Brevet FR2185912A1 — publié le 19740104

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour --la production d'un signal de référence périodique, en concordance avec le passage d'un repère mobile porté par une pièce à mouvement cyclique, en regard d'un repère fixe, en vue de la mesure de l'écart entre ce signal de référence et un signal de mesure de position variable dans le cycle. Le signal de référence est transmis à un appareil indicateur sous forme de signal lumineux. Pour l'étude de phénomènes cycliques, il est connu de mesurer la variation de l'écart entre un signal de référence, de position fixe et un signal de mesure dont la position peut varier dans le cycle en fonction de divers paramètres Tel est par exemple le cas de la mesure de l'avance ou du retard à l'allumage dans un moteur à explosion ou encore de l'avance à l'injection d'un moteur Diesel. Dans certains cas, il est difficile de monter sur une pièce rotative un organe mobile faisant partie du générateur de signal de référence, tel qu'un volet interceptant cycliquement le faisceau lumineux d'un capteur comprenant une source lumineuse éclairant une cellule photo-électrique. La présente invention vise à pallier cet inconvénient en procurant un procédé et un dispositif permettant d'effectuer l'émission d'un signal de référence à partir d'une pièce repérée située même dans un endroit où seul un faisceau lumineux peut passer. A cet effet, ce procédé de production d'un signal de référence périodique en concordance avec le passage d'un repère mobile, porté par une pièce à mouvement cyclique, en regard d'un repère fixe, en vue de la mesure de l'écart entre le signal de référence et un signal de mesure de position variable dans chaque cycle, au moyen d'un capteur délivrant le signal de mesure et d'une cellule photo-électrique, délivrant le signal de référence, éclairée périodiquement par une source lumineuse, est caractérisé en ce qu'on éclaire la pièce mobile et son repère une fois par cycle, au moyen d'une lampe à éclat, on fait ensuite varier l'instant de l'éclat de manière à arriver à é claire la pièce mobile juste au moment où le repère qu'elle porte se trouve en regard du repère fixe, et, une fois ce réglage réalisé, on dirige la lampe à éclat vers la cellule photo-électrique de manière que cette dernière émette le signal de référence servant de base à la mesure. Cette cellule photo-électrique peut être aussi incorporée au bolier de la lampe à éclat et de ce fait, à chaque éclair, le signal est transmis à l'appareil de mesure L'invention a également pour objet un dispositif pour la production dlun signal de référence périodique en concordance avec le passage d'un repère mobile ,portés par une pièce mouvement cyclique en regard d'un repère fixe fixe, ce dispositif étant relié à un appareil de mesure de l'écart entre ce sign-al de référence à position constante et un signal de mesure de position variable , cet appareil comportant une première entrée de signal de mesure à laquelle est appliqué périodiquement un signal délivré par un capteur relevant l'apparition d'un phénomème déterminé et une deuxième entrée de signal de référence à laquelle est reliée une cellule photo-électrique éclairée périodiquement par une source lumineuse, caractérise en ce qu'il comprend un déphaseur variable dont l'entrée est reliée au capteur de mesure et une lampe à eclat reliée à la sortie du déphaseur variable et pouvant éclairer soit la pièce mobile portant le repère mobile, soit ladite cellule après que la concordance entre les deux repères fixe et mobile a été obtenue, à chaque éclat, par réglage du déphaseur. Le procédé et le dispositif suivant l'invention permettent de réaliser une mesure angulaire, linéaire ou en temps entre l'impulsion de mesure et le signal de référence, Ils permettent d'obtenir une très grande précision du fait qu'ils éliminent les retards -électriques et le temps de montée en lumière de la lampe à éclat apparaissant entre le moment où le signal de mesure est produit et celui de l'éclat Par ailleurs, ils évitent l'adjonction, à la pièce mobile servant de base de temps , de tout organe complémentaire permettant d'assurer l'émission du signal de référence : il suffit en fait que la pièce mobile porte une marque défilant devant un repère fixe et pouvant être éclairée périodiquement par la lampe à éclat. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d' exécu- tion de la presente invention, en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est un schéma synoptique d'un dispositif adapté à la production d'un signal de référence pour la mesure de l'avance à-l'injection d'un moteur Diesel. La figure 2 est un diagramme illustrant le fonctionnement du dispositif. Le dispositif générateur de signal de référence suivant l'invention, désigné dans son ensemble par 1 sur la figure 1, est utilisé, à titre d'exemple, conjointement avec un capteur 2 et un appareil de mesure 3 proprement dit, pour la mesure de l'avance à l'injection d'un moteur Diesel. A cet effet le capteur 2 détecte, lors de chaque cycle, la levée de l'aiguille d'un injecteur 4 et émet à ce moment un signal ou impulsion de mesure a . Ce signal est appliqué à une première entrée de l'appareil de mesure 3. Le générateur de signal de référence 1 délivre un signal de référence périodiqueb qui est appliqué à une seconde entrée de l'appareil de mesure 3 et ce dernier détermine, sur le cadran d'un indicateur associe à un intégrateur, ou sur l'écran d'un oscilloscope, la valeur de l'écart entre les signaux a et b,et ce, à divers régimes du moteur. Le signal rde référence b est obtenu à partir drune cellule photo-électrique 5 éclairée périodiquement par une lampe à éclat 6. Cette lampe à éclat est reliée à la sortie d'un déphaseur variable 7 à l'entrée duquel est appliqué le signal de mesure a. Par ailleurs, une pièce quelconque 8 > tournant en synchronisme avec le moteur (par exemple une poulie solidaire du vilebrequin), porte sur sa périphérie ou sur une face frontale un repère mobile 9 défilant en regard d'un repère fixe 11. Le dispositif suivant l'invention fonctionne de la manière suivante Lorsque le moteur tourne à un régime déterminé, chaque levée de l'aiguille de l'injecteur 4 provoque, au début du mouvement, l'émission, par le capteur, d'une impulsion de mesure a qui est appliquée à la fois à l'appareil 3 mesurant l'écart et à l'entrée du déphaseur variable 7. Ce dernier qui introduit un déphasage, d'une valeur x, délivre à sa sortie une impulsion c qui est appliquée à la lampe à éclat 6. On supposera que le moteur et par conséquent la pièce 8 tournent à un régime différent de celui auquel a été effectuée la précédente mesure et, de ce fait, lorsque l'impulsion c est appliquée à la lampe à éclat, cette dernière qui est alors orientée en direction de la pièce 8, mobile en rotation, éclaire cette pièce à un moment où le repère 9 ne se trouve pas en regard du repère fixe 11. Ce repère se trouve par exemple dans la position 9a indiquée en trait mixte sur la figure 1 et en trait plein dans la partie A du diagramme de la figure 2. L'utilisateur du dispositif agit alors sur le déphaseur variable 7 de manière à augmenter le valeur du déphasage x, si bien que progressivement le repère 9 se trouve de plus en plus proche du repère fixe 11, à chaque éclat de la lampe 6. A un moment donné, pour une valeur xl du déphasage, supé- rieure à la valeur antérieure x, l'impulsion cl apparaissant à la sortie du déphaseur 7 produit l'allumage de la lampe à éclat 6 au moment où le repère mobile 9 se trouve en face du repère fixe 11. (partie B du diagramme dela g.. I1 suffit alors, une fois ce réglage obtenu, de tourner la lampe à éclat 6 vers la cellule photo-électrique 5, ainsi qu'il est indiqué en trait mixte, pour qu'à chaque cycle cette cellule 5 soit éclairée. au moment de l'émission de l'im- pulsion cl, c'est-à-dire de la concordance des repères 9 et 11. Autrement dit, la cellule photo-électrique 5 émet alors un signal de référence b chaque fois qu'il y a une concordance entre les repères 9 et 11. Du fait que, quel que soit le régime de rotation et le retard inhérent au fonctionnement propre de la lampe à éclat 6, le signal de référence b est émis toujours en concordance avec la coihcidence deS repères 9 et 11, I'appa- reil de mesure 3 indique d'une manière très précise l'écart entre les signaux a et b, pour le régime du moteur considéré, c'est-à-dire l'avance à l'injection dans ce cas* Naturellement, on n'a représenté sur le dessin que les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention.En fait, l'impulsion de mesure a émise par le capteur 2 est