Brevet FR2429357A1 — publié le 19800118

La présente invention est relative à un procédé et un dispositif de commande automatique de boîte de vitesse pour automobiles et, en particulier, pour véhicules de transport en commun, du type autobus ou autocar. Cette invention est plus particulièrement applicable à une boîte de vitesse à commande automatique. I1 est connu de commander des boîtes de vitesse automatiques pour véhicules de transport en commun de telle sorte que celles-ci soient remises au point mort automatiquement lorsqu'un arrêt prolongé se produit. Dans ces dispositifs connus, généralement, on détecte l'arrêt de la rotation de l'arbre de sortie de la boîte de vitesse qui, et si cet arrêt dure un certain temps (de l'ordre de 12 à 15 secondes), commande le passage au point mort de ia boîte de vitesse. La mise au point mort de la boîte de vitesse, lors d'un arrêt du véhicule, présente l'avantage de diminuer la consommation et la pollution du véhicule, car le convertisseur de la boîte de vitesse automatique étant libre, il ne consomme pas, bien entendu, d'énergie. Toutefois, ces dispositifs connus obligent le conducteur du véhicule à effectuer au moment du redémarrage, après arrêt du véhicule et mise au point mort automatique de la boîte de vitesse7 à manoeuvrer le levier ou les boutons de commande de la boîte de vitesse. En effet, il doit replacer son levier, tout d'abord en position point mort, puis le mettre à nouveau dans la position correspondant à la marche désirée. Sans cette double manoeuvre, le véhicule ne peut pas redémarrer. Cette manoeuvre est une charge gênante pour le conducteur. L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient et a pour objet un procédé de commande de la boîte de vitesse d'un véhicule consistant à détecter la vitesse de rotation de l'ar bre de sortie de la boîte de vitesse et à commander la mise au point mort de celle-ci, lorsque, lors de l'arrêt du véhicule, cette vitesse descend en-dessous d'une limite prédéterminée, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à détecter au moins un phénomène représentatif d'un arrêt relativement prolongé du véhicule,, àsoumettre les signaux résultant des opérations de détection à au moins une opération logique ET et à provoquer la mise au point mort de la boîte seulement pendant que la condition de l'opération logique est satisfaite, ladite boîte étant ramenée au rapport de vitesse antérieur à l'arrêt à la disparition dudit phénomène. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la description qui va suivre; Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples; - la Fig,l est une vue schématique d'un dispositif de commande pour bote de vitesse selon l'invention; - la Fig.2 est une vue schématique d'une première variante d'un dispositif de commande selon l'invention; - la Fig.3 est une vue schématique d'une deuxième variante d'un dispositif de commande selon l'invention. Le dispositif représenté aux Figures est destiné à être associé à une boîte de vitesse automatique qui comporte un arbre de sortie 1 et dont le fonctionnement est obtenu à l'aide de moyens de commande 2 constitués, par exemple, par des électro-vannes. Dans les boîtes de vitesse automatiques,les moyens de commande opérent en général en fonction de la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 1 de la boîte, c'est-àdire, les moyens de commande sont associés à un détecteur de vitesse qui fournit des informations en fonction de cette vitesse. Dans l'exemple représenté, un générateur d'impulsions 3 mesure donc la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 1 et émet des impulsions de fréquence fonction de cette vitesse de rotation.Ce générateur d'impulsions 3 est constitué par un disque en matériau magnétique 3a, monté fixe sur l'arbre de sortie 1 de la boîte de vitesse et pourvu extérieurement sur toute sa circonférence d'encoches 3b destinées à passer devant un détecteur magnétique 3c à variation de flux relié à un conformateur d'impulsions 3d. Selon l'invention, le générateur d'impulsions 3 est relié à un détecteur 4 de seuil de fréquence qui délivre une tension électrique lorsqu'il détecte dans le signal de sortie du conformateur 3d, une fréquence correspondant à une vitesse de rotation inférieure à une vitesse déterminée, voisine de l'arrêt en rotation. A cette vitesse de rotation prédéterminée correspond un seuil de fréquence F au-dessous duquel le détecteur 4 délivre une tension électrique. Ce