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Procéda et dispositif pour le réglage et la limitation de la vitesse de roulement des véhicule* automobiles.
L'invention est relative à des dispositifs pour la réglage et la limitation de la vitesse de roulement des véhicules automobi- les et qui sont constitué$ par un moteur de réglage Agissant sur la barre de la pédale de l'accélérateur ou sur la position du clapet d'étranglement et l'invention est également relative à un procédé ainsi qu'à un dispositif pour la commande du moteur de réglage dans les deux sens de rotation et en dépendance de la vitesse actuelle du véhicule et d'une vitesse nominal* pouvant fret réglée.
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Dans de tels dispositifs de réglage, la vite $ actuelle est transformée en tension continue au moyen d'un générateur entrât- né par le mouvement du véhicule et cet comparée à une tendon régla- ble, proportionnelle & la vitesse nominale voulue, dans un circuit différentiel.
La tension différentielle, obtenue ainsi, est utilisée soit pour la connexion de l'alimentation en courant* soit, après amplification, indirectement pour l'alimentation du moteur de réglage qui, suivant le sens de la tensions agit dans l'un eu l'autre sans sur la barre de la pédale de 1' accélérateur eu sur la position du clapet d'étranglement jusqu'au moment où le véhicule atteint la vitesse nominale. En tant que moteur de réglage on utilisa généra- lement des moteurs à courant continu, de préférence des moteurs en série avec deux bobines de champ pour les deux sens de rotation.
Les commandée, déjà proposées, des moteurs de foulage en dépendance de la tension différentielle obtenue depuis une commuta- tion étalon sont très coûteuses et présentent, avant tout, le dé- %avantage qu'une zone morte plus ou moins grande se forme autour du point zéro du réglage, c'est-à-dire autour du peint où la vitesse actuelle coïncide avec la vitesse nominale. Lorsque la tension différentielle est utilisée pour une commutation à relais, elle doit avoir atteint la valeur de l'entrée en action du relaie, Toutefois, étant donné que le relais ne peut pas être surchargé lorsque les tensions sont plus éleviez, il doit être insensibilisé, et ce, également en raison des secousses imprimée* au véhicule.
De ce fait, une zone morte autour du point zéro du réglage est inévitable lorsqu* il s'agit d'un service par commutateur. Indépendamment de ce fait, les commutations à relais des véhicules présentent toujours le dé- avantage d'être sensibles aux secousses. Ces commutation à relais donnent lieu à des perturbations et engendrent également des bruits Indésirables. Une commande par commutateur du moteur de réglage pré- sente, en outre, le désavantage que le moteur tourne toujours à plein régime. Ceci entraîne très facilement une surmodulation et une oscil- lation du réglage autour de la valeur nominale ou exige des commuta- tions de freinage particulièrement coûteuses. Un réglage proportion-
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nel n'est pas possible.
Lorsque la tension différentielle, obtenue depuis les tensions étalons, doit être utilisée indirectement pour l'alimenta. tion du moteur de réglage, il faut prévoir une amplification multi- plot Toutefois, en raison de la très faible tension autour de la valeur nominale, une zône morte du réglage ne peut malgré tout pas être évitée, étant donné qu'autrement les besoins d'amplification qui sont déjà très élevée en sois seraient accrus d'une Manière inadmissible.
L'invention élimine les désavantages des dispositifs de réglage connus ou déjà proposés et procure, principalement,un régla- ge très précis et sensible autour de la valeur nominale de la vites- se, et ce, pratiquement sans zône morte. L'invention réside dans le fait que dans les deux sens de rotation, le moteur de réglage est alimenté par des courants sous forme d'impulsions dans lesquels la valeur de l'impulsion (durée et/ou amplitude) est de valeur diffé- rente lors d'une différence entre la vitesse actuelle et la vitesse nominale du véhicule, tandis que la différence de la valeur des im pulsions peut 8tre modifiée lors d'une modification correspondante ' de la différence entre les vitesses.
