Brevet FR2890627A1 — publié le 20070316

L'invention concerne un mécanisme de transmission pour véhicule automobile terrestre à moteur à combustion interne essentiellement à piston, dont la vocation est de réduire la consommation d'énergie par rapport aux transmissions traditionnelles, et donc de réduire la consommation de carburant pour un même déplacement. A ce jour, un véhicule équipé d'une transmission dite mécanique , faite d'un embrayage et d'une boîte de vitesse à commande manuelle, ne permet pas dans son utilisation normale de désolidariser spontanément le moteur de la boîte de vitesses, lorsque celui-ci ne demande plus d'énergie pour évoluer dans la circulation. Cet état est pourtant l'une des bases essentielles du fonctionnement d'un véhicule. C'est le cas dès le moindre ralentissement jusqu'à la nécessité absolue d'immobilisation. Il en va de même pour une transmission dite automatique . Dans la pensée, il faut voir l'Energie en monté, et l'Energie en descente. En effet, les technologies actuelles font que le régime moteur est constamment lié à la vitesse du véhicule, via les chaînes cinématiques dépendantes de la route, ceci quelque soit les circonstances de circulation: Profil de la route (déclinaison, descente), météo (vent), autres usagers (ralentissements, obstacles), etc... Le conducteur se voit donc dans l'obligation d'adapter le régime moteur à la vitesse de la circulation. Cette constatation est à ce jour une évidence logique du fait des technologies actuelles, mais qui a comme conséquence directe de consommer du carburant dans des circonstances qui ne demande pas d'Energie, soit du gâchis de carburant. L'invention s'attache par son mécanisme à répondre en tout ou partie à cet inconvénient majeur, compte tenu de l'accroissement du nombre de voitures et d'espaces urbains sur toute la planète, véhicules qui entraînent des circulations en yoyo sans freinage puissant. L'invention représente sur l'instant, un moyen d'économie d'énergie et de réduction de pollution, essentiel au niveau planétaire. Il s'agit, tout comme un compresseur d'air de chantier qui se met au ralenti lorsqu'il n'y a pas de consommation d'air à comprimer, de mettre le moteur du véhicule au repos lorsque celui-ci n'a pas besoin d'Energie. L'invention consiste, dans certaines circonstances de circulation reconnues par des capteurs paramétriques, à mettre en oeuvre un mécanisme embrayage-transmission automatique assisté et piloté par ordinateur , dont le but est d'isoler automatiquement le moteur de la transmission. Lors du déclanchement de cette phase, le moteur est débrayé et mis au repos, de manière à éliminer de la chaîne cinématique le frein moteur, qui ralentir inutilement le véhicule dans de nombreuses circonstances de circulation. Simultanément, la boîte de vitesse est mise au point mort pour réduire au minimum les frottements internes consommateurs d'énergie. Rappelons que le frein moteur est un couple résistant issu du cycle de compression réalisé en présence d'un mélange d'alimentation énergétiquement pauvre en carburant, mélange obtenu lorsque l'arrivée principale d'alimentation en gaz frais est interrompue. Le couple moteur résistant est d'autant plus grand que le régime sans alimentation est élevé, pour devenir inexistant ou presque au ralenti du moteur, puisque la, l'alimentation est proportionnelle au couple résistant. Dans la configuration moteur isolé au ralenti , la consommation du moteur devient alors minimum, dès lors que le véhicule avance toujours via l 0 son Energie propre ou Intrinsèque . Cette constatation est facilement vérifiable en débrayant volontairement un véhicule traditionnel à boîte mécanique, et en le mettant au point mort, tout en roulant. Nous sommes dans ce cas dans une phase d'économie d'énergie, puisque le moteur au repos a son nombre de tour minimum nécessaire à l'entretien de son fonctionnement, et la transmission est en frottement interne minimum, car au point mort. Dans la pratique, cette phase est mise en oeuvre par le mécanisme de l'invention, lors de ralentissements de la circulation détectés par un système radar placé à l'avant du véhicule. Ce système à évolution sans limite de détection, a pour vocation première de mesurer la distance d'un obstacle mobile qui précède, pour en déduire sa vitesse relative, et alimenter en information l'ordinateur de bord. Les principales situations de surplus d'Energie peuvent ainsi se 25 présenter: Soit l'Energie propre du véhicule permet de suivre le flot au cours d'un ralentissement; Devant cet équilibre instable, tout comme