détecteur de seuil 4 est relié à une entrée d'une porte ET 5. L'autre entrée de cette porte ET est reliée à une source de tension 6 commandée par exemple par l'ouverture d'une porte du véhicule ou un autre phénomène représentatif d'un arrêt relativement prolongé du véhicule. La sortie de la porte ET 5 est reliée à un premier amplificateur de tension 7 destiné à assurer la mise hors fonction des moyens de commande 2 de la bol- te de vitesse. La sortie de cette porte ET 5 est également reliée à un deuxième amplificateur de tension 8 et à un troisième amplificateur de tension 9 par l'intermédiaire d'un dispositif 10 à temporisation avec retardement à la désexcitation c'est-à-dire on retarde de quelques secondes (deux ou trois secondes par exemple) les signaux d'entrée des deuxième et troisième amplificateurs 8 et 9 lorsque le dispositif 10 luimême n'est plus excité.Le deuxième amplificateur 8 est destiné à commander une électro-vanne 11 à deux positions qui alimente un vérin 12 de blocage de la pédale d'accélérateur 14 du véhicule, à partir d'une source 13 d'alimentation en air comprimé par exemple. Le troisième amplificateur 9 est destiné à commander un électro-frein 15 de parking destiné au blocage des roues du véhicule lorsque celui-ci est arrêté. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention représenté à la Fig.l est le suivant. Lorsque le conducteur a déterminé par son organe de commande, tel qu'une manette ou un sélecteur à touches, par exemple (non représentés) une vitesse ou une gamme de vitesses de fonctionnement de la boite de vitesse et qu'il accélére,le véhicule se met en marche de sorte que l'arbre de sortie 1 de la boîte de vitesse tourne et entraîne avec lui le disque magnétique 3a, et que les encoches 3b de celui-ci passent devant le détecteur magnétique 3c. Ceci crée dans le conformateur d'impulsions 3d des impulsions dont la fréquence f est fonction de la vitesse de rotation de l'arbre 1. Lorsque le véhicule roule, cette fréquence f des impulsions est supérieure à la fréquence de seuil F, le détecteur de seuil 4 est alors coupé de sorte qu'aucune tension n'excite la première entrée de la porte ET 5. Celle-ci est alors bloquée.Les amplificateurs 7, 8 et 9 ne sont donc pas excités et la botte de vitesse reste à la vitesse ou à la gamme de vitesses déterminée par le conducteur, le vérin de blocage 11 de l'accélérateur étant en position de non blocage et l'électro-frein 15 n'étant pas commandé. Le véhicule roule donc normalement. Lorsque le véhicule commence à s'arrêter, le conducteur laisse l'organe de commande de la boute de vitesse à la position sélectionnée.La vitesse de rotation du disque 3 diminue de sorte que la fréquence f des impulsions créées par le conformateur 3d devient inférieure à la fréquence F du détecteur de seuil 4. Ce détecteur délivre alors une tension qui excite la première entrée de la porte ET 5. Lorsqu'a l'arrêt complet, le phénomène représentatif de l'arrêt prolongé se produit (par exemple, le conducteur ouvre ane porte de son véhicule), la source de tension 6 commandée par ce phénoméne excite alors la porte ET 5 par sa deuxième entrée. Les deux entrées de la porte ET 5 étant excitées, celle-ci est débloquée de sorte que les amplificateurs 7, 8 et 9 sont excités, le dispositif 10 de temporisation transmettant simplement le signal. Sous l'action de l'amplificateur 7, les moyens de commande 2 sont alimentés de manière que la botte de vitesse soit mise au point mort sans que le conducteur ne la commande par son organe de commande. Sous l'action de l'amplificateur 8, l'electro-vanne 11 est commandée et le vérin 12 de blocage de la pédale d'accélérateur 14 est alimenté en fluide et par sa tige 12a vient bloquer la pédale d'accélérateur en position relevée (position de ralenti du moteur). Sous l'action de l'amplificateur 9, l'électro-frein 15 de parking est actionné et assure le blocage des roues donc l'immobilisation du véhicule. Lorsque le conducteur du véhicule décide de redémarrer, le phénomène sus-indiqué disparaît, autrement dit dans l'exemple décrit, il assure la fermeture des portes du véhicule de sorte que la source de tension 6 commandée par l'ouverture d'une porte ne fournit plus de tension entraînant le blocage de la porte ET 5. L'amplificateur 7 n'est alors plus excité et les moyens de commande 2 ne sont plus alimentés de sorte que la boîte de vitesse ne reste pas au point mort mais passe à la vitesse ou à la gamme de vitesses