Brevet FR2497278A1 — publié le 19820702

La présente invention est relative à un dispositif de commande de la vitesse de ralenti du moteur d'un véhicu- le et elle concerne plus particulièrement un dispositif pour empêcher le moteur de continuer de fonctionner après l'ou, verture de l'interrupteur d'allumage du moteur. On connaît jusqu'à présent un dispositif de com- mande par réaction à boucle fermée pour régler la vitesse de ralenti à un niveau désiré en ajustant la quantité d'air ou la quanté de mélange aircombustible devant être admise dans le moteur, en fonction d'un signal d'erreur qui est la différence entre une vitesse désirée de ralenti de référen- ce et la vitesse de ralenti détectée. Par ailleurs, il peut se produire que le moteur continue de fonctionner même si l'interrupteur d'allumage I5 est ouvert. Pour empêcher le moteur de continuer de fonc- tionner, il a été proposé un système utilisant un disposi- tif d'actionnement dans le système de commande automatique de la vitesse de ralenti décrit plus haut. Ce dispositif d'actionnement comprend un moteur et une tige mobile axia- lement entraînée par ce moteur. Dans le système proposé, un papillon des gaz suit le mouvement de retrait de la tige du dispositif d'actionnement pour fermer le conduit d'ad- mission du moteur. Lorsque l'interrupteur d'allumage est ouvert, le mouvement de retrait de la tige du dispositif d'actionnement est poursuivi, de sorte que le papillon des gaz tourne depuis la position ouverte de ralenti jusqu'à une nouvelle position de fermeture pour arrêter le fonction- nement du moteur. Dans un tel système.a tige du dispositif d'ac- tionnement se déplace sur une distance importante, ce qui signifie que le dispositif d'actionnement doit être action- né dans. une plage étendue. Après que le papillon des gaz ait atteint la position de fermeture, le mouvement de re- trait de la tige du dispositif d'actionnement est poursuivi jusque dans une position prédéterminee. Il est désavantageux pour l'entretien du disposi- tif d'actionnement que celui-ci présente une plage d'ac- tionnement étendue, en raison du fait qu'une telle plage d'actionnement est plus susceptible de provoquer une dé- faillance de ce dispositif. Le but de l'invention est de fournir un dispositif de commande de la vitesse d'un moteur qui puisse diminuer l'étendue de la plage d'actionnement à la plage minimum nécessaire. L'invention a pour objet à cet effet un dispositif de commande de la vitesse d'un moteur à combustion interne monté sur un véhicule, ce moteur comprenant un carburateur IO ayant un papillon des gaz, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'actionnement pour actionner le papillon des gaz, des moyens pour astreindre le papillon des gaz à sui- vre le dispositif d'actionnement afin de fermer le conduit d'admission du moteur, un circuit pour engendrer un signal I5 de vitesse du moteur quisoit fonction de la vitesse de celui-ci, un circuit pour comparer ledit signal de vitesse du moteur à une valeur déterminée de référence et pour pro- duire des signaux de commande de la vitesse du moteur qui indiquent si le niveau du signal de vitesse est supérieur ou non à ladite valeur de référence, un circuit de commande du dispositif d'actionnement pour actionner ce dernier dans des sens opposés en fonction desdits signaux de commande de la vitesse du moteur, un interrupteur d'allumage pour pro- duire un signal pendant le fonctionnement du moteur, des portes logiques our commander lesdits signaux de commande de la vitesse du moteur, un circuit pour engendrer un signal de vitesse du véhicule qui soit fonction de la vitesse de celui-ci, un circuit pour engendrer un signal de ralenti au régime de ralenti du moteur, et un interrup- teur pour produire un signalde sortie lorsque le papillon des gaz atteint la position de fermeture, lesdites portes logiques étant agencées de manière à tre fermées à condi- tion que le signal de vitesse du véhicule, le signal de l'interrupteur d'allumage et celui de l'interrupteur soient appliqués de façon à couper ledit circuit de commande du dispositif d'actionnement afin d'arrêter le fonctionnement de ce dispositif. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront au cours de la description qui va suivre faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples et dans lesquels: la Fig. 1 est un schéma d'un dispositif suivant l'invention; la Fig. 2 est une vue en perspective d'un carbura- teur et des organes qui lui sont associés; la Fig. 3 est une vue de face d'un dispositif IO d'actionnement du carburateur; la Fig. 4 en est une vue en élévation latérale; la Fig. 5est une vue en perspective montrant l'a- gencement interne du dispositif d'actionnement; la Fig. 6 est une vue en perspective d'un capteur I5 de vitesse du véhicule; la Fig. 7 est un schéma synoptique d'un circuit de commande utilisé dans le dispositif; la Fig. 8 est un schéma de circuit du dispositif de commande de la Fig. 7; et la Fig. 9 est un diagramme montrant les sorties des comparateurs du circuit de commande. En se référant à la Fig. 1, un moteur 1 à combus- tion interne monté sur un véhicule comporte un collecteur d'admission 2, un carburateur 3, un filtre à air 4, une bobine d'allumage 5, et des bougies d'allumage 6 par étin- celles qui sont reliées à la bobine d'allumage 5. Un dispo-i sitif d'actionnement 8 pour actionner un papillon des gaz du carburateur est monté sur la paroi latérale du carbura- teur 3. Le dispositif d'actionnement 8 comprend un inter- rupteur capteur de ralenti qui sera décrit dans la suite. Le signal de ralenti produit par l'interrupteur capteur de ralenti dans le dispositif d'actionnement 8 est appliqué à un circuit de commande 10 par l'intermédiaire d'un conduc- teur 9. Des impulsions engendrées en synchronisme avec les impulsions d'allumage sont également appliquées au circuit de commande 10 par l'intermédiaire d'un conducteur 11. La sortie du courant de commande 10 est reliée au dispositif d'actionnement 8 par un conducteur 12. Un capteur 13 de la vitesse du véhicule est relié à un essieu d'une roue avant 14 au moyen d'un câble 15 de compteur de vitesse. La sortie du capteur 13 de vitesse du véhicule est appliquée au circuit de commande 10 par un conducteur 16. En se référant à la Fig. 2, un axe 17 du papillon des gaz 18 est monté rotatif sur le carburateur 3, une extrémité de l'axe 17 étant fixée sur l'extrémité interne d'un ressort spirale 19 qui exerce une force élastique sur IO l'axe 17 du papillon des gaz 18 de façon à fermer ce papil- lon. Un organe 20 de liaison avec un câble et un levier 21 sont fixés sur l'axe du papillon des gaz sur l'autre côté du carburateur. Une extrémité d'un câble 22 d'accélérateur, qui I5 est relié à une pédale d'accélérateur du véhicule, est fixée sur l'organe 20 de liaison et une extrémité d'une tige 23 du dispositif d'actionnement 8 est adjacente à une partie d'extrémité du levier 21. En se référant aux Fig. 3 et 4, le dispositif d'ac- tionnement 8 est fixé sur un support 24 monté sur la paroi du carburateur 3 et l'extrémité de la tige 23 est adjacente à une partie d'extrémité recourbée 25 du levier 21. L'ex- trémité de la tige 23 et la partie d'extrémité 25 coopèrent ensemble afin de constituer l'interrupteur capteur de ralenti comme on le décrira dans la suite. la Fig. 5 montre l'agencement interne du disposi- tif d'actionnement 8. La tige 23 est montée rotative dans un palier 27. La tige 23 comporte un filetage 26 qui est engagé en prise avec un filetage femelle formé dans un palier 28. La tige 23 est solidaire d'un pignon 32. Bien que la tige soit en métal, les paliers 27, 28 et le pignon 32 solidaire de la tige sont en matière plastique. En consé- quence, la tige est isolée du corps du dispositif d'action- nement 8. Une borne 30 est fixée sur le corps du dispositif d'actionnefient par l'intermédiaire d'une plaque isolante 29. Un balai 31 relié à la borne 30 est en contact avec la périphérie de la