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Dispositif pour la commande automatique du variateur à paliers d' un commutateur de vitesse pour véhicules à moteur..
On connaît déjà des procédés, qui réalisent la commande automatique d'un commutateur de vitesse sans paliers pour véhicules à moteur de telle manière que le moteur soit obligé de suivre des régimes suivant une caractéristique de réglage nettement prescrites de même, il est connu qu'il est avantageux d'utiliser comme carac- téristique de réglage la caractéristique la plus économique de ren- -dement du moteur à combustion.
Dana ces procédés de réglage, le chauffeur ne régle pas seulement, comme jusqu'à présent, le papil- lon de commande des gaz par son levier, mais il actionne en outre, un sélecteur de puissance, qui d'une part détermine pour chacune de ses positions une position déterminée de l'élément de réglage du combustible et qui d'autre part presorit par une commande de commu- tation de vitesse un nombre de tours obligatoire du moteur, cette
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commande de commutation de vitesse amenant ainsi un changement du rapport de transmission le nombre réel de tours sur le nombre obli- gatoire prescrit.
En outre, il est déjà connu que le rendement économique peut être sensiblement augmente', si le dit sélecteur de puissance attribue en outre à tout régime quelconque du moteur le mélange le plus favorable et l'avance de l'allumage la mieux choisie. Pour des variateurs sans paliers ceci est réalisable sans difficulté, étant donné que dans de tels dispositifs de réglage pour chaque position du sélecteur de puissance actionné par le chauffeur il ne correspond plus qu'un régime exactement déterminé du moteur.
La transmission de tels dispositifs, réalisable d'une manière très simple au point de vue constructif dans des commuta- teurs de vitesse sans palier, rencontre encore certaines difficul- tés dans la commande de véhicules à moteur avec commutateur de vi- tesse à paliers. On a essayé, de régler le rapport desvitesses en fonction d'une impulsion, créée par la différence existant entre une grandeur réglée et la grandeur correspondante réelle (c'est-à- dire par la différence entre la valeur théorique et la valeur réel- le). Mais cette solution non plus n'a pas donné satisfaction, puis- que en l'espèce une différence supposée du nombre de tours de + 500 t/min parait trop petite dans les limites des vitesses élevées de rotation par rapport aux gradins du commutateur de vitesse,
mais paraît sensiblement trop grande dans les limites des petites vi- tesses de rotation.
La présente invention se rapporte à un dispositif pour la commande automatique de commutateurs de vitesses dans des véhi- cules entraînés par des moteurs à combustion, dans lequel pour tou- te. position quelconque les couples des valeurs de la position de l'élément de réglage du combustible et du nombre des tours du mo- teur, déterminés suivant une caractéristique de réglage déterminée sont réglés au moyen d'un sélecteur de puissance pour un moins une partie de cette caractéristique de réglage. L'invention, a pour
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objet de rendre utilisable un dispositif de commande de ce genre réalisé jusqu'à présent seulement pour les changements de vitesse sans paliers, également pour la oommande économique de variateurs à paliers de commutation de vitesse.
Suivant l'invention, cet objet est obtenu, en ce que le sélecteur de puissance déplace deux orga- nes en fonction de la puissance choisie, un de ces organes obli- geant par sa forme constructive suivant la caractéristique mention- née de réglage l'élément d'admission du combustible de prendre la position désirée, tandis que l'autre organe régle conformément au nombre de tours théorique, déterminé par la caractéristique de ré- glage, l'un des éléments d'un engrenage différentiel, dont le deux- ième élément est réglé par le nombre réel de tours du moteur, de sorte que le troisième élément du différentiel reçoive un mouve- ment dépendant du nombre de tours théorique et réel,
ce troisième élément provoquant une commutation sur la vitesse voisine du varia- teur à gradins seulement après avoir atteint des positions de limi- tes(Kl, K2) déterminées d'avance.
Par conséquent, l'impulsion pour la commutation de vites- se devient fonction par exemple du quotient nombre de tours réels/ nombre de tours théorique du moteur, ni/ns = k. Pour ces raisons, la différenoe admise de la vitesse de rotation peut être adaptée exactement et sur toute l'étendue des vitesses de rotation à la graduation du commutateur de vitesse, de sorte que la caractéristi- que prescrite du rendement du moteur puisse être observée d'une ma- nière sensiblement plus exacte.
Fig. 1 et 2 montrent les rapports dans le diagramme des puissances et des nombres de tours d'un moteur à carburateur.
Fig. 3 représente schématiquement et à titre d'exemple une disposition suivant l'invention.
Fig. 4 montre une disposition pour influencer la position du papillon de commande des gaz par le quotient ns/ni.
Fig. 5 et 6 expliquent les rapports concernant la déter- mination du quotient k, dont diffèrent les courbes limites dans le
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diagramme nombre de tours - rendement,tandis que:
Fig. 7 et 8 représentent schématiquement des dispositions constructives y relatives.
Fig. 9 montre un dispositif de réglage,prenant en consi- dération le réglage du mélange et de l'avance de l'allumage..
Fig. 10 enfin montre un détail de la figure 9.
En figure 1, les courbes [alpha]1 - [alpha]8 représentent les rende- ments N au dessus du logarithme du nombre de tours d'un moteur à combustion (log.n1) pour les position [alpha]1 - [alpha]8 de l'organe de régla ge du combustible. La ligne en traits mixtes a-a est la caractéris- tique de réglage, devant constituer la base de l'automatique, c'est- à-dire la caractéristique de puissance du moteur à combustion, à proximité de laquelle le régime du moteur doit;être maintenu par l'automatique.
Dans des dispositions déjà connues dans des variateum de vitesse sans paliers, le chauffeur, en vue d'obtenir un rende- ment déterminé, en l'espèce le rendement NA réglera au moyen de son sélecteur de puissance d'une part la positionne, correspondant au point A de la caractéristique de réglage de l'organe de réglage du combustible et en même temps il prescrira au mécanisme de réglage pour le rapport des vitesses la vitesse de rotation nA du moteur correspondant au point A. Par conséquent, n,représente pour cette position du sélecteur actionné par le chauffeur la vitesse de rota- tion théorique ns,à proximité de laquelle le régime du. moteur doit être maintenu; soit ni le nombre réel de tours du moteur.
Alors suivant l'invention,, le quotient ns/ni détermine le moment de la commutation de vitesse des paliers du variateur. Dès que ce quotient atteint k1, il faut changer sur la première vitesse plus petite, mais dès qu'il atteint la valeur k2, alors il faut changer sur la prochaine vitesse plus rapide. Les points de changement B et C pour le rendement NA sont situés sur la courbent- correspon- dent au point A, notamment vis à vis du point A, déplaces, de la va- leur du log k1 respectivement log k2 en direction de l'abscisse né-
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gative.
Si on détermine pour tous les rendements, c'est-à-dire pour ,toutes les positions du sélecteur commandé par le chauffeur de cette de commutation manière les points/de vitesse, alors ceux-ci sont situas, sur une courbe limite inférieure b pour le changement plus lent sur la pro- chaine vitesse plus petite et sun une courbe limite supérieure c pour le changement plus rapide sur la vitesse prochaine plus grande.
