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Title:
CONTROL MODULE FOR ELECTRONIC ACCELERATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/032362
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a control module for an electronic accelerator for vehicles with an electronic acceleration system, which alters the signal sent by the accelerator, reducing the response time of the actuators of the vehicle, integrated with a wireless communication system via an application and a customized illuminated selector switch for interaction between the control module and the user. The module has an electronic circuit capable of reading the electrical signals from the vehicle and adjusting a gain depending on the desired performance level. It has the following functions: original mode, performance level or gain, performance stage adjustment, ECO mode for reducing acceleration, accelerator lock, manoeuvring mode, mode adjustment, switch colour intensity, safety settings, Bluetooth password retrieval, accelerator signal reduction, autopilot, speed limit, night mode for automatic light intensity adjustment, smart key, gain graphs.

Inventors:
DE MIRANDA REZENDE ANDERSON FREDERICO (BR)
Application Number:
PCT/BR2020/050320
Publication Date:
February 17, 2022
Filing Date:
August 14, 2020
Export Citation:
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Assignee:
DE MIRANDA REZENDE ANDERSON FREDERICO (BR)
International Classes:
F02D41/10; B60W40/09; F02D41/04; H04W4/40
Foreign References:
BRPI0619352A22011-09-27
KR20080087953A2008-10-02
CN208521182U2019-02-19
JPS61200345A1986-09-04
US5033431A1991-07-23
JPH03189354A1991-08-19
CN204482042U2015-07-15
Attorney, Agent or Firm:
DE MAGALHÃES, Luiz Claudio (BR)
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Claims:
8

REIVINDICAÇÕES MÓDULO DE CONTROLE PARA ACELERADOR ELETRÔNICO, destinado a carros, motocicletas, caminhões e qualquer veículo com sistema de aceleração eletrônico, entre o acelerador e a unidade de controle eletrônico, que altera sinal enviado pelo acelerador diminuindo o tempo de resposta dos atuadores do veículo e que conta com um circuito eletrônico capaz de fazer a leitura dos sinais elétricos do veículo, sejam eles, analógicos ou digitais e ajustar um ganho amplificando esses sinais de acordo o nível de performance desejado, caracterizado por ser integrado com um sistema de comunicação wireless via aplicativo compatível e um botão seletor personalizado e preferentemente luminoso, dispondo de micro controlador (3) do circuito recebe os sinais enviados pelo acelerador (1 ), aplica as funções de algoritmos necessários e pelo fato de que sempre que o acelerador for pressionado o sinal com ganho aplicado é enviado para o buffer (4) que faz correções de corrente nos sinais e envia para a unidade de controle eletrônico (6) que por sua vez aciona os atuadores e sensores periféricos. MÓDULO DE CONTROLE PARA ACELERADOR ELETRÔNICO, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato do circuito eletrônico possuir comunicação com um botão seletor luminoso (5) que dispõe de micro controlador e leds RGB que mudam de cor de acordo com a função selecionada pelo botão ou pelo aplicativo, sendo sua conexão feita por par de fios que fazem simultaneamente a função de alimentação do circuito eletrônico do botão e alimentação elétrica do mesmo. MÓDULO DE CONTROLE PARA ACELERADOR ELETRÔNICO, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato do presente módulo se conectar com smartphones, tablets, computadores e similares através de uma rede wireless (sem fio), que pode ser por comunicação via bluetooth, wifi, rádio, infravermelho e qualquer outro tipo de comunicação remota sem 9 fio; dita comunicação sendo realizada de forma fechada e dispor de verificação de integridade de dados e criptografia. MÓDULO DE CONTROLE PARA ACELERADOR ELETRÔNICO, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato do circuito eletrônico possuir um sistema de redundância que permite que em caso de falha ou desabilitação do módulo de controle, este garanta que o sinal original que é gerado pelo acelerador do veículo continue sendo enviado para a unidade de controle eletrônico em função do micro controlador (3), ler os sinais de saída do buffer (4) e caso os sinais dessa leitura sejam diferentes dos esperados, o circuito faz com que o switch (2), faça o fechamento com o sinal original. MÓDULO DE CONTROLE PARA ACELERADOR ELETRÔNICO, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato do circuito eletrônico possuir comunicação com a rede CAN do veículo para identificação quando a marcha ré for acionada para desativar a amplificação do sinal ou reduzir para um sinal menor. MÓDULO DE CONTROLE PARA ACELERADOR ELETRÔNICO, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de dispor de aplicativo para acesso às funções do módulo para seleção de:

