Brevet FR2521247A1 — publié le 19830812

L'invention se rapporte aux dispositifs de commande hydrauliques et/ou électriques d'une boite de vites ses accouplée à un moteur à combustion interne de véhicule automobile par l'intermédiaire d'un dispositif hydrocinétique tel qu'un convertisseur de couple,dispositifs de commande qui sont automatiques pour une position déterminée d'un levier de manoeuvre,c'est-à-dire du type comprenant des détecteurs de vitesse du véhicule et de charge du moteur fournissant des signaux de vitesse et de chav ge à divers éléments d'actionnement d'organes de la boite de vitesses de manière à engager des rapports d'autant plus longs que la vitesse est plus grande,à des seuils de vitesse d'autant plus élevés que la charge est plus forte.Les organes en question de la boite de vitesses sont par exemple des embrayages ,hydrauliques ou électriques ,de trains d'engrenages planétaires. A l'arrêt du vehicule en conduite automatique, grâce au convertisseur,une mise au point mort de boite de vitesses n'est pas nécessaire et le rapport le plus court, ou un des plus courts,res-te engagé.Le moteur,en tournant, tend alors à entraîner le véhicule par glissement du convertisseur.Par réaction du couple transmis à l'arbre de sortie de la boite de vitesses,le groupe motopropulseur tend à basculer en sens inverse.Ce basculement est empêché par des butées ou des supports élastiques reliant le grovw pe à la structure du véhicule,mais ces butées ou ces supports transmettent à la structure,donc à l'habitacle du véhicule,des vibrations engendrées par le moteur,principalement lors-qu'il tourne au ralenti,surtout s'il s'agit d'un moteur diesel,et cela d'autant plus que ledit couple transmis est plus important,donc que le rapport engagé est plus court,ce qui est le cas à l'arrêt du véhicule. L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient en réalisant un dispositif de commande automatique de boîte de vitesses propre à atténuer la transmission des vibrations du moteur à la structure du véhicule quand le moteur tourne au ralenti, notamment å l'arrêt du véhicule. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commande automatique du type précité, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens auxiliaires qui, en réponse à un signal de charge minimale du moteur ou à un signal de freinage du véhicule, assurent l'enga- gement d'un des rapports les plus longs de la boite de vitesses. Selon quelques caractéristiques avantageuses de l'invention: - les éléments d'actionnement comportant des vannes d'actionnement parmi lesquelles au moins l'une est; dans un premier état pour assurer l'engagement du rapport le plus court et dans un deuxième état pour assurer l'engagement des rapports les plus longs, lesdits moyens auxiliaires sont associés au détecteur de vitesse de manière à empêcher que celui-ci fournisse son signal à ladite vanne d'actionnement et à fournir à celle-ci un signal provoquant son deuxième état lorsque la pédale d'accélération est relâchée ou lorsque la pédale de freihage est actionnée;; - le détecteur de vitesse étant hydraulique et alimenté en fluide sous pression et fournissant à ladite vanne d'actionnement du fluide sous une pression qui croît avec la vitesse du véhicule jusqu'à la valeur de la pression d'alimentation, les moyens auxiliaires comportent une vanne auxiliaire, disposée en parallèle avec le détecteur de vitesse et propre à être ouverte uniquement lorsque la pédale d'accélération est relâchée ou que la pédale de freinage est actionnée, un clapet anti-retour étant disposé en aval du détecteur de vitesse et en amont du raccordement aval de la vanne auxiliaire, - les détecteurs de vitesse et de charge étant électriques et les éléments d'actionnement comportant une électrovanne propre à assurer l'engagement d'un des rapports les plus longs quand elle est excitée par l'intermédiaire d'une unité d'analyse de signaux et de commande recevant lesdits signaux de vitesse et de charge, ladite unité reçoit en outre ledit signal de charge minimale et/ou de freinage et un signal de la position d'un levier de manoeuvre de manière telle qu'en position automatique, ladite électrovanne est excitée lorsque la pédale d'accélération est relâchée et/ou lorsque la pédale de freinage est actionnée;; - les moyens auxiliaires sont adaptés pour n'engager ledit rapport long que lorsque la vitesse du véhicule est inférieure à une valeur prédéterminée. Un em:mole de realisation d'un dispositif de commande selon l'invention est décrit ci-après, avec référence au dessin annexé, dans lequel: la Fig. l est un schéma simplifié d'un dispositif de commande hydraulique suivant l'invention; et la Fig. 2 est un schéma simplifié d'un dispositif de commande électrique suivant l'invention. La Fig. 1 montre un dispositif de commande hydraulique d'une boîte de vitesses 1 accouplée, par l'intermédiaire d'un convertisseur hydrocinétique non représenté, à un moteur 2 fixé à la structure d'un véhicule par l'intermédiaire de supports élastiques 