Si la'commutation de vitesse correspondante a toujours lieu sur deux courbes limitea, alors le moteur ne peut plus accepter que des régi- mes situés entre ces deux courbes limites, si le variateur prévoit des variations en plus et en moins en nombre suffisant.
La figure 3 représente schématiquement une solution cons- tructive.l est le sélecteur commandé par le chauffeur. Ce sélecteur' de puissance 1 règle au moyen de la courbe conductrice 2 le carbu- rateur 4 en fonction du rendement désiré de telle manière que pour chaque rendement choisi N la fonctions = f(N), résultant de la figure 1 pour la caractéristique de réglage prescrite a-a, soit main- tenue. La partie inférieure rectiligne de cette courbe conductrice
2 règle les rapports pour des rendements négatifs, notamment les capacités de freinage du moteur, pour lesquels l'organe de réglage du combustible reste en position à vide ou complètement fermé.
Par- l'intermédiaire de la courbe conductrice 3 la crémaillère 5 doit être déplacée proportionnellement à 2 log. ns, si ns détermine la vitesse de rotation du moteur, qui suivant la caractéristique pres- crite de réglage a-a en figure 1 est attribuée à chaque rendement N.
Par l'intermédiaire du régulateur de la vitesse de rtation 6 la crémaillère 7 doit être déplacée proportionnellement à 2 log .ni en fonction du nombre de tours réels ni du moteur. Ensuite l'engre- nage 8 et en même temps le contact 9, relié, à l'engrenage 8, sont mis en mouvement proportionnellement à log (ns/ni). Dans la posi- tion de l'engrenage 8 représente en figure 3, ns soit justement é- gale à ni.
Si alors le contact 10, opposé au contact 9, est déplacé vers la gauche de la valeur log k1 et le contact opposé 11 vers la droite de la valeur log k2, la batterie 14 est toujours raccordée
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au circuit 12, si le régime du moteur atteint la courbe limite infé- rieure b de la figure 1 et au circuit 13,si le régime atteint la courbe de limite supérieure c. Par conséquent, le circuit 12 peut amorcer le changement sur la vitesse inférieure la plus proche et le circuit 13 sur la vitesse supérieurenla plus proche.
Ainsi le régime du moteur est obligé effectivement à rester constamment en- tre les deux courbes de limite, si on a tenu compte dans le choix de k1 et k que la valeur k = k/k déterminant la distance réci- proque. des deux courbes de limite, est plus grande que le plus grand facteur des rapporta kg existant dans le changement de vites- se.
Les rapports d'engrenage d'un commutateur de vitesse sont disposés normalement et approximativement suivant une progression géométrique, de sorte que le rapport de la m ième vitesse im soit dopné par le rapport im = i1.kg (m-1),si i1 détermine le rapport d' engrenage de la première vitesse. Alors k = k1/k2 n'est choisi exac- tement d'autant plus grand que kg qu'on ne passe pas encore en des- sous respectivement au-dessus de l'autre courbe limite après la commutation de vitesse effectuée en tenant compte de la perte de vitesse de rotation pendant la commutation de vitesse. Car dans ce cas il y aurait lieu à nouveau un retour sur la vitesse antérieure.
En outre, il faut tenir compte que la commutation de vitesse ne modifie pas essentiellement le rendement du moteur de commande. Si par exemple en figure 1 la caractéristique de réglage était déplacée de telle manière que sur la courbe @7.D, devient le point de chan- gement supérieur et F le point inférieur, alors au moment d'atteindre le régime du point D, l'automatique réglerait par la commutation de Mais au point F vitesse un régime a proximité de 3,/le rendement est tellement infé- rieur au point D que le véhicule ne soit éventuellement plus capa- ble de maintenir la vitesse antérieure.Pour ces raisons,après le changement de vitesse le nombre initial de tours du changement de vitesse n2 et par conséquent ni deviendrait plus petit,
de sorte qu'au point F le changement retournerait à la vitesse antérieure,
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de sorte que le même jeu puisse recommencer. En vue de supprimer cet état, la caractéristique de réglage doit être déplacée de telle manière qu'au moins pour les rendements moyens et supérieurs il ne soit pas possible de provoquer des changements, essentiels de ren- dement pour le changement de vitesse, ainsi qu'il est démontré en figure 1.
Les moteurs à combustion ne présentent pas tous des ca- ractéristiques identiques à celles représentées en figure 1. Pour certains moteurs de préférence (des Diesel) les courbes de rende- ment [alpha]ne présentent pas pour des positions constantes du régulateur de combustible des sommets identiques à la figure 1, de sorte que la caractéristique de réglage ne puisse être guidée de -telle manière que le rendement de propulsion ne soit pas influencé essentielle- ment par le changement de vitesse. Mais également pour des moteurs avec des courbes de rendement comme en figure 1 la caractéristique de réglage tombe dans des limites anti-économiques, si elle est dis. posée de telle manière que le rendement de propulsion ne soit pas modifié' par le changement de vitesse.
Par contre. tous les moteurs à combustion permettent un réglage automatique irréprochable du rapport des vitesses du variateur, si. la position du régulateur du combustible est modifiée simultanément avec le changement du rapport des vitesses.
La figure 2 montre également en traits pleins les cour- bes de rendement par rapport au log n1 pour des positions constan- tes [alpha]1 - [alpha]8 du régulateur du combustible mais, dans ce cas, la caraotéristique prescrite a-a présente une marche différente à celle de la figure 1. Si pourtant lors du passage d'une vitesse à une autre il.,ne doit pas y avoir de modification dans le rendement de propulsion N, le changement de ,la vitesse doit être accompagné' d un changement de la position du régulateur du combustible.
Si on l'espèce le moteur a atteint ie régime du point A, alors le passa- ge sur une autre vitesse doit être accompagné d'un changement de
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la position [alpha]6 du régulateur du combustible dans la position [alpha]8, si le rendement de propulsion N après le changement de vitesse doit rester égal à celui avant le changement. C'est seulement à proximité des rendements de maxima de propulsion et de freinage que le rende- ment ne peut pas être maintenu à un niveau constant, puisque la courbe limite supérieure de C à E et de G à K doit être maintenue parallèle à l'axe N, si la vitesse maxima de rotation admise nlmax du moteur à combustion ne doit jamais être surpassée.
Si par exem- ple le passage sur une autre vitesse avait lieu au point E, alors le moteur accepterait après le changement de la vitesse le régime du point D, puisqu'il serait impossible d'ouvrir davantage le régula teur du combustible au delà de la position[alpha]8 (plein gaz). Mais pour tous les autres rendements N, situés entre les rendements des points de régime D et H, les rendements peuvent être maintenus parfaite- ment constants, si la position du régulateur du combustible ne dé- pend non seulement du rendement réglé par le chauffeur, mais encore du nombre de tours ni actuellement existant, respectivement du rap- port des vitesses de rotation ns/ni.