Pour engendrer les courants d'alimentation sous forme d'impulsions et pour le réglage dépendant de la vitesse de ces derniers, on utilise un multi-vibrateur qui est commandé par les tensions étalons qui sont proportionnelles aux vitesses actuelle et nominale du véhicule.
Le multi-vibrateur qui, conformément à l'invention, comprend des transistors, est, en outre, formé de manière qu'à la place des résistances usuelles, on connec- te dans les circuits résistance-capacité du multi-vibrateur la ligne ; collecteur-émetteur de chaque transistor, tandis que ces transis*. tors sont modulés par les tensions étalons, de manière que lors d'une identité des tensions, on obtienne une manipulation symétrique, tandis que lorsque les tensions ne sont pas identiques, on obtient une manipulation asymétrique du multi-vibrateur par rapport aux tensions étalons.
Etant donné que les impulsions de courant, four- nies par le multi-vibrateur, ne sont pas suffisantes pour l'alimen- tation du moteur de réglage, elles sont utilisées pour la commande
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de transistors à grande puissance qui commutent, sous foras d'impul- sions, les courants d'alimentation pour le moteur de réglage dans le même rapport d'impulsions.
Du fait que les courants d'alimentation sont sous forme d'impulsions et que la commutation pour les engendrer et les régler est symétrique, on obtient'un réglage très précis de la vitesse actuelle du véhicule à la valeur nominale réglée. Etant donne que, d'une part, le multi-vibrateur oscille à fréquence relativement élevée et que, d'autre part, du fait que le courant d'alimentation est sous forme d'impulsions, la plus grande impulsion de courant agit pleinement, même si seulement pendant un peu de temps, lors de la plus petite déviation entre la vitesse actuelle et la vitesse nominale, toute zône morte est pratiquement éliminée. Le moteur de réglage peut tourner très lentement en suivant les impulsions du courant.
Le besoin de puissance pour la commande est très faible par rapport à celui d'une commutation à relais. Les besoins totaux pour la commande du moteur de réglage sont également relativement faible., tandis que la place qu'il occupe n'est que réduite.
L'action générale du dispositif, connu en soi, pour le réglage et la limitation de la vitesse de roulement des véhicules automobiles et qui est à la base de l'invention, ainsi que la pro- duction et le réglage des courants d'impulsion conformes à l'inven- tion, seront décrits ci-après a l'appui des dessins annexa., dans lesquels : la fig.lest un schéma du principe d'un dispositif de réglage.
La fig.2 est le schéma des commutations du multi-vibrateur,
La fig.3 représente les tensions d'impulsions des courants d'alimentation pour le moteur de réglage.
Dans le schéma du principe suivant la fig.1, la pédale de l'accélérateur est repérée par 1 et agit par l'intermédiaire des barres 2 sur le clapet d'étranglement 3. Pour le réglage auto tique de la vitesse, les barres de la pédale de 1'accélérateur sont re- liées par la pièce d'accouplement 4 au levier de réglage 1 de l'ap-
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pareil de réglage 6 du dispositif de réglage, Dans l'appareil de réglage 6,le moteur de réglage 7 est réuni à un démultiplicateur tandis qu'un accouplement 8, 9 est réuni au levier de réglage 5.
Dans l'exemple représenté% on prévoit un accouplement électro- magnétique, utilisé de préférence dans de tels buta, L'axe du moteur de réglage 7 cet fermement roll. à la partie d'accouplement 8 qui comprend l'électro-aiment qui est excité pendant le réglage et attire la partie d'accouplement 9 à l'encontre de la force d'un ressort non-représenté et met les moyens d'accouplement en service* L'arbre 10 et un disque 11 sont fermement reliés à la partie d'ac- oouplement 9, tandis que le raccord entre le disque 11 et le levier de réglage S est 'la.tique, le levier de réglage 6, tournant au moyen d'une gain* 12 sur l'arbre 10,
'tant maintenu par un ressort 13, pré-tendu entre le disque 11 et le levier 5, contre la butée 14 prévue sur la disque 11. En raison de cette disposition et en ten- dant le ressort 13, la pédale 1 de l'accélérateur peut être action- née au-delà de la valeur nominale de la vitesse lors d'une accélé- ration éventuellement nécessaire du véhicule,
Les éléments de commutation servant à engendrer les cou- rants d'alimentation pour le moteur de réglage et les moyens pour le service sont réunis dans un appareil de service 15, L'appareil de service reçoit une tension engendrée par 1' émetteur 0 en dépendan- ce de la vitesse de roulement du véhicule, ainsi cime la tension de la batterie du véhicule.
