Brevet FR2316095A1 — publié le 19770128

La presente invention concerne un dispositif d'asservissement de la vitesse d'un véhicule à moteur à combustion interne à carburateur. Il peut être intéressant, notamment sur des trajets importants) en rase campagne sur des autoroutes, etc... de faciliter la conduite en asservissant la vitesse du véhicule à une vitesse de consigne choisie au préalable. La pressente invention a pour but de créer un dispositif d'asservissement simple de la vitesse d'un'véhicule automobile à moteur à combustion interne à caburateur. A cet effet, l'invention concerne un dispositif du type ci-dessus caractérisé en ce que le papillon de l'accélérateur est asservi par l'intermédiaire d'une came commande automatiquement en fonction de la vitesse affichée choisie. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la came est commandée par un moteur électrique réversible, et le moteur d'asservissement est alimenté en tension continue par 11 intermédiaire d'un inverseur, qui commande le sens de rotation du moteur d'asservissement en fonction du besoin d'accélération ou de décéleration. Suivant une autre~caraçtéristique--de l'invention, le moteur d'asservissement tourne danrle sens de l'ouverture du papillon aussi longtemps que la vitesse réelle du véhicule n'a pas atteint la vitesse de consigne, ce moteur inversant son sens de fonctionnement dès que la vitesse réelle atteint la vitesse de consigne. Ainsi, grâce à l'invention, on asservit la vitesse du véhicule sans limiter les possibilités d'utilisation du moteur, notamment en cas de danger. En effet, comme l'asservissement de la- vitesse ne- se fait que de façon unilatérale, le conducteur peut à tout moment agir sur le moteur pour le faire accélérer plus que cela n'est prévu ou encore dépasser la vitesse de consigne, pour sortir d'une situation dangereuse, dépasser un autre véhicule, etc... En outre, le dispositif, selon l'invention, est particulièrement simple à-réaliser et à monter, sans qu'vil soit nécessaire de modifier des organes importants du moteur du véhicule. De façon plus particulière, le dispositif se compose d'un boîtier sphérique, comprenant un cadran muni d'orifices ou de zones transparentes correspondant aux diverses possibilités de vitesse de consigne, et un équipage mobile, muni d'une source lumineuse et d'un composant photo-électrique, placés à cheval sur le cadran, de façon mobile, pour venir en position en regard de l'un des repères choisis, cet équipage mobile étant solidaire d'un organe de commande extérieur, permettant aux conducteurs d'amener cet équipage mobile dans la position choisie. La présente invention sera décrite plus en détail, à titre d'exemple non limitatif, à l'aide des dessins annexés, dans lesquels - La figure 1 est un schéma de principe du dispositif de limitation de vitesse, selon l'invention; - La figure 2 est une vue en perspective arrachée d'un mode de réalisation pratique d'un dispositif limiteur de vitesse. Le dispositif limiteur de vitesse est destiné à agir sur le papillon du carburateur pour commander l'ouverture ou la fermeture du papillon en fonction d'une vitesse de fonctionnement, affichée au préalable. Le dispositif limiteur de vitesse, représenté schématiquement à la figure 1, comporte une échelle de lecture et d'affichage 1, correspondant par exemple au cadran d'un compteur tachymétrique classique. Ce dispositif d'affichage, opaque, est muni de zones transparentes (par exemple des trous 11) correspondant aux diverses possibilités de réglage de vitesse. Une aiguille 2, asservie à la vitesse du véhicule, telle que l'aiguille de vitesse, classique, se déplace devant le cadran 1 et les orifices 11 de ce cadran. La dimension des orifices et la largeur de l'aiguille 2 sont choisies de façon que l'aiguille puisse fermer les orifices 11 en passant devant ceux-ci. Un équipage mobile 3, formé par une source lumineuse 31 et un récepteur photo-électrique 32, sont placés à cheval sur le cadran 1, de façon que la source lumineuse 31 puisse éclairer le composant photoélectrique 32 à travers l'une quelconque des zones transparentes ou trous il. Le réglage ou l'affichage de la vitesse consiste à amener l'équipage mobile 3 en regard de la zone transparente Il qui correspond à la vitesse maximale choisie. Le composant photo-électrique 32 commande un amplificateur 4 qui commande un relais 5 dont la bobine 51 commande les deux contacts 52, 53 de l'inverseur 54. L'inverseur 54 relie la masse A et la borne positive B de l'alimentation au moteur d'asservissement 6. Suivant le sens de la fermeture de l'inverseur 54, le moteu;d'asservissement 6 tourne dans un sens ou dans un autre. En série sur le moteur d'asservissement 6, il est prévu un contact de fin de course 7, un interrupteur général 8 et un interrupteur 9 liés à la commande des freins. Le moteur d'asservissement 6, qui est par exemple constitué par un moteur réducteur à courant continu, commande la rotation d'une came 1Q qui sert de butée réglable pour le papillon 11 sur -lequel agit l'asservissement. Le limiteur de vitesse, décrit ci-dessus, fonctionne comme suit, en distinguant diverses phases de fonctionnement possibles. 