3,4. La 'charge du moteur est commandée par une pédale d'accélération 5, et un levier de manoeuvre 6 actionne un sélecteur 7 du dispositif de commande. Ce sélecteur est, de .manière usuelle, susceptible de relier une pompe 8 d'alimentation en fluide sous une pression P a à divers conduits alimentant les uns-, 9 et 10, des organes de la boite de vitesses, par l'intermédiaire de vannes 11, 12, et les autres, 13 et 14, des détecteurs 15, 16 respectivement de la charge du moteur et de la vitesse du véhicule. Le schéma ne montre qu'une partie du circuit concernant le fonctionnement en conduite automatique; il s'y ajoute en réalité d'autres conduits et vannes utilisés dans d'autres modes de fonctionnement tels que marche arrière, stationnement ou conduite non automatique. Le détecteur de charge 15 est un régulateur de pression sensible à la position de la pédale 5 et fournit une pression Pc qui est sensiblement nulle quand la pédale est relâchée et qui croît avec l'enfoncement de la pédale, donc avec la charge demandée au moteur. Le détecteur de vitesse 16 est un régulateur de pression sensible à la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 17 de la boîte de vitesses1 donc à la vitesse du véhicule, et fournit une pression v qui est sensiblement nulle quand le véhicule est arrêté et qui croit avec la vitesse jusqu'à un maximum égal à la pression d'alimentation Chacune des vannes 11 et 12 est sensible aux signaux de charge et de vitesse que constituent les pressions P et Pv, qui agissent sur leur élément obtura c v teur inbile de façon antagoniste,de manière qu'elles se trouvent dans un premier état correspondant à l'engagement du rapport le plus court de la boite de vitesses quand l & pression v est faible ou nulle, et dans un deuxième état correspondant à l'engagement du rapport le plus long quand cette pression v est égale ou peu inférieure à a Chaque valeur de Pc définit pour la pression Pv une valeur de seuil pour laquelle chaque vanne 11 et 12 passe de son premier tat à son deuxième état. Selon l'invention, une vanne auxiliaire 18 est raccordée au circuit 13 parallèlement au détecteur i6, et un clapet 19 empêchant le retour de liquide vers ce détecteur est placé en aval de celui-ci et en amont du raccordement aval de la vanne 18. La pression P c délivrée par le détecteur 15 est appliquée sur l'élément mobile, tel qu'un tiroir, de cette vanne 18 de manière qu'elle ne soit ouverte que lorsque cette pression Pc est nulle ou inférieure à un seuil de pression P'c très bas; une pression P inférieure à ce seuil P' correspond au c c relâchement de la pédale et constitue donc un signal de charge minimale du moteur. Lorsque le véhicule est arrêté, la pression P en aval du détecteur 16 est nulle; la pédale 5 etant v relâchée, donc le moteur tournant au ralenti, la pression en en aval du détecteur 15 est également nulle, ce qui provoque l'ouverture de la vanne 18. Celle-ci agit donc de façon prioritaire par rapport au détecteur 16 et fournit du liquide sous la pression a de la pompe 8 aux deux vannes 11 et 12, mais non à la sortie du détecteur 16 grâce au clapet 19. Les deux vannes 11 et 12 se trouvent donc dans leur deuxième état, ce qui correspond à l'engagement du rapport le plus long de la boîte de vites ses.L'arbre de sortie 17 ne tourne pas puisque le véhi- cule est arrêté, mais comme le moteur tourne, le convertisseur engendre, par son glissement, un couple sur l'arbre de sortie 17 et, par réaction, un couple inverse de basculement du groupe moto-propulseur. Ce couple est relativement faible grâce à l'engagement d'un rapport long de la boite de vitesses; par suite, les contraintes exercées sur les supports élastiques 3, 4 sont peu éle vées, et ceux-ci filtrent correctement les vibrations du moteur, ce qui est souhaitable quand il tourne au ralenti, surtout s'il s'agit d'un moteur diesel. Dès que le conducteur enfonce la pédale d'accélération 5, la pression p c délivrée par le détecteur 15 s'accroît, provoquant la fermeture de la vanne 18; celle-ci ne fournissant plus de liquide sous pression vers les vannes 11 t 12, et la pression P étant nulle v ou à peu près nulle tant que le véhicule est arrêté ou à vitesse très basse, ces deux vannes prennent leur premier état correspondant au rapport court, permettant un démarrage du véhicule dans de bonnes conditions.Tant que la pédale 5 n'est pas relâchée, la commande de la boîte de vitesses fonctionne de manière usuelle, par ouverture successive des vannes 11 et 12 à des seuils déterminés des couples de pressios Pc et Pv, en provoquant l'enga- gement de rapports d'autant plus longs que la pression Pv, donc la vitesse, est plus élevée, les seuils de vitesse d'engagement des rapports étant d'autant plus hauts que la pression P est plus forte, donc que la c pédale 5 est plus enfoncée. Lorsqu'on relâche la pédale 5 alors que le rapport le plus long de la boite de vitesses est engagé, la vanne 18 s'ouvre mais rien ne se passe puisque les vannes 11 et 12 se trouvent déjà dans leur deuxième état. Par