En l'espèce, ceci pourrait être obtenu par l'utilisation d'un corps de réglage indépendant à trois dimensions pour le réglage du régulateur du combustible, le dit corps pouvant être déplacé en direction de l'un des axes en fonction de ni en direction de l'au- tre axe en fonction de la position du sélecteur commandé par le chauffeur, tandis que le troisième axe coordonne la position cor- respondante du régulateur du combustible en fonction de chaque cou- ple réglé des valeurs du nombre de tours du moteur et du rendement désiré. La forme de ce corps de réglage devrait être une reproduc- tion du diagramme rendement - nombre de tours des figures 1 respec- tivement 2. Il serait cependant difficile de construire en grande série ce corps de réglage.
En outre, il présenterait des difficul- tés mécaniques de réglage, puisqu'un tel corps de réglage devrait présenter en partie des surfaces à pentes raides,
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Or, il suffit pour le fonctionnement irréprochable d'un automatique, si les deux points de commutation de vitesse coordon- nés à une position déterminée du sélecteur de puissance donnent des rendements égaux. La marche des rendements entre les deux points de commutation de vitesse est sans importance pour l'automatique.
Au contraire, il est d'un résultat favorable si la puissance de propulsion au début monte légèrement à partir d'un des points de changement, pour tomber ensuite en direction du deuxième point. De ce fait, il est possible de réaliser des dispositions variables de l'influence du papillon de commande des gaz par le nombre de tours du moteur respectivement par la valeur ns/ni.
Les lignes ca- ractéristiques du moteur permettent de connaître aussi bien la po- sition du papillon de commande des gaz[alpha]u sur la courbe limite in- férieure que la position du papillon[alpha]o sur la courbe limite su- périeure, et par conséquent le déplacement supplémentaire nécessai- re # [alpha] du papillon lors du. passage de la courbe limite supérieure à la courbe limite inférieure comme fonction du rendement N.
En figure 4 par exemple l'arbre 21 du sélecteur de puis- sance est déplacé par le chauffeur. Les deux disques à cames 22 et 23 sont montés sur cet arbre. Le disque à came 23 implique à la tige 24 et par conséquent au point d'articulation 37 du levier dif- férentiel 36 un-déplacement de la grandeur [alpha]0 = f1 (N), qui pour un point d'articulation 35 fixe du levier différentiel 36 est trans. mis dans toute sa grandeur sur les tiges 38 du papillon. La tige 26 est déplacée en fonction du quotient ns/nide telle manière que pour (ns/ni)min. (courbe limite supérieure) la fente.27 de la tige 26 se trouve exactement à la hauteur de la tige horizontale 33, tandis que pour (ns/ni) max (courbe limite supérieure) elle prend la position représentée à la figure 4.
Les trois tiges 28,29 et 30 sont de même làngueur. La tige 28 est montée avec une extrémi' té pivotante au point fixe 31, tandis que son autre extrémité est reliée à articulation à une extrémité de la tige 29. Le point dar- ticulation commun de ces deux tiges peut se déplacer dans la fente 27 de la tige 28. La seconde extrémité de la tige 29 est reliée à une extrémité de la tige 30, le point de raccordement des tiges 29 .et 30 pouvant de déplacer dans la fente [alpha]
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33 de la tige 25. La seconde extrémité de la tige 30 déplace la traverse 33 et fait pivoter de cette manière le levier double 34, 35
Le levier différentiel 36 est raccordé à l'extrémité 35 du dit le- vier double.
La tige 25 avec la fente 32 est déplacée par le dis- que à came 22 en fonction de N de telle manière que pour (ns/ni) max#[alpha]= f (N) est justement transféré en complément sur les tiges du papillon de commande des gaz. Ainsi qu'il ressort de la figure 4 le déplacement du point 35 du levier différentiel et par conséquent le déplacement supplémentaire du papillon devient égal à zéro aussi bien si (ns/ni)min existe que si la fente 32 se trouve sur la hau- teur de la traverse 33.
Dans les variateurs, dont les rapports sont établis assez exactement suivant une progression géométrique, il suffit pour toutes les vitesses d'écarter les deux courbes de limite du même montant log k = log (ns/ni). Pour les variateurs, par contre, qui différent fortement d'une telle progression, on peut choisir pour chaque vitesse un k différent. Dans le ca.s contraire la plus grande des différences de vitesse existant dans le variateur devrait être considérée comme déterminante pour la grandeur k, ce qui pourrait avoir un effet défavorable sur l'économie du variateur. La situa- tion y relative ressort des figures 5 et 6.
Fig. 5 montre les rendements du moteur pour des positions costantes [alpha]du régulateur du combustible par rapport au logarithme de la vitesse de rotation n1 du moteur. La courbaen .traits pleins pour ouverture maximum [alpha]max du régulateur du combustible est norma- lement utilisée comme courbe de limite inférieure, c'est-à-dire si le régime du moteur atteint cette courbe, l'automatique doit passer sur la vitesse inférieure la plus proche. La figure 6 montre le rendement de la courbe limite inférieure pour les différentes vites- ses par rapport au logarithme du nombre de tours initial n du va- riateur.
Si la IV vitesse est au rapport 1:1, alors la courbe limi- te inférieure pour cette vitesse est disposée identiquement de la que aans le diagramme N, n1. même manière dans le diagramme N, n2/. Dans la troisième vitesse cependant avec le rapport iIII elle est déplacée vers la gauche
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d'un montant égal à log iIII, dans la deuxième vitesse d'un montant égal à log iII et dans la.vitesse I d'un montant égal à log iI.
Or, chaque fois que le régime du véhicule s'approche de la droite d'une des courbes 1-IV, le changement à lieu sur la vitesse infé- rieure la plus proche. Si par contre le véhicule accélère par exem- ple dans la l vitesse de C à C1, le passage sur la vitesse supérieu- re la plus proche ne peut pas encore avoir lieu, puisque par suite de la perte de vitesse pendant l'opération du changement le régime du moteur à la fin du changement.se trouvant en dessous du point
C de la figure 5, ce qui provoquerait immédiatement le retour en arrière. Par conséquent, le changement peut seulement avoir lieu au point C2, si la valeur de C1, C2 correspond au logarithme de la plus grande perte de vitesse n2/n2, pendant la période de changement n2 représentant dans ce cas,.le nombre de tours avant le changement des vitesses et n2,ce nombre après le changement.
Cette perte de vitesse est également fonction du rendement, cependant dans des li- mites relativement restreintes, de sorte que pour chaque vitesse la valeur log n/n, puisse être considérée comme constante. Il en ré- sulte en figure 6 pour la première vitesse une première courbe de changement /I . De même on obtient pour les II et III vitesses les courbes supérieures de changement II' et III'. A celles-ci correspondent en figùre 5 les courbes I1 - III1. La valeur CC2 correspondrait alors au logarithme de k pour le changement de là I à la II vitesse
BB2 au logarithme de k pour le ohangement de la II à la III vites- se etc.
Si par conséquent, on marche à la I vitesse, il faut coor- donner à cette vitesse un k correspondant à la valeur CC2, pour la marche à la Il:vitesse. il,.faut coordonner un k correspondant à la valeur BB etc. Les figures 7 et 8 montrent schématiquement, comment Trotte coordination peut être réalisée.
