FR2497276A1

FR2497276A1 - Dispositif de commande de la vitesse d'un moteur a combustion interne

Info

Publication number: FR2497276A1
Application number: FR8124234A
Authority: FR
Inventors: Hiroyuki Nakamura; Yoshiaki Kasai; Masaaki Ohgami
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1980-12-25
Filing date: 1981-12-24
Publication date: 1982-07-02
Also published as: US4475503A; GB2090678B; FR2497276B1; JPS57108436A; DE3151136C2; GB2090678A; DE3151136A1

Abstract

UN DISPOSITIF D'ACTIONNEMENT 8 EST PREVU POUR ACTIONNER UN PAPILLON DES GAZ ET AUGMENTER OU DIMINUER LA VITESSE DE RALENTI, UN CIRCUIT 50 PRODUIT UN SIGNAL DE VITESSE DU MOTEUR, UN CIRCUIT 51 PRODUIT UN SIGNAL D'AUGMENTATION DE LA VITESSE DU MOTEUR ET UN CIRCUIT 52 PRODUIT UN SIGNAL DE DIMINUTION DE LA VITESSE DU MOTEUR, UN CIRCUIT DETECTEUR PRODUIT UN SIGNAL LORSQUE LA VITESSE DU VEHICULE EST INFERIEURE A UNE VALEUR PREDETERMINEE, UN CIRCUIT 57 PRODUIT UN SIGNAL DE RALENTI LORSQUE LE MOTEUR FONCTIONNE AU RALENTI, UN CIRCUIT 58 DETECTEUR DE LA VITESSE DU MOTEUR PRODUIT UN SIGNAL LORSQUE LA VITESSE DU MOTEUR EST SUPERIEURE A UNE VALEUR PREDETERMINEE, ET UN CIRCUIT 55 DE COMMANDE DU DISPOSITIF D'ACTIONNEMENT ACTIONNE CE DISPOSITIF DANS DES SENS OPPOSES EN FONCTION DES SIGNAUX D'AUGMENTATION ET DE DIMINUTION DE LA VITESSE DU MOTEUR.

Description

La présente invention est relative à un dispositif pour commander la

vitesse du moteur d'un véhicule et elle concerne plus particulièrement un dispositif qui commence à commander la vitesse de ralenti du moteur après un intervalle de temps lorsque le fonctionnement du moteur est modifié pour

passer du régime de conduite au régime de ralenti.

On connaît jusqu'à présent un dispositif de comman-

de par réaction, à boucle fermée, pour régler la vitesse de ralenti à un niveau désiré en ajustant la quantité d'air ou la quantité de mélange aircombustible devant être admise dans le moteur, en fonction d'un signal d'erreur qui est la différence entre une vitesse désirée de ralenti de référence et la vitesse de ralenti détectée. Le dispositif automatique de commande cesse de régler la vitesse de ralenti lorsqu'on

passe à un régime de conduite qui est détecté par un disposi-

tif capteur de ralenti.

Le dispositif capteur de ralenti comprend un inter-

rupteur de point mort pour produire un signal lorsque le le-

vier de changement de rapport de la botte de vitesses se trou-

ve au point mort, un interrupteur de ralenti qui est actionné

par un levier du papillon des gaz, et un capteur de la vites-

se du véhicule. Le dispositif capteur de ralenti agit pour re-

connaître le régime de ralenti du moteur à partir de ces trois signaux obtenus par les interrupteurs précités et le capteur

pour produire un signal de ralenti.

Cependant du fait que l'interrupteur de point mort est disposé dans la boite de vitesses, il est de fabrication compliquée et conteuse. En outre lorsque l'interrupteur de point mort n'est pas actionné, le dispositif de détection

produit un signal de régime de conduite. Par conséquent lors-

que le véhicule est mis en route dans'des conditions d'em-

brayage partiel, la vitesse du moteur est diminuée pendant un court instant, en raison du fait que la commande automatique de la vitesse du moteur n'est pas affectée, ce qui provoque

l'arrêt du moteur.

Le but de l'invention est de fournir un dispositif

de commande de la vitesse du moteur qui détecte de façon fia-

ble le régime de ralenti et peut empêcher l'arrêt du moteur à faible vitesse.

