<Desc/Clms Page number 1>
Dispositif de commande automatique des réglages d'un véhicule à moteur
L'objet de la présente invention est un dispositif de commande automatique des réglages d'un véhicule à moteur muni d'un embrayage et d'une boite des vitesses, et comportant un accélérateur qui commande l'alimentation du moteur.
Dans le fonctionnement des véhicules à moteur, il importe d'observer des temps adéquats pour les opérations de réglage tant au départ qu'en cours de route et aussi bien pour épargner les chocs que pour épargner les pertes de vi-
<Desc/Clms Page number 2>
Un chargement de vitesse ne peut être effectué en principe que lorsque le moteur du véhicule est débrayé et il doit comporter pendant la période de débrayage une accélération ou un ralentissement de ce moteur selon que les rapports de réduction tendent à augmenter ou à diminuer.
Il faut donc pendant un temps déterminé, et qui dépend généralement des conditions du trajet, pouvoir ouvrir ou fermet automatiquement la distribution d'alimentation du moteur et revenir à la condition normale de cette distribu- tion aussitôt que le nouveau rapport de vitesse a été introduit, ensuite il faut également dans un temps déterminé, qui dépend dout au moins de la vitesse du véhicule, effectuer l'embrayage sans qu'il en résulte de chocs dus aux variations de vitesse du moteur et de la voiture.
Sur la plupart des voitures existantes, ces opérations sont faites par le conducteur, mais, comme leur condition d'exécution varie considérablement selon les multiples cas qui peuvent se présenter dans le fonctionnement, il faut que ce conducteur soit très entraîné et très attentif aussi aux opérations qu'il effectue.
Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif pouvant effectuer ces opérations automatiquement, ce qui libère le conducteur de préoccupation et de dangers de causer par de faussesmanoeuvres des accidents quelconques.
Ce dispositif est caractérisé par le fait qu'un ralentisseur à fluide destiné à commander la durée d'un changement de réglage du véhicule est relié aux organes de commande de l'embrayage et de la boîte de vitesses, l'effet du ralentisseur
<Desc/Clms Page number 3>
sur ces organes étant réglé par des orifices d'écoulement du fluide dont la section de passage est variable et dépend de la position, au moment où l'action du ralentisseur est ef- fective, d'au moins l'un des organes accélérateur et boîte des vitesses.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif de commande faisant l'objet de la présente invention, appliquée à une voiture comportant un moteur alimenté par un mélange gazeux, un em- brayage et un dispositif de changement de vitesse à deux positions.
La fig. 1 représente une vue schématique d'ensem- ble du dispositif.
La fig. 2 représente un détail en coupe longitudi- nale de l'arbre de commande des gaz.
Les fig: 3 et 4 représentent chacune un détail de l'extrémité de ce même arbre.
La fig. 5 représente, en coupe longitudinale, un robinet de réglage.
La fig. 6 représente, en coupe transversale, une variante de ce robinet de réglage concernant la commande à main.
Dans la fig. 1, A représente le moteur, B le chan- gement de vitesse et C l'embrayage. Le tuyau d'amenée des gaz 1, aboutissant au moteur, est muni du papillon d'étran- glement 2 qui peut être commandé par la pédale d'accélération 3, par l'intermédiaire d'organes qui seront décrits ci-après.
<Desc/Clms Page number 4>
L'embrayage C est d'un type ordinaire, employé dans les véhicules à moteur et est muni d'un manchon de débrayage 4 qui est muni d'un manchon de débrayage 4 qui est actionné par le levier de débrayage 5. Le changement de vitesse B a été représenté par une boîte pour deux vitesses, mais il est bien entendu que le système selon l'invention peut être utilisé aussi bien avec une boîte ordinaire pour quatre vitesses, ou avec une boîte comportant un nombre de vitesses quelconque.
