Brevet FR2698754A1 — publié le 19940603

La présente invention concerne un dispositif pour le dégivrage et/ou le désembuage, notamment d'un pare- brise électrique de véhicule automobile. Les circuits électriques d'un véhicule sont habituellement alimentés par une batterie d'accumulateurs chargée par un alternateur dont le courant d'excitation est régulé par un régulateur. Il est avantageux de subdiviser en fait les circuits électriques du véhicule en un circuit principal et des circuits auxiliaires Le circuit principal comprend des circuits d'allumage, de charge de batterie, de chauffage, de ventilation et d'éclairage alimentés sous une tension réseau nominale voisine de 14 volts et un circuit auxiliaire comportant un réseau de chauffage électrique rapide destiné à assurer le dégivrage et/ou le désembuage de la lunette arrière et du pare-brise. Pour créer une surtension propre à assurer les fonctions précitées, on utilise deux alternateurs liés à des moyens de commutation appropriés, de manière à ce que le premier soit utilisé pour l'alimentation du circuit principal sous une tension réseau nominale et que le second, lorsqu'une opération de dégivrage est commandée, alimente le circuit auxiliaire sous une tension réseau élevée. Une telle configuration donne globalement satisfaction et assure en cas de besoin un dégivrage rapide en particulier du pare-brise. Avant, ou au début de l'opération de dégivrage, le pare-brise est plus ou moins totalement recouvert de givre et donc empêche le conducteur d'avoir une visibilité correcte. On s'est aperçu que, dans ces conditions, le conducteur avait tendance, parallèlement à la mise en route du dégivrage, à déclencher les moyens d'essuyage. Ces moyens d'essuyage sont constitués d'au moins un balai d'essuie-glace équipé d'une lame en caoutchouc prenant appui sur la surface à essuyer, et, dans les conditions atmosphériques précitées, lesdites lames sont le plus souvent collées sur le pare-brise et offrent, de ce fait, un couple résistant très élevé au système d'entraînement moteur-tringlerie des moyens d'essuyage. Malgré toutes les précautions prises, le couple résistant est tel qu'il peut entraîner une destruction électrique du moteur ou une déformation importante de la tringlerie avec pour conséquence une mise hors service des moyens d'essuyage et un endommagement de la lame d'essuyage. La présente invention élimine ces inconvénients et propose à cet effet un dispositif pour le dégivrage et/ou le désembuage notamment d'un pare-brise électrique de véhicule automobile comprenant une batterie reliée à un premier alternateur, des moyens d'alimentation du pare-brise électrique, une logique de commande recevant un signal image de la température extérieure du véhicule et déclenchant au début d'une opération de dégivrage un premier moyen de temporisation définissant un premier intervalle de temps, dont la valeur est fonction du signal pour déterminer la durée globale de l'opération de dégivrage, des moyens de commande de l'essuyage, caractérisé en ce qu'un second moyen de temporisation est adapté à définir un second intervalle de temps, dont la valeur est une fraction du premier intervalle de temps et en ce que ledit second moyen de temporisation est adapté à provoquer l'inhibition des moyens de commande de l'essuyage. Selon d'autres caractéristiques de l'invention la logique de commande est agencée de manière à ce que le second moyen de temporisation soit apte à émettre un premier signal retardé destiné au déclenchement automatique des moyens de commande de l'essuyage et à ce que le premier moyen de temporisation soit apte à émettre un second signal retardé destiné d'une part à l'arrêt automatique desdits moyens de commande de l'essuyage et d'autre part au déclenchement de l'opération de désembuage la logique de commande comporte des moyens de comparaison, entre la température extérieure et une température de seuil prédéterminée, aptes à interdire l'opération de dégivrage si la température extérieure est supérieure à la température de seuil les moyens d'alimentation du pare-brise électrique comporte un second alternateur associé à un régulateur et des moyens de commutation adaptés à mettre en liaison directe le second alternateur avec le pare- brise électrique lors d'une opération de dégivrage et/ou de désembuage la logique de commande comporte des moyens de comparaison, entre