tige 23. Le pignon 32 engrène avec un pignon 33 qui est fixé sur un arbre 34 sur l'extrémité duquel est fixé un pignon 35 qui engrène avec un pignon 36. Le pignon 36 est calé sur un arbre 37 d'un moteur 38. En se référant à la Fig. 6, le capteur 13 de vitesse du véhicule comprend une carcasse cylindrique 39 comportant des bobines 40 qui sont reliées en série et connectées à deux bornes 41, et un rotor 43 fixé sur un arbre 42 qui est relié au câble 15 du compteur de vitesse IO par l'intermédiaire d'un accouplement 44. Ainsi la rotation du rotor 43 produit une tension de sortie aux bornes 41 en fonction de la vitesse du véhicule. En se référant aux Fig. 7 et 8, le circuit de com- mande 10 comprend un circuit 50 pour engendrer un signal de I5 vitesse du moteur, un circuit 51 pour engendrer un signal. d'augmentation de la vitesse du moteur, un circuit 52 pour engendrer un signal de diminution de la vitesse du moteur, des oscillateurs 53 et 54, un circuit 55 de commande du dispositif d'actionnement pour régler la vitesse de ralenti, un circuit 56 pour engendrer un signal de vitesse du véhicu- le, et un circuit 57 pour engendrer un signal de ralenti, un oscillateur 58, et une porte ET 59 constituant une porte de commande pour régler la vitesse de ralenti, une porte ET , un inverseur 129 et une porte OU 122. Le circuit 50 produisant le signal de vitesse du moteur reçoit des impulsions provenant-de la bobine d'allu- mage 5, qui provoquent la commutation d'un circuit de commu- tation à transistor qui comprend des résistances 60, 61, 62 et un transistor 63. Le collecteur du transistor est relié à une borne positive d'une source d'alimentation par l'in- termédiaire d'une résistance 64 et à un circuit intégrateur constitué par des résistances 65, 67 et uncondensateur 66. La sortie du circuit 50 produisant le signal de vitesse du moteur est reliée à une entrée non-inverseuse d'un comparateur 70 du circuit 51 produisant le signal d'augmentation de vitesse du moteur et est reliée également à une entrée inverseuse d'un comparateur 75 du circuit 52 produisant le signal de diminution de la vitesse du moteur. L'entrée inverseuse du comparateur 70 est reliée à un divi- seur de tension constitué par des résistances 68 et 69 et la sortie de ce comparateur est reliée à une porte ET 71. La sortie de la porte ET 71 est reliée à une porte ET 72 pour produire un signal d'augmentation de la vitesse du moteur. L'entrée non-inverseuse du comparateur 75 est re- liée à un diviseur de tension constitué par des résistances 73 et 74 et la sortie de ce comparateur est reliée à une IO porte ET 76.La sortie de la porte ET 76 est reliée à une porte ET 77 pour produire un signal de diminution de la vitesse du moteur. Les oscillateurs 53 et 54 comprennent des inverseurs 78, 79, 83 et 84, des résistances 80i 81, et 86, et des condensateurs 82 et 87 respectivement. Les I5 impulsions de l'oscillateur 53 sont appliquées à la porte ET 71 et les impulsions de l'oscillateur 54 sont appliquées à la porte ET 76. Les portes ET 72 et 77 reçoivent une sortie de la porte ET 59. La sortie de la porte ET 77 est reliée à la porte OU 122. Le circuit 55 de commande du dispositif d'actionne- ment pour régler la vitesse de ralenti comprend des tran- sistors p-n-p 88 et 89, des transistors n-p-n 90 et 91 qui sont reliés les uns aux autres en pont. Le moteur 38 est connecté entre les collecteurs de deux paires de transistors. Le circuit 55 comprend en outre deux transistors 98 et 99 et des résistances 92 à 97 pour appliquer des tensions à chaque transistor. La base du transistor 98 reçoit une sor- tie de la porte ET 72 et la base du transistor 99 reçoit une sortie de la porte OU 122. La sortie du capteur 13 de vitesse du véhicule est reliée à une diode 100 du circuit 56 produisant le signal de vitesse du véhicule qui, à son tour, est reliée à une entrée inverseuse d'un comparateur 103 par l'intermédiaire d'une résistance 101. Un condensateur 102 et une résistance 125 sont