Les baladeurs de la boîte des vitesses sont commandés par les deux tiges 6 et 7 qui sont reliés, par des articulations 8 et 9, aux leviers d'armatures 10 et 11 de deux électro-aimants 72 et 12 qui sont portés par un bâti mobile 14. Les deux électroaimantspeuvent être commandésalternativement à l'aide d'un commutateur non représenté, destiné à être actionné par le conducteur du véhicule. Les deux armatures 10 et 11 sont connectées ensemble par une biellette 15, de manière que, si l'une des armatures est attirée et entre dans l'encoche 16 de l'un des noyaux des électro-aimants, l'autre armature est obligée de suivre ce mouvement etde sortir de l'encoche 16 de l'autre électro-aimant. Un dispositif de rappel ressort 17 tend toujours à ramener les armatures dans la position médiane représentée au dessin.
Le bâti 14 peut se déplacer suivant l'axe central du moteur et de la boîte des vitesses, ce déplacement du bâti étant assuré par un dispositif moteur, représenté dans le dessin sous forme d'un électro-aimant 18, dont le noyau mobile 19 est porté par une tige de commande 20, reliée par une bielle 21 à un levier 22 d'axe 23, lui-même relié par la
<Desc/Clms Page number 5>
bielle 24 au bâti 14. La tige 20 commande également le levier de débrayage 5. L'extrémité de la tige porte un piston 25 se déplaçant dans un cylindre 26. Ce dispositif à piston forme un frein ou ralentisseur à fluide en cul de sac. Le cylindre 26 est pourvu d'une petite ouverture 27, qui peut être réglable, et qui est en communication avec un réseau de fluide 28, le fluide utilisé étant de préférence constitué par de l'air.
Le papillon d'étranglement 2 est commandé, d'une part, par la pédale 3, et d'autre part, par un dispositif de commande mécanique, entrant en action automatiquement, par exemple lorsque le conducteur du véhicule actionne le commutateur sus-mentionné pour changer de vitesse. Le mouvement de commande automatique pour le papillon est engendré par deux électro-aimants 29 et 30 agissant alternativement sur une même armature 31 articulée en 32 sur le bâti des électroaimants. Cette armature est reliée, par une tringle 33, à un levier 34 solidaire d'une tige 35 qui porte le papillon 2.
Lorsque l'un ou l'autre des électro-aimants 29 et 30 est excité, l'armature 31 est attirée vers le noyau correspondant, et fait tourner le levier 34, et dont la tige 35 et le papillon 2, dans un sens ou dans l'autre, ce qui produit une accélération ou un ralentissement du moteur.
Le mouvement de la pédale 3 est communiqué au papillon 2 par l'intermédiaire d'une transmission flexible qui comporte un arbre tubulaire rigide 36, à travers duquel passe la tige 35, et un ressort à boudin 37, dont la spire du milieu est rendue solidaire de l'arbre 36, par exemple par soudage (fig. 2). Les deux extrémités 38 et 39 du ressort traver-
<Desc/Clms Page number 6>
sent des rainures 4C et 41 s'étendant d'un -,ni,le d'-environ 60 dans le fond d'écrous de serrage 42 et 43, vissés sur les deux bouts de l'arbre tubulaire 36, permettant de régler la tension initiale qui est donnée au ressort, et maintenus dans leurs positions par des contre-écrous 44 et 45.
Les deux extrémités 38 et 39 du ressort appouient contre des butées 46 et 47 solidaires de la tige centrale 35. La pédale 3 estreliée par une tringle 48 à l'arbre tubulaire 36 . Lorsque l'on appuie sur la pédale pour accélérer le moteur, on communique un mouvement de rotation à l'arbre tubulaire dans le sens de la flèche f1 dans la fig. 3. Le ressort, étant solidaire en son milieu de l'arbre tubulaire, tourne avec l'arbre, et l'ex- trémité 38 du ressort, appuyant contre la butée 46, communique le mouvement de rotation à, la tige centrale 35 qui commande le papillon.
Lorsque l'on lâche la pédale, l'arbre tubulaire tourne dans le sens opposé, comme indiqué par la flèche f2 dans la fig. 4, et l'extrémité 39 du ressort appuie contre la butée 47, qui fait tourner la tige 35 et le papillon 2 dans le sens de la fermeture des gaz.
