Brevet FR2727657A1 — publié le 19960607

La présente invention se rapporte à un régulateur de vitesse pour véhicule automobile, comprenant un élément de réglage pneumatique qui est relié mécaniquement à un élément de positionnement qui détermine la vitesse d'un moteur de véhicule automobile, comprenant des soupapes électromagnétiques commandées électriquement pour mettre l'élément de réglage pneumatique en communication avec l'air atmosphérique, comprenant une pompe à dépression pour produire une dépression pour actionner l'élément de réglage pneumatique, et comprenant un système électronique de commande pour piloter les soupapes électro- magnétiques et le moteur de la pompe à dépression. De tels régulateurs de vitesse ont pour but de maintenir la vitesse d'un véhicule automobile, en particulier à une valeur prédéterminée, ainsi que de procéder automatiquement à des modifications de vitesse. A cet effet, un élément de réglage pneumatique est relié mécaniquement à un élément de positionnement qui influence la vitesse du véhicule automobile (par exemple la pédale d'accélérateur ou le papillon du carburateur), et il agit en régulation sur ce dernier. Un tel régulateur de vitesse est composé de plusieurs composantes, entre lesquelles il existe des liaisons électriques, pneumatiques et mécaniques. Lors de la réalisation de régulateurs de vitesse, on s'efforce de parvenir à une structure la plus simple et la plus économique possible. Dans ce cas, les liaisons électriques, pneumatiques et mécaniques entre les composantes doivent être aussi courtes que possible et en petit nombre, ce qui suggère une structure la plus compacte possible. D'autre part, le régulateur de vitesse assemblé doit également pouvoir être avantageusement intégré dans la structure d'un véhicule et permettre en particulier une adaptation à des environnements automobiles différents, ce qui suggère plutôt une structure modulaire du régulateur de vitesse. On connaît du document DE 37 37 436 C2 un circuit de commande d'un régulateur de vitesse qui est agencé sur une surface extérieure du boîtier de l'élément de réglage pneumatique. Dans cette unité structurelle sont intégrées des soupapes électromagnétiques pour commander l'élément de positionnement pneumatique. Le but de cet agencement est de réduire particulièrement la "capacité de liaison" (nombre et longueur des lignes et conduites nécessaires). Cependant, comme il est nécessaire de prévoir tant des liaisons électriques que pneumatiques vers la pompe à dépression agencée de manière séparée, ce mode d'intégration des composantes d'un régulateur de vitesse ne semble pas optimal. L'unité structurelle formée par l'élément de réglage pneumatique, les soupapes électromagnétiques et le système électronique de commande ne devrait en outre pas convenir pour tous les véhicules automobiles en raison de sa hauteur structurelle relativement importante. L'objectif de l'invention est donc de réaliser un régulateur de vitesse pour un véhicule automobile, qui se distingue par une structure simple, économique et la plus compacte possible, et qui puisse être aisément adapté à des environnements différents dans les véhicules. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par le fait que la pompe à dépression, les soupapes électromagnétiques et le système électronique de commande sont agencés à l'intérieur d'un boîtier commun et que l'rélément de réglage pneumatique est susceptible d'être accolé de manière modulaire à ce boîtier. La structure d'un régulateur de vitesse selon rinvention permet une intégration élevée des composantes du régulateur de vitesse, et on atteint une structure particulièrement simple et compacte. Puisque la pompe à dépression, les soupapes électromagnétiques et le système électronique de commande sont rassemblés dans un boîtier, les liaisons électriques, mécaniques et pneumatiques entre ces composantes peuvent être maintenues très courtes, et on peut même les supprimer totalement, par exemple via des liaisons électriques qui sont passées sur la platine du système électronique de commande, ou par des liaisons pneumatiques qui sont réalisées au moyen de canaux ménagés dans le boîtier. L'élément de réglage pneumatique est donc accolé à l'unité structurelle ainsi formée. Ceci signifie que l'élément de réglage pneumatique forme un