également reliés à l'entrée inverseuse du compara- teur.L'entrée non-inverseuse du comparateur 103 est reliée à un diviseur de tension constitué par des résistances 104 et 105. La sortie du comparateur 103 est reliée à l'une des entrées de la porte ET 59. Le circuit 57 pour engendrer le signal de ralenti comprend un interrupteur 106 formant capteur de ralenti qui est constitué par l'extrémité de la tige 23 et l'extrémité 25 du levier 21. Un contact de l'interrupteur 106 est relié à la masse et son autre contact est relié à la source d'ali- mentation par l'intermédiaire d'une résistance 108 et à la base du transistor 109. Le collecteur du transistor 109 est Io relié à la source d'alimentation par une résistance 107 et aux entrées des portes ET 59 et 110. L'oscillateur 58 comprend des inverseurs 123 et 124, des résistances 125, 126 et un condensateur 127 pour produire un train d'impulsions prédéterminé. Le train I5 d'impulsions est appliqué à la porte ET 110. Un interrupteur d'allumage 111 est conçu pour produire une sortie de niveau haut lorsque le moteur est en fonctionnement, c'est-à-dire lorsque l'interrupteur est fermé, et pour produire une sor- tie de niveau bas lorsque l'interrupteur est ouvert. La sortie de l'interrupteur d'allumage est reliée à la porte ET 59 et à la porte ET 110 par l'intermédiaire de l'inver- seur 129. La sortie de la porte ET 110 est reliée à la porte OU 122. En fonctionnement, des impulsions, qui sont propor- tionnelles aux impulsions d'allumage, sont appliquées au circuit 50 produisant le signal de vitesse du moteur. La rotation de la roue avant 14 fait tourner le rotor 43 du capteur 13 de vitesse du véhicule pour engendrer une sortie (courant alternatif) qui est proportionnelle à la vitesse du véhicule et qui apparaît aux bornes 41 (Fig. 6). En ce qui concerne l'interrupteur 106 capteur de ralenti, si la pédale d'accélérateur est enfoncée pour accélérer le moteur, l'ex- trémité 25 du levier 21 fixée sur l'arbee 17 du papillon des gaz est dégagée de l'extrémité de la tige 23, ce qui ouvre l'interrupteur 106. Les impulsions appliquées au circuit 50 rendent conducteur et coupent le transistor 63. La tension à la borne du condensateur 66 varie en fonction inverse de la vitesse du moteur. La tension au condensateur 66 est appli- quée aux comparateurs 70 et 75. Lorsque la tension d'entrée du comparateur 70 est supérieure à la tension limite infé- rieure de référence à l'entrée inverseuse, ce qui indique une faible vitesse du moteur, un signal de sortie de niveau haut est appliqué à la porte ET 71. La porte ET 71 produit des impulsions en fonction des impulsions d'entrée provenant de l'oscillateur 53, qui sont appliquées à la porte ET 72. IO Lorsque la tension d'entrée du comparateur 75 diminue et tombe au-dessous de la tension limite supérieure de réfé- rence à l'entrée non-inverseuse, ce qui indique que la vites- se du moteur devient élevée, un signal de sortie de niveau haut est appliqué à la porte ET 76. La porte ET 76 produit I5 des impulsions qui sont appliquées à la porte ET 77 d'une façon analogue au fonctionnement de la porte ET 71. En se référant à la Fig. 9, V-P est la tension limite inférieure de référence à l'entrée inverseuse du comparateur 70 et V +p est la tension limite supérieure de référence à l'entrée non-inverseuse du comparateur 75. Par conséquent le comparateur 70 produit une sortie de ni- veau haut pour la vitesse N-0( du moteur qui correspond à la tension V-, et le comparateur 75 produit une sortie à la vitesse N+c/. du moteur qui correspond à la tension V+p En conséquence il existe une zone +c de part et d'autre d'une vitesse désirée N de ralenti. Le signal de vitesse du véhicule provenant du capteur 13 est appliqué au comparateur 103 par l'intermé- diaire de la diode 100. Lorsque le signal de vitesse du véhicule excède une valeur prédéterminée du signal d'entrée à l'entrée non-inverseuse du comparateur 103, la sortie de ce dernier passe d'un niveau haut à un niveau