la vitesse réelle du premier alternateur et une vitesse minimum prédéterminée, aptes à interdire l'opération de dégivrage si la vitesse réelle est inférieure à la vitesse minimum le véhicule comportant un calculateur du contrôle moteur destiné à la régulation du régime moteur, la logique de commande est agencée de manière à émettre vers ledit calculateur un signal lorsque la vitesse réelle est inférieure à la vitesse minimum, ledit signal provoquant une augmentation de la vitesse réelle des premier et second alternateurs, de manière à n'autoriser le déclenchement de l'opération de dégivrage que si ladite vitesse réelle est égale ou supérieure à ladite vitesse minimum la logique de commande comprend des moyens de régulation aptes, lors d'une opération de dégivrage, a provoquer une augmentation de puissance du second alternateur, ladite augmentation comportant des paliers successifs. La présente invention sera mieux comprise avec la description qui va suivre en regard des dessins annexés dans lesquels la figure 1 est un schéma bloc du dispositif selon l'invention; la figure 2 est un diagramme temporel illustrant les différentes phases de fonctionnement du dispositif; la figure 3 est un organigramme illustrant un exemple de cycle opératoire de fonctionnement du dispositif. Sur la figure 1, on a représenté une batterie BAT, dont le pôle négatif est relié à la masse et dont le pôle positif est relié à la borne Bi+ d'un premier alternateur AL Tl destiné à alimenter un circuit principal sous une tension réseau nominale voisine de 14 volts régulée de manière classique par un régulateur associé REGI. L'ensemble alternateur ALTî, REG 1 met à disposition d'un bloc logique de commande LOGCOM un signal Si Vl représentatif de la vitesse de rotation dudit alternateur ALTI. Un circuit auxiliaire, pour l'alimentation sous tension réseau élevée d'un pare-brise PBE équipé d'une résistance électrique, est constitué d'un second alternateur ALT 2 avec son régulateur associé REG 2, le second alternateur ALT 2 étant lié mécaniquement au premier alternateur ALTî. La borne B 2 + de l'alternateur ALT 2 est reliée au pare-brise PBE via des moyens de commutation COM qui sont mis en oeuvre par un signal Si COM du bloc logique de commande LOGCOM dans des conditions qui seront explicitées plus avant. Le second alternateur ALT 2, son régulateur associé REG 2, et les moyens de commutation COM constituent les moyens d'alimentation du pare-brise électrique PBE. Dans l'exemple représenté, le conducteur du véhicule, pour déclencher une opération de dégivrage, appuie sur un bouton de dégivrage B Pdegi situé sur le tableau de bord et relié électriquement à la logique de commande LOGCOM Au bouton de dégivrage B Pdegi est associé une lampe témoin Ldegi indiquant au conducteur que l'opération de dégivrage est en cours. Une opération de désembuage peut être commandée directement par le conducteur grâce à un bouton de désembuage BP desem auquel il est associé une lampe témoin Ldesem indiquant que l'opération de désembuage est en cours. La logique de commande LOGCOM est reliée également à une résistance R du type CTN, c'est-à-dire une résistance dont la valeur ohmique varie proportionnellement à la température, c'est-à-dire que la logique de commande LOGCOM reçoit un signal Si TEMP, image de la température extérieure TEMP au véhicule. La logique de commande LOGCOM est apte d'une part de mettre à disposition d'un calculateur du contrôle moteur COMOT destiné à la régulation du régime moteur un signal Si MOT, d'autre part de mettre à la disposition de moyens de commande de l'essuyage ESS un signal Si ESS pour des raisons et dans des conditions qui seront explicitées plus avant. Enfin la logique de commande LOGCOM émet un signal Si Reg 2 vers le régulateur REG 2 du second alternateur ALT 2. Sur le diagramme temporel de la figure 2, on a représenté en a) l'état du signal émis par le bouton de dégivrage B Pdegi en b) l'état du signal émis par le bouton de désembuage B Pdesem en c) et d) l'état des signaux émis par la logique de commande LOGCOM vers les lampes de dégivrage Ldegi et de désembuage Ldesem en e) le signal Si ESS émis par la logique de commande LOGCOM vers le système de commande d'essuyage ESS en f) le signal Si Reg 2 émis par la logique de commande LOGCOM vers le régulateur REG 2 du second alternateur ALT 2 en g) le signal Si TEMP