Dispositif de commande automatique des réglages d'un véhicule à moteur. L'objet de la présente invention est un dispositif de commande automatique des ré glages d'un véhicule à moteur muni d'un embrayage et d'une boîte 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 vitesse.
Un changement 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 accélé ration ou un ralentissement de ce moteur se lon 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 fermer automa tiquement la distribution d'alimentation du moteur et revenir à la condition normale de cette distribution aussitôt due le nouveau rapport de vitesse a été introduit, ensuite il faut également dans un temps@ déterminé, qui dépend tout ;au moins de la vitesse du v6hi- cule, effectuer l'embrayage sans. qu'il en ré sulte 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 va rie considérablement selon les, multiples cas qui peuvent se présenter dans le fonctionne ment, il faut que -ce conducteur soit très en traîné 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 fausses manoeuvres des acci dents quelconques. Ce dispositif est caracté risé par le fait qu'un ralentisseur à fluide destiné à commander la durée d'un change ment .de réglage du véhicule est relié aux organes de commande de l'embrayage et de la boîte de 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 ralentisseur est effective, d'au moins l'un des organes accélé- rateur et boîte des vitesses.
Le dessin annexé représente., à titre d'exemple, une forme d'exécution du disposi tif de commande faisant l'objet de la pré sente invention, appliquée à une voiture comportant un moteur alimenté par un mé lange gazeux, un embrayage et un dispositif de changement de vitesse à deux positions.
La fig. 1 représente une vue schématique d'ensemble du dispositif.
La fig. 2 représente un détail en coupe longitudinale 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 longitu dinale, un robinet de réglage.
La fig. 6 représente, en coupe transver sale, une variante de ce robinet de réglage concernant la commande à main.
Dans la fig. 1, A représente le moteur, B le changement de vitesse et C 'l'embrayage. Le tuyau d'amenée des gaz 1, aboutissant au moteur, est muni du papillon d'étranglement 2 qui peut être commandé par la pédale d'a.ccé- lération 3, par l'intermédiaire d'organes qui seront décrits ci-après. L'embrayage C est d'un type ordinaire, employé dans les véhi cules à moteur et 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 sys- tème 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 dés articulations 8 et 9,
aux leviers d'armatures 10 et 11 de deux élieotro-aimants 12 et 13 qui sont portés par un bâti mobile 14. Les deux électro-aimants peuvent être commandés alternativement à l'aide d'un commutateur non représenté, destiné à être actionné par le conducteur du véhicule.
Les deux arma turcs 10 et 1<B>1</B> 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 mou vement et,de sortir de l'encoche 16 de l'autre électro-aimant. Un dispositif de rappel à ressort 17 tend toujours à ramener les ar matures dans la position médiane représentée au dessin.
Le bâti 14 peut se déplacer suivant l'axe centra;, 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 2B d'axe 23,
lui-même relié par la bielle 24 au bâti 14. La tige 20 commande également le levîer de débrayage 5. L'extré- mité de l'a tige porte un piston 215 se dépla çant dans un cylindre 26. Ce dispositif à piston forme un frein ou ralentisseur à fluide en cul de sac.
Le cylindre<B>26</B> est pourvu d'une petite ouverture 27, qui peut être ré glable, et qui est en communication avec un réseau de :Fluide<B>28,</B> le fluide utilisé étant de préférence constitué par de l'air.
Le papillon, d'étranglement 5b est. com mandé, d'une part, par la pédale 3 et, d'au tre part, par un .dispositif de commande mé canique, entrant en action automatiquement,
par exemple lorsque le conducteur du véhi cule actionne le commutateur susmentionné pour changer de vitesse. Le mouvement de commande automatique pour le papillon est engendré par deux électro-aimants 29 et 30 agissant alternativement saur une même arma ture 31 articulée en 32,
sur le bâti des électro- aimants. 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 cor respondant, et fait tourner le levier 34, et dont la tige 35 et .le papillon 2, dans un siens ou dans l'autre, ce qui produit une accé'l'é- ration ou un ralentissement du moteur.