Figure 7 représente un régulateur de transmission connu en soi, dans lequel la crémaillère 41 est déplacée par le chauffeur suivant le logarithme du nombre théorique de tours nls du moteur.
La crémaillère 42 est déplacée en fonction du nombre réel de tours
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nli proportionnellement au log nli. Ensuite, la crémaillère 43 exé- cute avec le contact 44 un mouvement proportionnel au log nls/nli Puisque suivant figure 5 la courbe limite inférieure coïncide nor- malement avec la courbe du rendement de marche du moteur et par con- séquent reste la même pour toutes les vitesses, il est avanatageux de choisir comme nombre théorique de tours le nombre de tours de cette courbe limite inférieure. Alors le rapport nls/nli sur la courbe limite inférieure est égal à 1 et atteint sur la courbe limi- te supérieure pour chaque vitesse une valeur k nettement déterminée dont le logarithme est représenté en figure 5 par les segments AA2 respectivement BB2 etc.
Par conséquent, le contact 45 en figure 7'est disposé d'une manière fixe, de sorte qu'il fera justement le circuit par le contact 44 au moment d'atteindre le log nls/nli = 0, dbù le commutateur des vitesses 49 change par l'intermédiaire du sole- noide 47 et l'appareil à cliquet 48 sur la marche inférieure la plus proche.
Si cependant, nli devient plus grand que nls, alors le cor tact 44 se déplace en direction du contact 46, le contact 46 est mo- bile et est réglé par l'intermédiaire du disque à came 50, monté à demeure sur l'arbre du commutateur des vitesses, dans chaque vi- tesse m de telle manière que le contact 44 doit être déplacé du point de contact avec le contact 45 de la valeur log km avant qu'il ne ferme le circuit avec le contact 46, si log km représente la grandeur AA2,respectivement BB2 respectivement CC correspondant à la vitesse m en figure 5.
En figure 8 est représentée la disposition correspondante pour un régleur de changement de vitesse, qui règle le rapport des vitesses en fonction de nls du nombre initial de tours n de l'en- grenage. La tige 53 est le contact 54 exécutent dans ce cas un dé- placement proportionnel à log nls/n2 = log is, si is désigne le rap- port des vitesses, qui serait nécessaire pour régler le nombre théo- rique de tours nls en présence du nombre initial de tours n2 juste- ment existant. Dans ce cas le contact 55 ne peut plus être fixe, mais doit se déplacer proportionnellement au log ii, si ii désigne
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le rapport réel des vitesses justement réglé.
Car il est : log nls/n2 = log is Mais en outre :
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log ni*la = log nls/(nli/ii} = 1og ii + log n ls/au Cependant sur la courbe limite supérieure nls/nli - km. Pour ces rai sons, on obtient sur la courbe limite supérieure le déplacement du contact 56 : log is = log ii + log km Ce déplacement du contact 56 est effectué en fonction de la posi- tion du commutateur des vitesses 59 par l'intermédiaire du disque à came 60. Sur la courbe limite inférieure on a log ni./ni = 0, et pour le déplacement du contact 55 on a 1' équation : log is = log ii Ce déplacement du contact 55 est effectué par le disque à came 61.
Les rapports concernant la prise en considération du ré- glage du mélange et de l'avance de l'allumage sont essentiellement plus compliqués dans des variateurs à paliers que dans les varia- teurs sans paliers, puisqu'aussi bien le nombre de tours que la po- sition du régulateur du combustible pour un rendement théorique dé- terminé peuvent osciller en certaine limites par suite du réglage grossier du variateur d'un palier du variateur jusqu'à l'autre.
On utilisera donc pour le réglage de l'avance de l'allumage un régleur usuel de l'avance dépendant du nombre de tours, dont le réglage à la base est cependant adapté decasen cas par le sélecteur de puissan- ce au réglage simultané du mélange, tandis que le changement de l' avance de'.l'allumage dans les limites du nombre de tours admis par l'automatique en présence d'un rendement théorique inchangé est réalisé par le régleur de l'avance dépendant du nombre de tours.
Le mélange le plus économique par contre change dans les limites du nombre de tours admis par l'automatique en présence d'un rende- ment théorique constant et ceci dans des limites restreintes, de sorte qu'il soit possible à coordonner à chaque rendement théorique un
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un mélange tout à fait détermine. De cette manière, on obtient des lignes caractéristiques du moteur pour la caractéristique la plus économique du réglage, en tenant compte du réglage du mélange et de l'évance de l'allumage, cinq équations de condition, savoir : ns = f1(N) nombre de tours le plus économique du moteur [alpha]o = f2(N) position d'étranglement la plus économique sur la courbe limite supérieure.
#[alpha] = f3(N) ouverture supplémentaire d'étranglement la plus économique pour le passage à la courbe limite inférieure. v = f4(N) avance la plus économique de l'allumage.
C = f5(N) réglage le plus économique du mélange.
C'est suivant cès équations qu'à lieu la commande du variateur et du moteur à combustion à l'aide du sélecteur de puissance, manipulé par le chauffeur, ainsi qu'il est montré schématiquement et à titre d'exemple en figure 9.
En figure 9, 71 est le sélecteur de puissance servi, par le chauffeur, ce sélecteur étant raccordé mécaniquement avec l'élé- ment de réglage 72. A chaque position de cet élément de réglage 72 il est coordonné un rendement de commande et defreinage déterminé.
Sur cet élément de réglage 72 sont montés les moyens de réglage 73 à 77. Dans le dessin, ces moyens sont des disques à cames qui re- présentent au moyen des leviers 78 à 82 et des tringles 83 à 87 les éléments correspondants de réglage du moteur, respectivement de l'au- tomatique.
Le disque à came 73 règle l'influence sur la formation du mélange 88, qui dans cet exemple est représenté comme réglage d'étranglement du combustible. La forme des cames résulte de l'é- quation de détermination C = f5(N). le disque à came 74 a une forme suivant do = f2(N) et déplace la roue planétaire 89 de l'angle [alpha]o/2, ce qui implique au solenoide 90 et au levier des gaz 91 y raccordé un mouvement de rotation égal à l'angle [alpha]o, si(ns/ni) a justement atteint sa valeur minimum. En effet} dans ce cas le sole-
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double H noide commun moyen 92 du différentiel/s'applique sous l'effet d'un ressort de rappel 93 du papillon de commande des gaz avec un pro- longement contre une butée 94. Le disque à came 76 déplace la roue planétaire 95 suivant log ns.
Sa forme est déterminée par l'équa- tion mo = f1(N). Le régulateur de tours 98 déplace le solenoïde 97 proportionnellement au log ni. Par conséquent, la troisième roue dit férehtielle 98 et l'arbre y fixé 99 exécutent un mouvement,de rota- tion proportionnel à (ns/ni). Sur l'arbre 99 est monté le commutâtes des vitesses 100, qui au moment d'atteindre (ns/ni) min amorce le et passage sur la vitesse supérieure la plus proche/au moment d'attein- dre la valeur (ns/ni)max le passage sur la vitesse inférieure la plus proche.
