Brevet FR2554508A1 — publié le 19850510

1. La présente invention se rapporte à un disposi- tif pour les véhicules à moteur indiquant la charge du moteur, comprenant des moyens d'influence sur la puis- sance qui sont commandés par la pression d'admission du moteur et qui sont coordonnés avec la soupape d'admis- sion du moteur de manière à créer une résistance aux augmentations d'admission en fonction de la pression d'admission. Il est généralement connu qu'il existe une re- lation directe entre le vide dans le collecteur d'admis- sion d'air d'un moteur à combustion interne en aval du papillon d'admission des gaz et la charge du moteur, par laquelle un vide poussé signifie une faible charge de moteur et un vide bas signifie une forte charge du rmteur.Du f ait que la consommation de carburant est directement reliée à la charge du moteur, et parce que les prix de l'essence ou du carburant augmentent rapidement, les véhicules à moteur sont maintenant munis de jauges à vide simples, qui informent visuellement le conducteur des conditions de vide prévalant, permettant ainsi au véhicule d'être conduit dans les meilleures conditions d'économie de carburant. Les jauges à économie, ainsi appelées, sont des instruments passifs que le conducteur doit constam- ment observer, et il doit adapter sa conduite à leur lecture. Un dispositif à l'aide duquel un véhicule peut être conduit dans de bonnes conditions d'économie de carburant, et qui n'a pas besoin d'être visuellement vérifié par le conducteur pour réaliser de telles con- ditions, est aussi connu. Dans ce dispositif la réduc- tion de la pression de vide est utilisée pour activer un mécanisme qui augmente la résistance au mouvement vers le bas de la pédale d'accélérateur, ou pédale des gaz. Ainsi, ce dispositif est un dispositif actif, du fait qu'il agit directement contre les actions du conducteur 2. qui auraient pour consequence une faible économie en carburant. Un inconvénient de ce dispositif, cependant, est qu'il crée une résistance au mouvement vers le bas de la pédale d'accélérateur même dans des conditions de conduite pour lesquelles l'économie du carburant n'est pas de première importance, par exemple lorsque l'on accélère pour dépasser un autre véhicule, lorsque l'on roule sur une côte, ou qu'on remorque un autre véhicule. l'objet de l'invention est de constituer un dis- positif actif du type décrit dans l'introduction avec lequel les inconvénients cités ci-dessus sont évités. Dans ce but, selon l'invention, les moyens d'influence sur la puissance sont coordonnés avec des moyens qui comparent la pression d'admission du moteur avec une pression de référence, qui activent les moyens d'influen- ce sur la puissance de manière à résister aux augmenta- tions d'admission lorsque la pression d'admission atteint la pression de référence, et désactivent les moyens d'influence sur la puissance lorsque la pression de réfé- rence tombe au-dessous de la pression d'admission. La pression de référence est placée à un niveau correspondant à la frontière à laquelle commence la conduite non économique. Ainsi, bien que le conducteur soit directement informé lorsque cette limite e été atteinte, il n'est pas requis à dépasser la pression d'augmentation additionnelle sur la pédale d'accélérateur lorsqu'il accélère, afin de dépasser un autre véhicule, ou lorsqu'il négocie une côte, par exemple, et ainsi à dépasser la limite citée. Au lieu de cela, la force de résistance cesse entièrement. En d'autres termes, on obtient avec le dispositif selon l'inventioh, un "point de pression" qui est automatiquement ré-établi lorsque la charge tombe au- dessous du niveau auquel des condi- tions de conduite économique prévalent, indépendamment de la position de la pédale d'accélérateur. 3. L'invention sera maintenant décrite plus en détail Àen se référant à une de ses formes de réalisation illus- trée sur les dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est un diagramme du dispositif selon l'invention, com- portant une vue en coupe de la soupape de commande, et la figure 2 est un diagramme illustrant le mode de fonction- nement du dispositif. Sur la figure 1, la référence 1 identifie la tuyauterie d'admission ou collecteur d'un moteur à com- bustion interne, 2 identifie le papillon de commande, et 3 identifie la pédale d'accélérateur par laquelle est commandé de manière conventionnelle le papillon de com- mande. Un ensemble à vide 6 est monté sur le bras de levier 4 du papillon de commande 3, et comprend un souf- flet 7 au centre duquel est reliée une chaîne 8 ancrée au plancher du véhicule. L'intérieur de l'ensemble à vide 6 est relié par l'intermédiaire d'une tuyauterie 9 à une soupape de commande 10, qui sera décrite ci-après. L'ensemble à vide 6 peut