Brevet FR2835475A1 — publié le 20030808

La présente invention concerne un dispositif de commande d'aération de véhicule automobile. L'habitacle d'une voiture automobile en stationnement sous un soleil intense s'échauffe considérablement par effet de serre. Il existe bien des écrans solaires que l'on plaque derrière le pare-brise, mais leur efficacité est limitée, voire nulle au bout de quelques heures. Le conducteur venant reprendre sa voiture doit donc la laisser s'aérer quelque temps. En outre, des films photographiques ou supports de données laissés dans la voiture sont susceptibles de se dégrader rapidement à température élevée. Le risque de vol de la voiture interdit évidemment d'y laisser la clé de contact pour alimenter en permanence le ventilateur d'aération de l'habitacle. Pour la même raison, il est exclu de laisser les vitres ouvertes. La présente invention vise à proposer une solution permettant de limiter l'échauffement de l'habitacle d'un véhicule automobile soumis à un rayonnement thermique externe. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de commande d'un ventilateur d'aération de véhicule automobile prévu pour être alimenté par une batterie à travers un interrupteur général d'alimentation des divers organes du véhicule, dispositif caractérisé par le fait qu'il comporte des premiers moyens interrupteurs pour relier le ventilateur à une liaison d'alimentation en aval de l'interrupteur général, et des seconds moyens interrupteurs pour relier le ventilateur à une liaison d'alimentation en amont de l'interrupteur général, les premiers et seconds moyens interrupteurs étant agencés pour que, sous l'action de moyens de commande, les premiers moyens interrupteurs s'ouvrent et les seconds moyens interrupteurs se ferment. Ainsi, le ventilateur peut être alimenté en l'absence de clé de contact ou équivalent, et l'air de l'habitacle peut ainsi être renouvelé, évitant l'effet de serre. De préférence, les premiers et seconds moyens interrupteurs sont agencés pour respectivement occuper des positions de repos fermée et ouverte. Le schéma électrique d'alimentation du ventilateur est ainsi classique lorsque le dispositif de l'invention est au repos, ce qui évite la nécessité de toute commande lorsque l'utilisation du dispositif est inutile. En pareil cas, en l'absence de commande, le ventilateur reste ainsi sous la commande unique du contact principal, que le conducteur coupe usuellement lorsqu'il quitte le véhicule. Ce montage évite ainsi tout risque de décharge accidentelle de la batterie, risque qui existe potentiellement du fait de la consommation relativement élevée du ventilateur. De préférence, les moyens de commande comportent des moyens de temporisation de l'activation des premiers et seconds moyens interrupteurs, les moyens temporisateurs étant par exemple agencés pour ouvrir les seconds moyens interrupteurs après une durée prédéterminée, de préférence réglable. Cela permet d'éviter une décharge complète de la batterie. Les moyens temporisateurs peuvent être agencés pour fermer les seconds moyens interrupteurs avec un retard déterminé. Cela ménage la batterie, tout en permettant d'activer le ventilateur pendant une durée suffisante avant l'heure prévue de retour du conducteur. Les moyens temporisateurs peuvent en particulier être agencés pour une programmation d'un changement d'état des moyens interrupteurs à un instant futur fixé par un utilisateur. Pour ménager la batterie, il est avantageusement prévu un circuit limiteur de la puissance fournie au ventilateur, les moyens temporisateurs pouvant avantageusement commander le circuit limiteur. En outre, un circuit de contrôle peut mesurer l'énergie stockée dans la batterie, pour comparer la valeur mesurée à un seuil bas d'énergie, de pré-alarme, et pour commander l'activation du circuit limiteur si la valeur mesurée est inférieure au seuil bas d'énergie. Il peut aussi être prévu un circuit de contrôle agencé pour mesurer l'énergie stockée dans la batterie, pour comparer la valeur mesurée à un seuil bas d'énergie, d'alarme, et pour commander l'ouverture des seconds moyens interrupteurs si la valeur mesurée est inférieure au seuil bas d'énergie. De préférence, il est prévu des moyens de détection de l'état de l'interrupteur général, agencés pour inhiber les seconds moyens interrupteur en cas de fermeture du contact général. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation préférée du dispositif de commande de l'invention, en référence au dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 représente, en vue de côté, une voiture automobile munie du dispositif de commande de l'invention, et - la figure 2 est un schéma par blocs du dispositif. La voiture de la figure 1 comporte une batterie 1 qui, à travers un contact d'interrupteur principal 2, commandé par une clé de démarrage ou équivalent à commande manuelle ou électronique, alimente les divers organes classiques de la voiture, tels qu'un circuit d'allumage 3 et un ventilateur 40, encore appelé pulseur, de climatisation de l'intérieur de l'habitacle. Le dispositif de l'invention, référencé 10, permet d'alimenter en particulier séparément le ventilateur 40. On notera toutefois que ce dispositif pourrait être utilisé pour alimenter d'autres équipements électriques de la voiture, puisque la fonction elle-même des équipements alimentés n'intervient pas ici. Les références 4 et 5 désignent respectivement des ouvertures d'aération de l'habitacle démasquées par les vitres des portières, partiellement abaissées, et/ou par un toit ouvrant. Comme le montre la figure 2, le dispositif 10 comporte, dans cet exemple, un relais inverseur 11 dont la bobine 12 commande l'actionnement d'une lame mobile 13 entre une position de repos et une position de travail. En position de repos, la lame 13 relie une borne de base 14, reliée au ventilateur 40, à une borne de repos 15, reliée en aval du contact d'interrupteur général 2. En position de travail, la lame 13 relie la borne de base 14 directement à la batterie 1, donc en amont du contact principal 2 par la borne 16. C'est ici la borne positive de la batterie 1 qui est reliée au contact principal 2. La bobine 12 est ici reliée directement, d'un côté, à la borne positive de la batterie 1, et, de l'autre côté, à des circuits de commande 20, pour une mise à la masse contrôlée. On notera toutefois qu'il s'agit, dans cet exemple, d'un schéma particulier, dans lequel le ventilateur 40 est toujours relié à un côté ou bien à l'autre du contact principal 2. En variante, il aurait toutefois pu être prévu, à la place du relais 11, deux relais à contact travail, à commandes séparées, constituant donc deux interrupteurs distincts d'aiguillage de l'alimentation (13) du ventilateur 40, et non plus deux interrupteurs intégrés en le seul composant 11, pour former un triangle avec le contact principal 2. En pareil cas, les deux interrupteurs pourraient être simultanément à l'état ouvert. Encore en variante, le ou les relais peuvent être remplacés par des interrupteurs monolithiques, en circuit intégré. Ainsi, d'une façon générale, le dispositif 10 comporte un premier élément interrupteur 13,15 pour relier le ventilateur 40 à une liaison d'alimentation en aval de l'interrupteur de contact général 2, et un second élément interrupteur 13,16 pour relier le ventilateur 40 à une liaison d'alimentation en amont de l'interrupteur général 2, les premier et second éléments interrupteurs 13, 15 et 13,16 étant agencés pour que, sous l'action des circuits de commande 20, le premier élément interrupteur 13,15 s'ouvre et le second élément interrupteur 13,16 se ferme. Comme évoqué, les ouvertures 4 et 5 peuvent faciliter l'évacuation, hors de l'habitacle, de l'air pulsé en entrée par le ventilateur 40, facilitant ainsi le remplacement de l'air statique chauffé par le soleil, par de l'air extérieur, a priori plus frais. Les premier et second éléments interrupteurs 13,15 et 13,16 sont ici, comme indiqué ci-dessus, agencés pour respectivement occuper des positions de repos fermée et ouverte. Il aurait toutefois pu être prévu la situation inverse, c'est-à-dire que le ventilateur 40 soit, au repos, relié directement à la batterie 1 et n'en soit isolé que par commande du dispositif 10. Les circuits de commande 20 constituent une unité centrale qui commande la bobine 12 du relais 11. La commande du relais 11 dépend, dans cet exemple, de plusieurs fonctions distinctes. Il convient toutefois de noter que cette commande pourrait, dans d'autres exemples, ne dépendre que de l'une ou d'un nombre limité de celles exposées ci-après. Les circuits de commande 20 pourraient donc alors être remplacés par un ou des éléments électromécaniques à nombre de fonctions plus limité. Dans cet exemple, un bouton rotatif 31, ou un clavier de saisie d'ordres ou tout autre organe de relations hommemachine, permet à un utilisateur de commander l'unité centrale 20, pour activer le dispositif 10. Comme, dans cet exemple, le ventilateur 40 est, au repos, relié en aval du contact principal 2 par la borne repos 15, il s'agit de l'état d'alimentation classique, pour lequel la clé de contact commande l'alimentation de la totalité des organes de la voiture. Le conducteur ou un passager de la voiture doit donc être présent, pour éviter le vol de celle-ci. L'activation du dispositif 10 n'est donc nécessaire que lorsqu'un fonctionnement du ventilateur 40 hors période de fermeture