Brevet FR2515384A1 — publié le 19830429

La présente invention a pour objet un dispositif de régulation de la tension obtenue à la sortie d'un alternateur accouplé au moyen d'un système d'accouplement quelconque à commande mécanique, hydraulique, pneumatique ou électrique au moteur d'un véhicule de façon à constituer un groupe électrogène, En effet, on a découvert qu'il était intdres- sant de pouvoir obtenir, à partir d'un véhicule quelconque, utiliCadte ou même de tourisme, du courant alternatif 220 volts et ce, sans avoir à prévoir un moteur secondaire annexe. Pour ce, différents dispositifs d'accouplement peuvent autre utilisés. L'un de ces dispositifs, à commande mé- canique, est décrit dans le brevet nO 81 16 502 au nom du demandeur. Cependant, pour qu'un tel dispositif d'accouplement donne toute satisfaction, il est nécessaire que la valeur de la tension obtenue à la sortie de l'alternateur reste toujours exactement égale à la valeur de consigne choisie qui correspond généralement au courant habituel 220 volts, 51 périodes, et ce, malgré les variations pouvant s'introduire, soit dans le moteur lui-même soit dans les organes de liaison moteuralternateur, dues à un vieillissement ou à une variation de réglage d'un élément quelconque, comme par exemple un patinage toujours possible de courroies utilisées dans le dispositif de liaison La présente invention cherche donc à remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de régulation permettant de maintenir à une valeur constante choisie les caractéristiques de la tension obtenue à la sortie de l'alterna tueur. Â cet effet, le dispositif qui fait l'objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un comparateur qui compare la tension à la sortie de l'alternateur à une valeur de consigne et, lorsque la tension de sortie n'est pas égale à la valeur de consigne, émet un signal d'erreur fonction du résultat de cette comparaison qui est transmis à l'entrée d'un moyen de commande qui transforme le signal erreur en une im- pulsion mécanique d'entrainement transmise à une tringlerie de commande coopérant avec le volet de papillon du carburateur pour faire varier la vitesse du moteur et par suite la tension à la sortie de liltsrnateur. Le dispositif cbjet de l'invention consiste donc, de manière schématique, a transformer un signal électrique émis lorsque la tension observde à la sortie de ltalterna- teur n'est pas exactement égale à une valeur de consigne, en une impulsion mécanique susceptible d'agir sur le volet de papillon du cart-xraveur et, par suite, de modifier la vitesse du mo tetr pour ramener à zéro la différence entre la tension de consigne et la tension réelle observée à la sortie de l'alterna- tueur. Le dispositif de régulation objet de l'invention permet donc de réaliser une régulation en boucle fermée à partir du moteur, des organes de liaison et de l'alternateur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyen de commande est constitué d'une chambre constamment en dépression qui comporte une paroi mobile, solidaire de la tringlerie de commande et est fermée par un moyen à volets dont l'ouverture ou la fermeture est commandée par le signal d'erreur et entrasse un déplacement de la paroi mobile constituant l'impulsion mécanique d'entraSnement. En effet, toute ouverture ou fermeture du moyen à volets entraine une variation brusque et momentanée de la pression à l'intérieur de la chambre qui est automatiquement eompensse par une déformation de cette chambre correspondant à un déplacement dans un sens ou dans un autre de la paroi mobile, déplacement qui est ensuite transmis à la tringlerie de commande pour entraîner un déplacement du volet de papillon de carburateur et donc une variation de la vitesse du moteur et une mo difcation de la tension à la sortie de l'alternateur, de façon à rectifier la valeur de cette tension, par rapport à la valeur de consigne. Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyen à volets est constitué par deux électrovannes commutées à très grande vitesse et commandées à partir d'un transformateur de signal à commande électronique qui transforme le signal d'erreur obtenu à la sortie du comparateur en une paire de signaux d'erreur de commande susceptibles de commander respectivement l'ouverture et la fermeture des deux électrovannes. Bien entendu, lors de l'émission d'un signal d'erreur, la succession dans le temps des signaux d'erreur de commande et donc les mouvements d'ouverture et de fermeture des deux électrovannes sont extrêmement rapides et en quelque sorte, comparables à un phénomène de battement entranant eOal- lement un déplacement rapide de la paroi mobile. Pour donner lieu à un résultat acceptable et stable au niveau du volet de papillon du carburateur, il est qonc nécessaire de prévoir des organes d'amortissement susceptibles d'amortir le mouvement de la paroi mobile consécutif à l'ouverture et à la fermeture des deux électrovannes. Selon une autre caractéristique de l'invention, ces organes d'amortissement sont constitués par un soufflet à ressort, prévu entre la paroi mobile et la tringlerie de commande. De façon préférentielle, mais non limitative de l'invention, ce soufflet à ressort est constitué par une membrane élastique, notamment en caoutchouc, reliant entre elles les périphéries de la paroi mobile, d'une part, et d'une paroi mobile auxiliaire qui est similaire à-la paroi mobile, d'autre part, de manière à isoler entre ces deux parois une chambre fermée, les deux parois mobiles étant par ailleurs, réunies entre elles au moyen d'un ressort. La prise de vide alimentant la chambre en dépression peut être quelconque, mais, pour avoir un groupe élec trogne ne réclamant aucun élément moteur autre que le moteur du véhicule, il est particulièrement intéressant d'utiliser pour ce, le tuyau de servo-frein de ce moteur. Par ailleurs, et selon une autre caractéristique de l'invention servant à différencier les rôles des deux électrovannes et donc à parfaire la précision de la boucle de régulation, la chambre en dépression est partagée, au moyen d'une chemise percée en deux chambres partielles, l'une de ces chambres renfermant la prise de dépression, tandis que l'autre renferme la paroi mobile. En outre, et pour permettre une mise en oeuvre plus simple de la boucle de régulation, le dispositif comporte un transformateur placé directement en aval de l'alternateur, transformateur qui transforme la tensioh du courant sortant de l'alternateur, notamment 220 volts, en une tension plus faible, notamment égale à 12 volts. Les caractéristiques de l'invention qui fait l'objet de la demande seront détaillées en se référant aux dessins annexes, dans lesquels : - la figure 1 représente un schéma d'ensemble de la boucle de régulation, - la figure 2 représente le moyen de commande. Selon la figure 1, le dispositif de régulation de la tension s'applique à un dispositif d'accouplement d'un alternateur i et du moteur 2 d'un véhicule, au moyen d'un sgs- tème d'accouplement quelconque 3 qui peut être à commande mécanique, bydraulique, pneumatique ou électrique.... donc l'ensem- ble formé par les éléments ?, 2 et 3 constitue un groupe élec trogne à la sortie duquel on obtient un courant à caractéristi- ques prédéterminées, par exemple 220 volts, 51 hertz. Or, 11 objet de l'invention est justement de maintenir ce courant Ul à cette valeur de consigne constante sa et ce, quelles que soient les variations (modifications de régalage, vieillissement ...) pouvant se produire dans les éléments 1, 2 ou 3. À cet effet le dispositif selon l'invention comporte un transformateur 4 qui transforme la tension Ul sortant de l'alternateur 1 en une tension U2 plus faible, par exemple égale à 12 volts. Directement en aval de ce- transformateur 4, est prévu un comparateur 5 qui compare la tension U2 à la valeur de consigne UC et émet, lorsque ces deux tensions ne sont pas égales, un signal d'erreur Ue qui est fonction de la différence entre la tension réelle U2 et la valeur de consigne UC. Ensuite, le signal d'erreur Ue est envoyé à l'entrée d'un transformateur de signal à commande électronique 6 où il est transformé en une paire de signaux d'erreur associés UeCl et UeC2 qui sont transmis à leur tour, à 11 entrée deun moyen de commande 7 qui transforme ces signaux en une impulsion mécanaque d' entrainement qui est transmise à une tringlerie de commande 8 coopérant avec le volet de papillon 9 du carburateur 10 du moteur 2 pour faire varier la vitesse de ce moteur, et par suite la tension Ul à la sortie de l'alternateur 1 par l'intermédiaire du système d'accouplement 3. Donc, le principe du dispositif, objet de l'invention, est de transformer la différence entre la tension réelle Ul sortant de l'alternateur 1 et la tension de consigne en une impulsion