La tension, correspondant à la vitesse actuelle du véhicule, de l'émetteur G, ainsi qu'une tension branchée sur le potentiomètre appliqué à une tension stabilisée et relié au $ régleur 16 de la vitesse nominale, alimentent l'échelon étalon 17.
Pour obtenir un réglage proportionnel, l'axe du moteur de réglage est relié au branchement d'un potentiomètre 19. La tension, branchée en dépendance de la position du moteur depuis ce potentiomètre, est également amenée à l'échelon étalon 17 et forme, avec la tension branchée par le régleur 16 pour la valeur nominale, la tension étalon U , Dans l'échelon étalon 17, la tension alternatif, fourni. par l'émetteur G, est transformée en tension continua, et, après filtrage
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elle est compare, en tant que tension de valeur actuelle U2, à la tension de valeur nominale U et la valeur étalon cet amplifiée dans l'échelon d'amplification 18.
Une partie de l'échelon étalon 17 et l'amplificateur 16 du schéma de principe de la fig.1forment la commutation conforme a l'invention pour engendrer les courante d'alimentation sous forme d'impulsions pour le moteur do réglage. Pour plus de clarté, les moyens connus en soi pour former et stabiliser les tensions étalons U et U correspondant aux vitesses actuelle et nominale, sont omis
1 2 à la fig.2 et le schéma des commutations se base sur ces tensions.
Les tensions étalons Uet U s'appliquent chaque fois & la base
1 2 de deux transistors T et T dont les lignes collecteur-émetteur
1 2 forment les résistances des circuits résistance-capacité (condensa* tours C et C ) d'un multi-vibrateur connu en soi portant les tran-
1 2 sistors T et T .Pour simplifier la commutation, la commande des
3 4 transistors T et T du multi-vibrateur est obtenue par les tran-
3 4 sistors complémentaires T et T .
La période pendant laquelle, par 1 2 exemple, le transistor T est bloque, dépend donc de la modulation
3 du transistor T au moyen de la tension U . La mime chose est obte-
1 1 nue par la tension U pour le transistor T par l'intermédiaire du
2 4 transistor T En supposant que la capacité des condensateurs C et C et la valeur des deux tensions U et U sont identiques, la
2 1 2 période de blocage de T et T est également identique.le rapport
3 4 d'impulsions du multi-vibrateur étant 1 : 1. Lorsqu'il existe une différence entre U et U ,la période du blocage des transistors T
1 2 1 et T est différente et entraîne une modification correspondante
2 du rapport d'impulsions du multi-vibrateur.
De manière connue en soi et dans un but d'amplification, le multi-vibrateur est suivi de transistors de grande puissance T et T , afin de pouvoir commuter
5 6 les courants nécessaires pour le service du moteur de réglage.
Comme représenté à la fig.2, les moteurs de réglage peuvent être formés par des moteurs en série avec deux bobines de champ 20 et 21 pour les deux sens de rotation. Toutefois, on peut également utiliser des moteurs à une bobine de champ dont les pôles sont invar-
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ses dans des sens différents par des commutations artificielles pour un passage alternatif des courants d'alimentation. Une alimentation de la bobine de champ par un courant alternatif sous forme d'impul- sions avec des rapports identiques entre les impulsion* positives est également possible.
La fig.3 représente les rapports de tension des courants d'alimentation sous forme d'impulsions dans les deux bobines de champ 20 et 21 pour le moteur de réglage; les deux séries d'impul- sions correspondent chaque fois aux sens de rotation différents du moteur. L'induit du moteur de réglage est traversé par la somme des courants d'impulsions- alternatifs et conduit donc en permanence du courant.