• modo original,

• ganho de performance,

• bloqueio do acelerador,

• modo manobrista,

• ajuste de modos,

• intensidade das cores do botão,

• ajustes de segurança,

• nível de performance,

• recuperação de senha bluetooth,

• de função para redução do sinal do acelerador,

• piloto automático, 10

• limite de velocidade,

• função noturna para a mudança automática da intensidade da luz do botão,

• seleção da função chave de presença,

• gráficos de ganhos; dito modo de piloto automático sendo através da velocidade GPS pela interpretação do hardware do dispositivo ou através da rede CAN do próprio veículo. MÓDULO DE CONTROLE PARA ACELERADOR ELETRÔNICO, de acordo com as reivindicações 1 e 6, caracterizado pelo fato do modo original, fazer um chaveamento do sinal de saída do acelerador ser o mesmo sinal enviado para a unidade de controle de tensão. MÓDULO DE CONTROLE PARA ACELERADOR ELETRÔNICO, de acordo com as reivindicações 1 e 6, caracterizado pelo fato do modo de ganho de performance ter cinco estágios diferentes e permitir a alteração dos percentuais de ganho de cada estágio através do aplicativo, com possibilidade de seleção de um valor de 0 a 100%, sendo os estágios:

• “0” original - condições do sinal de saída do acelerador iguais aos sinais enviados para a unidade de controle eletrônico, por meio de chaveamento do sinal de entrada para a saída;

• “1” dynamic - ganho proporcional a 25% a mais do sinal de entrada na saída para a unidade de controle eletrônico;

• “2” sport - ganho proporcional a 50% a mais do sinal de entrada na saída para a unidade de controle eletrônico;

• “3” super sport - ganho proporcional a 75% a mais do sinal de entrada na saída para a unidade de controle eletrônico

• “4” race - ganho proporcional a 100% a mais do sinal de entrada na saída para a unidade de controle eletrônico. MÓDULO DE CONTROLE PARA ACELERADOR ELETRÔNICO, de acordo com as reivindicações 1 e 6, caracterizado pelo fato do modo recuperação 11 de senha bluetooth, o usuário deverá pressionar o botão por um tempo igual ou superior a 30 segundos; após este tempo a iluminação do botão deverá ficar na cor magenta, o botão não deverá responder mais ao pressionamento até que ocorra uma conexão seguida de uma desconexão via bluetooth ou o módulo seja reiniciado; o módulo de controle neste modo permite que o usuário esteja conectado sem necessidade de senha de pareamento; desta forma o módulo de controle entra no modo de programação remota habilitando o recebimento de comandos AT via bluetooth. MÓDULO DE CONTROLE PARA ACELERADOR ELETRÔNICO, de acordo com as reivindicações 1 e 6, caracterizado pelo fato do modo gráficos de aceleração ter a função de demonstrar de forma gráfica no aplicativo compatível a relação entre o sinal original e o sinal gerado pelo módulo de controle, atualizando o gráfico a cada 100 milissegundos.

Description:
MÓDULO DE CONTROLE PARA ACELERADOR ELETRÔNICO

Campo da invenção

[001 ] A presente invenção se insere no campo da eletrônica e engenharia e descreve um módulo para controle do sinal de aceleração para carros, motocicletas, caminhões e qualquer veículo com sistema de aceleração eletrônico, entre o acelerador e a unidade de controle eletrônico, que altera sinal enviado pelo acelerador, diminuindo o tempo de resposta dos atuadores do veículo, de modo que o veículo responda de maneira mais rápida às acelerações, sendo integrado com um sistema de comunicação wireless via aplicativo compatível e, preferentemente, um botão seletor luminoso personalizado que faz interação entre o módulo de controle de sinal e o usuário.

Fundamentos da invenção

[002] Sabe-se que a partir da evolução da indústria automobilística, muitas peças mecânicas foram substituídas por sistemas eletrônicos, dotados de funções inteligentes diversas, bem como de mecanismos cada vez mais otimizados. No caso dos sistemas de aceleração, quando os veículos eram predominantemente mecânicos, o pedal do acelerador se conectava ao carburador por meio de um cabo de aço, fazendo assim a dosagem de combustível e consequentemente promovendo aumento ou redução na aceleração do veículo.