1 ) Accélération automatique La lumière, émise par la source 3, rencontre le composant photoélectrique 32 dont le sagnzgl de sortie, amplifié par l'amplificateur 4, commande la bobine 51 du relais 5 amenant les contacts 52, 53 dans une certaine position par rapport au contact fixe 541, 542, 543, 544, 545; 546 qui assure la rotation du moto-réducteur 6 dans un certain sens. Le moto-réducteur 6 fait lui-même tourner le papillon 10, par exemple dans le sens F correspondant à -l'ouverture du papillon 11.Ce mouvement de rotation du moto-réducteur 6 et, par suite, le mouvement de pivotement de la came de papillon 10 dans le sens F se poursuivent jusqu'à ce que la vitesse du véhicule, représentée par l'aiguille 2, corresponde à la vitesse affichée au préalable sur le cadran 1. Au moment de cette coincidence, l'aiguille 2 coupe le faisceau lumineux envoyé par la source 31 sur le composant photoélectrique 32 qui ne reçoit plus\de signal lumineux. Le signal de sortie, fourni par le composant 32, est alors modifié. (Par exemple absence de signal). il en résulte que le signal que l'on obtenait précédemment à la sortie de l'amplificateur 4 disparait si bien que la bobine 51 n'est plus traversée par un courant électrique et le relais revient dans sa position de repos. Ce mouvement correspond à une commutation des contacts mobiles 52, 53 de l'inverseur 54. Les contacts mobiles relient alors les contacts 541, 543 et 544, 546, en ouvrant les autres contacts. Cela correspond à alimenter le moto-réducteur 6 en courant dirigé en sens inverse. Cela se traduit par une rotation opposée de l'arbre de sortie du moto-réducteur 6, qui amène alors la came 10 à pivoter dans le sens m pour refermer le papillon 11 du carburateur. Des que la vitesse a diminué suffisamment pour que l'aiguille 22 libère de nouveau le chemin optique entre la source lumineuse 31 et le composant photoélectrique 32, celui-ci reçoit de nouveau de la lumière, fournit un signal qui est amplifié par l'amplificateur 4 et qui commande le relais 5. Celui-ci fait basculer l'inverseur 54 dans la position initiale, ce qui se traduit, comme précédemment, par un mouvement de rotation du papillon 10 dans le sens M. Puis l'aiguille 2 coupe de nouveau le faisceau lumineux, etc... Ces mouvements pendulaires assurent le maintien de la vitesse à la valeur de consigne réglée sur le cadran 1. 20) Trajectoire en montée Lorsque, partant d'une trajectoire horizontale, le véhicule monte une pente, l'ouverture du papillon 11 ne correspond plus à une puissance suffisante du moteur pour respecter la vitesse de consigne. I1 en résulte que la vitesse diminue et que l'aiguille 2 s'écarte progressivement de sa position de-coupure du faisceau lumineux allant de la source 31 au composant 32. il en résulte une alimentation adéquate du moteur 6 qui fait pivoter la came 10 dans le sens M et commande l'ouverture du papillon 11. Cette ouverture du papillon 11 se poursuit jusqu'à ce que l'aiguille 2 puisse de nouveau couper le faisceau lumineux et le mouvement oscillatoire autour de la vitesse de consigne se répète comme indiqué ci-dessus. 30) Trajectoire en descente Dans le cas où le véhicule quitte une trajectoire horizontale pour descendre une pente, la vitesse que prend le véhicule tend à dépasser la vitesse de consigne fixée. Il en résulte que l'aiguille 2 séjourne plus longtemps dans le chemin optique du faisceau lumineux entre la source 31 et le récepteur 32, ce qui correspond à un pivotement plus long de la came 10 dans le sens de la flèche N. Puis, lorsque la position de la came 10 correspond à l'ouverture adéquate du papillon Il (en fonction de la puissance demandée), l'aiguille 2 oscille autour du faisceau lumineux et le mouvement pendulaire se répète comme déjà décrit. 