En outre, il est monté sur l'arbre 99 le disque à ca- me 101, qui au moment d'atteindre la différence du nombre de tours (ns/ni)max soulève le levier 102 d'une certaine valeur, la roue pla- nétaire lo3 étant également soulevée dans une position déterminée.
De cette manière l'angle'de rotation#[alpha], transmis par le disque à came 75 suivant#[alpha] = f3 (N) sur le solenoïde 104, est transmis sur le solenoïde moyen 92, celui-ci quittant de ce fait la butée, trans- met l'angle#[alpha] plus loin par l'intermédiaire de la roue planétaire
79 maintenue par le disque à came 74, sur le solenoïde 90 et le le- vier des gaz 91, de sorte que dans les deux positions de changement de vitesse l'ouverture du papillon des gaz donne le même rendement.
Enfin, le levier 105, qui commande le réglage de base de l'avance de l'allumage, est déplacé par le disque à came 77 d'un angle égale à v = f4 (N).
L'élément d'influence pour la formation du mélange exige éventuellement l'emploi de différents moyens, pour atteindre de la manière la plus économique le mélange optimum. Dans ce cas l'élément de réglage pour,la formation du mélange peut être subdivisé ainsi qu'il est montré par exemple en figure 10, dans laquelle l'influen- ce de la formation du mélange est obtenue par une admission d'air supplémentaire 73a et par un étrangleur de la quantité de combusti- ble 73b.
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L'élément de réglage 72 doit éventuellement être subdivi- sé, en vue d'économiser de la place. Cependant dans un pareil cas les éléments séparés de l'organe de réglage 72 sont mécaniquement reliés à demeure entre eux.
Plus le rapport des vitesses est petit,plus petite sera la limite admise du nombre de tours par l'automatique pour un rendement déterminé. Mais d' autant plus petite qu'est cette limite, autant il est facile de pouvoir remplacer la fonction du régleur usuel de commerce de l'avance de l'allumage en fonction du nombre de tours complètement par les disques à came 77, qui dans ce cas règle si- multanément non seulement l'avance de réglage exigée supplémentai- rement par l'appauvrissement du mélange, mais encore une valeur moyenne de l'avance de l'allumage, qui dans le cas contraire aurait été commandée par le régleur de l'avance en fonction, du nombre de tours, sans réduire pour cela le fonctionnement économique d'une manière essentielle.
La force de déplacement nécessaire au réglage de ces dif- férents éléments de réglage doit être produite d'une part par le le- vier manipulé par le chauffeur et d'autre part par le régulateur du nombre de tours. Pour des raisons d'encombrement cependant le dit régulateur ne peut pas être trop largement dimensionné. Pour ces rai sons,il sera capable de produire que des forces réduites de déplace ment, si son exactitude doit être suffisament grande. De même l'élé- ment de réglage manipulé par le chauffeur,ne peut pas exiger de trop grandes forces. Pour ces raisons on réalisera dans la plupart des cas le réglage du papillon des gaz et celui du commutateur de vitesse par un serve. En l'espèce, un moteur pour essui-pare-brise est suffisant'pour ce serve.
De cette manière les organes de réglage du dispositif de commande peuvent être complètement déchargés, si le servo agit immédiatement sur l'élément de réglage du combusti- ble et le commutateur de vitesse. De cette manière les différents éléments de l'appareil de commande peuvent avoir des dimensions très petites.
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Dans le cas de l'utilisation d'un serve, pour la commande d'un commutateur- de vitesse il faut prendre soin qu'il soit impos- sible de changer directement de la vitesse la plus petite sur la vi- tesse la plus grande et inversement. Ceci peut être obtenu facile- ment par un système de blocage mécanique, électrique ou pneumati- que. Dans la description ci-dessus on a supposé généralement une commande de régleur de changement des vitesses en fonction de la vitesse de rotation initiale respectivement finale du variateur., Mais en principe,rien n'est changé à ces explications, si ces gran- deurs sont remplacées d'une maniera connue en soi par d'autres grandeurs de régime telle que la dépression dans la conduite d'aspi- ration.
L'application de la présente invention ne se limite pas aux véhicules automabiles elle peut encore Être appliquée dans la construction des michelines , des navires et des avions.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Device for the automatic control of the step variator of a speed switch for motor vehicles.
Methods are already known which provide for the automatic control of a stepless speed switch for motor vehicles in such a way that the engine is forced to follow speeds according to a clearly prescribed setting characteristic. Similarly, it is known that it is advantageous to use the most economical performance characteristic of the combustion engine as the tuning characteristic.
In these adjustment procedures, the driver not only regulates the throttle control butterfly by his lever, as until now, but he also actuates a power selector, which on the one hand determines for each from its positions a determined position of the fuel regulating element and which, on the other hand, prescribes by a speed change control a compulsory number of engine revolutions, this
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gear shift control thus causing a change in the transmission ratio the actual number of revolutions to the prescribed mandatory number.
In addition, it is already known that the economic efficiency can be significantly increased, if said power selector additionally assigns any engine speed to the most favorable mixture and the best selected ignition advance. For stepless variators, this can be done without difficulty, given that in such adjustment devices, for each position of the power selector actuated by the driver, only an exactly determined engine speed corresponds.
The transmission of such devices, which can be carried out in a very simple manner from the constructive point of view in stepless speed switches, still encounters certain difficulties in the control of motor vehicles with stepped speed switch. We tried to adjust the speed ratio as a function of an impulse, created by the difference existing between a controlled quantity and the corresponding real quantity (that is to say by the difference between the theoretical value and the real value). the). But this solution also did not give satisfaction, since in this case an assumed difference in the number of revolutions of + 500 rpm appears too small within the limits of the high speeds of rotation with respect to the steps of the control switch. speed,
but appears appreciably too large within the limits of the small speeds of rotation.
The present invention relates to a device for the automatic control of gear switches in vehicles driven by combustion engines, in which for all. any position the torques of the values of the position of the fuel adjustment element and of the number of engine revolutions, determined according to a determined adjustment characteristic, are adjusted by means of a power selector for at least a part of this adjustment feature. The invention has for
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It is an object to make usable a control device of this kind realized until now only for stepless speed changes, also for the economical control of variable speed switching stages.
According to the invention, this object is obtained, in that the power selector moves two members as a function of the power chosen, one of these members requiring by its constructive form according to the aforementioned adjustment characteristic l ' fuel inlet element to take the desired position, while the other body adjusts in accordance with the theoretical number of revolutions, determined by the setting characteristic, one of the elements of a differential gear, of which the two- th element is regulated by the real number of revolutions of the engine, so that the third element of the differential receives a movement depending on the theoretical and real number of revolutions,
this third element causing a switching to the neighboring speed of the step variable only after having reached limit positions (K1, K2) determined in advance.
Consequently, the impulse for the speed changeover becomes a function, for example, of the quotient actual number of revolutions / theoretical number of revolutions of the motor, ni / ns = k. For these reasons, the permissible difference in rotational speed can be matched exactly and over the entire range of rotational speeds to the graduation of the speed switch, so that the prescribed characteristic of the engine efficiency can be observed. significantly more accurately.