[003] Os sistemas de aceleração atuais são eletrônicos, compostos por um acelerador eletrônico, pelo corpo de borboleta e pela central eletrônica de gerenciamento do veículo (conhecida pela sigla ECU - Engine Control Unit). Ao ser acionado, o acelerador de um veículo envia um sinal para a central eletrônica, sinal esse que pode ser analógico ou digital e que é proporcional ao nível de aceleração desejado.

[004] O sinal enviado é posteriormente processado pela central eletrônica e reenviado para os elementos periféricos, quais sejam os sensores e atuadores elétricos e eletrônicos presentes no veículo. Tais periféricos, então, iniciam as ações para que o carro acelere ou desacelere. Todo o processo de envio e resultado dos sinais a partir do acionamento do acelerador leva milissegundo. Qualquer atraso ou delay nesse tempo de resposta é suficiente para que exista uma perda na retomada de aceleração, diminuindo a performance do veículo, bastante perceptível pelo condutor.

[005] Numa busca nos bancos de dados de proteção intelectual nacionais e internacionais foram encontrados alguns equipamentos no estado da técnica que trazem soluções parecidas, entretanto estes apresentam várias desvantagens em relação ao objeto da presente patente. Por exemplo, o documento PI0619352-8 que descreve a patente mais próxima do objeto da presente patente e apresenta um amplificador de sinal de aceleração, que no seu funcionamento simula um novo sinal gerado a partir da leitura dos sinais vindos do acelerador e envia para a central eletrônica esse novo sinal gerado. Tal solução não permite que o sinal original do carro chegue a central sem interferência e não dispõe de solução wireless com a possibilidade de comunicação com um aplicativo específico e compatível, nem permite o controle percentual da aplicação de ganho dos sinais enviados a central de controle.

[006] Os documentos US006044318A, US005625558A e vários outros descrevem sistemas de modificação de aceleração com construção e usabilidade totalmente diferentes do objeto descrito na presente patente.

[007] Considerando o acima resumidamente exposto em fundamento a partir de busca internacional de patentes, podemos afirmar que não há no estado da técnica uma solução que descreva as mesmas funções de uso e de interação do usuário qualquer sistema igual ao descrito no módulo de controle objeto da presente patente.

Breve descrição dos desenhos

[008] Para permitir uma compreensão da realização do módulo de controle, é anexada a Figura 1 que ilustra o diagrama do módulo para controle do sinal de aceleração objeto da presente patente.

Descrição da invenção

[009] A presente invenção se insere no campo da engenharia eletrônica e descreve um módulo para controle do sinal de aceleração para carros, motocicletas, caminhões e qualquer veículo com sistema de aceleração eletrônico, entre o acelerador e a unidade de controle eletrônico, que altera sinal enviado pelo acelerador diminuindo o tempo de resposta dos atuadores do veículo de modo que o veículo responda de maneira mais rápida às acelerações, sendo este integrado com um sistema de comunicação wireless via aplicativo compatível e um botão seletor personalizado e preferentemente luminoso.

[0010] O citado botão luminoso personalizado, possui um circuito eletrônico interno com um micro controlador responsável por fazer o processamento das informações recebidas do módulo de controle e das informações enviadas quando o mesmo é pressionado e um led RGB responsável pela iluminação com cores diferentes para cada modo de função diferente escolhida.

Circuito eletrônico

[001 1 ] O objeto descrito na presente patente conta com um circuito eletrônico capaz de fazer a leitura dos sinais elétricos do veículo, sejam eles, analógicos ou digitais e ajustar um ganho amplificando esses sinais de acordo o nível de performance desejado.

[0012] O micro controlador (3) do circuito recebe os sinais enviados pelo acelerador (1 ), aplica as funções de algoritmos necessários, com isso sempre que o acelerador for pressionado o sinal com ganho aplicado é enviado para o buffer (4), que faz correções de corrente nos sinais e envia para a unidade de controle eletrônico (6) que por sua vez aciona os atuadores e sensores periféricos.