Suivant l'invention il est prévu un circuit détec-

teur de vitesse du véhicule pour engendrer un signal lorsque

la vitesse du moteur est inférieure à une valeur prédétermi-

née, un circuit pour engendrer un signal de ralenti lorsque le moteur fonctionne au ralenti, et un circuit détecteur de

la vitesse du moteur pour produire un signal lorsque la vi-

tesse du moteur est supérieure à une valeur prédéterminée.

Un dispositif de porte logique est prévu pour être actionné par le signal provenant du circuit détecteur de la vitesse du

véhicule, par le signal de ralenti et par le signal du cir-

cuit détecteur de la vitesse du moteur pour assurer une com-

mande automatique de la vitesse de ralenti. Ainsi, suivant l'invention, la commande automatique de la vitesse de ralenti

est obtenue sans interrupteur de point mort.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion apparaîtront au cours de la description qui va suivre

faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples et dans lesquels: - la Fig. 1 est un schéma d'un dispositif suivant l'invention;

- la Fig. 2 est une vue en perspective d'un carbu-

rateur et des organes qui lui sont associés; - la Fig. 3 est une vue de face d'un dispositif d'actionnement du carburateur; - la Fig.4 en estune vue en élévation latérale - la Fig. 5 est une vue en perspective montrant l'agencement interne du dispositif d'actionnement; - la Fia. 6 est une vue en perspective d'un capteur de vitesse du véhicule; - la Fia. 7 est un schéma de circuit du dispositif de commande suivant ltinvention; - la Fig. 8 est un diagramme montrant les sorties

des comparateurs du circuit de commande.

En se référant à la Fig. 1, un moteur 1 à combus-

tion interne monté sur un véhicule comporte un collecteur d'admission 2, un carburateur 3, un filtre à air 4, une bo-

bine d'allumage 5, et des bougies d'allumage 6 par étincel-

les qui sont reliées à la bobine d'allumage 5. Un dispositif

d'actionnement 8 pour actionner un papillon des gaz du car-

burateur est monté sur la paroi latérale du carburateur 3.

Le dispositif d'actionnement 8 comprend un interrupteur cap-

teur de ralenti. Le signal de ralenti produit par l'interrup-

teur capteur de ralenti dans le dispositif d'actionnement 8 est appliqué à un circuit de commande 10 par l'intermédiaire d'un conducteur 9. Des impulsions engendrées en synchronisme avec les impulsions d'allumage sont également appliquées au circuit de commande 10 par l'intermédiaire d'un conducteur

11. La sortie du circuit de commande 10 est reliée au dispo-

sitif d'actionnement 8 par un conducteur 12.

Un capteur 13 de la vitesse du véhicule est relié à un essieu d'une roue avant 14 au moyen d'un cable 15 de compteur de vitesse. La sortie du capteur 13 de vitesse du

véhicule est appliquée au circuit de commande 10 par un con-

ducteur 16.

En se référant à la Fig. 2, un axe 17 du papillon

25. des gaz 18 est monté rotatif sur le carburateur 3, une extré-

mité de l'axe 17 étant fixée sur l'extrémité interne d'un ressort spirale 19 qui exerce une force élastique sur l'axe 17 du papillon des gaz 18 de façon à fermer ce papillon. Un organe 20 de liaison avec un câble et un levier 21 sont fixés

sur l'autre extrémité de l'axe 17.

En se référant aux Fig. 3 et 4, le dispositif d'ac-

tionnement 8 est fixé sur un support 24 monté sur le carbura-

teur 3. Une extrémité d'un câble 22 d'accélérateur, relié à la pédale d'accélérateur du véhicule, est fixée à l'organe de liaison 20. Le dispositif d'actionnement comprend une tige 23 qui est en contact avec un rebord 25 du levier 21 comme

représenté sur la Fig. 3.

