Campo de aplicação

[0001 ] Refere-se o presente pedido de patente de Invenção de uma Injeção Eletrônica Programável com Painel de Instrumentos e Edição em Tela de Toque Integrados, especialmente de um dispositivo, ECU, para controle de motores e veículos em que é permitido ao usuário programar os mapas de injeção de combustível e de ponto de ignição de acordo com as condições em que o motor se encontra. Além disso, conta com funções diversas de controle do veículo como controle de tração, controle de injeção de óxido nitroso, leitura e atuação por meio de sensores digitais ou analógicos e de aceleração integrado. A função de painel de instrumentos se dá por meio da combinação do uso de LEDs configuráveis para indicações de rpm e alertas e de um display LCD sensível ao toque que permite ao usuário programar quais sensores e atuadores conectados ao dispositivo (ECU) deseja visualizar e qual o formato, tamanho e posição do mostrador de tela, bem como programar alertas de acordo com estas leituras. O equipamento armazena estes dados e permite análise posterior. A realização da programação da ECU pode ser tanto através da tela como pelo software de computador conectado pela porta USB.

Estado da técnica

[0002] Atualmente, existem equipamentos individuais que fazem as funções separadamente, ou seja, existem módulos exclusivos para o controle de motores, assim como módulos exclusivos para uso como exibição de instrumentos, sendo que em ambos os casos a programação é realizada por meio de um PC. A desvantagem desta topologia está na complexidade da instalação e da configuração, tornando-a menos confiável devido a maior quantidade de derivações elétricas, a existência de mais arquivos de configuração, softwares e cabos de comunicações.

[0003] Em suma, o estado da técnica tal como é realizado apresenta como principais deficiências:

Carência na visualização de dados do motor com o veículo em movimento; Necessidade de equipamentos externos para visualizar os dados lidos pela ECU com possível falta de compatibilidade entre equipamentos de controle e de instrumentos de marcas diferentes;

^■ Necessidade de computador para alterar os parâmetros da ECU;

^■ Maior complexidade na instalação dos equipamentos (maior número de ligações elétricas) redundando em menor confiabilidade do sistema;

^■ Maior complexidade no uso de equipamentos distintos - necessidade de mais cabos e conexões para ter visualização e input àe dados;

Dificuldade no gerenciamento de arquivos dos equipamentos pela falta de conectividade;

Maior peso somando os equipamentos de controle e painel de instrumentos em relação a versão pleiteada {all-in-one);

Maior custo devido a necessidade de aquisição de dois equipamentos.

Objetivos da invenção

[0004] É objetivo da presente invenção, propor um dispositivo único capaz de controlar motores, exibir dados e editar configurações de forma direta e simples, facilitando a instalação, otimizando recursos, promovendo integração e a praticidade no uso.

[0005] É objetivo da presente invenção, propor um dispositivo com painel de instrumentos integrado de forma que a conectividade entre instrumentos diferentes é eliminada, aumentando assim a facilidade na instalação e no uso, além de incrementar a gama de funcionalidades haja vista a possibilidade de integração com o painel de instrumentos.

[0006] É objetivo da presente invenção, propor um dispositivo all-in-one que controla os motores, exibe os dados e edita configurações.

Sumário da invenção

[0007] A Injeção Eletrônica Programável com Painel de Instrumentos e Edição em Tela de Toque Integrados em questão gerência motores a combustão através de uma ECU que controla a injeção de combustível, o ponto de ignição e diversas outras funções secundárias. Possui um painel de instrumentos {dashboard) completamente configurável, com LEDs de identificação de rpm e alertas que auxiliam na identificação rápida e eficaz de situações rotineiras para pilotos de competição, possui tela sensível ao toque que permite que todas as configurações possam ser rapidamente editadas diretamente no dispositivo, além de sensor de aceleração integrado que juntamente com outros sensores externos e o sistema de log possibilita a análise completa de todas as informações existentes no veículo, tudo integrado em um único dispositivo agrupando todas informações em um único lugar, diminuindo a complexidade para o usuário, assim como reduzindo a complexidade da instalação elétrica.

Descrição da figura

[0008] Na sequência são apresentadas as figuras para melhor explicar o pedido de patente de forma ilustrativa e não limitativa:

Figura 1 : Vista frontal da injeção eletrônica programável com painel de instrumentos e edição em tela de toque integrados, com destaque para as barras de LEDs e para a tela de edição destes LEDs.

Figura 2: Exemplo de configuração dos LEDs de alerta no software FTManager.