déterminée par le conducteur à l'aide de son organe de commande, donc par exemple dans la position ou elle était avant l'arrêt du véhicule.La porte ET 5 n'étant plus débloquée, le dispositif 10 de temporisation continue encore pendant quelques secondes à exciter les amplificateurs 8 et 9 pour maintenir ainsi pendant ce temps la pédale d'accélérateur 14 en position relevée (moteur au ralenti) et le véhicule immobilise Après cette courte période, les amplificateurs 8 et 9 ne sont plus excités de sorte que, d'une part, l'éléctro-vanne 11 change de position et provoque le recul de la tige du vérin 12 donc le déblocage de la pédale d'accélérateur 14 et, d'autre part, l'électro-frein 15 n'est plus commandé et les roues du véhicule ne sont plus bloqués. Le véhicule peut donc repartir par appui du conducteur sur la pédale d'accélérateur. Grâce à l'invention, on assure un blocage à l'arrêt du véhicule lorsqu'une porte de celui-ci est ouverte, on met au point mort la boîte de vitesse et on bloque la pédale d'accélérateur de sorte que le moteur reste au ralenti. I1 y a donc, en cette période d'arrêt, une sécurité par blocage du véhicule à l'arrêt et, d'autre part, arrêt de l'entraînement du convertisseur de couple de la boîte de vitesse pendant la période d'arret. Cet arrêt du convertisseur a pour avantage une diminution de la consommation de carburant pendant l'arrêt et par conséquent une diminution de la pollution du véhicule.A titre d'exemple, on peut signaler que pour des véhicules de transport en commun (autobus) en réseau urbain avec arrêts fréquents, la diminution de consommation de carburant provoquée par la mise au point mort automatique de la boîte de vitesse peut atteindre plusieurs litres aux cent kilomètres. Grâce à l'invention, le conducteur n'a pas besoin de manoeuvrer son organe de commande de la boîte de vitesse automatique puisque la suppression de l'information d'ouverture de la porte du véhicule assure le retour de la boîte de vitesse à la position fixée par le conducteur donc à celle sélectionnée avant l'arrêt du véhicule. Le dispositif 10 de temporisation avec retard à la désexcitation permet à la boîte de vitesse de reprendre la position sélectionnée antérieurement sans que cette modification puisse se produire sous charge. En effet, ce passage est réalisé avant que la pédale d'accélérateur soit libérée et avant que le conducteur ne fasse monter le régime du moteur. Ce système permet ainsi de limiter l'usure des embrayages de la boîte de vitesse. Une première viariante de réalisation de l'invention, représentée à la Fig.2, est quasiment identique au dispositif précédemment décrit et représenté à la Fig,l. Toutefois, dans ce cas, la seconde entrée de la porte ET 5 est reliée à une source de tension 16 commandée par un autre phénomène représentatif d'un arrêt relativement prolongé du véhicule. Par exemple, cette source 16 peut être commandée par le dispositif de freinage du véhicule (pédale de frein ou pression de commande des freins) au lieu d'être commandée par l'ouverture d'une porte du véhicule. Un dispositif 17 de temporisation avec retardement à l'excitation est adjoint à la sortie de la porte ET 5 de manière à n'exciter les amplificateurs 7, 8 et 9 que quelques secondes (par exemple 12 secondes) après que les deux entrées de la porte ET 5 aient été simultanément excitées.Ainsi, en cas d'arrêt intempestif dû à la circulation, le blocage des roues du véhicule par l'électro-frein de parking 15 et de la pédale d'accélérateur 14 n'aura lieu que si l'arrêt et le serrage des freins se sont produits pendant une durée suffisante. Une deuxième variante du dispositif selon l'invention, représentée à la Fig.3, est voisine de la combinaison des deux dispositifs précédemment décrits et représentés aux Fig.l et 2. Sur la Fig.3, les mêmes organes que ceux décrits ci-dessus et representés aux Fig.l et 2 portent les mêmes références. C'est ainsi que ce dispositif comporte une boîte de vitesse à arbre de sortie 1, des moyens de commande 2, un générateur d'impulsions 3 et un détecteur de seuil 4. Cependant, la sortie de ce dernier est reliée à l'une des entrées de deux portes ET 18 et 19 dont les autres entrées sont reliées respectivement à la source de tension 6 commandée par l'ouverture d'une porte du véhicule par exemple et à une source de tension 16 commandée par le dispositif de freinage du véhicule,par exemple. La sortie de la porte ET 18 est reliée à un dispositif 17 de