mécanique susceptible d'agir sur le volet de papillon 9 du carburateur 10 du moteur 2 afin de faire varier la vitesse du moteur en fonction de cette différence. Selon la figure 2, le moyen de commande 7 est ccnstitué d'une chambre 11 reliée selon la flèche A par la conduite 12 au tuyau de serso frein du moteur 2 de manière à être toujours en dépression. Cette chambre Il possède une paroi mobile 13 reliée à la tringlerie de commande 8 et est fermée par un moyen à volets constitué par deux électrovannes 14 et 15 dont la commutation est commandée à très grande vitesse par les signaux d'erreur de commande UeC1 et UeC2 transmis par le transformateur de signal 6 à commande électronique. De manière à différencier l'action des électro- vannes 14 et 15, la chambre en dépression Il est séparée au moyen d d'une chemise 16 percée par un orifice 17 en deux chambres partielles 18 et 19. La première de ces chambres 18 comporte l'une des électrovannes 14, ainsi que la prise de dépression 12, tandis que l'autre chambre 19 comporte la seconde électrovanne 15 et la paroi mobile 13. Donc, chaque ouverture ou fermeture des dlectro vannes 14, 15 entrain un déplacement de la paroi mobile 13 qui est transmis à la tringlerie de commande 8 pour constituer l'impulsion mécanique ientratnement qui agit sur le volet de papillon 9 du carburateur 10 du moteur 2. Pour que l'impulsion mécanique d'entraînement ne se présente pas sous forme de battements très rapides, mais d'un signal uniforme dans le temps, la paroi mobile 13 est reliée à la tringlerie de commande 8 par l'intermédiaire d'un soufflet à ressort 20 constitué par une seconde paroi mobile 21, similaire à la première 13, les périphéries 130 et 210 de ces deux parois mobiles 13 et 21 étant réunies par une membrane en caoutchouc 22 de manière à définir entre elles une chambre d'amortissement 23. Par ailleurs, les deux parois mobiles 13 et 21 sont reliées entre elles au moyen d'un ressort 24, lui-mme relié à la tringlerie de commande 8; L'ensemble du moyen de commande 7 est mis en place sur un support de fixation 24. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de régulation de la tension obtenue à la sortie d'un alternateur accouplé au moyen d'un sys tème d'accouplement quelconque à commande mécanique, hydrauli-que, pneumatique ou électrique au moteur d'un véhicule de façon à constituer un groupe électrogène, dispositif caractérisé en çe qu1il comporte un comparateur qui compare la tension à la sortie de l alternateur à une valeur de consigne et, lorsque la tension ae sertie n1 est pas égale à la valeur de consigne, émet à sa scrtie un signal d'erreur fonction du résultat de cette comparaison qui est transmis à l'entre d'un moyen de commande qui transforme le signal d' erreur en une impulsion mécanique d'entraînement transmise à une tringlerie de commande coopérant avec le volet de papillon du carburateur pour faire varier la vitesse du moteur et par suite la tension à la sortie de l'alternateur. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractégrisé en ce que le moyen de commande est constitué d'une chambre constamment en dépression qui comporte une paroi mobile solidaire de la tringlerie de commande et est fermée par un moyen à volets dont l'ouverture est commandée par le signal d'erreur et entratne un déplacement de la paroi mobile constituant l,im pulsion mécanique d'en-trainement. 3.- Dispositif selon l'une quelconque des re vendications 1 et 2, caractérisé en ce que la paroi mobile est reliée à la tringlerie de commande par l'intermédiaire d'organes d'amortissement. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen à volets est constitué par deux électrovannes commutées à très grande vitesse et commandées à partir d 'un transformateur de signal qui transforme le signal d'erreur obtenu à la sortie du comparateur en une paire de signaux d'erreur de commande susceptibles de commander spectivement l'ouverture et la fermeture des deux électrovannes. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendenditions 1 à 4, caractérisé en ce que la chambre en dépression est reliée au tuyau de servo-frein du moteur. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en e qu'il comporte un trans formateur placé directement en aval de l'alternateur qui transforme la tension du courant sortant de l'alternateur, notamment 220 volts, en une tension plus faible, -notamment 12 volts.