être placé sous vide ou ventilé à l'atmosphère par la soupape de commande 10. Lorsque le vide prévaut dans l'ensemble à vide 6, l'ensemble exercera une contre-pression au mouvement vers le bas de la pédale d'accélérateur, après que la pédale d'accé- lérateur ait été appuyée de la distance requise pour compenser le mou de la chaîne 8, ce mou étant montré sur la figure 1. la chaîne forme ainsi un mécanisme à mouvement libre entre la pédale d'accélérateur et l'en- semble à vide, le but de ce mécanisme étant d'éliminer l'effet de l'ensemble à vide 6 sur la pédale d'accéléra- teur lorsque l'on ramène celle-ci d'une position station- naire et que l'on conduit à faible vitesse. La soupape de commande 10 comprend un boîtier 11 qui définit deux cavités 12 et 13, chacune d'elles con- tenant un diaphragme respectif 14 et 15. Le diaphragme 14 divise la cavité 12 en deux chambres 16 et 17, alors que le diaphragme 15 divise la cavité 13 en deux chambres 4. 18 et 19. Sur la surface inférieure du diaphragme 13 est monté un ressort bistable en cuvette 20 qui est re- présenté en trait plein dans une position terminale et en trait pointillé dans l'autre position terminale. Le ressort 20 est relié à un axe 21 associé avec un corps de soupape 22 dans une chambre de soupape 23, dans la- quelle la tuyauterie 9 s'étendant depuis l'ensemble à vide 6 se décharge. La chambre de soupape 23 est munie d'un orifice 24, qui se décharge dans l'atmosphère, et un orifice 25 qui ouvre dans la chambre 17. Les bords intérieurs des orifices 24, 25 sont chanfreinés et for- ment des sièges de soupape pour les corps en soupape. Relié à la tuyauterie d'admission du moteur 1, en aval de la soupape d'admission 2, se trouve un tuyau à vide 26 qui se branche dans un tuyau 27 communiquant avec la chambre 16 du boîtier de soupapes, et un tuyau 29 qui communique avec un réservoir à vide 31, par l'in- termédiaire d'une soupape de retenue 30, ledit réservoir communiquant à son tour avec la chambre 19 par l'inter- médiaire d'un tuyau 32 se projetant dans ladite chambre. L'extrémité supérieure du tuyau 32 forme un siège de sou- pape pour une plaque de soupape 33 fermement reliée au diaphragme 15 et montée sur un axe 34, dont l'extrémité supérieure est munie d'un filet de vis. Un ressort 35 est disposé entre le boîtier de soupape 11 et un bouton de réglage 36 vissé sur l'axe 34. Au moyen du dispositif décrit, le réservoir 31 est "chargé" à la plus basse pression (ia plus haute pression de vide) qui peut se produire dans la tuyauterie d'admission du moteur. La chambre 18 est ventilée à l'at- mosphère par l'intermédiaire d'un orifice 37, ce qui si- gnifie que la plaque de soupape 33 est abaissée par la dépression dans le réservoir vers l'extrémité du tuyau 32 contre l'action du ressort 35, et par là même ferme l'ex- trémité du tuyau à un vide donné dans la chambre 18, ce 5. vide dépendant du réglage du bouton 36. Cette pression est la pression de référence ou pression limite mention- née ci-dessus et est réglée à la limite de couple moteur pour une conduite non économique. La chambre 17 commu- nique avec la chambre 19 par un orifice 38, de telle ma- nière que la pression de référence prévaut aussi dans la chambre 17. La figure 1 illustre la position des différentes parties de la soupape de commande lorsque le moteur est stationnaire. Le corps de soupape 22 reste sur son siège bas sous l'action de la pesanteur, et ferme le canal de ventilation 24. Lorsque la pression de référence P2 tombe au-dessous de la pression d'admission Pl, le diaphragme 13 se courbe vers le bas et dans une position donnée, en fonction des caractéristiques de la cuvette élastique , laquelle est ramenée à sa position représentée en pointillé, de sorte que le corps de soupape est déplacé dans sa position haute, dans laquelle il se ferme contre le siège de l'orifice 25. I1 est supposé ici que l'ensem- ble à vide est dans son état inactif, en conséquence du fait que l'intérieur de l'ensemble est placé en communi- cation avec l'atmosphère par l'intermédiaire de l'orifice 24 de la soupape de commande. Le mode de'fonctionnement de ce dispositif est illustré schématiquement sur la figure 2, dans laquelle les détails correspondant directement à la forme de réalisation de la figure 1 ont été identifiés par les mêmes références. Sur la figure 2 le ressort bistable est schématiquement illustré sous forme d'un ressort de poussée hélicoïdal, et l'axe, dans cette forme de réalisation, comprend deux parties 40, 41, qui peuvent bouger l'une par rapport à l'autre et dont le chemin de déplacement relatif est déterminé par deux arrêts d'ex- trémité 42, 43. Sur la figure 2, la position 1 illustre la position de départ lorsque le moteur est stationnaire, 6. c'est-à-dire correspond