Fig. 1 and 2 show the ratios in the power and rpm diagram of a carbureted engine.
Fig. 3 shows schematically and by way of example an arrangement according to the invention.
Fig. 4 shows an arrangement for influencing the position of the throttle control butterfly by the quotient ns / ni.
Fig. 5 and 6 explain the relationships concerning the determination of the quotient k, from which the limit curves differ in the
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diagram number of turns - efficiency, while:
Fig. 7 and 8 schematically represent the constructive provisions relating thereto.
Fig. 9 shows an adjustment device, taking into account the adjustment of the mixture and the ignition advance.
Fig. 10 finally shows a detail of figure 9.
In figure 1, the curves [alpha] 1 - [alpha] 8 represent the efficiency N above the logarithm of the number of revolutions of a combustion engine (log.n1) for the positions [alpha] 1 - [alpha ] 8 of the fuel regulator. The dashed line aa is the tuning characteristic, which should form the basis of the automatic, i.e. the power characteristic of the combustion engine, near which the engine speed should be; maintained by automatic.
In arrangements already known in stepless speed variateums, the driver, in order to obtain a determined output, in this case the output NA will adjust by means of his power selector on the one hand positions it, corresponding at point A of the regulating characteristic of the fuel regulator and at the same time it will prescribe to the regulating mechanism for the gear ratio the rotational speed nA of the engine corresponding to point A. Therefore, n, represents for this position of the selector actuated by the driver the theoretical speed ns, near which the speed of. engine must be maintained; or neither the actual number of engine revolutions.
Then according to the invention, the quotient ns / ni determines the moment of the speed switching of the stages of the variator. As soon as this quotient reaches k1, it is necessary to change to the first lower gear, but as soon as it reaches the value k2, then it is necessary to change to the next faster gear. The change points B and C for the yield NA are located on the curve- corre- spond to point A, in particular with respect to point A, displaces, of the value of log k1 respectively log k2 in the direction of the x-axis born-
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gative.
If one determines for all the outputs, that is to say for, all the positions of the selector controlled by the driver of this switching way the points / speed, then these are situas, on a lower limit curve b for slower change to the next lower gear and s an upper limit curve c for faster change to the next higher gear.
If the corresponding speed changeover always takes place on two limit curves, then the motor can only accept speeds between these two limit curves, if the variator foresees more and less variations in sufficient number.
Figure 3 shows schematically a constructive solution. 1 is the selector controlled by the driver. This power selector 1 adjusts by means of the conductive curve 2 the carburetor 4 as a function of the desired efficiency in such a way that for each chosen efficiency N the functions = f (N), resulting from FIG. 1 for the characteristic of prescribed setting aa, either maintained. The lower rectilinear part of this conductive curve
2 adjusts the ratios for negative outputs, in particular the braking capacities of the engine, for which the fuel adjustment member remains in the empty or completely closed position.
By means of the conductive curve 3 the rack 5 must be moved proportionally to 2 log. ns, if ns determines the rotational speed of the motor, which according to the prescribed adjustment characteristic a-a in figure 1 is assigned to each efficiency N.
By means of the speed regulator 6 the rack 7 must be moved proportionally to 2 log .ni according to the number of actual revolutions nor of the motor. Then the gear 8 and at the same time the contact 9, connected, to the gear 8, are set in motion in proportion to log (ns / ni). In the position of the gear 8 shown in FIG. 3, ns is precisely equal to n1.
If then the contact 10, opposite to the contact 9, is moved to the left by the log k1 value and the opposite contact 11 to the right by the log k2 value, the battery 14 is still connected
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at circuit 12, if the engine speed reaches the lower limit curve b in figure 1 and at circuit 13, if the speed reaches the upper limit curve c. Therefore, circuit 12 can initiate the change to the nearest lower gear and circuit 13 to the nearest higher gear.
Thus the engine speed is effectively obliged to remain constantly between the two limit curves, if account has been taken in the choice of k1 and k that the value k = k / k determining the reciprocal distance. of the two limit curves, is greater than the greater factor of the ratios a kg existing in the change of speed.
The gear ratios of a speed switch are arranged normally and approximately in a geometric progression, so that the ratio of the m th gear im is doped with the ratio im = i1.kg (m-1), if i1 determines the gear ratio of the first gear. Then k = k1 / k2 is not chosen exactly so much larger than kg that we do not yet pass below respectively above the other limit curve after the speed changeover carried out taking into account loss of rotational speed during gear change. Because in this case there would again be a return to the previous speed.
In addition, it should be taken into account that the speed switching does not substantially affect the efficiency of the drive motor. If for example in figure 1 the control characteristic were shifted in such a way that on the curve @ 7.D, becomes the upper change point and F the lower point, then when reaching the speed of point D, the automatic would regulate by switching from But at point F speed a speed close to 3, / the efficiency is so lower at point D that the vehicle is possibly no longer able to maintain the previous speed. For these reasons. , after the gear change the initial number of revolutions of the gear change n2 and therefore ni would become smaller,
so that at point F the change would return to the previous speed,
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so that the same game can start over. In order to eliminate this state, the tuning characteristic must be moved in such a way that at least for medium and higher efficiencies it is not possible to bring about changes, essential in efficiency for the gear change, as well as 'it is shown in figure 1.
Combustion engines do not all have the same charac- teristics as those shown in figure 1. For certain engines, preferably (Diesel), the efficiency curves [alpha] do not show constant positions of the fuel regulator. tops identical to Fig. 1, so that the setting characteristic cannot be guided in such a way that the propulsion efficiency is not substantially influenced by the change of speed. But also for engines with efficiency curves as in figure 1 the tuning characteristic falls within uneconomic limits, if it is said. laid in such a way that the propulsion efficiency is not affected by the change of speed.
On the other hand. all the combustion engines allow an irreproachable automatic adjustment of the speed ratio of the variator, yes. the position of the fuel regulator is changed simultaneously with change of a gear ratio.
Figure 2 also shows in solid lines the efficiency curves with respect to log n1 for constant positions [alpha] 1 - [alpha] 8 of the fuel regulator, but in this case the prescribed characteristic aa has a operation different from that of figure 1. If, however, when changing from one gear to another there should be no change in the propulsion efficiency N, the change of speed should be accompanied by a changing the position of the fuel regulator.
If this is the case the engine has reached the speed of point A, then the change to another speed must be accompanied by a change of speed.
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position [alpha] 6 of the fuel regulator in position [alpha] 8, if the propulsion efficiency N after the gear change must remain equal to that before the change. It is only near the maximum propulsion and braking efficiencies that the efficiency cannot be maintained at a constant level, since the upper limit curve from C to E and from G to K must be kept parallel to the axis N, if the maximum permissible speed of rotation nlmax of the combustion engine must never be exceeded.
If, for example, the change to another gear took place at point E, then the engine would accept after changing the gear the speed at point D, since it would be impossible to open the fuel regulator further beyond. position [alpha] 8 (full throttle). But for all the other efficiencies N, located between the efficiencies of the operating points D and H, the efficiencies can be kept perfectly constant, if the position of the fuel regulator does not only depend on the efficiency set by the driver, but also of the number of revolutions ni currently existing, respectively of the ratio of the rotational speeds ns / ni.