La Fig. 5 montre l'agencement interne du dispositif

d'actionnement 8. La tige 23 est montée rotative dans un pa-

lier 27 et dans un palier fileté 28. La tige 23 est montée a-

xialement d'une seule pièce avec un pignon 32. La tige est en métal et les paliers 27, 28 et le pignon 32 sont réalisés en matière plastique pour assurer l'isolation électrique du corps du dispositif d'actionnement 8. Une borne 30 est fixée sur le corps du dispositif d'actionnement par l'intermédiaire d'une plaque isolante 29. Un balai 31 relié à la borne 30 est en

contact avec la périphérie de la tige 23.

Le pignon 32 engrène avec un pignon 33 qui est fixé sur un arbre 34 sur l'autre extrémité duquel est fixé un pi-: gnon 35 qui engrène avec un pignon 36. Le pignon 36 est calé

sur un arbre 37 d'un moteur 38.

En se référant à la Fig.6, le capteur 13 de-vites-

se du véhicule comprend une carcasse cylindrique 39 compor.-

tant des bobines 40 qui sont reliées en série et connectées à deux bornes 41, et un rotor 43 fixé sur un arbre 42 que est relié au câble 15 du compteur de vitesse par 1'intermédiaire

d'un accouplement 44. Ainsi la rotation du rotor 43 produit.

une tension de sortie aux bornes 41 en fonction de la vites-

se du véhicule.

En se référant à la Fig.7, le circuit de commande-:

25., 10 comprend un circuit 50 pour engendrer un signal de vites-

se du moteur, un circuit 51 pour engendrer un signal d'aug-

mentation de la vitesse du moteur qui détecte une vitesse

insuffisante de celui-ci, un circuit 52 pour engendrer un si-

gnal de diminution de la vitesse du moteur qui détecte une

vitesse excessive de celui-ci, des oscillateurs 53 et 54, un-

circuit 55 de commande du dispositif d'actionnement pour réas-.

gler la vitesse de ralenti, un circuit 56 pour engendrer un signal de vitesse du véhicule, un circuit 57 pour engendrer un sianal de ralenti, un circuit 58 pour détecter la vitesse

du moteur et une porte ET 59.

Le circuit 50 produisant le signal- de vitesse du

moteur reçoit des impulsions provenant de la bobine dtallu-

maae 5, qui provoquent la commutation d'un circuit de commu-

tation à transistor qui comprend des résistances 60, 61 et 62 et un transistor 63. Le collecteur du transistor est relié

S à une borne positive d'une source d'alimentation par l'inter-

médiaire d'une résistance 64 et à un circuit intégrateur cons-

titué par des résistances 65, 67 et un condensateur 66.

La sortie du circuit 50 produisant le signal de vi-

tesse du moteur est reliée à une entrée non-inverseuse d'un

comparateur 70 du circuit 51 produisant le signal d'augmen-

tation de vitesse du moteur et est reliée également à une en-

trée inverseuse d'un comparateur 75 du circuit 52 produisant

le signal de diminution de la vitesse du moteur. L'entrée in-

verseuse du comparateur 70 est reliée à un diviseur de ten-

sion constitué par des résistances 68 et 69 et la sortie de ce comparateur est reliée à une porte ET 71. La sortie de la

porte ET 71 est reliée à une porte ET 72 pour produire un si-

gnal d'augmentation de la vitesse du moteur. L'entrée non-

inverseuse du comparateur 75 est reliée à un diviseur de ten-

sion constitué par des résistances 73 et 74 et la sortie de ce comparateur est reliée à une porte ET 76. La sortie de la

porte ET 76 est reliée à une porte ET 77 pour produire un si-

gnal de diminution de la vitesse du moteur. Les oscillateurs

53 et 54 comprennent des inverseurs 78, 79, 83 et 84, des ré-

sistances 80, 81, 85 et 86, et des condensateurs 82 et 87

respectivement. Les impulsions de l'oscillateur 53 sont appli-

quées à la porte ET 71 et les impulsions de l'oscillateur 54

sont appliquées à la porte ET 76. Les portes ET 72 et 77 re-

çoivent une sortie de la porte ET 59.