la conduite avec les régulateurs et limiteurs de vitesse, le pilotage du mécanisme est encadré par 2 repères pour donner une fourchette de fonctionnement, afin d'éviter l'emballement dudit mécanisme par un effet yoyo, en débrayant et en embrayant constamment en instabilité. Soit l'Energie propre est supérieure au besoin; l'opérateur freine normalement pour ralentir le véhicule. Soit l'Energie propre est très importante lors d'un fort ralentissement; L'opérateur freine en conséquence. Un capteur de pression du circuit hydraulique de freinage, conjointement avec l'information du système radar, autorise l'embrayage du moteur sur la boîte de vitesse préalablement sélectionné à un rapport compatible avec la vitesse du véhicule. Le frein moteur vient alors consommer de l'énergie et soulager les freins du véhicule. Soit l'Energie propre du véhicule s'accroît lors d'une descente; L'opérateur freine. Un capteur d'horizontalité prend en compte la déclivité, et ordonne l'embrayage du moteur pour ajouter au ralentissement, le frein moteur. Soit dEnergie propre est trop faible pour suivre le flot de la circulation; L'opérateur accélère. Le mécanisme s'embraye et le moteur donne le complément d'énergie pour poursuivre l'intégration du véhicule dans la circulation. Cette phase reste en pourcentage la plus courante dans le fonctionnement principal, puisque le véhicule a besoin d'un minimum vital d'Energie pour avancer. Le mécanisme peut être, soit activé (débrayage automatique du moteur), pour répondre aux situations ci-dessus, soit désactivé par l'opérateur pour une conduite plus sportive ou des raisons de sécurité, comme une conduite sur pluie, des routes très accidentées pleines de virages, etc... Le mécanisme peut se désactivé seul lors d'un dépassement de seuil de sécurité, comme, une vitesse considérée comme élevée, une élévation anormale de la température des freins, la prise d'un virage à trop grande vitesse pour une conduite roue libre (capteur centrifuge et sur crémaillère de direction), une non utilisation sur plusieurs minutes (conduite sur autoroute par exemple), etc... Le mécanisme peut opérer une impossibilité d'activation lors, de freins signalés très usés, d'un véhicule lourdement chargé, d'une conduite sur route pouvant être potentiellement verglacée, d'une panne de radars, etc.. . Le pilotage du mécanisme empêche toute monté en régime du moteur en position débrayée. Le pilotage du mécanisme peut être associé à un régulateur ou limiteur de vitesse. Le pilotage du mécanisme choisi le meilleur rapport en fonction de la 25 reprise optimum détecté par l'action sur l'accélérateur ou le tableau de bord; Conduite souple: reprise au couple; Conduite sportive: reprise au régime et en puissance. Ce choix sans limite fait l'objet d'une présélection du conducteur 30 assistée dans les cas d'urgence par l'ordinateur. Le pilotage du mécanisme peut déclancher dans le cadre de l'invention, le freinage dans le cas où le système radar détecte un véhicule ou un obstacle à une distance critique, à une vitesse donnée. Pilotage technologique du mécanisme. D'autres variables peuvent être apportées au pilotage du mécanisme par ordinateur, par d'autres capteurs, comme un radar arrière, la description n'étant pas limitative dans la recherche de la sécurité. L'embrayage du mécanisme est séparé ou associé à une fonction 40 embrayage manuel (commande à pied ou à main). L'embrayage est monodisque, multidisques ou à cônes, à sec ou à l'huile. L'embrayage est dans certaines configurations magnétiques. La boîte de vitesse n'a pas d'impératif particulier. Elle est à 2 ou X arbres parallèles traditionnels, ou à train épicycloïdal à embrayages et freins du type boîte automatique , du moment que le passage des vitesses soit assisté et piloté hydrauliquement, pneumatiquement ou électriquement, par l'ordinateur central et toute forme de sélection de vitesse, comme un levier de commande, un sélecteur à main ou à pied, etc.. Le mécanisme peut recevoir un convertisseur de couple. La sélection des phases du système peut être vocale. La visualisation sur le tableau de bord donne à tout instant les paramètres de l'état de la transmission, roue libre, moteur embrayé, régime moteur, consommation estimées, wattmètres, etc... L'invention est aussi associée de façon facultative à un mécanisme récupérateur d'énergie par alternateur ou dynamo, et accumulateurs. Cette configuration spécifique à cette transmission se différencie des applications existantes par le fait que le véhicule ne dispose pas d'un bloc accumulateur général, mais d'un