40) Accélération commandée par le conducteur Si, partant d'une situation de vitesse donnée, côrrespondant par exemple à la vitesse asservie, le conducteur veut accélérer brusquement; soit pour dépasser, soit pour toute autre raison, celui-ci peut appuyer sur l'accélérateur et ouvrir plus le papillon 11 car il ne sera pas genre par la came 10 dont la position évite simplement que le papillon ne se referme. Puis, lorsque cette phase d'accélération est passée, le conducteur relâchant l'accélérateur, le fonctionnement automatique décrit ci-dessus reprend 50) Freinage Lorsque le conducteur veut freinera il commande l'interrupteur 9 qui ouvre le circuit d'alimentation du moto-réducteur 6. Celui-ci ne peut plus agir sur la came 10 du papillon. Deux situations sont alors possibles suivant le mode de realisation de l'invention. Dans un premier cas, le papillon reste bloqué dans la position d'ouverture dans laquelle il se trouvait avant le début du freinage et le moteur continue à tourner a' cette vitesse sans ralentir. Suivant une variante non représentée dans les dessins, la came 10 est reliée à l'arbre de sortie du moteur 6 par l'intermédiaire d'un embrayage électromagnétique restant fermé lorsqu'il est traversé par un courant. Cet embrayage peut être refermé sur l'interrupteur 9, de sorte quten cas d'ouverture de l'interrupteur 9, lors d'un freinage, la liaison entre la came 10 et le moteur réducteur 6 s'ouvre, libérant la came 10 qui peut être rappelée en position de repos par un ressort de rappel, libérant ainsi le mouvement de rappel du papillon de carburateur 11. La figure 2 représente un mode de réalisation particulier du dispositif d'affichage de la vitesse de consigne, selon l'invention. Ce dispositif se compose d'un boîtier 20 muni d'un pied 21 que l'on fixe sur le tableau de bord, au voisinage du tableau de bord. Ce boîtier présente une forme sphérique de dimension relativement réduite, de l'ordre d'une dizaine de centimètres en diamètre. Selon un plan par exemple méridien, on a un cadran 22 tel que le cadran d'un compteur de vitesse, muni d'orifices ou de zones transparentes 23, pour le passage des rayons lumineux. A cheval sur ce cadran, se trouve l'équipage mobile 3 portant la source lumineuse 31 et le composant photo-électrique 32 qui est frappé par les rayons lumineux de la source 31 lorsque l'ensemble est placé en regard de l'un des trous 23 correspondant à la vitesse de consigne choisie. Cet équipage mobile 3 est solidaire d'une bague 33, mobile, qui permet d'amener l'équipage 3 en face du repaire ou de la vitesse de consigne choisie. Cette bague 33 peut elle-même comporter des indications 40, 50 etc... extérieures, correspondant aux vitesses de consigne possibles. Enfin, une aiguille 2, dont la position correspond à la vitesse du véhicule, apparaît dans cette figure. Le fonctionnement de ce dispositif est celui décrit précédemment. Le dispositif de limitation de vitesse, décrit ci-dessus, s'applique à tout type de véhicules de tourisme, camions, etc.. Ce dispositif convient particulièrement pour la circulation suivant une vitesse prédéterminée, sur des autoroutes, des routes I grande circulation, etc.. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée a l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres variantes, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R EVEN DI CATI 0 NS 10) Dispositif d'asservissement de la vitesse d'un véhicule équipé d'un moteur àcombustion interne, alimenté à partir dTun carburateur, dispositif caractérisé en ce que le papillon de l'accélérateur (11) est asservi par l'intermédiaire d'une came (10) commandée automatiquement en fonction de la vitesse affichée choisie. 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce-que la came (10) est commandée par un moteur électrique (6) réversible. 30) Dispositif selon l'une quelconque des revendications-l eut 2, caractérisé en ce que le moteur d'asservissement (6) est alimenté en tension continue par l'intermédiaire d'un inverseur (54), qui commande le sens de rotation du moteur d'asservissement (6), en fonction du besoin d'accélération ou de décélération. 40) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3-, caractérisé en ce que le moteur d'asservissement (6) tourne dans le sens de l'ouverture du papillon (11) aussi longtemps que la vitesse réelle du véhicule nua pas atteint la vitesse de consigne, ce moteur inversant son sens de fonctionnement dès que la'vitesse réelle atteint la vitesse de conslgne.--- 50) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'affichage de la vitesse de consigne est constitué par un couple formé par une source lumineuse (31) et un composant photoélectrique (32) placés de part et d'autre d'une échelle graduée, balayée par un index (aiguille) en fonction de la vitesse réelle du véhicule. 60) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la sortie du dispositif d'affichage commande un relais inverseur. 7:D) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il se compose d'un boîtier sphérique, comprenant un cadran muni d'orifices ou de zones transparentes correspondant aux diverses possibilités de vitesse de consigne, et un équipage mobile (3) muni d'une source lumineuse (31) et d'un composant photo-électrique (32), placés à cheval sur le cadran, de façon mobile, pour venir en position en regard de l'un des repères choisis, cet équipage mobile étant solidaire d'un organe de commande extérieur (33), permettant aux conducteurs d'amener cet équipage mobile dans la position choisie.