module autonome, mais qui peut être relié en transmission de pression à l'unité structurelle décrite. Ceci peut être réalisé par le fait que le boîtier de l'élément de réglage pneumatique est relié mécaniquement et en transmission de pression, par exemple par enclenchement, avec le boîtier de l'unité structurelle. Ainsi, l'élément de réglage pneumatique appartient lui- même à l'unité structurelle, grâce à quoi on réalise la forme structurelle la plus compacte pour un régulateur de vitesse conforme à l'invention. La liaison mécanique vers l'élément de positionnement qui influence la vitesse dans le moteur du véhicule a ici lieu via des moyens de liaison mécaniques, de préférence via un câble Bowden. Grâce à ceci, on peut agencer le régulateur de vitesse pratiquement à tout emplacement libre dans le compartiment moteur ou le compartiment passager. Dans la mesure o on prévoit un raccordement direct de l'élément de positionnement qui influence la vitesse avec rélément de réglage pneumatique, par exemple pour exclure l'effet d'hystérésis d'un câble Bowden, l'élément de réglage pneumatique peut également être agencé au voisinage de l'élément de positionnement qui influence la vitesse. A cet effet, on a seulement besoin d'une liaison pneumatique sous la forme d'un tuyau de transmission de pression entre l'élément de réglage pneumatique et les autres composantes du régulateur de vitesse, réunies en une unité structurelle. Avec une telle réalisation, l'avantage est que dans la région de l'élément de positionnement qui influence la vitesse, on a seulement besoin d'agencer l'élément de réglage pneumatique, ce qui est particulièrement avantageux lorsque les disponibilités de place sont réduites dans la région de l'élément de positionnement qui influence la vitesse du moteur du véhicule. Il est ici en outre avantageux que l'unité structurelle qui contient le système électronique, la pompe et les soupapes n'est pas exposée aux vibrations et aux températures élevées du compartiment moteur, puisqu'on peut choisir l'emplacement de montage du reste de l'unité structurelle avantageusement indépendamment de l'emplacement de montage de l'élément de réglage pneumatique. Également dans le cas d'une telle liaison directe de l'élément de réglage pneumatique, le nombre des éléments de liaison supplémentaires nécessaires entre les composantes du régulateur de vitesse reste minimal. Dans ce contexte, il est également avantageux que le régulateur de vitesse selon l'invention puisse être très largement pré-monté avant le montage dans le véhicule, puisque pratiquement toutes les liaisons électriques, pneumatiques et mécaniques sont agencées à l'intérieur de l'unité structurelle. Grâce à ceci, le régulateur de vitesse de rinvention est particulièrement simple à monter lors de l'intégration dans le véhicule. 2 est également particulièrement avantageux que la chambre réalisée à l'intérieur dans le boîtier commun soit divisée par une pièce moulée en caoutchouc, et que la pompe à dépression et les soupapes électromagnétiques soient agencées dans une première partie de la chambre, et le système électronique de commande dans une seconde partie de la chambre. Grâce à ceci, les système électronique de commande est agencé de manière simple à l'intérieur de la même chambre du boîtier que la pompe à dépression et les soupapes électromagnétiques, sans que l'humidité ou les agents nocifs, qui sont amenés dans la chambre avec l'air environnant lors de l'actionnement de l'élément de réglage pneumatique, puissent avoir un effet destructeur sur le système électronique de commande. Cet avantage est atteint grâce à la division de la chambre réalisée par la pièce moulée en caoutchouc, et les liaisons électriques, par exemple entre le moteur électrique de la pompe à dépression et des soupapes électromagnétiques avec le système électronique de commande, peuvent être assurées de manière simple via des tiges de contact qui sont passées de façon étanche à la pression à travers la pièce moulée en caoutchouc. Deux modes de réalisation du régulateur de vitesse selon l'invention sont illustrés dans les dessins et seront expliqués plus en détail dans ce qui suit, en se référant aux dessins. Les figures montrent: figure 1 une vue en coupe d'un premier mode de réalisation d'un régulateur de vitesse selon la