Brevet FR2627804A1 — publié le 19890901

La présente invention concerne un dispositif de détection de vibrations fixé par exemple à un moteur à combustion interne afin qu'il détecte l'apparition du cognement d'après ses vibrations. On se réfère d'abord à la figure 5 des dessins annexés qui représente un dispositif classique 101 de dé- tection de vibrations du type dans lequel un manchon métal- lique la un trou 13 de passage d'un boulon de montage, et une surface constituant-une surface efficace la de diamètre ss' le manchon étant destiné à être en appui contre un moteur à combustion interne. Un convertisseur vibrations- tension 2 est disposé dans l'espace délimité entre le man- chon et un boîtier 3 et il comporte une masse 8 et un élé- ment piézoélectrique 5 placés sur une plaque 4 qui est elle-même en appui sur une surface de fond lb. Un signal de sortie de l'élément piézoélectrique 5 est trans- mis par une borne 6 à une broche 11 de sortie. Une feuille isolante 7 est placée à la surface supérieure de la borne 6. Le convertisseur 2 est fixé par un écrou 9 vissé sur la partie filetée lc du manchon 1. Le manchon 1 et le boîtier 3 collaborent à la formation d'un bottier externe dont l'espace est rempli d'une charge 10 formée d'une résine époxyde. Un tube isolant 12 est placé autour de la péri- phérie de la partie cylindrique du manchon 1. Comme représenté sur la figure 6, le dispositif 101 de détection de vibrations du type décrit est fixé à une saillie d'un moteur à combustion interne par un boulon 14 de manière que la surface efficace de contact la soit en contact étendu avec la surface de montage de la saillie. Les vibrations apparaissant dans les conditions de fonc- tionnement du moteur à combustion interne sont transmises par la surface efficace de contact au dispositif, et la force d'inertie du dispositif 8 qui en résulte est alors appliquée à l'élément piézoélectrique 5. Les signaux résul- tants de ce dernier sont traités afin que des signaux par- ticuliers (signaux de cognement) qui apparaissent lors du cognement soient distingués, le cognement étant un phénomène indiquant l'absence d'un fonctionnement régulier du moteur à combustion interne. D'après le résultat de cette détection, les paramètres de performances du moteur & combustion interne sont réglés de manière que le moteur donne une puissance optimale avec un rendement maximal en carburant. I1 est fondamental, pour un fonctionnement efficace du dispositif précédent, que les vibrations d'un moteur soient détectées exactement. Pour que cette détection soit précise, il faut que l'état de montage du dispositif sur un moteur à combustion interne soit optimal au point de vue de sa caractéristique de détection des vibrations. Cependant, comme le dispositif classique du type précédent a une sur- face efficace de contact dont le diamètre s est supérieur au diamètre 01 de la surface de la saillie sur laquelle il est monté (c'est-à-dire 1 du moteur dans son état réel. L'invention a pour objet un dispositif de détection de vibrations capable de donner un signal de détection représentant les vibrations d'un moteur aussi exactement qu'elles existent. A cet effet, le dispositif selon l'invention a une surface efficace de contact dont la section est inférieure à la surface de la saillie sur laquelle le dispositif est monté. Le dispositif selon l'invention a une caractéris- tique plate en fréquences dans la plage de 1 à kHz dans laquelle elle est naturellement plate. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins sur lesquels: les figures 1 et 2 sont des élévations latérales d'un premier et d'un second mode de réalisation de l'inven- tion; la figure 3 est un graphique représentant la carac- téristique de réponse en fréquences du premier et du second mode de réalisation de l'invention; la figure 4 est une élévation latérale en coupe partielle d'un troisième mode de réalisation de l'inven- tion; la figure 5 est une élévation latérale d'un disposi- tif de détection de vibrations de type classique; la figure 6 est une élévation latérale du dispositif de la figure 5 lorsqu'il est monté; et la figure 7 est un graphique représentant la carac- téristique de réponse en fréquences du dispositif repré- senté sur la figure 6. La figure 1 représente un dispositif 101 de détec- tion de vibrations selon l'invention ayant la même disposi- tion que celui de la figure 5. Ce dispositif 101 a une surface efficace de contact dont le diamètre 4s est infé- rieur au diamètre 02 de la surface de montage de la saillie 21 formée sur un moteur à combustion interne. La figure 2 représente une variante de l'invention dans laquelle il existe une différence beaucoup plus grande (03> " s entre le diamètre s et le diamètre 03 de la surface de montage de la saillie 21. Dans les deux modes de réalisation, le dispositif 101 de détection-des vibrations est monté sur un moteur de manière que toute la surface efficace de contact soit en contact étendu avec la surface de montage de la saillie 21, si bien qu'une caractéristique plate de réponse en fré- quences est obtenue dans la plage allant de 1 à kHz comme indiqué sur la figure 3. Le dispositif de détection de vibrations utilisé dans les modes de réalisation précédents n'est pas limité au montage représenté sur la figure 5, et la figure 4 représente une variante 102. Ce dispositif 102 a été décrit dans la demande publiée de module d'utilité Japonais n 60- 23 730. Il comporte un boîtier 13 ayant un convertisseur vibrations-tension 12 placé à l'intérieur et fixé par un boulon 19, comprenant un élément piézoélectrique 15 et une masse 18. Un signal de sortie est transmis par une borne 16a et un fil 16 de connexion. L'espace délimité dans le boîtier 13 est rempli d'une charge 15. Le boîtier 13 a une surface inférieure ayant un boulon 20 qui est vissé dans la saillie d'un moteur à combustion interne afin que le dispo- sitif 102 soit fixé au moteur d'une manière telle que toute la surface efficace de contact du dispositif 102 est en contact étendu avec la surface de montage de la saillie. Comme le dispositif 102 est monté de manière que la surface efficace de contact ait un diamètre s inférieur au diamètre 94 de la surface de montage de la saillie 21, les fonctions et avantages décrits sont encore obtenus. Il faut noter que les modes de réalisation décrits ne sont pas les seuls possibles; par exemple, la surface efficace de contact et la surface de montage de la saillie ne sont pas obligatoirement circulaires, bien que le terme "diamètre" soit utilisé pour la description du mode de réalisation précédent. Il est important que, quelle que soit sa configuration, la surface efficace de contact soit suffisamment faible pour qu'aucune partie de cette surface ne dépasse de la surface de montage, lorsque le dispositif est monté. Comme décrit précédemment, comme la surface efficace de contact est inférieure à la surface de montage de la saillie formée sur un moteur à combustion interne, le dis- positif de détection de vibrations a une caractéristique plate de réponse en fréquences qui lui permet de trans- mettre des signaux représentant les vibrations d'un moteur exactement comme elles existent. REVENDICATION - A-Dispositif de détection de vibrations, comprenant un boîtier (3; 13) de montage sur un moteur à combustion in- terne par l'intermédiaire d'une saillie (21) ayant une sur- face de montage du dispositif, le boîtier contenant un con- vertisseur vibrations-tension comprenant un élément piézo- électrique (5; 15) et une masse (8; 18) destinée à appli- quer une force d'inertie à l'élément piézoélectrique, caractérisé en ce que le boîtier (3; 13) a une surface efficace de contact dont l'étendue est inférieure à celle de ladite surface de montage de la saillie (21) et qui est entièrement en contact étendu avec la surface de montage, lorsque le dispositif est monté.