Le circuit 55 de commande du dispositif d'actionne-

ment pour régler la vitesse de ralenti comprend des transis-

tors p-n-p 88 et 89, des transistors n-p-n 90 et 91 qui sont reliés les uns aux autres en pont. Le-moteur 38 est connecté

entre les collecteurs de deux paires de transistors. Le cir-

cuit 53 comprend en outre deux transistors 98 et 99 et des

résistances 92 à 97 pour appliquer des tensions à chaque tran-

sistor. La base du transistor 98 reçoit une sortie de la porte ET 72 et la base du transistor 99 reçoit une sortie de

la porte ET 77.

La sortie du capteur 13 de vitesse du véhicule est reliée à une diode 100 du circuit 5( produisant le signal de vitesse du véhicule qui, à son tour, est reliée à une entrée inverseuse d'un comparateur 103 par l'intermédiaire d'une résistance 101. Un condensateur 102 et une résistance 125

sont également reliés à l'entrée inverseuse du comparateur.

L'entrée non-inverseuse du comparateur 103 est reliée à un

diviseur de tension constitué par des résistances 104 et 105.

La sortie du comparateur 103 est reliée à l'une des entrées de

la porte ET 59.

Le circuit 57 pour engendrer le signal de ralenti comprend un interrupteur 106 formant capteur de ralenti qui est constitué par l'extrémité de la tige 23 et l'extrémité du levier 21. Un contact de l'interrupteur 106 est relié

à la masse et son autre contact est relié à la source d'ali-

mentation par l'intermédiaire d'une résistance 108 et à la base du transistor 109. Le collecteur du transistor 109 est relié à la source d'alimentation par une résistance 107 et à

l'une des entrées de la porte ET 59.

En fonctionnement, des impulsions, qui sont propor-

tionnelles aux impulsions d'allumage, sont appliquées au cir-

cuit 50 produisant le signal de vitesse du moteur. La rota-

tion de la roue avant 14 fait tourner le rotor 43 du capteur 13 de vitesse du véhicule pour engendrer une sortie (courant alternatif) qui est proportionnelle à la vitesse du véhicule et qui apparait aux bornes 41 (Fig.6). En ce qui concerne

l'interrupteur 106 capteur de ralenti, si la pédale d'accélé-

rateur est enfoncée pour accélérer le moteur, l'extrémité 25 du levier 21 fixée sur l'arbre 17 du papillon des gaz est

dégagée de l'extrémité de la tige 23, ce qui ouvre l'inter-

rupteur 106.

Les impulsions appliquées au circuit 50 rendent

conducteur et coupent le transistor 63. La tension à la bor-

ne du condensateur 66 varie en fonction inverse de la vites-

se du moteur. La tension au condensateur 66 est appliquée aux comparateurs 70 et 75. Lorsque la tension d'entrée du comparateur 70 est supérieure à la tension limite inférieure de référence à l'entrée inverseuse, ce qui indique une fai- ble vitesse du moteur, un signal de sortie de niveau haut est appliqué à la porte ET 71. La porte ET 71 produit des impulsions en fonction des impulsions d'entrée provenant de

l'oscillateur 53, qui sont appliquées à la porte ET 72. Lors-

que la tension d'entrée du comparateur 75 diminue et tombe au-

dessous de la tension limite supérieure de référence à l'en-

trée non-inverseuse, ce qui indique que la vitesse du moteur

devient élevée, un signal de sortie de niveau haut est appli-

qué à la porte ET 76. La porte ET 76 produit des impulsions qui sont appliquées à la porte ET 77 d'une façon analogue au

fonctionnement de la porte ET 71.

En se référant a la Fig.8, V-8k est la tension limite inférieure de référence à l'entrée inverseuse du comnarateur 70 et V+ est la tension

limite suiérieure de réfêrence à l'entrée non-inverseuse du comparateur 75.

Par conséquent le oomparateur 70 produit une sortie de niveau haut pour la vitesse N- du moteur qui correspond à la tension V-B et le comparateur 75 produit une sortie à la-vitesse N+n du moteur qui correspond à la tension V+). En conséquence il

existe une-zone s±S de non-fonctionnement de part et d'au-

tre d'une vitesse désirée N de ralenti.