présente invention; et figure 2 un second mode de réalisation d'un régulateur de vitesse selon la présente invention. La figure 1 montre une vue en coupe à travers un mode de réalisation préféré d'un régulateur de vitesse selon l'invention, dans lequel la totalité des composantes importantes pour le fonctionnement du régulateur de vitesse forment une unité structurelle. Par unité structurelle, on entend ici que toutes les composantes sont agencées à l'intérieur d'un boîtier commun, et le boîtier lui-même peut parfaitement être composé de plusieurs parties de boîtier. L'unité structurelle décrite dans ce qui suit peut être montée avantageusement en applique. Ainsi le boîtier commun illustré comprend une première partie de boîtier (5), une partie de boîtier de moteur (6), une partie de boîtier (7) pour l'élément de réglage, et un couvercle de boîtier (8), qui sont rassemblées de préférence au moyen de liaisons à enclenchement. À l'intérieur de la partie de boîtier du moteur (6) est logé un moteur électrique (9) dont l'arbre moteur (10) pénètre dans une chambre (11) de la première partie de boîtier (5). Une tige de bielle (13) est reliée via un excentrique (12) avec l'arbre moteur (10) du moteur électrique (9), et cette bielle est reliée à son tronçon d'extrémité opposé avec une membrane (14) qui referme une ouverture dans une paroi (15) de la première partie de boîtier (5). En outre, la membrane (14) possède la fonction d'une soupape battante. La paroi (15) de la première partie de boîtier (5) est rejointe par une paroi (16) de la partie de boîtier (7) pour l'élément de réglage, et la partie de boîtier (7) pour l'élément de réglage est enclenchée avec la premiere partie de boîtier (5). L'agencement constitué par le moteur électrique (9), l'excentrique (12), la tige de bielle (13), et la membrane (14) forme, ensemble avec une soupape de protection (30) et un disque (31) une pompe à dépression (3) réalisée sous la forme d'une pompe à membrane, qui peut pomper, via un conduit derrière la soupape de protection, de l'air hors de l'intérieur de l'élément de réglage pneumatique (1). La partie de boîtier (7) pour l'élément de réglage est refermée par une pièce en matière plastique flexible (18) réalisée sous la forme d'une membrane en élastomère. Cette pièce en matière plastique flexible (18) est précontrainte à l'rintérieur de l'élément de réglage pneumatique (1) au moyen d'un ressort spiralé (19) et comporte sur sa face extérieure un élément de liaison (20), qui peut être relié, par exemple au moyen d'un câble Bowden non illustré, avec un élément de positionnement qui influence la vitesse du véhicule automobile (également non représenté) cet élément étant par exemple la pédale d'accélérateur ou le papillon du carburateur. Dans la chambre (11) de la première partie de boîtier (5) on a également agencé deux soupapes électromagnétiques (2) susceptibles d'être commandées électriquement, dont l'une est visible dans la représentation en coupe de la figure. Les soupapes électromagnétiques (2) servent à commander la mise à l'air atmosphérique de l'élément de réglage pneumatique (1). A cet effet, les soupapes électromagnétiques (2) sont reliées en transmission de pression avec l'intérieur de l'rélément de réglage pneumatique (1), de préférence via des conduits ménagés dans le boîtier (non représentés dans la figure) et le canal annulaire (17). Les bornes électriques du moteur électrique (9) et des soupapes électromagnétiques (2) sont reliées à des tiges de contact (21) de la plaque à circuit sur laquelle est agencé le système électronique de commande (22). Les composants électriques et électroniques qui forment le système électronique de commande (22) n'ont pas été représentés à la figure dans le but d'une meilleure clarté. D'autres tiges de contact (23) du système électronique de commande (22) forment les éléments de raccordement d'une prise à enfichage (24) formée sur la première partie de boîtier (5). La chambre (11) de la première partie de boîtier (5) est divisée en deux au moyen d'une pièce moulée en caoutchouc souple (4), et les composantes pneumatiques comprenant la pompe à dépression (3) et les soupapes électromagnétiques (2) sont agencées dans une première partie (25) de la chambre, tandis que le système électronique de commande (22) est agencé dans une