In this case, this could be obtained by using an independent three-dimensional adjustment body for the adjustment of the fuel regulator, said body being able to be moved in the direction of one of the axes as a function of ni in direction of the other axis according to the position of the selector controlled by the driver, while the third axis coordinates the corresponding position of the fuel regulator according to each set torque of the values of the number of turns of the engine and desired output. The shape of this adjustment body should be a reproduction of the efficiency - number of turns diagram of Figures 1 respectively 2. It would be difficult to build this adjustment body in large series.
In addition, it would present mechanical adjustment difficulties, since such an adjustment body would have partly to have surfaces with steep slopes,
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Now, for the faultless operation of an automatic, it is sufficient if the two speed switching points coordinated with a determined position of the power selector give equal efficiency. The rate of return between the two speed switching points is irrelevant for the automatic.
On the contrary, it is a favorable result if the propulsive power at the start rises slightly from one of the change points, and then falls in the direction of the second point. Therefore, it is possible to achieve variable arrangements of the influence of the throttle control throttle by the number of engine revolutions respectively by the value ns / ni.
The characteristic lines of the engine make it possible to know both the position of the throttle control valve [alpha] u on the lower limit curve and the position of the valve [alpha] o on the upper limit curve, and therefore the additional displacement required # [alpha] of the throttle during the. change from the upper limit curve to the lower limit curve as a function of efficiency N.
In FIG. 4, for example, the shaft 21 of the power selector is moved by the driver. The two cam discs 22 and 23 are mounted on this shaft. The cam disc 23 involves at the rod 24 and consequently at the point of articulation 37 of the differential lever 36 a displacement of the magnitude [alpha] 0 = f1 (N), which for a fixed point of articulation 35 of the differential lever 36 is trans. put in all its greatness on the 38 stems of the butterfly. The rod 26 is moved according to the quotient ns / nide such that for (ns / nl) min. (upper limit curve) the slot 27 of the rod 26 is exactly at the height of the horizontal rod 33, while for (ns / ni) max (upper limit curve) it takes the position shown in figure 4.
The three rods 28,29 and 30 are likewise the engor. The rod 28 is mounted with a pivoting end at the fixed point 31, while its other end is hingedly connected to one end of the rod 29. The common point of articulation of these two rods can move in the slot 27. of the rod 28. The second end of the rod 29 is connected to one end of the rod 30, the point of connection of the rods 29. and 30 being able to move in the slot [alpha]
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33 of the rod 25. The second end of the rod 30 moves the cross member 33 and in this way rotates the double lever 34, 35
The differential lever 36 is connected to the end 35 of said double lever.
The rod 25 with the slot 32 is moved by the cam disc 22 as a function of N in such a way that for (ns / ni) max # [alpha] = f (N) is precisely transferred in addition to the rods of the throttle valve. As can be seen from figure 4 the displacement of the point 35 of the differential lever and consequently the additional displacement of the throttle becomes equal to zero both if (ns / ni) min exists and if the slot 32 is on the height. cross member 33.
In variators, the ratios of which are established fairly exactly according to a geometric progression, it is sufficient for all speeds to separate the two limit curves by the same amount log k = log (ns / ni). For variators, on the other hand, which differ greatly from such a progression, a different k can be chosen for each speed. Otherwise, the greater of the speed differences existing in the variator should be considered as determining for the quantity k, which could have an unfavorable effect on the economy of the variator. The relative situation emerges from Figures 5 and 6.
Fig. 5 shows the engine efficiencies for constant positions [alpha] of the fuel regulator with respect to the logarithm of the engine speed n1. The full curve for maximum opening [alpha] max of the fuel regulator is normally used as the lower limit curve, ie if the engine speed reaches this curve, the automatic should switch to the lower limit curve. nearest lower speed. FIG. 6 shows the efficiency of the lower limit curve for the different speeds compared to the logarithm of the initial number of revolutions n of the variator.
If the IV speed is at a 1: 1 ratio, then the lower limit curve for that speed is laid out identically to that in the N, n1 diagram. same way in the diagram N, n2 /. In the third gear however with the iIII ratio it is shifted to the left
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by an amount equal to log iIII, in the second gear by an amount equal to log iII and in speed I by an amount equal to log iI.
However, each time the vehicle speed approaches the straight line of one of curves 1-IV, the change takes place to the nearest lower gear. If, on the other hand, the vehicle accelerates, for example in the speed from C to C1, the change to the nearest higher speed cannot yet take place, since due to the loss of speed during the operation of the change the engine speed at the end of the change. lying below the point
C of Figure 5, which would immediately cause the rollback. Therefore, the change can only take place at point C2, if the value of C1, C2 corresponds to the logarithm of the greatest loss of speed n2 / n2, during the change period n2 representing in this case, the number of revolutions before the gear change and n2, this number after the change.
This loss of speed is also a function of efficiency, however within relatively narrow limits, so that for each speed the value log n / n can be considered constant. This results in FIG. 6 for the first speed a first change curve / I. Likewise, the upper change curves II 'and III' are obtained for the II and III speeds. To these correspond in figure 5 the curves I1 - III1. The CC2 value would then correspond to the logarithm of k for the change from there I to the II speed
BB2 to the logarithm of k for the change from II to III speed etc.
If, therefore, we are walking at I speed, we must coordinate at this speed a k corresponding to the value CC2, for walking at II: speed. it is necessary to coordinate a k corresponding to the value BB etc. Figures 7 and 8 show schematically, how Trotte coordination can be achieved.
Figure 7 shows a transmission regulator known per se, in which the rack 41 is moved by the driver according to the logarithm of the theoretical number of revolutions nls of the engine.
The rack 42 is moved according to the actual number of revolutions
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nli in proportion to log nli. Then, the rack 43 executes with the contact 44 a movement proportional to the log nls / nli Since according to figure 5 the lower limit curve normally coincides with the curve of the running efficiency of the motor and therefore remains the same for all speeds, it is advantageous to choose as the theoretical number of revolutions the number of revolutions of this lower limit curve. Then the ratio nls / nli on the lower limit curve is equal to 1 and reaches on the upper limit curve for each speed a clearly determined value k, the logarithm of which is represented in FIG. 5 by the segments AA2 respectively BB2 etc.
Consequently, the contact 45 in figure 7 is arranged in a fixed manner, so that it will precisely make the circuit through the contact 44 at the moment of reaching the log nls / nli = 0, hence the speed switch 49 changes via the sole- noid 47 and the ratchet device 48 to the nearest lower step.
If, however, nli becomes larger than nls, then the tact horn 44 moves in the direction of the contact 46, the contact 46 is movable and is adjusted by means of the cam disc 50, permanently mounted on the shaft. of the gear switch, in each speed m in such a way that the contact 44 must be moved from the point of contact with the contact 45 by the value log km before it closes the circuit with the contact 46, if log km represents the magnitude AA2, respectively BB2 respectively CC corresponding to the speed m in FIG. 5.
