité de sortie du générateur pendant le fonctionnement à faible vitesse du moteur, et que le générateur est entratné à partir de la poulie latérale du générateur à travers l'accouplement à vitesse variable qui à son tour est contrôlé par le contrôleur comme une fonction de la charge pour maintenir la tension de borne constante. De cette manière, la sortie du générateur peut être augmentée de façon importante ou énergique pendant le fonctionnement à faible vitesse du moteur, rendant ainsi non nécessaire le recours à une batterie de stockage en retour tout en réduisant la perte sous des conditions de charge électrique faible et le bruit pendant le fonctionnement à vitesse élevée. REVENDICATIONS 1.- Dispositif générateur de puissance ou d'énergie à utiliser avec un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur à combustion interne (1) développant une force rotative d'entratnement; un générateur (15) produisant une tension prédéterminée au moyen de ladite force; un moyen de transmission de puissance (12, 13: 14) adapté pour transmettre la rotation du moteur au générateur et ayant un rapport de transmission pour permettre à l'énergie proche de l'énergie maximum d'être produite par ledit générateur pendant le fonctionnement à faible vitesse du moteur; un accouplement à vitesse variable (16) relié entre l'extrémité latérale du générateur dudit moyen de transmission et l'extrémité de l'arbre dudit générateur, et un contrôleur (17) pour contrôler le rapport de transmission dudit générateur indépendamment de la sortie du générateur pour ajuster la vitesse de rotation du générateur pour maintenir la tension de sortie constante du générateur. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de transmission précité comprend une poulie (12) montée sur l'arbre-vilebrequin du moteur et une poulie (13)latérale au générateur entraînée par la poulie (12) à travers une courroie de transmission (14), et en ce que l'accouplement à vitesse variable précité est prévu entre la poulie (13) du générateur et une extrémité de l'arbre du générateur. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rapport du diamètre de la poulie (12) de l'arbre-vilebrequin au diamètre de la poulie (13) du générateur est de 3/1 ou 4/1. 4.- Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce que l'accouplement à vitesse variable précité est un accouplement magnétique.