seconde partie (26) de cette chambre (11). Ici, la pièce moulée en caoutchouc souple (4) remplit de manière avantageuse la fonction d'isoler le système électronique de commande (22) vis-à-vis de l'air environnant. A cause de l'admission et de l'aspiration répétées de l'air vers et depuis l'élément de réglage pneumatique (1), l'air environnant parvient dans la première partie de boîtier (5). Cet air environnant peut être chargé d'impuretés et/ou d'humidité, qui pourraient endommager les composants du système électronique de commande (22). La pièce moulée en caoutchouc souple (4) forme ainsi une paroi flexible à l'intérieur de la chambre (11) de la première partie de boîtier (5) et possède en outre au niveau des emplacements de liaison entre la première partie de boîtier (5) et de la plaque à circuit du système électronique de commande (22) ainsi qu'entre la première partie de boîtier (5) et le couvercle de boîtier (8) la fonction d'un joint. L'effet d'étanchéité de la pièce moulée en caoutchouc (4) est également avantageux dans les régions des traversées des tiges de contact (21, 23) à travers la pièce en caoutchouc (4). Il est particulièrement avantageux que la pièce moulée en caoutchouc (4) empêche de façon particulièrement efficace une pénétration de l'air environnant dans la seconde partie (26) de la chambre (11). Grâce à ceci, la structure intégrée d'un régulateur pneumatique de vitesse est sensiblement simplifiée, puisque le système électronique de commande (22) peut être monté dans le même boîtier que les composantes pneumatiques. Un avantage particulier du régulateur de vitesse de l'invention, c'est de pouvoir faire varier sa structure de manière simple, malgré sa réalisation simple et compacte. La structure décrite en se référant à la figure 1 présente l'avantage particulier que la régulation de position de l'élément de réglage pneumatique (1) peut avoir lieu de manière particulièrement simple et rapide, puisque grâce à la liaison directe entre l'élément de réglage pneumatique (1) avec la pompe à dépression (3) et les soupapes électromagnétiques (2), il est seulement nécessaire d'influencer la pression du volume d'air à l'intérieur de l'élément de réglage pneumatique (1), puisque le volume d'air des conduites de liaison est négligeable. Au contraire, on désire pour de nombreuses applications un régulateur de vitesse dans lequel au lieu d'une liaison via un câble Bowden qui présente une hystérésis, l'élément de réglage pneumatique (1) est articulé directement à l'élément de positionnement du moteur du véhicule qui influence la vitesse. Comme le montre la figure 2, une telle structure est facile à réaliser, en prévoyant au lieu de l'élément de réglage pneumatique (1) un couvercle (27), ou élément de raccordement pneumatique, enclenché sur la première partie de boîtier (5) et les conditions de pression qui s'établissent à l'intérieur du couvercle (27) sont transmises à l'élément de réglage pneumatique (1) agencé séparément, via un manchon de pression (28) et une liaison de transmission de pression (29) réalisée sous la forme d'un tuyau de liaison. Ici, on a avantageusement besoin que d'une unique liaison de transmission de pression (29) vers l'élément de réglage pneumatique (1). Toutes les autres composantes électriques/ électroniques et pneumatiques sont également toujours réunies pour former un appareil de commande particulièrement compact. Enfin, on va expliquer brièvement le mode de fonctionnement d'un régulateur de vitesse selon la présente invention, en se référant à la figure 1. Au moyen de contacts électriques (23), le régulateur de vitesse reçoit des signaux d'un capteur de vitesse, de détecteurs qui sont reliés à la pédale d'embrayage et à la pédale de freinage, et qui signalent leurs actionnements respectifs, et des signaux de service du conducteur, par lesquels celui-ci ordonne le maintien d'une vitesse constante, ou bien une accélération ou encore un ralentissement, et on lui fournit enfin une tension d'alimentation. La pompe à dépression (3), constituée par le moteur électrique (9), l'excentrique (12), la tige de bielle (13), la membrane (14), le disque (31) et la soupape de protection (30), pompe de l'air hors de l'intérieur de l'élément de réglage pneumatique (1). En se basant sur les signaux du capteur de vitesse (non représenté), le