Figura 3: Vista frontal da injeção eletrônica programável com painel de instrumentos e edição em tela de toque integrados, com exemplo de configuração dos LEDs de alerta.

Figura 4: Vista em perspectiva da injeção eletrônica programável com painel de instrumentos e edição em tela de toque integrados, com destaque para a tela do painel de instrumentos.

Figura 5: Vista em perspectiva invertida da injeção eletrônica programável com painel de instrumentos e edição em tela de toque integrados.

Figura 6: Vista frontal da injeção eletrônica programável com painel de instrumentos e edição em tela de toque integrados, com exemplo do loteamento do display.

Figura 7: Vista frontal da injeção eletrônica programável com painel de instrumentos e edição em tela de toque integrados, com exemplo do loteamento do display.

Figura 8: Vista frontal da injeção eletrônica programável com painel de instrumentos e edição em tela de toque integrados, com exemplo de aplicação do painel de instrumentos.

Figura 9: Vista em perspectiva da injeção eletrônica programável com painel de instrumentos e edição em tela de toque integrados, com destaque para o menu principal. Descrição detalhada da invenção

[0009] A Injeção Eletrônica Programável com Painel de Instrumentos e Edição em Tela de Toque Integrados, objeto desta solicitação de patente de invenção, compreende um dispositivo (D) que consiste na integração das funcionalidades de gerenciamento de motores, edição de parâmetros de configuração e painel de instrumentos, sendo o destaque para o formato físico da caixa (1 ) que é o grande responsável pela integração entre as funcionalidades da tela e dos LEDs (2 e 3), formando um contexto único e integrado do painel de instrumentos.

[0010] Mais particularmente, o dispositivo (D) é formado por uma caixa (1 ) preferencialmente de alumínio injetado dividida em frente, lado do display (4) e LEDs (2 e 3), e traseira, lado conectores. O conjunto conta ainda com borrachas com a função de impedir a entrada de água e pó. A borracha principal (BP) interliga as partes frontal (1 F) e traseira (1 T), ao passo que a parte traseira possui mais uma borracha (B1 ), que envolve os dois conectores Superseal (A e B) e o sensor de pressão (MAP). Na parte frontal denota-se uma abertura para a instalação de um display TFT 4,3" colorido com resolução de 480 x 272 pixels de alto brilho e com propriedade anti-reflexo e que conta ainda com película touchscreen resistiva pensada para ser usada com luvas como as dos pilotos de automobilismo. Além do display (4), a interface com o usuário é complementada com dois grupos de LEDs, em que o primeiro grupo possui dez LEDs (2) RGB de alto brilho localizado na parte superior da tela em formato de arco cuja principal funcionalidade é a exibição progressiva do valor de rotação do motor, com o intuito de auxiliar o momento ótimo para a troca de marcha. O usuário poderá configurar a seu gosto tanto as cores dos LEDs (azul, verde, vermelho, laranja, amarelo e magenta) quanto a rotação que cada LED acenderá. Existe ainda a possibilidade de configuração de um valor de rpm para cada marcha ou apenas um único que servirá para qualquer marcha. Ainda relacionado à rotação é possível definir uma função de alerta, essa função serve para que os dez LEDs tenham um comportamento de destaque específico no momento em que atingirem uma rotação configurada, essa ação pode, por exemplo, piscar todos os LEDs, alterar a cor de todos eles ou ambas ao mesmo tempo, sendo que com o destaque o piloto terá absoluta certeza que atingiu a rotação de troca de marcha. O segundo grupo de LEDs é formado por quatro LEDs (3) com as mesmas características do primeiro grupo, fisicamente são distribuídos dois do lado direito do display e dois do lado esquerdo. Estes LEDs têm função de identificação de situações críticas ou que necessitem de destaque, essas situações são completamente configuráveis, tanto em cor de LED quanto em sensores utilizados. É possível combinar até três condições para cada LED formando assim uma equação lógica cujo resultado é formado por meio da análise individual de cada uma das condições e posteriormente, com a análise em pares da esquerda para a direita. Cada análise é tratada individualmente gerando valores lógicos "verdadeiros" ou "falsos" até atingir o resultado final como mostra o exemplo abaixo:

(condição do sensor 1 )<E>(condição do sensor 2)<OU>(condição do sensor 3)

(verdadeiro) )<E>(falso) <OU>(condição do sensor 3)

(falso) <OU>(verdadeiro)