In FIG. 8 is shown the corresponding arrangement for a speed change adjuster, which adjusts the speed ratio as a function of nls of the initial number of revolutions n of the gear. The rod 53 and the contact 54 execute in this case a displacement proportional to log nls / n2 = log is, if is denotes the ratio of speeds, which would be necessary to adjust the theoretical number of revolutions nls present. of the initial number of turns n2 just existing. In this case the contact 55 can no longer be fixed, but must move in proportion to log ii, if ii designates
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the actual gear ratio correctly adjusted.
Because it is: log nls / n2 = log is But in addition:
EMI13.1
log ni * la = log nls / (nli / ii} = 1og ii + log n ls / au However on the upper limit curve nls / nli - km. For these reasons, one obtains on the upper limit curve the displacement of the contact 56: log is = log ii + log km This displacement of the contact 56 is carried out according to the position of the gear switch 59 via the cam disc 60. On the lower limit curve we have log ni./ ni = 0, and for the displacement of the contact 55 we have the equation: log is = log ii This displacement of the contact 55 is effected by the cam disc 61.
The reports concerning the consideration of the mixture control and the ignition advance are essentially more complicated in stepped variators than in stepless variators, since both the number of revolutions and the speed. The position of the fuel regulator for a given theoretical efficiency can oscillate within certain limits as a result of the coarse adjustment of the variator from one stage of the variator to the other.
A customary advance adjuster depending on the number of revolutions will therefore be used for the adjustment of the ignition advance, the basic adjustment of which is, however, adapted in this case by the power selector to the simultaneous adjustment of the mixture. , while the change of the ignition advance within the limits of the number of revolutions allowed by the automatic in the presence of an unchanged theoretical efficiency is carried out by the advance adjuster depending on the number of revolutions.
The most economical mixture, on the other hand, changes within the limits of the number of revolutions allowed by the automatic in the presence of a constant theoretical efficiency and this within restricted limits, so that it is possible to coordinate with each theoretical efficiency. a
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a mixture quite determines. In this way, characteristic lines of the engine are obtained for the most economical characteristic of the adjustment, taking into account the mixture adjustment and the ignition advance, five condition equations, namely: ns = f1 (N) most economical number of motor revolutions [alpha] o = f2 (N) most economical throttle position on the upper limit curve.
# [alpha] = f3 (N) most economical additional throttle opening for the transition to the lower limit curve. v = f4 (N) the most economical ignition advance.
C = f5 (N) the most economical setting of the mixture.
It is according to these equations that the variator and the combustion engine are controlled using the power selector, manipulated by the driver, as is shown schematically and by way of example in figure 9.
In FIG. 9, 71 is the power selector served by the driver, this selector being mechanically connected with the adjustment element 72. At each position of this adjustment element 72, a determined control and braking efficiency is coordinated. .
On this adjustment element 72 are mounted the adjustment means 73 to 77. In the drawing, these means are cam discs which represent by means of the levers 78 to 82 and the rods 83 to 87 the corresponding elements for adjusting the engine, respectively automatic.
The cam disc 73 adjusts the influence on the formation of the mixture 88, which in this example is shown as the throttle adjustment of the fuel. The shape of the cams results from the determination equation C = f5 (N). the cam disc 74 has a shape according to do = f2 (N) and moves the planetary wheel 89 by the angle [alpha] o / 2, which implies a rotational movement of the solenoid 90 and the throttle lever 91 connected to it equal to the angle [alpha] o, if (ns / ni) has precisely reached its minimum value. Indeed} in this case the sole-
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double H noide average common 92 of the differential / is applied under the effect of a return spring 93 of the throttle valve with an extension against a stop 94. The cam disc 76 moves the planetary wheel 95 next log ns.
Its shape is determined by the equation mo = f1 (N). The revolution regulator 98 moves the solenoid 97 in proportion to the log ni. Consequently, the third so-called férehtielle wheel 98 and the shaft attached to it 99 execute a movement, of rotation proportional to (ns / ni). On the shaft 99 is mounted the gear switch 100, which when reaching (ns / ni) min initiates the and shifting to the nearest higher gear / when reaching the value (ns / ni ) max shifting to the nearest lower gear.
In addition, there is mounted on the shaft 99 the cam disc 101, which when reaching the difference in the number of revolutions (ns / ni) max lifts the lever 102 by a certain value, the wheel pla - Lo3 netary also being raised in a determined position.
In this way the angle of rotation # [alpha], transmitted by the following cam disc 75 # [alpha] = f3 (N) on the solenoid 104, is transmitted on the middle solenoid 92, the latter exiting from this stops, transmits angle # [alpha] further via planetary wheel
79 held by the cam disc 74, on the solenoid 90 and the throttle lever 91, so that in the two gear change positions the opening of the throttle valve gives the same efficiency.
Finally, the lever 105, which controls the basic setting of the ignition advance, is moved by the cam disc 77 by an angle equal to v = f4 (N).
The influencing element for the formation of the mixture possibly requires the use of various means, in order to achieve the optimum mixture in the most economical manner. In this case the regulating element for the formation of the mixture can be subdivided as shown for example in Fig. 10, in which the influence of the formation of the mixture is obtained by an additional air intake. 73a and by a restrictor of the quantity of fuel 73b.
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The adjustment element 72 may have to be subdivided in order to save space. However, in such a case the separate elements of the adjustment member 72 are mechanically permanently connected to one another.
The smaller the gear ratio, the smaller will be the limit allowed for the number of revolutions by the automatic for a given performance. But the smaller this limit is, the easier it is to be able to replace the function of the usual commercial adjuster of the ignition advance according to the number of revolutions completely by the cam discs 77, which in this case simultaneously adjusts not only the regulating advance required additionally by the depletion of the mixture, but also an average value of the ignition advance, which otherwise would have been commanded by the regulator. advance as a function of the number of revolutions, without thereby reducing the economic operation in an essential way.
The displacement force required to adjust these various adjustment elements must be produced on the one hand by the lever operated by the driver and on the other hand by the number of revolutions regulator. For reasons of space, however, said regulator cannot be too widely dimensioned. For these reasons, it will be able to produce only reduced forces of displacement, if its accuracy is to be sufficiently great. Likewise, the adjustment element handled by the driver cannot require too great a force. For these reasons, in most cases, the throttle valve and the speed switch will be adjusted by a servo. In this case, a windshield wiper motor is sufficient for this purpose.
In this way the regulators of the control device can be completely discharged, if the servo acts immediately on the fuel regulating element and the speed switch. In this way the different elements of the control device can have very small dimensions.
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In the case of the use of a serve, for the control of a speed switch, care must be taken that it is impossible to change directly from the lowest speed to the highest speed. and vice versa. This can easily be achieved by a mechanical, electrical or pneumatic locking system. In the above description, it has generally been assumed that a speed change adjuster command depends on the initial respectively final speed of the variator., But in principle, nothing is changed in these explanations, if these quantities are replaced in a manner known per se by other speed quantities such as the vacuum in the suction line.
The application of the present invention is not limited to automabile vehicles it can also be applied in the construction of michelines, ships and airplanes.
CLAIMS.
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