bas. Le chan- gement de la sortie s'effectue à une faible vitesse du véhicule, par exemple 8 km/h. Lorsque l'interrupteur 106 est ouvert, c'est-à-dire lorsque le levier 21 est dégagé de la tige 23, le transistor 109 est rendu conducteur de sorte que le signal de ralenti sur le conducteur 9 est à un niveau bas. Cependant, si l'in- terrupteur 106 est fermé, le transistor 109 est rendu non conducteur de sorte que le signal de ralenti passe à un ni- veau haut. La sortie de l'interrupteur d'allumage 111 est à un niveau haut et est appliquée à la porte ET 59. On comprend que les portes ET72 et 77 ne produisent une sortie de niveau haut que lorsque l'entrée appliquée en provenance de la porte ET 59 est à un niveau haut et que la porte ET 59 produit une sortie de niveau haut lorsque toutes Io les entrées appliquées en provenance du circuit 56 produi- sant le signal de vitesse du véhicule, du circuit 57 produi- sant le signal de ralenti et de l'interruoteur d'allumage 111 sont au niveau haut. Les conditions sont les suivantes: (A) la vitesse du véhicule est inférieure à une I5 vitesse prédéterminée; (B) le levier 21 est en contact avec l'extrémité de la tige 23 (ralenti); et (C) l'interrupteur d'allumage est fermé. Dans ces conditions, la porte ET 59 produit une sortie de niveau haut pour ouvrir les portes ET 72 et 77 et commander la vitesse de ralenti. Lorsque la vitesse de ralenti du moteur est infé- rieure à la vitesse N- eo (Fig. 9), le comparateur 70 produit une sortie de niveau haut qui actionne la porte ET 71 pour produire des impulsions. Les impulsions sont appliquées à la base du transistor 98 par l'intermédiaire de la porte ET 72 pour rendre périodiquement ce transistor conducteur. Par suite, lestransistors 88 et 91 sont rendus conducteurs, de sorte que le courant passe dans le transistor 88, dans le moteur 38 et dans le transistor 91 ce qui provoque la rotation du moteur 38 dans un sens. La rotation du moteur est transmise à la tige 23 par llintermédiaire des pignons 36, 35, 33 et 32 de sorte que la tige 23 est avancée pour pousser le levier 21. Ainsi le papillon 18 des gaz est tourné pour ouvrir le conduit d'admission pour augmenter la vitesse de ralenti du moteur. Lorsque la vitesse de ralenti du moteur excède la vitesse N+o niveau haut, de sorte que le transistor 99 est rendu conduc- teur d'une façon analogue au circuit 51. Ainsi les transis- tors 89 et 90 sont rendus conducteurs et le moteur 38 inver- se son sens de rotation, de sorte que la tige 23 est rétrac- tée. Le papillon des gaz 18 est tourné par le ressort 19 pour fermer le conduit et diminuer la vitesse de ralenti. Ainsi la vitesse de ralenti du moteur est automatiquement maintenue à la vitesse désirée N. Les conditions dans lesquelles la commande de IO vitesse décrite ci-dessus n'est pas effectuée sont les suivantes: (D) la vitesse du véhicule est supérieure à une valeur prédéterminée et la sortie du circuit 56 passe à un niveau bas; I5 (E) le papillon des gaz est ouvert et l'interrup- teur 106 formant capteur de ralenti est ouvert de sorte que le signal de ralenti passe à un niveau bas; (F) l'interrupteur d'allumage est ouvert. Dans l'une de ces conditions, la sortie de la porte ET 59 passe à un niveau bas arrêtant ainsi le fonc- tionnement de la commande du moteur. On décrira ci-après le fonctionnement pour empê- cher le moteur de continuer de tourner. Lorsque l'interrup- teur d'allumage 111 est ouvert, sa sortie passe à un niveau bas pour arrêter la commande automatique de la vitesse du moteur. La porte ET 110 reçoit une sortie de niveau haut provenant de l'inverseur 129 et un signal de ralenti de niveau haut provenant du circuit 57.