Le mouvement de la pédale 3 est com muniqué au papillon 2 par l'intermédiaire d'une transmission flexible qui comporte un arbre tubulaire rigide 36, à travers duquel passe lia, tige 35, et un ressort à boudin 37, dont la spire du milieu est rendue solidaire de l'arbre 36, par exemple par soudage (fi-. 2). Les; deux extrémités 38 et 39 du ressort traversent des rainures 40 et 41 s'étendant d'un angle d'environ<B>60,0</B> dans le fond d'écrous de serrage 42 et 43, vissés sur les deux bouts -de l'arbre tubulaire 36, per mettant 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 appuient contre des butées 46 et 47 solidaires de la tige centrale 35. La pédale 3 est reliée par une tringle 48 à l'arbre tubulaire 3,6. Lorsque l'on appuie sur la pédale pour accélérer le moteur, on, communique un mou vement de rotation à l'arbre tubulaire dans le sens. de la flèche f 1 dans, la fig. 3. Le res sort, étant solidaire en son milieu de l'arbre tubulaire, tourne avec l'arbre, .et l'extrémité 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 tubu laire tourne dans le sens .opposé, comme in diqué par la flèche f,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 commu niqué au papillon à l'aide de, 1a pédale, les électro-aimants 29 et 30 .ne .sont pas excités, le mouvement de la tige 35 est communiqué, par<B>le</B> 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, d'armature 31 est atti- rée vers le noyau correspondant et commu nique 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 mou vement d'ouverture du papillon 2. La butée 47, solidaire de la tige, agit contre l'extré mité 39 du ressort.
Ce dernier ne peut eom- muniquer '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 d'extrémité 38 du même ressort reste -en place, étant retenue par le bord de la rainure 40. Lorsque f'é1\ectro-aimant 30 est excité, l'armature 31 est attirée vers le bas, dans la fig. 1, et com munique à la tige 35 un mouvement de rota tion dans le .sens de la flèche f 4 dans la fig. 3.
La butée 46 de la tige 35 agit contre l'extrémité 3'8 du ressort. Cette extrémité se déplace dans la rainure 40 en comprimant le ressort, et la tige 35 fait tourner le pa pillon 2 dans le sens de la fermeture des gaz. Lorsque la tige 3'5 est commandée par l'ar mature 31, on ne peut transmettre au pa pillon 2 un mouvement à l'aide de la pédale 3, puisque l'effort que peut transmettre le res sort 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 électro-aimants 2j9 et 30.
Un mouvement de la pédale, lorsque l'armature 31 est attirée, ne fait que tourner l'arbre tubulaire 3,6 en tendant plus, ou moins le ressort 37, dont les deux extrémités restent appliquées, soit contre les butées <B>46</B> 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 Vexcitati@on des, électro aimants cesse cesse et l'armature 31 se trouve libé rée, la tension du ressort 37 rappelle la. tige 35 dans: l'a position exacte qui correspond<B>à</B> 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 l' admission, commande à pédale et commande automa tique 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 transmi cion 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 ré gler l'écoulement de fluide dans le cylindre 26 du ralentisseur et à influencer par cela la vitesse de l'avancement 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 em boîtés les uns dans les autres. Les parois en contact des cylindres sont. usinés de ma nière 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 cylindre 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 trans mission du mouvement de la pédale de l'accé lérateur. Les trois cylindres sont pourvus d'une série de trous 58 qui, selon la position angulaire relative des cylindres, peuvent être en regard les uns des autres, 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, por tée par le support 49, permet d'ajuster le jeu entre Tes fonds des cylindres, en vue d'assu rer leur mobilité parfaite.
Lorsque le dispositif de transmission de la commande d'accélération du moteur est actionné, les mouvements de l'arbre tubu laire 36 et de 2a 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 fonction, la tige 35 se déplace, tan dis que l'arbre 36 peut rester immobile; la tige tournera toujours d'un angle qui corres pondra à la différence entre une de ses posi tions de fin de course et la position momen- tanée 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 clés 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 fluide par l'ouverture 27 du cylindre 26 du ralentisseur est modifiée dans 1e même sens, c'est-à-dire cette vitesse augmente lorsque la section de passage augmente, et diminue lorsque la section de passage diminue.
Un deuxième robinet 61, semblable à ce lui représenté dans la fig. 5, est porté par le bâti 14 des -deux électro-aimants 12 et 18 (fig. 1): Dans ce robinet, le cylindre inter médiaire est -solidaire du bâti 14, tandis que le cylindre extérieur porte un bras 62 péné trant 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 1a bielle 15 en traîne le bras 62, qui communique un mou vement 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 2,6 selon le réglage du robinet 61.
Un troisième tube 65 du réseau de fluide aboutit au cylindre intérieur d'un troisième robinet de réglage 6@6, mamoeuvrable à la main, et qui est représenté en coupe dans la fig. 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 or gane de manouvre 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 coin- pression règne dans le tube 65 et l'autre sou pape -ouvre lorsqu'une dépression règne dans ce tube.