Le signal de vitesse du véhicule provenant du cap-

teur 13 est appliqué au comparateur 103 par l'intermédiaire de la diode 100. Lorsque le signal de vitesse du véhicule excède une valeur prédéterminée du signal d'entrée à l'entrée non-inverseuse du comparateur 103, la sortie de ce dernier passe d'un niveau haut à un niveau bas. Le changement de la

sortie s'effectue à une faible vitesse du véhicule, par exem-

ple 3 Icm/h.

Lorsque l'interrupteur 106 est ouvert, c'est-à-dire lorsque le levier 21 est dégagé de la tige 23, le transistor 109 est rendu conducteur de sorte que le signal de ralenti sur

le conducteur 9 est à un niveau bas. Cependant, si l'inter-

rupteur 106 est fermé, le transistor 109 est rendu non con-

ducteur de sorte que le signal de ralenti-passe - un niveau haut. Dans le circuit 58 détecteur de la vitesse du mo- teur, la sortie du circuit 50, qui est proportionnelle à la vitesse du moteur, est appliquée à la borne inverseuse d'un comparateur 110. Le comparateur 110 compare l'entrée avec une tension de référence à l'entrée non-inverseuse, qui est

appliquée par un diviseur de tension constitué par des résis-

tances 112 et 113. Lorsque la vitesse du moteur excède une

vitesse prédéterminée qui correspond à la tension de référen-

ce, la sortie du comparateur 110 passe a un niveau haut, et

est appliquée à la porte ET 59 par l'intermédiaire d'une ré-

sistance 111. La vitesse prédéterminée est par exemple de

300 tours/min.

On comprend que les portes ET 72 et 77 ne produi-

sent une sortie de niveau haut que lorsque l'entrée appliquée

en provenance de la porte ET 59 est à un niveau haut. La por-

te ET 59 produit une sortie de niveau haut lorsque toutes les entrées appliquées en provenance du circuit 56 produisant le signal de vitesse du véhicule, du circuit 57 produisant le signal de ralenti, et du circuit 58 détecteur de la vitesse

du moteur sont au niveau haut. Les conditions sont les sui-

vantes:

(A) La vitesse du véhicule est supérieure à une vi-

tesse prédéterminée; (B) Le levier 21 est en contact avec l'extrémité de la tige 23 (ralenti) et

(C) La vitesse du moteur est supérieure à la vites-

se prédéterminée.

Dans ces conditions, la porte ET 59 produit une sortie de niveau haut pour permettre aux portes ET 72 et 77

de commander la vitesse de ralenti.

Lorsque la vitesse de ralenti du moteur est infé-

rieure à la vitesse-N--\(Fig.8), le comparateur 70 produit une sortie de niveau haut qui actionne la porte ET 71 pour produire des impulsions. Les impulsions sont appliquées à la base du transistor 98 par l'intermédiaire de la porte ET 72 pour rendre périodiquement ce transistor conducteur. Par suite, les transistors 88 et 91 sont rendus conducteurs, de

sorte que le courant passe dans le transistor 88, dans le mo-

teur 33 et dans le transistor 91 ce qui provoque la rotation

du moteur 38 dans un sens. La rotation du moteur est trans-

mise à la tige 23 par l'intermédiaire des pignons 36, 35, 33

et 32 de sorte que la tige 23 est avancée pour pousser le le-

vier 21. Ainsi le papillon 18 des gaz est tourné pour augmen-

ter la vitesse de ralenti du moteur.

Lorsque la vitesse de ralenti du moteur excède la vitesse N+t, le comparateur 75 produit une sortie de niveau haut, ce sorte que le transistor 99 est rendu conducteur d'une façon analogue au circuit 51. Ainsi les transistors 89 et sont rendus conducteurs et le moteur 38 inverse son sens

de rotation, de sorte que la tige 23 est rétractée. Le papil-

lon des gaz 18 est fermé pour diminuer la vitesse de ralenti.

