Brevet FR2003735A1 — publié le 19691114

La présente invention concerne un dispositif indicateur d'une gamme de vitesse de rotation du moteur dans un appareil enregistreur de vitesse pour véhicules, en particulier- pour automobiles. Les appareils enregistreurs de vitesse sont principalement montés sur les véhicules utilitaires, et servent notam msnt à contraler la vigilance du conducteur en ce qui concerne la vitesse à laauelle il roule, et l'indication du temps pendant lequel le véhicule est en service, L'invention a pour objet de réaliser un dispositif au moyen duquel est en outre indiqué dans l'appareil enregistreur de vitesse si le moteur du véiiicule tourne à une vitesse excessive, c'est-à-dire plus vite que la vitesse de rotation prescrite ou si, au contraire, il tourne à une vitesse insuffisante c'est-à-dire plus lentement que la vitesse de rotation prescrite.En outre, le dispositif suivant l'invention est agencé de telle manière que la gamme de vitesse correspondant à une conduite particulièrement économique est également indiquée, gamme qui comprend les vitesses de rotation intermédiaires entre la gamme de vitesse excessive et la gamme de vitesse insuffisante. A cet effet, suivant l'invention, on utilise une génératrice aux bornes de laquelle une tension fonction de la vitesse est engendrée, et l'on prévoit en outre un montage électrique, qui indique une valeur de seuil et de commutation, au moyen duquel un seuil de commutation (fermeture ou ouverture est déterminé, à partir duquel ou jusqu'auquel, dans le cas d'une vitesse de rotation du moteur croissante, un dispositif indicateur est actionné. Comme dispositif indicateur on utilise, suivant une autre caractéristique de l'invention, un dispositif optique et/ ou mécanique (enregistreur) et/ou acoustique. Comme montage électrique à valeur de seuil et de commutation, toute une série de montages peuvent être utilisés toutefois, il s'est avéré particulièrement avantageux d'utiliser un déclencheur Schmitt auquel est appliquée la tension fonction de la vitesse. Ce déclencheur Schmitt est monté de telle manière que seul l'un de ses seuils de commutation est utilisé, mais en outre il est calculé de telle façon que son hystérésis soit aussi faible que possible et que, par conséquent, son second seuil de commutation soit très voisin du premier. Suivant me forme d'exécution avantageuse de I'inverrt;iixi le déclencheur Schmitt est suivi d'un amplificateur transistori sé qui sert à actionner le dispositif indicateur et, en particuliez, une lampe témoin et un style traceur à commande électromagnétique L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints, qui en représentent, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation0 Sur ces dessins la figure 1 est un graphique sur lequel sont repré sensées les gammes de vitesse de rotation indiquées par le dispositif suivant l'inv-ntion la figure 2 représente un premier exemple d'exécution de l'invention, au moyen duquel les vitesses de rotation eces- sives du soeur sont indiquées la figure 3 représente l'enregistreur actionné par un électro-aimant et qui, pour indiquer une gamme de vitesse de rotation contrôlée, trace une courbe supplémentaire sur le support de graphique de l'appareil enregistreur de vitesse la figure 4 représente un second exemple d'exécution de l'invention, dans lequel les vitesses de rotation du moteur excessives et insuffisantes sont indiquées ; et la figure 5 représente un troisième exemple d'exécution de l'invention, dans lequel les vitesses de rotation du moteur excessives et non économiques sont indiquées0 Sur le graphique de la figure 1, la vitesse de rotation est portée en abscisses La gamme totale de vitesse de rotation est subdivisée en trois gammes partielles ou élémentaires dites, respectivement "de vitesse insuffisante" "de vitesse économique et "de vitesse excessive. Le dispositif indicateur émet dans tous les cas un signal lorsque la vitesse de rotation se trouve dans une gamme à contr81er, ou lorsqu'elle quitte cette gamme.Dans le premier exemple d'exécution suivant l'invention, dans la gamme de vitesse de rotation excessive, le style trace sur le support de graphique de l'appareil enregistreur de vitesse, support qui se présente sous la forme d'une bande, une courbe supplémentaire, cependant quten mEme temps, comme on peut le voir sur la figure 2, une lampe s'allume Dan le zecond exemple d'exécution, deu styles tracent chacun un graphique d'une part dans la gamme de vitesse de rotation excessive et, d'autre ait, dans 1 gamme de vitesse de rotation insuffisante.Toutefois, contre on teut le voir sur la figure 4, une lampe témoin est Tévue seulement pour la gamme de vitesse excessive et non Ou:c la gamme ue vitesse insuffisante. Enfin, dans le troisième exemple d'exécution, un premier style trace un graphique sur la bande lorsque la vitesse de rotation du mo- teur quitte la gautre économique