[0013] O circuito possui um sistema de redundância que permite que em caso de falha ou desabilitação do módulo descrito na presente patente, este garanta que o sinal original que é gerado pelo acelerador do veículo continue sendo enviado para a unidade de controle eletrônico sem prejudicar a condução do veículo. Isso porque o micro controlador (3), lê os sinais de saída do buffer (4), e caso os sinais dessa leitura sejam diferentes dos esperados, o circuito faz com que o switch (2), faça o fechamento com o sinal original, enviando o sinal original do veículo para a unidade de controle eletrônico sem prejudicar a direção.

[0014] O circuito eletrônico do módulo objeto descrito na presente patente possui comunicação com um botão seletor luminoso (5), através de par de fios que fazem simultaneamente a função de alimentação do circuito eletrônico do botão e alimentação elétrica do mesmo. O botão possui um micro controlador e leds RGB responsáveis por mostrar em cores diferentes cada modo de função selecionado no módulo objeto descrito na presente patente.

[0015] O circuito possui comunicação com a rede CAN do veículo, isso possibilita que o sistema do módulo identifique quando a marcha ré for acionada, desativando a amplificação do sinal ou reduzindo para um sinal menor, permitindo que o veículo não reaja de forma brusca nos momentos de manobras.

Botão de seleção luminoso

[0016] O circuito eletrônico do botão possui um micro controlador e leds RGB que mudam de cor de acordo com a função selecionada pelo botão ou pelo aplicativo.

Aplicativo

[0017] O objeto descrito na presente patente se conecta com smartphones, tablets, computadores e similares através de uma rede wireless (sem fio), que pode ser por comunicação via bluetooth, wifi, rádio, infravermelho e qualquer outro tipo de comunicação remota sem fio. A comunicação é fechada e possui verificação de integridade de dados e criptografia. Essa aplicação permite que o usuário tenha acesso a todas as funcionalidades do objeto descrito na presente patente.

[0018] Através do aplicativo o usuário poderá ter acesso para seleção das funções de: modo original, de nível ou ganho de performance, ajuste dos estágios de performance, modo ECO para redução de aceleração, bloqueio do acelerador, modo manobrista, ajuste de modos, intensidade das cores do botão, ajustes de segurança, recuperação de senha bluetooth, redução do sinal do acelerador, piloto automático, limite de velocidade, noturna para a mudança automática da intensidade da luz e cores do botão, chave de presença e gráficos de ganhos.

[0019] O módulo de controle dispõe de um modo diagnóstico de falhas para diagnosticar se o sinal recebido é o mesmo sinal esperado e que se acontece na leitura dos sinais de entrada sendo os mesmos comparados com um valor padrão de cada modelo. Caso o sinal recebido esteja dentro dos padrões, o módulo de controle aplica as funções, caso estejam em desconformidade o módulo de controle faz um “by pass” do sinal original do veículo e faz um alerta no botão luminoso deixando a iluminação na cor vermelha intermitente com branca, podendo ainda dispor de “beep” ou sinal auditivo de alerta.

[0020] O aplicativo permite a alteração dos percentuais de ganho de cada estágio, onde o usuário poderá selecionar um valor de 0 a 100% e ainda que o último valor selecionado será armazenado na memória não volátil para que o usuário do dispositivo possa fazer uma configuração que permanecerá ativa até que seja feito outro ajuste, tanto pelo botão quanto pelo aplicativo, prevalecendo aquele que o fizer por último.

[0021 ] O modo original compreende a função de fazer um chaveamento do sinal de saída do acelerador, fazendo com isso que o sinal de saída do acelerador seja o mesmo sinal enviado para a unidade de controle de tensão.

[0022] O modo de ganho de performance possui cinco estágios diferentes, sendo estágio “0” original, estágio “1” dynamic, estágio “2” sport, estágio “3” super sport e estágio “4” race.

[0023] No estágio “0” original, as condições do sinal de saída do acelerador são iguais aos sinais enviados para a unidade de controle eletrônico, por meio de chaveamento do sinal de entrada para a saída.

[0024] No estágio “1” dynamic, disponibiliza um ganho proporcional a 25% a mais do sinal de entrada na saída para a unidade de controle eletrônico.

[0025] No estágio “2” sport, disponibiliza um ganho proporcional a 50% a mais do sinal de entrada na saída para a unidade de controle eletrônico.

[0026] No estágio “3” super sport, disponibiliza um ganho proporcional a 75% a mais do sinal de entrada na saída para a unidade de controle eletrônico.