R: verdadeiro

O conjunto físico composto pelas duas partes de alumínio (1 F e 1 T), três borrachas (BP, B1 e B2), display (4) e placas eletrônicas recebe caminhos de luz (LED PIPE) para cada um dos LEDs, esse componente é responsável pela condução da luz gerada pelos LEDs de dentro para fora do dispositivo, melhorando significativamente a visualização para o usuário. Por fim, uma membrana de policarbonato é aplicada sobre todo o conjunto, a cola da membrana abrange partes do alumínio (1 F e 1 T), do display (4) e dos caminhos de luz, proporcionando uma integração entre todos os elementos e mantendo a capacidade de proteção contra a entrada de pó e água. Além dos LEDs e caixa, o painel de instrumentos é composto pelas informações exibidas no display (4). Com o intuito de atender amplamente as preferências de cada piloto, a tela do display (4) foi loteada em cinco linhas (L) e seis colunas (C), sendo a linha superior reservada para exibição da barra de rpm (X) e informações da função datalogger. No restante dos lotes é possível escolher qualquer informação presente na configuração da ECU e entre oito formatos de exibição (3x2, 2x2, 2x1 , 1 x2, 1 x1 , 3x1 com barra 2x1 com barra ou 1 x2 com barra). Cada combinação de dado versus formato do mostrador possui um algoritmo que otimiza o tamanho da fonte de exibição para melhor aproveitamento do espaço físico, se o dado possui muitos caracteres provavelmente será exibido em uma fonte menor, já se ele possui poucos caracteres terá a maior fonte possível na exibição. A edição dos parâmetros de configuração no próprio dispositivo (D) é a segunda funcionalidade do produto. A tela inicial é composta de doze ícones que subdividem funcionalidades da ECU como:

^■ Configurações do motor: possui configurações relacionadas ao tipo de configuração do motor utilizado, se é rotativo ou pistão, quantos cilindros, tipo de ligação dos injetores e bobinas de ignição, tipo de sinal de rotação, tipo de atuador de lenta e configurações do pedal e borboleta entre outras.

^■ Configurações dos alertas: possui uma gama de alertas pré-definidos e que podem ser utilizados para segurança do motor.

^■ Configurações da interface: contém configurações dos LEDs, do painel de instrumentos, do brilho do display e do volume dos sinais sonoros, além de calibração do display e outras informações do produto.

Mapas de injeção: possui todos os mapas relacionados a injeção de combustível. Mapas de ignição: possui todos os mapas relacionados ao ponto de ignição.

Sensores e calibrações: possui a configuração de todos os sensores que são utilizados nas funções (temperaturas, pressões, etc.) e também menus de calibração de pedal ou borboleta e de calibração de ignição.

Gerenciador de ajustes: exibe os cinco ajustes gravados na memória e permite manipulações neles como cópia, edição de nome ou mesmo opção de zerar ou sobrescrever um ajuste com o padrão de fábrica.

Funções de arrancada: são diversas funções utilizadas especificamente para carros de arrancada: controles por tempo, enriquecimento de combustível, atraso de ponto, Pro-nitro, controle de Wheelie, controle de alinhamento entre outras.

Outras funções: são funções utilizadas na maioria das aplicações, como acionamento de eletroventiladores, controle de lenta, ajustes do datalogger, ar condicionado, bomba de combustível, nitro progressivo, saída por PWM ou por MAP, BoostController integrado (controle de pressão na válvula wastegate) e GearController integrado (em alguns modelos de câmbios permite trocas de marchas sem a necessidade do uso de embreagem).

Favoritos: lista oito principais funções e permite acesso rápido a elas.

Painel de diagnóstico: exibe o estado de todas entradas e saídas permitindo diagnosticar problemas de funcionamento ou instalação. Painel de instrumentos: é a principal função do modelo, exibe o dashboard configurado. É a tela mais acessada do dispositivo e por isso possui configuração para que o equipamento inicie por ela toda vez que energizada.

A última das funcionalidades integradas no dispositivo é o gerenciamento do motor, que consiste em adquirir e condicionar sensores de posição e movimento do motor (roda fônica e fase) resultando no acionamento dos atuadores (injetores, bobinas de ignição, bomba de combustível, atuador de lenta, eletroventiladores, entre outros atuadores) no momento adequado e na quantidade definida pelo usuário através dos mapas de injeção e de ignição. Complementando a funcionalidade básica descrita anteriormente, existe uma grande gama de funções que podem ou não serem utilizadas de acordo com cada aplicação, desde um simples acionamento de ar condicionado até funções de extrema importância para competições de arrancada. O agrupamento dessas três macro funcionalidades resultam em um dispositivo único no mercado capaz de controlar motores dos mais variados perfis, editar suas configurações e ainda permitir que o piloto tenha ciência de tudo que acontece de importante durante a pilotagem.