du contact principal 2 est souhaité, c'est-à-dire en l'absence du conducteur. Le bouton 31 permet de commander l'excitation de la bobine 12 du relais 11. Si cette commande avait été la seule fonction de commande, une liaison directe du bouton 31 à la bobine 12 aurait suffi. Le bouton 31 aurait donc pu être un simple interrupteur remplaçant le circuit de commande 20, monté en série avec la bobine 12 pour relier à la masse son extrémité opposée à celle reliée à la borne positive de la batterie 1. En variante, le bouton 31 aurait pu être monté en série du côté opposé, comme indiqué par l'interrupteur 32 de liaison à la borne positive de la batterie 1. Toutefois, comme, dans cet exemple, d'autres fonctions de commande sont prévues, dans l'unité centrale 20, la bobine 12 est commandée par le bouton 31 à travers celleci. Cependant, dans un but de sécurité, il peut être prévu que l'interrupteur 32 et le bouton de commande 31 soient intégrés ensemble pour constituer un bouton à double commande. En pareil cas, le bouton 31 peut être rotatif et comporter une piste circulaire en matière conductrice, piste interrompue en regard d'une position de repos d'un premier curseur d'établissement du contact (32) dès que sa position de repos est quittée, sous l'effet d'une tête de manoeuvre du bouton 31 entraînant le curseur. Un deuxième curseur est de même entraîné en rotation par la tête de manoeuvre du bouton 31, pour établir un contact avec une autre piste du même genre ou avec l'un parmi une couronne de plots conducteurs, correspondant chacun à une commande spécifique. De ce fait ici, le dispositif 10 est totalement hors circuit en l'absence de commande par le bouton 31, complétant ainsi la fonction du contact d'interrupteur général 2. En variante, le contact 32 est constitué par un contact repos d'un relais 33 détecteur de l'état de l'interrupteur principal, relais dont la bobine relie la masse à la borne 15, donc en aval du contact principal 2. Lorsque ce contact principal est fermé, le relais 11 est ainsi désactivé et donc bloqué en position de repos. Le ventilateur 40 est donc alors alimenté de façon classique à travers le contact principal 2. L'utilisateur inhibe ainsi automatiquement le dispositif 10 lorsqu'il démarre le véhicule. Le relais détecteur 33 peut-être remplacé par tout autre circuit de même fonction, tel qu'un circuit intégré d'inhibition du dispositif 10, et plus précisément des seconds moyens interrupteurs 13,16. L'unité de commande 20 comporte des circuits de minuterie 21,22 et 23, pour la temporisation de l'activation et/ou désactivation des premier et second éléments interrupteurs, donc ici de l'activation de la bobine 12. Il s'agit d'une mémoire 22, commandée par le bouton 31 ou équivalent, pour mémoriser une valeur de durée de fonctionnement du ventilateur 40. La mémoire 22 pourrait être une mémoire vive pour mémoriser des valeurs de durée fournies par le bouton 31, ou de préférence un clavier. Toutefois ici, il s'agit d'une mémoire morte, dans laquelle une pluralité de durées à sélectionner ont initialement été mémorisées. Comme évoqué plus haut, chacun des plots de la couronne est relié à la mémoire 22 pour y sélectionner une valeur prédéterminée de durée parmi la pluralité. La référence 21 désigne un compteur de temps, ou temporisateur, tel qu'un circuit intégré à oscillateur ou un circuit d'horloge mécanique, qui fournit la valeur du temps écoulé à partir de l'activation du circuit de commande 20, c'est-à-dire qui est mis à zéro au démarrage du dispositif 10. Le circuit temporisateur 21 et la mémoire 22 commandent deux entrées respectives d'un comparateur 23 commandant l'excitation ou activation de la bobine 12. Ainsi, la valeur de durée de fonctionnement sélectionnée en mémoire 22 constitue un seuil haut auquel est comparée la valeur de sortie du compteur 21 afin que la sortie du comparateur d'activation 23 passe à un état de blocage de l'excitation de la bobine 12 lorsque le seuil haut de durée est dépassé. La sortie du comparateur d'activation 23, conductrice vers la masse de la batterie 1 pour activer la bobine 12, passe alors à un état bloqué ou à un état haut. Les circuits temporisateurs 21,22, 23 ouvrent ainsi le second élément interrupteur 13,16 après une durée prédéterminée, c'est-à-dire commandent le retour du relais 11 à la position de repos. Le ventilateur 40 peut donc d'abord fonctionner pendant la durée prévue, indépendamment de l'état du contact principal 2, puis le ventilateur 40 est commandé par le contact principal 2 après écoulement de la durée de temporisation. Cela permet en particulier, par un choix judicieux de la durée d'activation du ventilateur 40, d'éviter de décharger complètement la batterie 