émis par la résistance R représentatif de la température extérieure du véhicule. La valeur Ts correspond à une valeur de seuil de la température extérieure au-dessus de laquelle un dégivrage ne doit pas être déclenché en h) le signal Si Vl représentatif de la vitesse du premier alternateur ALT 1, Vmin étant une valeur de vitesse minimum au-dessous de laquelle l'alternateur ALT 2 ne peut fournir la puissance nécessaire au circuit auxiliaire sans risque de calage du moteur thermique du véhicule en j) le signal Si MOT émis par la logique de commande LOGCOM vers le calculateur contrôle moteur COMOT. Le dispositif de la figure 1 peut fonctionner selon un cycle opératoire représenté par l'organigramme de la figure 3. A l'instant tl du diagramme temporel de la figure 2, le conducteur déclenche une opération de dégivrage par action sur le bouton de dégivrage B Pdegi, comme indiqué en 100 sur la figure 3, et qui se traduit par l'envoi d'une impulsion positive à la logique de commande LOGCOM. Comme indiqué en 101 et g), la logique de commande LOGCOM comporte des moyens de comparaison entre la valeur de la température extérieure TEMP: signal Si TEMP et la valeur d'une température de seuil Ts, par exemple + 50 C. Si, comme en tl, Si TEMP est inférieur à Ts, on autorise l'étape suivante indiquée en 102 et h) o la logique de commande LOGCOM comporte des moyens de comparaison entre la vitesse réelle du premier alternateur AL Ti: signal Si Vi et une vitesse minimum Vmin prédéterminée: par exemple 2800 tr/mn. Si, comme en tl, Si Vl est supérieur à Vmin, les conditions initiales sont remplies pour démarrer l'opération de dégivrage. Autrement dit, la logique de commande LOGCOM est agencée de manière à n'autoriser le début de l'opération de dégivrage qu'aux conditions suivantes: température extérieure TEMP supérieure à la température de seuil Ts vitesse réelle de l'alternateur ALT 1, et donc de l'alternateur ALT 2, supérieure à la vitesse minimum Vmin. Comme figuré en 104 et c), la logique de commande déclenche l'allumage de la lampe de dégivrage Ldegi et par le signal Si COM (figure 1) commande les moyens de commutation COM de manière à ce que l'alternateur ALT 2 puisse alimenter en direct le pare-brise électrique PBE. Comme figuré en 105 et f), la logique de ommande LOGCOM comprend des moyens de régulation Si Reg 2 qui agissent sur le régulateur associé REG 2 du second alternateur ALT 2 de manière à ce que la tension et donc la puissance fournie au pare-brise électrique PBE augmente progressivement. Par exemple, le second alternateur ALT 2, avant l'opération de dégivrage qui fonctionnait sous une tension stabilisée de l'ordre de 14 volts, va délivrer une tension voisine de 55 volts avec une puissance de 1500 W. De manière préférentielle, l'augmentation en puissance du second alternateur ALT 2 s'effectue par paliers Pa successifs, au nombre de quatre dans l'exemple représenté. Simultanément aux opérations figurées en 104 et , la logique de commande LOGCOM va déclencher le départ de deux moyens de temporisation Tl et T 2. Le premier moyen de temporisation Tl définit un intervalle de temps Tdeg = F(Si TEMP) dont la valeur est fonction de la température extérieure TEMP pour déterminer la durée globale de l'opération de dégivrage. Cet intervalle de temps sera bien entendu d'autant plus grand, que la température extérieure est basse. Le second moyen de temporisation T 2 est adaptée à définir un second intervalle de temps TESS dont la valeur est une fraction du premier intervalle de temps Tdeg. Comme figuré en 108, la logique de commande LOGCOM vérifie si l'intervalle de temps TESS n'est pas écoulé Si tel est le cas, comme figuré en 109 et e), la logique de commande LOGCOM émet un signal Si ESS destiné à mettre en oeuvre les moyens de commande d'essuyage ESS sans que le conducteur du véhicule n'ait à intervenir et remet à zéro la temporisation TESS, ce qui correspond au temps t 2 du diagramme temporel de la figure 2. Bien entendu, pendant toute la durée du second intervalle de temps TESS, la mise en oeuvre des moyens de commande d'essuyage est inhibée, c'est-àdire que le conducteur du véhicule ne peut les mettre en route par les moyens habituels mis à sa disposition. Autrement dit, le second moyen de temporisation T 2 est adapté à provoquer l'inhibition des moyens de commande de l'essuyage ESS. Comme figuré en 110, la logique