dans le sens des vitesses de ro station croissantes.Un second siile trace en outre un graphique supplénentaire lorsque la vitesse de rotation atteint la gamme de vitesse excessive. Dans le domaine des vitesses de rotation relativement lentes correspondant à la vitesse de rotation minimale de la gamme économique, il ne paraît pas nécessaire de tracer un graphioue, car ce domaine ne joue pas pour la conduite économique un rôle aussi important que le domaine des vitesses plus élevées de cette gamme Sur la figure 2 est représenté un premier exemple dtexé cution de l'invention, au moyen duquel les vitesses de rotation excessives sont indiquées, Cn voit en 1 une génératrice de courant alternatif qui engendre, à ses bornes la et lb, une tension alternative fonction de la vitesse du moteur. A ces bornes est branché un dispositif redresseur constitue' par une diode 2 et par un condensateur 3. La tension redressée apparaissant aux armatures du condensateur 3 est appliquée à l'entrée d'un dé clencheur Schmitt 4. Celui-ci comporte deux transistors pnp 5 et 6, dont les collecteurs sont connectés au pole négatif d'une source de tension continue 7 (bornes 7a et 7b), et dont les émetteurs sont connectés au pôle positif de cette source. Cette tension continue est stabilisée au moyen d'une diode de Mener 8 et d'une ésistance 19. A l'entrée du transistor 5 du déclencheur de Schmitt, en lus de la tension alternative redressée, est en outre appliquée, par l'intermédiaire des résistances 9 et 10, une tension de polarisation négative. La résistance 10 est réglable et réalisée sous la forme d'un totentiomètre ; elle sert ajuster le seuil de réponse du déclencheur Schmitt en fonction du seuil de commutation désiré, qui correspond à une vitesse de rotation déter- minée Cette résistance réglable 10 est en conséquence avantageusement étalonnée en nombres de tours. me diviseur de tension comprenant les résistances 11, 12, 15 et 14, et qui engendre la tension de polarisation des émetteurs, sert à réduire l'hystéré- sis du circuit du déclencheur Schmitt0 La résistance 13 joue en outre le r8îe de conducteur chauffant, et sert à la compensation thermique du déclencheur Schmitt0 Enfin, le déclencheur Scmitt 4 est suivi d'un amplificateur transistorisé comprenant un transistor npn 15.Dans le circuit de collecteur de ce transistor est monté l'enroulement 16 de l'électro-aimant d'actionnement du style traceur. En parallèle avec cet enroulement 16, est montée une lampe témoin 17. Pour étouffer les étincelles, l'enroulement 16 est en outre shunté par une diode 18o Sur la figure 5 est représenté sous une forme schématisée l'appareil enregistreur0 L'électro-aimant, outre l'enroulement 16, comporte un noyau fixe 20 qui coopère avec un levier coudé ou armature 22 pouvant pivoter autour de l'axe 21. Ce levier porte à l'une de ses extrémités un style traceur 23, cependant que son autre extrémité est constamment soumise à la force de traction d'un ressort 24o Sur la course du style traceur 23 est interposée la bande 26 de l'appareil enregistreur de vitesse qui est entraînée dans le sens de la flèche 25. Le mode de fonctionnement du dispositif décrit sur les figures 2 et 3 est le suivant : lorsque la vitesse de rotation du moteur commence à croître à partir d'une très faible valeur, la tension positive redressée à l'entrée du transistor 5 ne peut tout d'abord pas encore compenser la tension de polarisation négative engendrée par les résistances 9 et 10. Tant que le transistor 5 est conducteur, le transistor 6 est bloqué, de m8me que le transistor 15o L'enroulement 16 de l'électro-aimant n'est en conséquence pas excité, et le style traceur 23 se trouve dans la position de repos représentée sur la figure 3.Si la tension de la génératrice continue à croître, il arrive un moment oW, au seuil de commutation déterminé par la résistance réglable 10, et qui correspond à la limite inférieure de la gamme de vitesse de rotation excessive, la tension positive à l'entrée du transistor 5 devient capable de surmonter la tension de polarisation négative, de sorte quelle transistor 5 se bloque. L'état des transistors 6 et 15 est alors également inversé, c'est-à-dire qu'ils deviennent conducteurs et qu'un courant commence à traverser 1 enroulement 16 et la lampe témoin 17. L'électro-aimant attire, par son noyau 'O, le levier 22, de sorte que le style traceur 23 est appliqué sur la bande 26.Dès lors, un graphique est tracé sur ladite bande 26 aussi longtemps que la tension engendrée par la génératrice lreste supérieure au seuil de commutation affiché, c'est-à-dire aussi lonGter;ps que la vitesse de rotation du moteur se trouve dans la gamme de vitesse excessive.C'est seulement lorsque cette tension devient inférieure au seuil de coupure du déclencheur Schmitt, seuil qui, dans l'exen le considéré, est très voisin du seuil d'actionnement, que le déclencheur Schmitt et le transistor 15 sont à