temporisation avec retardement à l'excitation. La sortie de la porte ET 19 et la sortie du dispositif 17 de temporisation sont reliées respectivement aux deux entrées d'une porte OU INCLUSIF 20 dont la sortie est reliée à un amplificateur de tension 7 destiné à assurer la mise hors d'action des moyens de commande 2 de la boite de vitesse. Cette sortie de la porte OU INCLUSIF 20 est également reliée au dispositif 10 de temporisation avec retardement à la désexcitation, lui-mEme relié, d'une parts à l'amplificateur de tension 8.de commande. de l'electro-vanne 11 à deux positions qui alimente le vérin 12 de blocage de la pédale d'accélérateur 14 en position relevée ( moteur au ralenti) et, d'autre part, à l'amplificateur 9 de commande de l'electro-frein 15 de parking. Le fonctionnement de cette deuxième variante est quasiment identique au fonctionnement des deux dispositifs précédemment décrits. En effet, la porte OU INCLUSIF 20 permet de combiner les effets des deux premiers dispositifs. Il y a alors mise au point mort de la boîte de vitesse quand l'arbre de sortie 1 de la boîte de vitesse est pratiquement arrêté et quand on a soit l'ouverture d'une porte, soit le freinage du véhicule par le conducteur pendant un certain temps, soit les deux à la fois. Dans chacun des dispositifs représentés aux Fig.l à 3, on peut remplacer le dispositif 10 de temporisation avec retardement la désexcftation par un dispositif 21 de memori- sation dans lequel, lorsqu} une première 21a de ses entrées est excitée, sa sortie est mise sous tension, la suppression de tension à la sortie de ce dispositif étant commandée par l'apparition d'une tension sur une deuxième entrée 21b de ce dispositif 21 de mémorisation, par exemple par un dispositif 21c qui est actif lorsque l'huile de la boîte de vitesse est mise sous pression, c'est-a-dire quand la boite de vitesse repasse à la vitesse ou à la gamme de vitesses déterminée par le conducteur.Ainsi, l'alimentation des amplificateurs de tension 8 et 9 est coupée immédiatement lorsque la boîte de vitesse est repassée à la vitesse déterminée par le conducteur. Une autre variante des dispositifs précédemment décrits consiste à relier immédiatement en amont de l'amplificateur 9 de commande de l'électro-frein 15 de parking, un dispositif 22 de mémorisation du même type que celui précédemment décrit dans lequel, lorsque l'une 22a de ses entrées est excitée, sa sortie est mise sous tension, la suppression de la tension à la sortie étant commandée par l'apparition d'une tension sur une deuxième entrée 22b de ce dispositif 22 de mémorisation, par exemple lorsque le conducteur commence à appuyer sur la pédale d'accélérateur. Grâce à ce dispositif, après un arrêt et après fermeture des portes et/ou arrêt du freinage prolongé, l'electro-frein de parking est touJours commandé pour maintenir immobile le véhicule, jusqu'à ce que le conducteur accélère pour faire avancer celui-ci. Le véhicule ne peut, par consequent, pas se déplacer seul en cas d'arrêt sur une pente ou une déclivité. Le dispositif de commande que l'on vient de décrire peut être utilisé avec des boîtes de vitesse automatiques dont le système de commande peut être électrique, hydraulique ou pneumatique, le dispositif de commande lui-même pouvant d'ailleurs être réalisé avec des composants électroniques, hydrauliques ou pneumatiques également. Par ailleurs, le détecteur de vitesse décrit à propros des Fig.1 à 3 est du type magnétique. On peut naturellement utiliser tout type de détecteur connu, optique par exemple, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICAT IONS 1. Procédé de commande de la boîte de vitesse d'un véhicule consistant à détecter la vitesse de rotation de l'arbre de sortie (1) de la botte de vitesse et à commander la mise au point mort de celle-ci, lorsque lors de l'arrêt du véhicule, cette vitesse descend en-dessous d'une limite prédéterminée, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à détecter au moins un phénomène représentatif d'un arrêt relativement prolongé du véhicule, à soumettre les signaux résultant des opérations de détection à au moins une opération logique ET (5) et à provoquer la mise au point mort de la boîte seulement pendant que la condition de l'opération logique est satisfaite, ladite boîte étant ramenée au rapport de vitesse antérieur à l'arrêt (2) à la disparition dudit phénomène. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à détecter simultanément au moins deux phénomènes représentatifs d'un arrêt prolongé du véhicule, à soumettre chacun des signaux résultant de la détection desdits phénomènes à une opération logique ET avec le signal résultant de la détection de ladite vitesse et à soumettre le résultat des opérations logiques ET à une opération logique OU INCLUSIF pour commander successivement la mise au point mort de la boite et le retour au rapport sélectionné antérieurement, respectivement au début et à la fin dudit arrêt prolongé. 3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérise en ce que ledit phénomène est l'ouverture d'une porte du véhicule. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que ledit phénomène est l'actionnement du système de freinage du véhicule et en ce qu'il consiste également à retarder d'un faible laps de temps, le déclenchement de ladite opération logique, après l'apparition dudit actionnement. 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à bloquer la pédale d'accélérateur du véhicule lorsqu'au moins l'une des conditions logiques ET est satisfaite. 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à maintenir serré le frein de parking du véhicule pendant qu'au moins l'une des conditions logiques ET est satisfaite. 7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6 caractérisé en ce qu'il consiste à prolonger l'effet du résultat d'une opération logique ET pendant une période de temps prédéterminée s'écoulant après la fin de l'arrêt. 8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il consiste à commander la fin de ladite période de temps prédéterminée dès que ladite boîte est mise sous pression après la fin de l'arrêt. 9. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à commander la fin de ladite période de temps prédéterminée dès que la pédale d'accélérateur est actionnée après la fin de l'arrêt. 10. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel un détecteur de vitesse associé à l'arbre de sortie de la boîte de vitesse est relié à un détecteur de seuil de vitesse relié lui-même aux moyens de commande de cette boîte, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend une porte ET (5) dont une première entrée est reliée audit détecteur de seuil (4), dont une seconde entrée est reliée à une source de tension (6, 16) déclenchée à l'apparition d'au moins l'un desdits phénomènes et dont la sortie est con nectée auxdits moyens de commande (2) éventuellement par l'intermédiaire d'un amplificateur (7). 11. Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte une seconde porte ET (19) dont une pre mière entrée est connectée audit détecteur de seuil (4) et dont une seconde entrée est relié à une seconde source de tension (16) déclenchée à l'apparition d'un second desdits phénomènes et en ce que les sorties des portes ET ( 5, 19) sont reliées aux entrées respectives d'une porte OU INCLUSIF (20) dont la sortie est connectée auxdits moyens de commande, éventuellement par l'intermédiaire d'un amplificateur (7). 12. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que dans le cas ou ledit phénomène est l'actionnement des freins du véhicule, ladite porte ET est connectée auxdits moyens de commande ou à ladite porte OU INCLUSIF par l'intermédiaire d'un dispositif de temporisation (17) avec retardement à l'excitation. 13. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que la sortie de ladite porte ET (5) ou de ladite porte OU INCLUSIF (20) est connectée à un dispositif de verrouillage (8, 11 à 13) de la pédale d'accélérateur (14) dudit véhicule. 14. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que la sortie de ladite porte ET (5) ou de ladite porte OU INCLUSIF (20) est connectée à un dispositif de verrouillage (9) du frein de parking (15) dudit véhicule. 15. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 13 et 14, caractérisé en ce qu'un dispositif de temporisation (10) avec retardement à la désexcitation est connecté en amont du ou desdits dispositifs de verrouillage (8, 11 à 13, 9). 16. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 13 et 14, caractérisé en ce qu'un dispositif de mémorisation (21, 22) est raccordé en amont du ou desdits dispositifs de verrouillage (8, 11 à 13, 9) et en ce qu'il comporte en outre des moyens pour inhiber ledit dispositif de mémorisation par l'apparition d'un phénomène représentatif du démarrage du véhicule, tel que la mise sous pression de ladite boîte (21c) ou l'enfoncement de la pédale d'accélérateur (14).