de commande LOGCOM vérifie si l'intervalle de temps Tdeg n'est pas écoulé Si tel est le cas, le temps t 3 du diagramme temporel de la figure 2 est atteint et comme figuré en 111,112 et 113, la logique de commande par un signal retardé Si Des commande les opérations suivantes: extinction en c) de la lampe de dégivrage Ldegi remise à zéro en e) du signal Si ESS c'est-à- dire que l'on permet au conducteur de commander manuellement les moyens d'essuyage ESS allumage en d) de la lampe de désembuage Ldesem remise à zéro de la temporisation Tdeg envoi au régulateur REG 2 d'un signal Si REG 2 tel qu'il va faire décroître la tension, et donc la puissance, fournie par le second alternateur ALT 2 Ainsi, la tension de l'alternateur ALT 2 va décroître d'une valeur de 55 volts pour l'opération de dégivrage vers une valeur voisine de 24 volts pour une puissance de 400 watts. De préférence, comme indiqué en f) sur le diagramme temporel, cette décroissance s'effectuera par paliers successifs Pa, trois dans l'exemple représenté. Autrement dit, la logique de commande LOGCOM est agencée de manière à ce que la seconde temporisation T 2 soit apte à émettre un premier signal retardé Si ESS destiné au déclenchement automatique des moyens de commande de l'essuyage ESS et à ce que la première temporisation TI soit apte à émettre un second signal retardé Si DES, destiné d'une part à l'arrêt automatique desdits moyens de commande d'essuyage et d'autre part au déclenchement de l'opération de désembuage. L'opération de désembuage est maintenue tant que le conducteur n'actionne pas le bouton de désembuage B Pdesem comme figuré en 114 ce qui correspond au temps t 4 du diagramme de la figure 2. A cet instant, et comme figuré en 115 et 116, la logique de commande LOGCOM éteint la lampe de désembuage Ldesem et envoie un signal Si COM qui remet dans les conditions initiales les moyens de commutation COM, c'est-à-dire que le second alternateur ALT 2 ne débite plus vers le pare-brise électrique PBE. Les moyens de régulation émettent un signal Si Reg 2 approprié ramenant la tension fournie par le second alternateur ALT 2 à une valeur voisine de 14 volts. On se reporte maintenant au temps t 5 du diagramme temporel o a été représenté une première condition particulière du fonctionnement de l'ensemble du dispositif. En effet, au temps t 5 on voit en g) que la valeur de la température extérieure TEMP = Si TEMP est supérieure à la valeur de la température de seuil Ts Toute action sur le bouton de dégivrage B Pdegi est inhibé par les moyens de comparaison figurés en 101 de la logique de commande LOGCOM: l'opération de dégivrage ne peut être déclenchée. Autrement dit, les moyens de comparaison 101 sont aptes à interdire l'opération de dégivrage si la température extérieure TEMP est supérieure à la température de seuil Ts. Par contre, dans ces conditions, le conducteur pourra déclencher manuellement une opération de désembuage par action sur le bouton B Pdesem. On se reporte maintenant au temps t 6 du diagramme temporel o a été représenté une deuxième condition particulière du fonctionnement de l'ensemble du dispositif. En effet, au temps t 6 on voit en h) que la vitesse réelle Si Vl du premier alternateur ALT 1 est inférieur à la valeur de la vitesse minimum Vmin prédéterminée. Dans ces conditions, si l'on déclenche une opération de dégivrage, le second alternateur ALT 2 doit fournir rapidement une puissance importante, il en résulte un brusque accroissement du couple résistant sur le moteur thermique du véhicule automobile, accroissement de couple qui peut entraîner jsqufà un calage dudit moteur thermique. Le dispositif est agencé de telle sorte qu'il remédie à cet inconvénient. Comme figuré en 102,103 et j), la logique de commande LOGCOM comporte des moyens de comparaison 102 il entre la vitesse réelle Si Vl de l'alternateur AL Ti et donc de l'alternateur ALT 2 aptes à interdire l'opération de dégivrage si la vitesse réelle Si Vi est inférieure à la vitesse minimum Vmin. Dans ces conditions la logique de commande LOGCOM est agencée de manière à émettre vers le calculateur du contrôle moteur COMOT un signal Si MOT pour provoquer une augmentation de la vitesse réelle Si Vl de l'alternateur et n'autoriser le déclenchement de l'opération de dégivrage que si ladite vitesse réelle Si Vl est égale ou supérieure à ladite vitesse minimum (Vmin). Lorsque