système électronique de commande (22) calcule des signaux de pilotage pour le moteur (9) et les soupapes électromagnétiques (2). À l'état sans commande, les soupapes électromagnétiques (2) mettent la chambre intérieure de l'rélément de réglage pneumatique (1) en communication avec l'air. Par ailleurs, la chambre intérieure de l'rélément de réglage pneumatique (1) est en liaison de transmission de pression avec la première partie (25) de la chambre (11). Puisque la première partie (25) de la chambre (11) est en liaison avec la pression d'air extérieure via une ouverture de mise à rair ménagée dans la première partie de boîtier (5) (non représentée à la figure), il ne peut s'établir à l'intérieur de l'élément de réglage pneumatique (1) aucune dépression. Lors du pilotage des soupapes électromagnétiques (2) la mise à l'air de l'élément de réglage pneumatique (1) est coupée, de sorte que la pompe à dépression (3) produit une dépression à l'intérieur de l'élément de réglage pneumatique (1). En équilibre entre la pression d'air extérieure avec la pression d'air intérieure de l'élément de réglage pneumatique (1) et la force élastique du ressort spiralé (19) sur la pièce en matière plastique flexible (18), la pièce en matière plastique (18) amène l'élément de raccordement (20), et donc l'élément de positionnement qui influence la vitesse du moteur du véhicule, relié à cet élément de raccordement, dans la position prévue par le système de commande électronique. La seconde soupape électromagnétique sert à mettre rapidement à rair, pour des raisons de sécurité, l'élément de réglage pneumatique (1) dans les cas o le conducteur actionne la pédale de freinage ou la pédale d'embrayage, ou encore le levier de sélection d'une transmission automatique. Grâce à ceci, on supprime le plus rapidement possible la commande par le régulateur de vitesse de l'élément de positionnement qui influence la vitesse du moteur. Revendications 1. Régulateur de vitesse pour un véhicule automobile, comprenant un élément de réglage pneumatique (1) qui est relié mécaniquementl à un élément de positionnement qui influence la vitesse d'un moteur du véhicule, comprenant des soupapes électromagnétiques (2) susceptibles d'être commandées électriquement pour mettre l'élément de réglage pneumatique (1) à l'air, comprenant une pompe à dépression (3) pour produire une dépression afin d'actionner l'élément de réglage pneumatique (1), et comprenant un système électronique de commande (22) pour piloter les soupapes électromagnétiques (2) et le moteur (9) de la pompe à dépression (3), caractérisé en ce que la pompe à dépression (3), les soupapes électromagnétiques (2), et le système électronique de commande (22) sont agencés à l'intérieur d'un boîtier commun, et en ce que l'élément de réglage pneumatique (1) peut être accolé de façon modulaire à ce boîtier. 2. Régulateur de vitesse selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier commun est constitué de plusieurs parties de boîtier (5, 6, 8) enclenchées les unes avec les autres. 3. Régulateur de vitesse selon l'une ou l'autre des revendications I et 2, caractérisé en ce qu'une partie de boîtier (7) de l'élément de réglage pneumatique (1) est également enclenchée avec les parties de boîitier (5, 6, 8) du boîtier commun. 4. Régulateur de vitesse selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un élément de raccordement pneumatique (27) est accolé au boîtier commun, et en ce que cet élément de raccordement pneumatique (27) est relié via une liaison de transmission de pression (29) à l'élément de réglage pneumatique agencé séparément (1). 5. Régulateur de vitesse selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une chambre (11) réalisée par le boîtier commun est divisée par une pièce moulée en caoutchouc (4), et en ce que la pompe à dépression (3) et les soupapes électromagnétiques (2) sont agencées dans une première partie (25) de la chambre (11), et le système électronique de commande (22) est agencé dans une seconde partie (26) de la chambre (11). 6. Régulateur de vitesse selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pièce moulée en caoutchouc (4) présente des traversées étanches à la pression pour des tiges de contact (21, 23) pour établir des liaisons électriques vers le système électronique de commande (22).