à la figure 1. Lorsque le moteur est démarré, le diaphragme 14 est remonté par succion (position 2) de telle sorte que le corps de soupape 22 se déplace jusqu'à sa position haute et relie l'ensemble à vide 6 à l'atmosphère. Simultanément, le diaphragme est abaissé par succion, de telle manière que la pres- sion de référence P2 est atteinte dans la chambre 19, la plaque de soupape 33 associée avec le diaphragme 15 est amenée en contact de fermeture avec le tuyau 32. La po- sition 2-illustre la position en conduite normale au- dessous de la limite pour conduite non économique, dans laquelle la pression d'admission P1 est plus basse que la référence P2. Dans cette position, l'ensemble à vide n'a pas d'influence sur le mouvement de la pédale. Dans la position 3, le moteur a été chargé de telle manière que la pression d'admission P1 a atteint une valeur égale à la pression de référence P2' c'est-à- dire la limite à laquelle la conduite non économique commence à être atteinte. Lorsque la pression P1 atteint la pression de référence P2' le corps de soupape 22 se déplace jusqu'à sa position basse. L'ensemble à vide 6 est maintenant sous vide, ce qui signifie que le conduc- teur sentira un "point de pression" dans la pédale lors- qu'il essaiera d'appuyer plus la pédale, c'est-à-dire qu'il est nécessaire pour le conducteur d'utiliser plus de force sur la pédale d'accélérateur afin d'augmenter la vitesse. Il sent ainsi sur la pédale que la limite pour la conduite non économique a été atteinte. Appuyer sur la pédale au-delà de ce point de pres- sion aura pour conséquence une diminution momentanée de la pression de référence P2 jusqu'à un niveau au-dessous de la pression d'admission (position 4), du fait d'une augmentation volumétrique dans l'ensemble à vide,- le bas- culement des ressorts bistables(position 5), et du mou- vement du corps de soupape 22 jusqu'à sa position haute 7. (position 6). L'ensemble à vide 6 communique maintenant, une fois de plus, avec l'atmosphère, de telle sorte que la résistance au mouvement de la pédale cesse. Un mouvement de pédale continu prend place sans résistance supplémentaire et, en conséquence, le dispo- sitif selon l'invention informe le conducteur qu'il con- duit de manière non économique uniquement par le point de pression mentionné ci-dessus dans le mouvement de la pédale, indiquant quand la limite de conduite non éco- nomique a été passée. Lorsque la charge du moteur tombe, on atteint graduellement un nouvel état d'équilibre P1 = P2' qui est montré en position 7. Une diminution supplémentaire de la charge du moteur a pour conséquence la baisse de la pression d'admission P1 à un niveau au-dessous de la pression de référence P2, avec un basculement suivant (position 8) du ressort bistable, la commutation (posi- tion 9) du corps de soupape, et une nouvelle position de conduite normale (position 10). Lorsque la charge du moteur augmente de nouveau, la séquence d'évènements décrite ci-dessus est répétée. Il doit être particulièrement noté que le point de pres- sion est ré-établi indépendamment du mouvement de la pédale, et que la position du point de pression est indé- pendante de la position de la pédale. Si, lorsque le véhicule accélère, la pédale est appuyée jusqu'à une position donnée, ayant pour conséquence une hausse sou- daine suivant les positions 4-7 décrites ci-dessus, et que cette position est maintenue, l'état du dispositif retourne à celui illustré sur les positions 8-10 lorsque la charge tombe en même temps qu'une vitesse constante est maintenue. Une accélération supplémentaire pour atteindre des vitesses plus élevées signifie que le point de pression sera encore passe. 8. Un avantage important autorisé par le dispositif selon l'invention dans la forme de réalisation illustrée et décrite, est que celui-ci est entièrement mécanique et utilise la dépression du moteur comme contrôle de génération de puissance et comme une fonction de surveil- lance automatique dans les deux directions respectivement (dépassement du niveau limite et retour), ce qui signifie qu'il est faible en fonctionnement et peut être produit à des coûts relativement bas. 9. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'indication de charge du moteur dans des véhicules à moteur, comprenant des moyens d'in- fluence sur la puissance commandés par la pression d'ad- mission du moteur et coordonnés avec la soupape d'admis- sion du moteur afin de créer une résistance contre l'aug- mentation d'admission en fonction de la pression d'admis- sion, caractérisé en ce que les moyens d'influence sur la puissance (6) sont coordonnés avec des moyens (10) qui comparent la pression d'admission(P1) du moteur avec une pression de référence (P2), qui activent les moyens d'in- fluence sur la puissance de manière à exercer une résis- tance contre une augmentation de l'admission lorsque la pression d'admission atteint ladite pression de référen- ce, et qui règlent les moyens d'influence sur la puissan- ce dans un état inactif lorsque la pression de référence tombe au-dessous de la pression d'admission. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les dits moyens (10) sont disposés pour activer rapidement les moyens d'influence sur la puissance (6) lorsque la pression d'admission(P1) atteint la dite pression de référence (P2) et pour placer rapide- ment les moyens d'influence sur la puissance dans un état inactif lorsque la pression de référence tombe au-dessous de la pression d'admission, de telle manière que la résis- tance à ladite augmentation d'admission prévaut seulement pendant un court moment lorsqu'on passe le niveau de pres- sion de référence. 3.- Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'influence sur la puis- sance sont des moyens activés au moyen de la pression (6) qui sont coordonnés avec une soupape de commande (10) ayant un corps de soupape (22) qui peut être commutée en- tre une première position, dans laquelle les moyens acti- vés au moyen de la pression sont actifs, et une seconde position, dans laquelle les dits moyens activés au moyen 10. de la pression sont inactifs, le corps de soupape étant relié, par l'intermédiaire d'un balancier bistable (20) avec une paroi mobile (14), d'un côté de laquelle prévaut la pression d'admission(P1) et de l'autre côté de laquel- le prévaut la pression de référence (P2), de telle sorte que le balancier passe de sa première à sa deuxième posi- tion, de manière à faire passer le corps de soupape de sa première à sa deuxième position, lorsque la pression de référence tombe au-dessous de la pression d'admission. 4.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'influence sur la puis- sance (6) sont un ensemble à vide, et en ce que la soupa- pe de commande (10), lorsqu'elle occupe la dite première position, établit la communication entre l'ensemble à vide et une source de vide (17, 19) dans laquelle la pression de référence prévaut, et dans l'autre position établit la communication entre l'ensemble à vide et l'atmosphère. 5.- Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la paroi mobile (14) est un diaphrag- me dans un boitier à dépression et divise l'intérieur du boitier en deux chambres (16,'17) dont la première chambre (16) est à la pression d'admission (P1) et l'autre chambre (17) est à la pression de référence (P2). 6.- Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le boitier à dépression est disposé pour coopérer avec une soupape de réglage de pression ajus- table (32, 33) pour ajuster manuellement la pression de référence (P2). 7.- Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la soupape de réglage de pression (32, 33) est reliée à un réservoir à dépression (31), qui communique avec la tuyauterie d'admission (1) du moteur par l'intermédiaire d'un clapet de retenue (30). 8.- Dispositif suivant l'une quelconque des re- vendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens d'influence sur la puis- sance (6) sont reliés à la soupape d'admission du moteur par l'intermédiaire d'un mécanisme à mouvement libre (8) qui permet au véhicule d'accélérer jusqu'à une limite don- née sans résistance de la part des moyens d'influence sur la puissance. 9.- Dispositif d'indications de charge du moteur dans des véhicules à moteur, comprenant des moyens d'in- fluence sur la puissance qui sont commandés par la pres- sion d'admission du moteur et qui sont coordonnés avec la soupape d'admission du moteur pour résister au mouve- ment vers le bas de la pédale d'accélérateur en fonction de la pression d'admission, c a r a c t é r i s é e n c e q u e les moyens d'influence sur la puis- sance (6) sont un ensemble à vide qui communique, par l'intermédiaire d'une soupape de commande (10), avec une source de vide (31), la soupape de commande ayant un corps de soupape (22) qui est relié à un élément auxiliaire (14) qui est commandé par la pression d'admission du moteur et qui, pour des faibles pressions d'admission, maintient la soupape de commande dans une première position, afin de ventiler l'ensemble à vide à l'atmosphère, et qui, à des pressions d'admission augmentant, fait passer la soupape dans une seconde position afin de relier l'ensemble à vi- de à une source de vide. 10.- Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la soupape de commande (10) est dis- posée pour passer de la première à la deuxième position lorsque la pression d'admission(P1) atteint un niveau li- mite donné, et pour passer de la seconde à la première position lorsque la pression excède le dit niveau limite.