nouveau commutés à leur état initial, ce qui ramène le style traceur 25 à sa position de repos, Sur la figure 4, est représenté un second exemple d' exécution suivant l'invention, au moyen duquel la gamme de vitesse de rotation excessive aussi bien que la gamme de vitesse de rotation insuffisante peuvent être indiquées.La partie supérieure du montage qui sert à indiquer la gamme de vitesse excessive est réalisée exactement de la même manière que dans l'exemple d'exécution décrit à propos de la figure 2. C'est pourquoi les éléments correspondants des deux figure ont été désignés par les mêmes repèresOLa partie inférieure du montante sert à indiquer la gamme de vitesse de rotation insuffisante ; les rapports des tensions y sont exactement inversés par rapport à la partie supérieure et, par conséquent, au lieu de transistors pnp, on utilise des transistors npn. On voit en 52 et 37, respectivement, une diode et un condensateur servant au redressement de l'alternance négative de la tension alternative de la génératrice 1 , fonction de la vi terses Le déclencheur Schmit 54 comprend les deux transistors 55 et 36, dont les émetteurs sont connectés au pale négatif de la source de tension continue 7, tandis que leurs collecteurs sont connectés au pôle positif de cette source. Ces transistors sont également stabilisés par la diode de Zener 8 et la résistance 19. A l'entrée du transistor 35, est appliquée, par l'in- termédiaire d'un diviseur de tension formé de trois résistances 57, 38 et 39, une tension de polarisation positive.La tension de polarisation d'émetteur des deux transistors 35 et 56 est obtenue de la même manière que dans l'exemple dtexécubion de la figure 2. A cet effet, on utilise les résistances 40, 41, 42 et 43. Enfin, le déclencheur Schmitt 34 est suivi d'un amplificateur transistorisé qui comprend un transistor npn 44. Dans le circuit de collecteur de ce transistor, est monté l'enroulement 45 d'un électro-aimant d'actionnement du style traceur. Une diode 46 est montée en parallèle avec cet enroulement. I1 n'est pas prévu de lampe témoin pour indiquer la gamme de vitesse de rotation insuffisante, Avec le condensateur 33 est, en outre, montée en parallèle une diode 47, qui sert à limiter la tension aux armatures du condensateur 33 à une valeur désirée.Cette limitation est nécessaire en raison du fait que le condensateur 33 de la partie inférieure du montage, sans cette diode, serait chargé Jusqu'à la pleine tension régnant aux bornes de la source de tension continue 7 et, par conséquent, devrait avoir une capacité cor~espondçnte, contrairement à ce cui se passe dans la partie sup:rienre Ou montage où la charge du condensateur est limitée pour le seuil de commutation de la gamme de vitesse excessive 'la diode 47 évite, en outre, que le condensateur 33, qui est un condensateur électrolytique, soit chargé d'une tension négative qui risquerait de le détruire lors d'une inversion des fables. La partie inférieure du montage fonctionne comme suit t mme avec une vitesse de rotation du moteur nulle, le transistor 35 est rendu conducteur, dès la mise sous tension, en raison de la tension de polarisation positive appliquée à son entrée. Ce processus de commutation bloque le transistor 36, mais rend le transistor 44 conducteur. Par suite, un courant passe dans lten- roulement 45, et le style correspondant trace sur la bande de l'appareil enregistreur de vitesse un graphique aussi longtemps que la vitesse de rotation du moteur se trouve dans la gamme de vitesse insuffisante déterminée par la vitesse minimale précitée (nulle) et par une limite supérieure. Si la vitesse de rotation du moteur continue toujours à croître, la tension de la génératrice redressée devient de plus en plus négative, et il arrive un moment où cette tension négative dépasse, en valeur absolue, la tension de polarisation positive appliquée à l'entrée du transistor. Le transistor 35 est alors bloqué. Il en résulte que les transistors 36 et 44 changent également d'état, et que le courant qui passait dans l'enroulement 45 est coupé. 'le style est à nouveau soulevé de la bande 26 de l'appareil enregistreur de vitesse. Si la vitesse de rotation du moteur continue à croître, la gamme de vitesse excessive est finalement atteinte, et la partie supérieure du montage de la figure 4 commence à fonctionner de la manière déjà décrite, Un autre ,araùliique est alors tracé sur a bande 26 par un second style. Enfin, sur la figure 5, est rep'senté un montage,dont la partie supérieure sert, comme précédewment et de la manière déjà décrite, à indiquer la gamme de vitesse de rotation escessive, tandis que sa partie inférieure inique la gamme de vites- se de rotation qui se trouve Uzs la partie supérieure de la gamme économique. Ce montage eot essentiellement réalisé de la même manière que celui qui a été durit à propos de la figure 4. En conséq- ence, sur les figures 4 et 5, les éléments