Les trois cylindres sont pourvus de trous permettant d'établir soit une commun- cation simultanée des deux 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 ma nière 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'ar mature 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 1.6.
Le noyau mobile 19 de l'électro-aimant 18 excité se déplace vers le bas, et '1a tige 20 fait pivoter le levier 5 qui provoque le dé brayage. En même temps, 1a tige 20 fait pivoter le levier<B>22</B> qui déplace 1e bâti vers la gauche. L'électro-aimant 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 bala deur 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.
Comme il s, été dit .dans Vintroduetion, un changement de vitesse nécessite un ralen tissement ou une accélération du moteur se lon. que le rapport de 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 1.8 sont fermés, comporte en outre deux paires de contacts qui commandent les, circuits des électro-aimants, 29 et<B>3,0</B> selon le sens. de rotation de l'organe de manoeuvre du com mutateur, c'est-à-dire selon que l'on aug mente ou diminue le rapport de réduction de vitesse. Simultanément avec la fermeture des circuits des, éIe,ctro-aiman#s <B>18</B> et<B>12,</B> celui de l'électro-aimant 3,0 a été fermé. L'armature 3.1 est attirée .et provoque une rotation de la tige 35 du papililon 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 dis tance 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 cy lindres. 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 5,8 des différents. cylindres .ont été en regard les uns des autres, ils sont main tenant décalés. les uns par rapport aux autres, et la communication entre le tube 52 et l'air extérieur est au moins par tiellement obstruée.
L'entrée de l'air par le tube 52 dans 1e cylindre 26, au fur et à me sure de la descente du piston 25, -est empê chée, cet il est créé un vide partiel au-dessus du piston, -ce vide augmentant avec la des cente du piston et exerce une action frei nante sur ce piston. Il est naturellement sup posé que les robinets 61 et 6@6 sont égale ment au moins. partiellement fermés.
Au com mencement de la descente du piston 25, ce freinage se fait peu sentir et le débrayage par le .levier 5, ainsi que la mise hors prise des. roues de la première vitesse se font rapi dement, tandis que vers la fin de la course descendante du piston, le vide et donc l'ac tion 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, i1 produit, d'une manière quel conque non représentée, l'ouverture des cir cuits des électro-aimants 12, 18 et 30. Par suite de l'action des ressorts de l'embrayage C et, éventuellement, de ressorts supplémen taires pouvant agir sur la tige 2-0 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 boite 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 bala deur 6 est avancé, et le baladeur 7 est retiré par rapport à la position neutre représentée dane la fig. 1.
La bielle 15 prend donc une position oblique et son évidement 63 pro voque 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 1e haut dans le cylindre 26, pro duit une compression de l'air dans ce cy lindre, qui peut s'écouler moins lentement par l'ouverture 27.
Cette compression aug mente 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'em brayage et produit ainsi un embrayage doux et sans, choc. Le robinet à main 66 peut ser vir 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 inversement, pour que le robinet 53, 56 n'in tervienne pas dans le réglage de la compres sion, effectué par le robinet 61, les deux tubes 52 et 64 sont munis chacun d'un cla pet 75 et 76. Le clapet 75 ouvre sous. l'ef fet d'une dépression dans le cylindre 26 et ferme lors d'une compression dans ee cy lindre, de manière que la position du robi net 53, 56 ne puisse influencer le réglage de la compression par le robinet 61. Le cla pet 76 ouvre lors d'une compression dans le cylindre 26 et ferme pendant la période de dépression.
Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à ce qui a été représenté au des sin, et que les différents organes du disposi tif décrit sont, représentés uniquement à titre d'exemple et schématiquement, et sont sujets à de nombreuses modifications.
Le dispositif moteur, représenté ,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 ey- lindres des robinets do réglage peut être obtenue par des parois minces susceptibles de se déformer élastiquement par pression, et ces parois pourraient être fendues pour faci liter la déformation élastique.
La vis de ré glage 60 pourrait agir également par l'inter médiaire d'une bille sur le cylindre extérieur du robinet, afin de diminuer la friction au tant que possible. Les tubes de raccord des robinets de réglage pourraient être flexibles, et dans ce cas le cylindre intérieur du robi net pourrait être supprimé et le tube flexible directement relié au -cylindre intermédiaire. Les écrous de réglage de la tension du res sort 37, au lieu d'être vissés sur l'arbre 36, pourraient être portés. par la tige 35.
Les leviers qui transimettent 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 du moteur.
Le dispositif de commande automatique de l'accélération pourrait aussi 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.