La fig.3a représente les tensions d'impulsions pour le rapport d'impulsions 1 : 1 lors d'une identité entre les tensions de U et U , la fig.3b représente le rapport d'impulsions dans le cas où U U ,à savoir que la vitesse actuelle est supérieure à
1 2 la vitesse nominale, tandis que la lig,3c représente un exemple où U > U lorsque la vitesse actuelle est inférieure à la vitesse
1 2 nominale. La fréquence des courants d'impulsions diminue lorsque la différence entre les vitesses croît, étant donne que les périodes du blocage du multi-vibratour sont prolongées en conséquence.
Lorsque le rapport d'impulsions est 1 1 1 (fig.3a), les couples, exercés sur l'induit par les deux bobines de champ, sont identiques et le moteur ne peut pas tourner en raison de son inertie.
En raison de l'inductivité des bobines de champ, le courant ne peut pas atteindre sa valeur maximum pendant le temps de connexion rela- tivement réduit et, de ce fait, lors d'un rapport d'impulsions 1: 1, le courant traversant l'induit n'est que faible. Toutefois, lorsque le rapport d'impulsions adopte une autre valeur (figs.3b ou 3c), le moteur commence à tourner de manière correspondante, étant donne que le couple exercé par l'une des bobines de champ cet supérieur à celui de l'autre.
Par les surfaces différentielles, indiquées aux figs.3b et 3c par des doubles hachures, il ressort clairement que déjà lors de petites différences entre les valeurs d'impulsions des deux courants d'alimentation, une impulsion de rotation de courte durée est exercée sur le moteur; une sons morte n'existe donc pra-
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tiquement pas et le moteur peut tourner lentement à petits pas, La puissance des pertes des transistors à grande puissance Tet T
5 6 est également faible, étant donné que ces derniers no travaillent que lors du service par commutateur.
L'appareil de service, disposé sur le tableau de bord du véhicule automobile, comprend les moyens de service du dispositif et qui ne sont indiqués que par le commutateur 22 dans le schéma du principe de la fig.l. Dans la position zéro, le dispositif est déconnecte. Lors d'une commutation à la position "réglage" (R), la bobine magnétique 23 de la partie d'accouplement 8, ainsi qu'un contact de garde automatique 24 de la partie d'accouplement 9 sont connectés et l'accouplement est mis en service dès que les barres de la pédale de l'accélérateur sont amenées à la position nécessai- re pour atteindre la vitesse nominale. Le dispositif règle ensuite la vitesse actuelle à la valeur nominale réglée par le régleur 16.
A chaque actionnement du frein Br ou de l'accouplement K, le circuit de courant de la bobine magnétique 23 est interrompu, l'accouplement 8, 9 est desserré et la pédale 1 de l'accélérateur est ramenée & la position de marche à vide sous l'influence de son propre ressort de rappel.
Dans la position "limitation" (B) du commutateur 22, le courant pour la bobine magnétique 23 est déconnecté et, de ce fait, l'accouplement 8, 9 est ouvert, La partie d'accouplement 9 peut librement tourner jusqu'à une butée non-représentée, situés sur la partie d'accouplement 8 et cette butés est disposée de manière que la position d'application soit identique à la position d'engagement des parties d'accouplement. La pédale 1 de 1' accélérateur est dono librement mobile entre la position de marche à vide et la position d'application, déterminée par la position du moment du moteur de réglage. Au-delà de cette position d'application, le mouvement ultérieur de la pédale de l'accélérateur est possible en tendant le ressort 13 et en exerçant un plus grand effort.
L'obtention de la position de la valeur nominale est donc perceptible sur la pédale de l'accélérateur par un point de pression puissant,
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Outra le régleur 16 pour' la valeur nominale et servant à choisir des vitesses nominales quelconque, on peut également commuter et régler par des touches de pression des valeurs déter- Minces fixée pour la vitesse, par exemple 50 km/h et qui corres- pondent à des valeurs de tension fixée, déterminées de U1.