Lorsque pendant le mouvement communiqué au papillon à l'aide de la pédale, les électro-aimants 29 et 30 ne sont pas excités, le mouvement de la tige 35 est communiqué, par le levier 34 et la tringle 33, à l'armature 31, qui oscille librement entre les noyaux des deux électro-aimants. Lorsque l'électro-aimant 29 est excité, l'armature 31 est attirée vers le noyau correspondant et communique à. la tige 35 un mouvement de rotation dans le sens de la flèche f3 dans la fig. 4. Ce mouvement de la tige correspond au mouvement d'ou-
<Desc/Clms Page number 7>
verture du papillon 2. La butène 47, solidaire de la tige, agit contre l'extrémité 39 du ressort.
Ce dernier ne peut communiquer le mouvement à l'arbre tubulaire qui est relié à la pédale sur laquelle repose le pied du conducteur ; le ressort est donc comprimé et son extrémité 39 se déplace le long de la rainure 41, tandis que l'extrémité 38 du même ressort reste en place, étant retenue par le bord de la rainure 40. Lorsque l'électro-aimant 30 est excité, l'armature 31 est attirée vers le bas, dans la fig. 1, et communiquer à la tige 35 un mouvement de rotation dans le sens de la flèche f4 dans la fig. 3. La butée 46 de la tige 35 agit contre l'extrémité 38 du ressort. Cette extrémité se déplace dans la rainure 40 en comprimant le ressort, et la tige 35 fait tourner le papi]lon 2 dans le sens de la fermeture des gaz.
Lorsque la tige 35 est commandée par l'armature 31, on ne peut transmettre au papillon 2 un mouvement à l'aide de la pédale 3, puisque 1'effort que peut transmettre le ressort 37 dans les deux sens de rotation est limité en couple et ne suffit pas pour vaincre la force d'attraction de l'un ou de l'autre des électroaimants 29 et 30. Un mouvement de la pédale, lorsque l'armature 31 est attirée, ne fait que tourner l'arbre tubulaire 36 en tendant plus ou moins le ressort 37, dont les deux extrémités restent appliquées, soit contre les butées 46 et 47, maintenues dans leurs positions dans lesquelles elles ont été amenées par l'attraction de l'armature 31, soit contre le rebord des rainures 40 et 41.
Par contre, dès que l'excih- tion des électro-aimants cesse et l'armature 31 se trouve libérée, la tension du ressort 37 rappelle la tige 35 dans la
<Desc/Clms Page number 8>
position exacte qui correspond à la position momentanée de la pédale 3, puisque l'extrémité du ressort qui est restée calée sert à ce moment de butée fixe. On voit donc que le dispositif de transmission des deux modes de commande de 1'admission, commande à pédale et commande automatique par l'intermédiaire des électro-aimants, permet à ces deux modes de commande de s'exercer simultanément, mais ne transmet, lors de cet actionnement simultané, que le mouvement de commande automatique.
Le dispositif de transmission des deux modes de commande de l'admission est relié à un robinet de réglage, montré en coupe dans la fig. 5. Ce robinet est destiné à régler l'écoulement de fluide dans le cylindre 26 du ralentisseur et à influencer par cela la vitesse de l'avancanent du piston 25. Ce robinet comporte un support 49, fixé à une partie 50 du bâti du moteur ou du véhicule, et sur lequel sont montés trois cylindres emboîtés les uns dans les autres.
Les parois en contact des cylindres sont usinés de manière à assurer une étanchéité pratiquement parfaite entre les différents cylindres. Le cylindre intérieur 51 est solidaire du support 49 et d'un tube 52 du réseau de fluide 28. Le cylindle intermédiaire 53 est solidaire d'un bras 54 relié par une tringle 55 (fig. 1) au levier 34 qui est solidaire de la tige de commande 35 du papillon 2. Le cylindre extérieur 56 est relié par une tringle 57 à l'arbre tubulaire 36 du dispositif de transmission du mouvement de la pédale de l'accélérateur.
Les trois cylindres sont pourvus d'une série de trous 58 qui, selon la position angulaire relative des cylindres, peuvent
<Desc/Clms Page number 9>
être en regard les uns des autrés, ou déplacés les uns par rapport aux autres. Des billes de butée 59 sont disposées entre les fonds des trois cylindres, et une vis de réglage 60, portée par le support 49, permet d'ajuster le jeu entre les fonds descylindres, en vue d'assurer leur mobilité parfaite.