mise en forme, puis détectée, avant dletre retardée pendant une période de temps variable par le déphaseur 7, l'impulsion de sortie du déphaseur étant ensuite amplifiée et remise en forme pour commander le déclenchement de la lampe à éclat 6. Le réglage grossier du déphasage nécessaire est assuré en tournant le bouton 7a du déphaseur 7, tandis qu'un réglage fin peut étre obtenu en tournant une bague de déphasage 6a prévue sur la lampe à éclat 6 et commandant un potentiomètre de réglage. Grâce au fait que le signal de référence b, est produit à distance au moyen de la lampe à éclat 6 éclairant la cellule photo-électrique 5, l'ensemble de appareil de mesure 3 et du générateur de signal de référence 1 peut être disposé assez loin des organes controlés : il suffit en fait que la lampe à éclat 6 puisse éclairer la pièce rotative 8 et le repère 9 qu'elle porte. Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède une application particulière à la masure de l'angle d'avance à l'injection d'un moteur Diesel, il est évident que le procédé et le dispositif suivant l'invention s'applIquent à n'importe quelle mesure cyclique, chaque fois qu'il y a lieu de relever l'écart entre le signal de référence et un signal de mesure variable dans le cycle. Suivant une variante, la cellule 5 peut aussi se trouver dans le boftier de la lampe à éclat , ce qui évite de diriger l'éclair vers la cellule !. Le dispositif suivant l'invention permet également de mesurer l'écart entre deux signaux périodiques apparaissant tous les deux à des instants quelconques et variables dans le cycle autrement dit le signal de "référence" à position fixe peut être remplacé par un second signal à position variable. Le dispositif selon l'invention permet de contrôler le retard entre le signal de déclenchement'et l'apparition de l'éclair (signal b) quand le déphaseur 7 est sur la position "déphasage 0" Ce procédé permet de connaftre la correction à apporter aux réglages donnés pour faire la mise au point en compensant le retard de l'éclair en fonction de la fréquence de répétition du cycle dans le cas où l'on n'utilise pas l'appareil de mesure 3. R E V E N Dl C A T IONS 1. - Procédé de production d'un signal de référence périodique en concordance avec le passage d'un repère mobile, porté par une pièce à mouvement cyclique, en regard d'un repère fixe, en vue de la mesure de l'écart entre le signal de référence et un signal de mesure de position variable dans chaque cycle, au moyen d'un capteur délivrant le signal de mesure et d'une cellule photo-électrique, délivrant le signal de référence, éclairée périodiquement par une source lumineuse, caractérisé en ce qu'on éclaire la pièce mobile et son repère une fois par cycle, au moyen d'une lampe à éclat, on fait ensuite varier l'instant de l'éclat de manière à arriver t éclairer la pièce mobile juste au moment où le repère qu'elle porte se trouve en regard du repère fixe, et, une fois ce réglage réalisé, on dirige la lampe à éclat vers la cellule photo élec trique de manière que cette dernière émette le signal de référence servant de base à la mesure. 2. - Dispositif pour la production d'un signal de référence périodique en concordance avec le passage d'un repère mobile, portés par une pièce à mouvement cyclique en regard d'un repère fixe, ce dispositif étant relié à une appareil de mesure de l'écart entre le signal de référence à position constante dans chaque cycle et un signal de mesure de position variable, cet appareil comportant une première entrée de signal de mesure à laquelle est appliqué périodiquement un signal délivré par un capteur relevant l'apparition d'un phénomène déterminé et une deuxième entrée de signal de référence à laquelle est reliée une cellule photo-électrique éclairée périodiquement par une source alumineuse, caractérisé en ce qu'il comprend un déphaseur variable dont l'entrée est reliée au capteur de mesure et une lampe à éclat reliée à la sortie du déphaseur variable et pouvant éclairer soit la pièce mobile portant le repère mobile, soit ladite cellule après que la concordance entre les deux repères fixe et mobile a été obtenue, à chaque éclat, par réglage du déphaseur. 3. - Dispositif suivant la revendication 2 caractérisé en ce que la cellule photo-électrique est incorporée dans le bottier de la lampe à éclat.