1. Comme indiqué, la durée prédéterminée de fonctionnement du ventilateur 40 est réglable. En plus ou à la place de la fonction de limitation de la durée de fonctionnement ci-dessus, il est ici prévu que la mémoire 22 permette aussi de sélectionner une durée de seuil bas de retard à l'activation du ventilateur 40, par rapport à l'instant de la commande par le bouton 31 ou équivalent. Il peut, à cet effet, être prévu un deuxième bouton homologue du bouton 31, ou un clavier de saisies successives des valeurs sélectionnées de seuil haut et/ou bas. En pareil cas, le comparateur d'activation 23 est doublé par un comparateur 24 qui compare la sortie du compteur 21 à la valeur de seuil bas de retard pour inhiber la sortie du comparateur 23 tant que le seuil bas de retard n'a pas été dépassé. Dans une variante pour laquelle la comparateur 23 serait omis, le comparateur 24 commanderait directement la bobine 12. Ainsi, les circuits temporisateurs 21,22, 23,24 ferment le second élément interrupteur 13,16 avec un retard déterminé. En variante, le retard à l'activation ou à la désactivation du relais 11 peut être déterminé en fixant un instant absolu dans le temps, tel qu'une heure précise. En pareil cas, le compteur de temps 21 est alors prévu en tant qu'horloge à fonctionnement permanent, par exemple un circuit intégré C. MOS, donc à faible consommation, alimenté en permanence. Les circuits temporisateurs 21 à 24 sont alors agencés pour une programmation d'un changement d'état des éléments interrupteurs (11) à un instant futur fixé par l'utilisateur. Afin de ménager la consommation électrique prélevée sur la batterie 1, il est ici prévu un circuit limiteur de la puissance fournie au ventilateur 40. Le circuit limiteur de consommation est ici un comparateur 25 branché en entrée comme le comparateur 24, mais pour détecter le franchissement d'un deuxième seuil haut de durée d'activation, mémorisé en mémoire 22, afin de commander l'activation d'une fonction de limitation de la consommation du ventilateur 40. Le deuxième seuil haut peut être fixe, et donc indépendant du premier seuil haut, de coupure totale de l'activation, ou bien représenter une fraction du premier seuil haut, cité au début, la durée correspondant à cette fraction étant alors calculée par l'unité centrale 20. Pour limiter la puissance consommée, le comparateur 25 commande, dans cet exemple, une porte ET 26 à deux entrées qui elle-même commande l'inhibition du comparateur d'activation 23. La porte 26 reçoit un signal d'horloge H sur son autre entrée, provenant d'une sortie intermédiaire du compteur 21. Lorsque le deuxième seuil haut de durée est dépassé, la porte ET 26 laisse passer le signal d'horloge H, qui inhibe ainsi cycliquement le comparateur d'activation 23, par exemple 50% du temps. Il s'agit donc d'un fonctionnement en hacheur au moyen de la lame 13 du relais 11. En variante, une résistance ballast peut être électriquement insérée en série dans le circuit alimentant le ventilateur 40, par ouverture d'un interrupteur d'inhibition disposé en parallèle sur la résistance. En variante, une résistance ballast 17 peut-être directement disposée en série sur la liaison de la borne 16, et donc opérationnelle en permanence lorsque le relais 11 est en position de travail. Les circuits temporisateurs 21 22 sont ainsi agencés pour commander le circuit limiteur de consommation 25,26, 11. Afin de mieux contrôler la consommation prélevée sur la batterie 1, il est ici prévu un circuit de contrôle 27, 28 mesurant l'énergie stockée dans la batterie 1, pour comparer la valeur mesurée à un seuil bas d'énergie, de pré-alarme, et pour commander l'activation du circuit limiteur, ici le relais 11, si la valeur mesurée est inférieure au seuil bas d'énergie, de pré-alarme. A cet effet, la référence 27 désigne une mémoire morte de seuil bas d'énergie, dont la sortie commande une première entrée d'un comparateur 28 relié à la borne positive de la batterie 1 par son autre entrée. En cas de franchissement à la baisse du seuil bas d'énergie, de préalarme, le comparateur 28 inhibe le comparateur d'activation 23, et ouvre ainsi le contact travail 13,16 constituant le second élément interrupteur, alimentant le ventilateur 40. La mesure d'énergie consiste à mesurer la tension de la batterie 1. Comme cette mesure s'effectue alors que la batterie 1 débite un courant de plusieurs ampères dans le ventilateur 40, la tension batterie représente effectivement la charge ou énergie disponible, alors qu'une mesure à vide aurait donné une valeur de tension flottante, ou force électro-motrice, c'est-à-dire une valeur excessive, ne reflétant pas la capacité restante. En variante ou en complément, deux circuits