Lorsque le dispositif de transmission de la commande d'accélération du moteur est actionné, les mouvements de l'arbre tubulaire 36 et de la tige 35 sont transmis par les tringles 57 et 55 aux cylindres 56 et 53. Lorsque la pédale 3 seule est effective pour commander l'accélération, l'arbre 36 et la tige 35 tournent ensemble comme un seul organe rigide et la position relative des trous dans les deux cylindres 53 et 56 n'est pas modifiée (leur ouverture est maximum).
Par contre, lorsque la commande automatique entre en fonctinn, la tige 35 se déplace, tandis que l'arbre 36 peut rester immobile ; la tige tournera toujours d'un angle qui correspondra à la différence entre une de ses positions de fin de course et la position momentanée de l'arbre 36; les deux cylindres 53 et 56 se déplaceront donc l'un par rapport à l'autre si ces positions ne correspondent pas; les trous 58 des deux cylindres seront fermés en nombre d'autant plus grand que la différence de ces positions sera plus grande. En modifiant la section libre de passage du fluide par ces trous, la vitesse d'aspiration de fluidé par l'ouverture 27 du cylindre 26 du ralentisseur est modifiée dans le même sens, c'est-àdire cette vitesse augmente lorsque la section de passage augmente, et diminue lorsque la section de passage diminue.
<Desc/Clms Page number 10>
Un deuxième robinet 61, semblable à celui représenté dans la fig. 5, est porté par le bâti 14 des deux électroaimants 12 et 13 (fig. 1). Dans ce robinet, le cylindre intermédiaire est solidaire du bâti 14, tandis que le cylindre extérieur porte un bras 62 pénétrant dans une encoche 63 de la bielle 15. Lorsque les leviers 10 et 11 sont attirés vers l'un ou l'autre noyau des électro-aimants 12 et 13, l'encoche 63 de la bielle15 entraîne le bras 62, qui communique un mouvement de rotation au cylindre extérieur du robinet, de façon à modifier la section de passage des trous par le mouvement relatif des deux cylindres. Le cylindre intérieur de ce robinet est branché au réseau de fluide 28 par un tube 64.
Ce dispositif sert à agir sur la durée d'embrayage par la compression du fluide dans le cylindre 26 selon le réglage du robinet 61.
Un troisième tube 65 du réseau de fluide aboutit au cylindre intérieur d'un troisième robinet de réglage 66, manoeuvrable à, la main, et qui est représenté en coupe dans la fige 6. Ce robinet comporte trois cylindres 67, 68 et 69.
Le cylindre intermédiaire 68 peut être tourné à la main, à l'aide d'un organe de manoeuvre quelconque 70, tandis que les cylindres intérieur et extérieur sont fixes. Le cylindre extérieur 67 porte deux soupapes 71 et 72, pouvant établir une communication entre le cylindre intérieur et l'air extérieur.
L'une des soupapes ouvre lorsqu'une compression règne dans le tube 65 et l'autre soupape ouvre lorsqu'une dépression règne dans ce tube. Les trois cylindres sont pourvus de trous permettant d'établir soit une communication simultanée des deux
<Desc/Clms Page number 11>
soupapes avec l'espace contenu (dans le cylindre intérieur, soit une communication de l'une des soupapes seulement avec cet espace, tandis que la communication de l'autre soupape avec cet espace est interrompue, de manière que le robinet règle seulement la compression ou seulement la dépression dans le cylindre 26 du ralentisseur.
Le dispositif décrit fonctionne de la manière suivante : Supposons que le véhicule marche en première vitesse et que l'on veuille réduire le rapport de réduction et passer en deuxième vitesse. Le conducteur du véhicule actionne un commutateur qui ferme le circuit de l'électro-aimant 18 et le circuit de celui des deux électro-aimants 12 et 13 dont: l'armature commande le baladeur de la deuxième vitesse ; on supposera que ce sera l'électro-aimant 12. L'armature 10 est alors attirée et pénètre dans l'encoche correspondante 16.