Ainsi la vitesse de ralenti du moteur est automatiquement maintenue à la vitesse désirée N. Les conditions dans lesquelles le dispositif de commande de la vitesse de ralenti décrit ci-dessus n'est pas actionné sont les suivantes:

(D) La vitesse du véhicule est supérieure à une va-

leur prédéterminée et la sortie du circuit 56 passe à un ni-

veau bas ou (E) Le moteur est accéléré et l'interrupteur 106 formant capteur de ralenti est ouvert de sorte que le signal de ralenti passe à un niveau bas; ou

(F) La vitesse du moteur est inférieure à une vi-

tesse prédéterminée, c'est-à-dire que le moteur se trouve à un réiime tel que la commande automatique de la vitesse du

moteur n'est pas nécessaire, et la sortie du circuit 58 dé-

tecteur de la vitesse du moteur est à un niveau haut. Dans l'une quelconque de ces conditions la sortie de la porte ET 59 passe à un niveau bas, arrêtant ainsi le fonctionnement de la commande du moteur, c'est-à-dire le réglage de la vitesse

de ralenti.

Il ressort de ce qui précède que l'invention four-

nit un dispositif qui connande la vitesse de ralenti sans né-

cessiter un interrupteur de point mort dans la boite de vi-

tesses, grâce à quoi le dispositif est de fabrication simple et économique. De plus, du fait que le fonctionnement de la commande automatique de vitesse, est actionné à la suite du démarrage du véhicule, la vitesse du moteur n'est pas diminuée

de sorte que tout arrêt du moteur peut être empêché.

il

Claims

R E V E N D I C A T I 0 N S

1 - Dispositif de commande de la vitesse d'un mo-

teur à combustion interne comprenant un papillon de réglage

du ralenti, caractérisé en ce qu'il comprend (a) un disposi-

tif d'actionnement (8) pour actionner le papillon des gaz,

(b) un circuit (56) pouf engendrer un signal lorsque la vi-

tesse du véhicule est inférieure à une valeur prédéterminée,

(c) un circuit (57) pour engendrer un signal de ralenti lors-

que le moteur fonctionne au ralenti, (d) un circuit (58) dé-

tecteur de la vitesse du moteur qui est sensible au signal

de vitesse du moteur et pour produire un signal lorsque le-

dit signal de vitesse du moteur excède une valeur prédéter-

minée, (e) un circuit (50) pour engendrer un signal de vites-

se du moteur qui est fonction de la vitesse de celui-ci, (f) un circuit comparateur pour comparer ledit signal de vitesse

du moteur à un signal de référence et pour produire des si-

gnaux de commande de la vitesse du moteur indiquant si le ni-

veau du signal de vitesse du moteur est supérieur ou non audit signal prédéterminé de référence, (g) des portes logiques pour commander les signaux de commande de vitesse du moteur, (h) lesdites portes logiques recevant le signal provenant du

circuit produisant le signal de vitesse du véhicule, le si-

gnal de ralenti et le signal provenant du circuit détecteur de la vitesse du moteur pour établir les signaux de commande de la vitesse du moteur, (i) un circuit (55) de commande du dispositif d'actionnement (8) pour actionner ce dernier dans des sens opposés en fonction desdits signaux de commande de la vitesse du moteur de telle sorte que le papillon (18) des gaz du moteur est ouvert, fermé ou laissé stationnaire pour

réaliser une commande automatique de la vitesse de ralenti.

2 - Dispositif suivant la revendication 1, carac-

térisé en ce que le moteur comporte un dispositif d'allumage, ledit circuit (50) produisant le signal de vitesse du moteur étant agencé de façon à produire un signal en réponse aux

impulsions d'allumage du dispositif d'allumage.

3 - Dispositif suivant la revendication 1, caracté-

risé en ce que le circuit comparateur comprend un circuit (51) pour engendrer un signal d'augmentation de la vitesse

du moteur, comprenant un comparateur pour effectuer une com-

paraison avec une tension limite inférieure de référence, et un circuit (52) pour engendrer un signal de diminution de la vitesse du moteur, comprenant un comparateur pour effectuer

une comparaison avec une tension limite supérieure de réfúé-

rence.

4 - Dispositif suivant la revendication 1, caracté-

risé en ce que le dispositif d'actionnement (8) comprend un

moteur électrique, ledit circuit (55) de commande du disposi-

tif d'actionnement comprenant un circuit de commutation en pont fonctionnant en réponse 'audit signal d'augmentation de

la vitesse du moteur et au signal de diminution de la vites-

se du moteur pour actionner le moteur dans des sens opposes.