ensemble d'accumulateur de faible capacité, qui d'un côté, se vident entièrement en matière de potentiel énergétique, avant de se recharger brusquement à forte intensité du fait de son état de décharge pratiquement complet. Cette rotation sélective des acculturateurs, en charge lors des freinages, en réserve si trop d'énergie est à accumuler, ou en décharge pour alimenter un faible apport en cas d'un simple suivie de véhicule dans le trafic jusqu'à épuisement total, est gérée par l'ordinateur général de la transmission. Ainsi, un ensemble de petits accumulateurs se déchargent et se rechargent sélectivement pour met en ouvre un appoint électrique très ponctuel au mode de fonctionnement de la transmission suivant l'invention. Il ne s'agit pas d'un apport substantiel en matière énergétique, mais d'un petit ajout qui évite la relance du moteur du véhicule pour une toute petite impulsion d'énergie complémentaire, et n'a donc rien à voir avec les véhicules mixtes carburant électrique , qui eux emmagasinent vraiment de l'énergie électrique pour se substituer au carburant. Sécurité : Le système radar de l'invention peut directement échanger des informations avec des feux tricolores ou des balises de Stop et autres, qui, équipés d'un émetteur, indiquent l'état des feux, la situation du croisement pour les Stop , etc. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente, un véhicule comme l'invention allant à une vitesse V1 supérieure à la vitesse de voiture précédente V2. Le radar R de V1 détecte ledit véhicule dans sa zone de prise en charge. La figure 2 représente, V1 en survitesse sur V2; VI débraye automatiquement D via son autorisation d'ordinateur. Le moteur de V1 vient au ralenti, la boîte de la transmission est au point mort. La figure 3 représente, VI en vitesse excessive, le conducteur freine. Le récupérateur d'énergie E entre en action par secteur vide B , suivant l'invention. La figure 4 représente, VI dans une perte de vitesse supérieure à V2. VI 5 accélère A et la transmission s'embraye de nouveau pour redonner de dEnergie au véhicule. Le cycle est complet. 10 20 25 30 35 6 REVENDICATIONS 1/ Dispositif mécanique embrayage-transmission automatique assisté et piloté par ordinateur , dont le but est d'isoler automatiquement le moteur de véhicules de sa transmission, pour sa mise au ralenti conjointement à la mise au point mort de la boîte de transmission, pour économiser l'Energie, ceci dans des circonstances de circulation détectées par des capteurs appropriés, dont un radar à l'avant du véhicule, 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, le système utilise des capteurs du type radar avant et arrière, des capteurs de pressions d'huile sur le circuit de freinage, centrifuge ou sur la crémaillère de direction, pour la température et l'usures des freins, le poids du véhicule, la température et l'humidité pour le verglas et la pluie, etc,.. 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, le mécanisme assisté et piloté par ordinateur entre en sécurité par sa technologie, lors d'une vitesse trop élevée du véhicule pure ou en virage, une non utilisation sur plusieurs minutes du système, une température ou une usure anormal des freins, une non-conformité avec un régulateur ou limiteur de vitesse, la monté en régime du moteur en position débrayée, une panne d'un capteur comme le radar, ceux-ci pouvant déclancher un freinage d'urgence. 4/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, l'embrayage du mécanisme automatique est séparé ou associé à une fonction commande manuelle à pied ou à main, tout confondu dans le système. Il est monodisque, multidisques ou à cônes, à sec ou à l'huile, ou magnétique. 5/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, la boîte de vitesse mécanique ou automatique, a des passages de vitesses pilotés hydrauliquement, pneumatiquement ou électriquement, par un ordinateur central en toute forme de sélection de vitesse, levier de commande ou sélecteur manuel à main ou à pied, etc... 6/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme peut recevoir un convertisseur de couple. 7/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, l'invention est associée à un mécanisme récupérateur d'énergie par alternateur ou dynamo, constitué de petits accumulateurs, qui se chargent et se déchargent sélectivement à fond, par ordinateur. 8/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, le système radar de l'invention peut directement échanger des informations avec des feux tricolores ou des balises de Stop en exemple, pour plus de sécurité ;