Le noyau mobile 19 de l'électro-aimant 18 excité se déplace vers le bas, et la tige 20 fait pivoter le levier 5 qui provogue le débrayage. En même temps, la tige 20 fait pivoter le levier 22 qui déplace le bâti vers la gauche. L'électroaimant 12, en prise avec l'armature 10, fait avancer cette armature et le baladeur 6. Ce dernier est accouplé avec le baladeur 7 par un levier 73 pivotant sur un axe fixe 74.
Lorsque le baladeur 6 avance vers la boîte B, le levier 73 retire le baladeur 7 de la boîte, ce qui met les roues de la première vitesse hors prise avant que le baladeur 6 ait provoqué l'engrènement des roues de la deuxième vitesse.
<Desc/Clms Page number 12>
Comme il a été dit dans l'introduction, un changement de vitesse nécessite un ralentissement ou une accélération du moteur selon que le rapportde réduction de vitesse diminue ou augmente. Dans le cas particulier d'un changement de la première à la deuxième vitesse, le moteur doit donc être ralenti. Le commutateur, à l'aide duquel les circuits des électro-aimants 12,13 et 18 sont fermés, comporte en outre deux paires de contacts qui commandent les circuits des électro-aimants 29 et 30 selon le sens de rotation de l'organe de manoeuvre du commutateur, c'est-à-dire selon que l'on augmente ou diminue le rapport de réduction de vitesse.
Simultanément avec la fermeture des circuits des électro-aimant s 18 et 12, celui de l'électro-aimant 30 a été fermé. L'armatu- tre 31 est attirée et provoque une rotation de la tige 35 du papillon 2 dans le sens de la fermeture de l'admission des gaz. Le moteur sera donc ralenti au moment où le bâti 14 a avancé le baladeur 6 d'une distance où commence l'engrènement des roues de la deuxième vitesse.
Par suite de l'attraction de l'armature 31 et de la rotation du levier 34, les deux cylindres 53 et 56 du robinet, commandés par le dispositif de transmission de la commande des gaz, ont été déplacés l'un par rapport à l' autre.
Supposons qu'avant ce déplacement les trous 58 des différents cylindres ont été en regard les uns des autres, ils sont maintenant décalés les uns par rapport aux autres, et la communication entre le tube 52 et l'air extérieur est au moins partiellement obstruée. L'entrée de l'air par le tube 52 dans le
<Desc/Clms Page number 13>
cylindre 26, au fur et à mesure/de la descente du piston 25, est empêchée, et il est créé un vide partiel au-dessus du piston, ce vide augmentant avec la descente du piston et exerce une action freinante sur ce piston. Il est naturellement supposé que les robinets 61 et 66 sont également au moins partiellement fermés.
Au commencement de la descente du piston 25, ce freinage se fait peu sentir et le déb:rayage par le levier 5, ainsi que la mise hors prise des roues de la pre- miére vitesse se font rapidement, tandis que vers la fin de la course descendante du piston, le vide et donc l'action de freinage, augmente et l'engrènement des roues de la deuxième vitesse se produit lentement. Le robinet à main 66 sert à régler le vide dans le cylindre 26, donc l'action de freinage sur le piston 25.
Lorsque le bâti 14 est arrivé à la fin de sa course, il produit, d'une manière quelconque non représentée, l'ouverture des circuits des électro-aimants 12,18 et 30.
Par suite de l'action des ressorts de l'embrayage C et, éventuellement, de ressorts supplémentaires pouvant agir sur la tige 20 ou le bâti 14, la tige 20 avec le noyau 19 et le piston 25 sont rappelés dans leur position de repos. L'embrayage du moteur doit se faire dans un temps déterminé qui dépend de la vitesse du véhicule, ainsi que de la vitesse en prise dans la boîte des vitesses. Pour effectuer ce réglage du temps d'embrayage, on utilise le robinet 61 dont l'action de réglage dépend précisément des vitesses en prise. Lorsque la deuxième vitesse a été mise en prise, le baladeur 6 est avancé,
<Desc/Clms Page number 14>
et le baladeur 7 est retiré par rapport à la position neutre représentée dans la fig. 1.