(L'interrupteur 106 est fermé). En conséquence, la porte ET i1o produit des impulsions de sortie en concordance -avec les impulsions provenant de l'oscillateur 58. Les impulsions de sortie de la porte ET 110 sont appliquées au transistor 99 par l'in- termédiaire de la porte OU 122. Ainsi, le moteur 38 tourne dans le sens inverse pour rétracter la tige 23. Ainsi, le papillon des gaz continue de tourner depuis la position d'ouverture de ralenti sous l'action du ressort 19 à basse vitesse. Lorsque le papillon des gaz atteint la position de il fermeture, il est arrêté par une butée (non représentée) provoquant l'arrêt du moteur. Ainsi la continuation du fonctionnement du moteur peut être empêchée. Au moment o le papillon des gaz s'arrête, la tige 23 s'écarte du levier 21,c'est-à-dire que l'interrupteur 106 est ouvert. Il en résulte que le signal de ralenti sur le conducteur 9 passe à un niveau bas, de sorte que la porte ET 110 est fermée pour rendre le transistor 99 non conducteur. Le moteur 38 est ainsi arrêté au moment o la tige 23 est éloignée du Io levier 21. Il ressort de ce qui- précède que,suivant l'inven- tion,le fonctionnement du dispositif d'actionnement pour empêcher le moteur de continuer de tourner peut être assuré dans une plage nécessaire minimale, réduisant ainsi le ris- I5 que d'une défaillance du dispositif d'actionnement. - REVENDICATIONS - 1.- Dispositif de commande de la vitesse d'un mo- teur à combustion interne monté sur un véhicule et compor- tant un carburateur ayant un papillon des gaz, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'actionnement (8) pour 5. actionner le papillon des gaz (18), des moyens (19) pour forcer le papillon des gaz à accomagner la dispositif d'action- nement (8) pour fermer le conduit d'admission du moteur, un circuit (50) pour engendrer un signal de vitesse du mo- teur qui est fonction de la vitesse de celui-ci, un circuit IO comparateur pour comparer ledit signal de vitesse du moteur à un signal de référence et pour produire des signaux de commande de la vitesse du moteur indiquant si le niveau du signal de vitesse du moteur est supérieur ou non audit si- gnal déterminé de référence, un circuit (55) de commande du I5 dispositif d'actionnement (8) pour actionner ce dernier dans des sens opposés en fonction desdits signaux de commande de la vitesse du moteur, un interrupteur d'allumage 111 pour produire un signal pendant le fonctionnement du moteur, des portes logiques pour commander lesdits signaux de commande de la vitesse du moteur, un circuit (56) pour en- gendrer un signal de vitesse du véhicule qui est fonction de la vitesse de celui-ci, un circuit (57) pour engendrer un signal de ralenti lorsque le moteur fonctionne au ralen- ti et un interrupteur pour produire un signal de sortie lorsque le papillon (18) des gaz atteint la position de fermeture, lesdites sortes loaiaues étant conçues de façon à être fermées à la condition que ledit signal de vites- se du véhicule, le signal de l'interrupteur d'allumage et le signal dudit interrupteur soient appliqués pour couper ledit circuit de commande du dispositif d'actionnement afin d'arrêter le fonctionnement de ce dernier. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que le circuit comparateur comprend un circuit (51) pour engendrer un signal d'augmentation de la vitesse du moteur, comprenant un comparateur pour effectuer une comparaison avec une tension limite inférieure de référence et un circuit (52) pour engendrer un signal de diminution de la vitesse du moteur comprenant un comparateur pour effectuer une comparaison avec une tension limite supérieu- re de référence. 3.- Dispositif suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que ledit dispositif d'actionnement (8) comprend un moteur électrique (38) et une tige (23) mobile axialement et ledit circuit de commande du dispositif d'actionnement est conçu de façon à faire avancer ladite tige (23) en ré- IO ponse audit signal d'augmentation de la vitesse du moteur et pour rétracter ladite tige (23) en réponse au signal de diminution de la vitesse du moteur. 4.- Dispositif suivant la revendication 3, caracté- risé ence que l'interrupteur est formé entre l'extrémité de la tige (23) et un levier (21) adapté pour faire tourner ledit papillon (18) des gaz.