la vitesse Vmin est atteinte, comme représenté au temps t 7 du diagramme temporel, l'opération de dégivrage peut commencer et se dérouler comme précédemment décrit. En variante, le dispositif peut être agencé de manière à ce que le signal Si MOT soit émis dès qu'une opération de dégivrage est demandée ce qui permet, pendant toute la durée de celle-ci de maintenir une vitesse de rotation de l'alternateur au moins égale à la valeur minimum Vmin. Bien entendu la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ou représentées mais englobe toute variante que l'homme de l'art pourrait y apporter. En particulier, la logique de commande LOGCOM peut être réalsée à l'aide soit de semi-conducteurs, soit d'un microprocesseur sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour le dégivrage et/ou le désembuage notamment d'un parebrise électrique (PBE) de véhicule automobile comprenant une batterie (BAT) reliée à un premier alternateur (ALT 1), des moyens d'alimentation (ALT 2,REG 2,COM) du pare-brise électrique (PBE), une logique de commande (LOGCOM) recevant un signal (Si TEMP) image de la température extérieure (TEMP) du véhicule et déclenchant au début d'une opération de dégivrage un premier moyen de temporisation (Tl) définissant un premier intervalle de temps (Tdeg), dont la valeur est fonction du signal (Si TEMP) pour déterminer la durée globale de l'opération de dégivrage, des moyens de commande de l'essuyage (ESS), caractérisé en ce qu'un second moyen de temporisation (T 2) est adapté à définir un second intervalle de temps (Tess), dont la valeur est une fraction du premier intervalle de temps (Tdeg) pendant lequel les moyens de commande de l'essuyage (ESS) sont inhibés, et en ce que ledit second moyen de temporisation (T 2) est adapté à provoquer l'inhibition des moyens de commande de l'essuyage (ESS). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la logique de commande (LOGCOM) est agencée de manière à ce que le second moyen de temporisation (T 2) soit apte à émettre un premier signal retardé (Si ESS) destiné au déclenchement automatique des moyens de commande de l'essuyage (ESS) et à ce que le premier moyen de temporisation (Tl) soit apte à émettre un second signal retardé (Si Des) destiné d'une part à l'arrêt automatique desdits moyens de commande de l'essuyage et d'autre part au déclenchement de l'opération de désembuage. 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la logique de commande (LOGCOM) comporte des moyens de comparaison ( 101), entre la température extérieure (TEMP) et une température de seuil prédéterminée (Ts), aptes à interdire l'opération de dégivrage si la température extérieure (TEMP) est supérieure à la température de seuil (Ts). 4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation du pare- brise électrique comporte un second alternateur (ALT 2) associé à un régulateur (REG 2) et des moyens de commutation (COM) adaptés à mettre en liaison directe le second alternateur (ALT 2) avec le pare-brise électrique (PBE) lors d'une opération de dégivrage et/ou de désembuage. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la logique de commande (LOGCOM) comporte des moyens de comparaison ( 102), entre la vitesse réelle (Si Vl) du premier alternateur (ALT 1) et une vitesse minimum prédéterminée (Vmin), aptes à interdire l'opération de dégivrage si la vitesse réelle (Si Vi) est inférieure à la vitesse minimum (Vmin). 6 Dispositif selon la revendication 5, dont le véhicule comporte un calculateur du contrôle moteur (COMOT) destiné à la régulation du régime moteur, caractérisé en ce que la logique de commande (LOGCOM) est agencée de manière à émettre vers ledit calculateur (COMOT) un signal (Si MOT) lorsque la vitesse réelle (Si Vl) est inférieure à la vitesse minimum (Vmin), ledit signal (Si MOT) provoquant une augmentation de la vitesse réelle des premier et second alternateurs (ALT 1,ALT 2), de manière à n'autoriser le déclenchement de l'opération de dégivrage que si ladite vitesse réelle (Si Vl) est égale ou supérieure à ladite vitesse minimum (Vmin). 7 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la logique de commande (LOGCOM) comprend des moyens de régulation (Si REG 2) aptes, lors d'une opération de dégivrage, à provoquer une augmentation de puissance du second alternateur (ALT 2), ladite augmentation comportant des paliers successifs (Pa).