correspondants sont désignés par les mêmes repères. Toutefois, à la différence de la figure 4, la commande du style a lieu à un autre moment et au lieu d'un transistor npn 44, il est prévu un transistor pnp 48, dans le circuit de collecteur duquel sont disposés l'enroulement 45 d'un dispositif traceur, une diode 46 shuntant cet enroulement, ainsi qu'une lampe témoin 49o En outre, une différence entre les teciiniques de commutation des figures 4 et 5 réside en ce que la résistance de collecteur du transistor 36, dans le cas de cette dernière figure, ne reçoit plus la tension stabilisée, mais est incorporée à la résistance de base du transistor 48.Une autre différence, enfin, réside en ce que le seuil de commutation du transistor 55 est réglé à une tension de polarisation positive plus élevée. le mode de fonctionnement du montage de la figure 5 est le suivant : le transistor 55 est constamment conducteur, en partant de la vitesse de rotation nulle de la génératrice jusqu'à la vitesse de rotation déterminant la limite supérieure de la gamme économique, en raison de la tension de polarisation positive. En conséquence, le transistor 36 est bloqué, et il en est de même du transistor 48. Si la vitesse de rotation dépasse ladite valeur limite supérieure, la tension négative redressée de la génératrice devient prépondérante sur la tension de polarisation positive à l'entrée du transistor 35, ce qui bloque celui-ci. L'état du déclencheur de Schmitt est ainsi inversé et, par conséquent, le transistor 48 devient conducteur.Un courant passe dans l'enroulement 45 et la lampe témoin 49, et ce courant reste présent jusque dans la gamme de vitesses de rotation les plus élevées, assurant ainsi le traçage d'un graphique sur la bande 26 de l'appareil enregistreur de vitesse. Sis enfin, la vitesse de rotation continuant à crotte, la gamme de vitesse excessive est atteInte, et en plus de ce graphique, un graphi- que supplémentaire est tracé sur la bande 26 par l'intermédiaire de l'enroulement 18 et du style associé à celui-ciO Bien que, dans ce qui précède, le dispositif traceur ait été décrit en considérant que le style, en position de re os, est inactif tandis qu'en position de travail, il trace un graphique sur le papier, il est bien entendu également possible, sans qu'on s'écarte pour cela du domaine de l'invention, d'agencer le dispositif traceur de telle façon que le style, en position de reoos, se trouve sur le papier et trace un graphique rectiligne, tandis qu'en position de travail, il est dévié latéralement et trace un graphique spécial0 R E Y E i; D I C Q' i 0 N S 1. Dispositif indicateur dune gamme de vitesse de rotation du moteur dans un appareil enregistreur de vitesse pour véhicules, en particulier pour automobiles, caractérisé en ce qu'il est prévu une génératrice aux bornes de laquelle est engendrée une tension fonction ae la vitesse de rotation, et en ce qu'il est en outre prévu un montage électrique qui indique une valeur de seuil et de commutation, au moyen duquel un seuil de commutation (fermeture ou ouverture) est déter.iiné, à partir duquel ou jusqu'auquel, dans le cas d'une vitesse de rotation du moteur croissante, un dispositif indicateur est actionné. 2. Dispositif suivant la reveo-ication 1 caractérisé en ce qu'on choisit électiveent, comme gammes de vitesse de rotation pour lesquelles une indication doit être donnée, la gamme de vitesse insuffisante, et/ou la gamme de vitesse excessive, et/ou la gamme située entre elles et qui correspond c une conduite économique. 5. Dispositif suivant la revendication 2 caractérisé en ce qu'on utilise, comme dispositif indicateur, un dispositif optique, et/ou mécanique (traceur) et/ou acoustique. 4. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est prévu, comme montage électrique à fonctions de détermination de valeur de seuil et de commutation, auquel est applique la tension fonction de la vitesse de rotation, un déclencheur Schmitt0 5. Dispositif suivant la revendication 4 caractérisé en ce que le déclencheur Schmitt est suivi d'un amplificateur transistorisé qui sert à commander le dispositif indicateur et, en particulier, une lampe témoin et un traceur à commande électromagnétique. 6. Dispositif suivant la revendication 5 caractérisé en ce que le transistor de l'amplificateur est du mdme type de conductibilité que les transistors du déclencheur Schmitt dans le cas où, au seuil de commutation, pour la vitesse de rotation croissante, on procède à une coupure du circuit et en coque ce transistor est du type de csnductibillté opposé à celui des dans sistors du déclencheur de Schmitt lorsqu'on effectue, au seuil de commutation,pour une vitesse de rotation croissante, une fermette de circuit, 7 Dispositif suivant la revendication 6 caractérisé en ce qu'il est prévu une diode de Zener qui stabilise la tension de commande de l'amplificateur transistorisé et du déclen cheur Schmitt.