homologues des circuits 27 et 28 peuvent être prévus pour commander le circuit limiteur de consommation (11), c'est-à-dire ici ouvrir par exemple une porte ET pour laisser passer le (ou un) signal d'horloge (H) d'inhibition cyclique du comparateur d'activation 23 et donc aussi du relais 11. En pareil cas, si les circuits d'inhibition totale 27 et 28 sont effectivement prévus, leur seuil bas d'énergie batterie, d'alarme, sera réglé à une valeur inférieure à un autre seuil bas, de pré-alarme, associé aux circuits homologues, afin que ces derniers présentent une utilité dans une plage ou tranche d'énergie batterie. Ainsi, les circuits de contrôle ci-dessus mesurent l'énergie stockée dans la batterie 1, pour comparer la valeur mesurée à l'autre seuil bas d'énergie, d'alarme, et pour commander l'ouverture du second élément interrupteur 13,16 si la valeur mesurée est inférieure à l'autre seuil bas d'énergie, d'alarme, associé à ces circuits de contrôle. Comme exposé plus haut, le dispositif de l'invention peut être réalisé de diverses autres manières, à la portée de l'homme du métier, qui doivent donc être considérées comme étant comprises dans la portée des revendications annexées. En particulier, le dispositif de l'invention peut être monté dans un véhicule à branchement classique du ventilateur 40, pour effectuer une mise à niveau technique en insérant les contacts du relais 11 ou équivalent dans la liaison d'alimentation du ventilateur 40. Revendications 1. Dispositif (10) de commande d'un ventilateur (40) d'aération de véhicule automobile prévu pour être alimenté par une batterie (1) à travers un interrupteur général (2) d'alimentation des divers organes (3) du véhicule, dispositif caractérisé par le fait qu'il comporte des premiers moyens interrupteurs (13,15) pour relier le ventilateur (40) à une liaison d'alimentation en aval de l'interrupteur général (2), et des seconds moyens interrupteurs (13,16) pour relier le ventilateur (40) à une liaison d'alimentation en amont de l'interrupteur général (2), les premiers et seconds moyens interrupteurs (13,15, 13,16) étant agencés pour que, sous l'action de moyens de commande (20,31, 32), les premiers moyens interrupteurs (13,15) s'ouvrent et les seconds moyens interrupteurs (13,16) se ferment. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les premiers et seconds moyens interrupteurs (13,15, 13,16) sont agencés pour respectivement occuper des positions de repos fermée et ouverte. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel les moyens de commande (20,31, 32) comportent des moyens temporisateurs (21-24) de temporisation de l'activation des premiers et seconds moyens interrupteurs (13,15, 13,16). 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel les moyens temporisateurs (21-24) sont agencés pour ouvrir les seconds moyens interrupteurs (13,16) après une durée prédéterminée. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel la durée prédéterminée est réglable. 6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel les moyens temporisateurs (21-24) sont agencés pour fermer les seconds moyens interrupteurs (13,16) avec un retard déterminé. 7. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 6, dans lequel les moyens temporisateurs (21-24) sont agencés pour une programmation d'un changement d'état des premiers et seconds moyens interrupteurs (13,15, 13,16) à un instant futur fixé par un utilisateur. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel il est prévu un circuit (23,25, 26) limiteur de la puissance fournie au ventilateur (40). 9. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 7 avec la revendication 8, dans lequel les moyens temporisateurs (21,22) sont agencés pour commander le circuit limiteur (23, 25,26). 10. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel il est prévu un circuit de contrôle agencé pour mesurer l'énergie stockée dans la batterie (1), pour comparer la valeur mesurée à un seuil bas d'énergie, de pré-alarme, et pour commander l'activation du circuit limiteur (23,25, 26) si la valeur mesurée est inférieure au seuil bas d'énergie. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel il est prévu un circuit de contrôle (27,28) agencé pour mesurer l'énergie stockée dans la batterie (1), pour comparer la valeur mesurée à un seuil bas d'énergie, d'alarme, et pour commander l'ouverture des seconds moyens interrupteurs (13,16) si la valeur mesurée est inférieure au seuil bas d'énergie. 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel il est prévu des moyens (33) de détection de l'état de l'interrupteur général (2), agencés pour inhiber les seconds moyens interrupteur 13,16 en cas de fermeture de l'interrupteur général (2).