La bielle 15 prend donc une position oblique et son évidement 63 provoque un déplacement du levier 62 et ainsi du cylindre extérieur du robinet 61. Les trous de passage de l'air seront au moins partiellement ouverts, et le piston 25, qui avance vers le haut dans le cylindre 26, produit une compression de l'air dans ce cylindre, qui peut s'écouler moins lentement par l'ouverture 27. Cette compression augmente au fur et à mesure de l'avancement du piston, ce qui a comme effet que le manchon d'accouplement 4 se déplacera toujours plus lentement vers la fin de sa course d'embrayage et produit ainsi un embrayage doux et sans choc. Le robinet à main 66 peut servir de nouveau à régler à volonté l'action de freinage du ralentisseur.
Afin que le réglage de la dépression dans le cylindre 26, effectué par le robinet 53,56, ne soit pas gêné par le robinet 61, et inversément, pour que le robinet 53,56 n'intervienne pas dans le réglage de la compression, effectué par le robinet 61, les deux tubes 52 et 64 sont munis chacun d'un clapet 75 et 76. Le clapet 75 ouvre sous l'effetd'une dépression dans le cylindre 26 et ferme lors d'une compres- sion dans ce cylindre, de manière que la position du robinet 53,56 ne puisse influencer le réglage de la compression par le robinet 61. Le clapet 76 ouvre lors d'une compression dans le cylindre 26 et ferrae pendant la période de dépression.
Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à ce qui a été représenté au dessin, et que les différents organes du dispositif décrit sont représentés Lmiquement à titre d'exemple et schématiquement, et sont sujets à de nombreuses modifications.
<Desc/Clms Page number 15>
Le dispositif moteur, représente sous forme d'un électro-aimant, pourrait être d'un type quelconque, par exemple il pourrait être constitué par un moteur hydraulique ou à main. L'étanchéité entre les parois des cylindres des robinets de réglage peut être obtenue par des parois minces susceptibles de se déformer élastiquement par pression, et ces parois pourraient être fendues pour faciliter la déformation élastique. La vis de réglage 60 pourrait agir également par l'intermédiaire d'une bille sur le cylindre extérieur du robinet, afin de diminuer la friction autant que possible. Les tubes de raccord des robinets de réglage pourraient être flexibles, et dans ce cas le cylindre intérieur du robinet pourrait être supprimé et le tube flexible directement relié au cylindre intermédiaire.
Les écrous de réglage de la tension du ressort 37, au lieu d'être vissés sur l'arbre 36, pourraient être portés par la tige 35. Les leviers qui transmettent le mouvement du dispositif de transmission de la commande des gaz aux cylindres du robinet de réglage peuvent être faits d'une longueur réglable, afin de pouvoir régler l'angle de rotation des cylindres. Au lieu que le réseau de fluide du ralentisseur soit en communication avec l'air libre par les trous 58 des robinets, ces trous pourraient aboutir dans un milieu qui est à l'abri de la poussière, par exemple derrière le filtre d'alimentation d u moteur.
<Desc/Clms Page number 16>
Le dispositif de commande automatique de l'accélération pourraitaussi entrer en fonction quand un servomoteur, qui est actionné par la marche du véhicule et qui commande automatiquement les changements de réglage dans la boîte des vitesses selon les conditions de marche du véhicule, détermine le passage d'un nouveau réglage.
Revendications
1.- Dispositif de commande automatique des régla- ges d'un véhicule à moteur muni d'un embrayage etd'une boîte des vitesses et comportant un accélérateur qui commande l'alimentation du moteur, caractérisé par le fait qu'un ralentisseur à fluide destiné à commander la durée d'un changement de réglage du véhicule, est relié aux organes de commande de l'embrayage et de la boîte des vitesses, l'effet du ralentisseur sur ces organes étant réglé par des orifices d'écoulement du fluide dont la section de passage est variable et dépend de la position, au moment où l'action du ra- lentisseur est effective, d'au moins l'un des deux organes, accélérateur et boîte des vitesses.