[0027] No estágio “4” race, disponibiliza um ganho proporcional a 100% a masi do sinal de entrada na saída para a unidade de controle eletrônico. [0028] No modo ajuste dos estágios de performance temos as seguintes formas de ajustes: estágio “1” dynamic terá ajuste entre 15 e 25%, estágio “2” sport terá ajuste entre 30 e 50%, estágio “3” super sport terá ajuste entre 55 e 75% e estágio “4” race terá ajuste entre 80 e 100%.

[0029] O modo ECO é um modo de redução de aceleração. O módulo reduz o sinal do acelerador enviado para a central eletrônica de gerenciamento, assim reduzindo a resposta do acelerador. Dessa forma quando o motorista pisar no acelerador o módulo atua diminuindo arrancadas bruscas que desgasta as peças mecânicas do veículo, proporcionando uma saída do veículo mais suave gerando maior conforto ao dirigir.

[0030] No modo de bloqueio de acelerador, a função é bloquear os sinais de saída do acelerador, impedindo assim o uso do mesmo.

[0031 ] O modo manobrista tem a função de limitar a aceleração do veículo, ajustando a proporcionalidade do sinal do acelerador entre 15 e 45%; a faixa de ajuste ficará salva na memória não volátil do módulo de controle ora descrito.

[0032] O modo de ajuste de modos permite alterar o início e o final de cada estágio de ganho, armazenando os valores de ajuste na memória não volátil do módulo de controle.

[0033] O modo ajuste de iluminação do botão destina-se ao ajuste da intensidade do brilho da luz do botão de forma automática através do aplicativo, deixando mais intenso durante o dia e menos intenso durante a noite, todos os ajustes de iluminação serão salvos na memória não volátil do módulo de controle.

[0034] No modo ajuste de segurança são disponibilizadas quatro tipos de ajustes de segurança diferentes sendo, 1 ) desbloqueio por presença, 2) manobrista por presença, 3) senha para bloqueio, 4) senha para manobrista. O ajuste desbloqueio por presença, compreende a função de desativar a função bloqueio sempre que o módulo estiver em conexão com o aplicativo.

[0035] O funcionamento no ajuste desbloqueio por presença deve seguir aos seguintes critérios: somente poderá ser ativada ou desativada pelo aplicativo e quando ativada, caso o módulo seja desligado e ligado novamente, o módulo de controle deverá sair do bloqueio e deverá haver uma nova conexão.

[0036] O modo manobrista por presença quando ativado, após o módulo se conectar com o aplicativo o desativa.

[0037] No modo ajuste de segurança, é permitido ao usuário habilitar ou desabilitar a solicitação de senha para entrar no modo de bloqueio via aplicativo e ainda permite ao usuário habilitar ou desabilitar a solicitação de senha para entrar no modo manobrista via aplicativo.

[0038] No modo de recuperação de senha bluetooth é permitido ao usuário recuperar a senha original do bluetooth, da seguinte maneira; pressionamento do botão por um tempo igual ou superior a 30 segundos, após este tempo a iluminação do botão deverá ficar na cor magenta, o botão não deverá responder mais ao pressionamento até que ocorra uma conexão seguida de uma desconexão via bluetooth ou o módulo seja reiniciado; o módulo estando neste modo deverá permitir que o usuário conecte ao shiftpower sem necessidade de senha de pareamento; módulo deverá entrar no modo de programação remota habilitando o recebimento de comandos AT via bluetooth.

[0039] No modo de piloto automático o controle de velocidade é obtido de duas maneiras, sendo a primeira é através da velocidade GPS que é obtida pela interpretação do hardware do dispositivo onde o aplicativo está instalado e uma segunda forma é através da rede CAN do próprio veículo e ainda a possibilidade do usuário definir uma velocidade máxima constante em que o veículo permanecerá enquanto a função estiver ativada; uma vez selecionada a velocidade limite máxima, o módulo de controle não permitirá que o condutor ultrapasse a velocidade estabelecida, mesmo que o condutor tente acelerar mais.

[0040] No modo gráficos de aceleração, a função demonstra de forma gráfica no aplicativo compatível a relação entre o sinal original e o sinal gerado pelo módulo de controle, atualizando o gráfico a cada 100 milissegundos.