contre, si le rapport le plus long n'est pas engagé, donc si le véhicule roule à une vitesse inférieure au seuil déterminé par les pressions fournies par les détecteurs 15 et 16 pour l'engagement de ce rapport, tout relâchement de la pédale 5 prowxque, suivant le processus indiqué plus haut, l'engagement de ce rapport. En pratique, cela se traduit par une réduction, mais non une annulation, du frein moteur quand le véhicule roule à une vitesse basse ou moyenne correspondant à l'engagement d'un rapport court, ce qui permet de réduire la consommation en carburant du véhicule et d'éviter les deagrements d'une décélération excessive. En variante, on pourrait maintenir un frein moteur plus important procuré par l'engagement d'un rapport court déterminé par les détecteurs 15 et 16 à basse ou moyenne vitesse en interdisant l'ouverture de la vanne 18, et l'engagement consécutif du rapport le plus long, tant que la vitesse du véhicule est supérieure à un seuil préd8terminé, donc tant que la pression p v est supérieure à une valeur prédéterminée correspondant à ce seuil. A cet effet, on appliquerait alors cette pression Pv de manière appropriée à l'élément mobile de la vanne 18, de façon que cette pression agisse dans le même sens que la pression Pc, comme représenté par le conduit 20 en traits tiretés de la Fig. 1. En variante également, le raccordement aval de la vanne auxiliaire 18 peut être situé en aval d'une ou de plusieurs vannes telles que 11, 12 pour alimenter directement, lors du relâchement de la pédale 5, au moins l'un des organes d'engagement du rapport le plus long, ou de l'un des plus longs, de la boite de vitesses. Par ailleurs, le signal de charge minimale du moteur peut être électrique; en ce cas, l'élément mobile de la vanne auxiliaire 18 est associé par exemple à celui d'un électroaimant dont l'excitation est obtenue par l'intermédiaire d'un interrupteur coopérant avec la pédale 5 ou avec une pièce qui y est reliée, telle qu'une piece de commande de la pompe d'injectiondu moteur si celui-ci est du type diesel. la Fig. 2 montre un dispositif de commande électrique de la boite de vitesses 1, qui est actionnée ici par des électrovannes telles que celle 21 propre à engager le rapport le plus long quand elle est excitée, par. l'intermédiaire d'une unité 22 d'analyse de signaux et de commande. Cette unité 22 reçoit des signaux électriques, respectivement S1 de la vitesse du véhicule, S2 de la charge (notamment de la charge minimale S'2) \ du moteur 2, S3 du freinage du véhicule, S4 de la position du sélecteur de manoeuvre 6, et éventuellement Sg de l'état d'engagement de la boite de vitesses. Quand le signal S4 correspond au fonctionne ment auto'atique du dispositif de comnande,l'unité 22 assure de manière connue l'excitation de l'électrovanne 21, donc l'engagement du rapport le plus long, dès que les signaux et et S2 atteignent des valeurs déterminées correspondant à des seuils de vitesse d'autant plus élevés que la charge demandée au moteur par la pédale 5 est plus importante.Selon l'invention, lorsque les signaux S1 et S2 Ont des valeurs correspondant à des vitesses inférieures auxdits seuils , et/ou lorsque le signal Sg indique qu'un autre rapport que celui le plus long est engagé, l'unité 22 assure également l'excitation de l'electro- vanne 21, donc l'engagement du rapport le plus long, dès que le signal S'2 affiche le relâchement de la pédale d'accélération 5 ou, en variante, dès que les signaux S et S3 correspondent simultanément et respectivement à une vitesse très faible ou nulle du véhicule et à l'actionnement de la pédale de frein 23. L'engagement du rapport le plus long assure, comme indiqué plus haut, une réduction de la transmission des vibrations du moteur 2àla structure du véhicule. Comme dans la disposition de la Fig. 1, ceci se produit lors d'un relâchement de la pédale 5 à relativement basse vitesse, ou bien lorsque le conducteur du véhicule actionne la pédale de frein pour maintenir le véhicule arrêté ou presque à l'encontre du glissement du convertisseur, ce qui se produit fréquemment dans la circulation urbaine. Une telle action de la pédale de frein sur les éléments d'actionnement de la boite de vitesses peut bien sflr être adaptée à une commande hydraulique du type décrit précédemment, en affichant sur la vanne auxiliaire re 18 un signal de freinage associé à un signal de vi tesse très faible ou nulle pour provoquer son ouverture et par suite l'engagement du rapport le plus long, ces deux signaux étant notamment obtenus électriquement par l'intermédiaire d'un interrupteur coopérant avec la pédale de freinage et d'un interrupteur sensible à la vitesse du véhicule. - REVENDICATIONS 1.- Dispositif de commande automatique, hydraulique et/ou électrique, d'une boite de vitesses (11 accouplée à un moteur à combustion interne (2) de véhicule automobile par l'intermédiaire d'un dispositif hydrocinétique tel qu'un convertisseur de couple, du type comprenant des détecteurs (15, 16) de vitesse du véhicule et de charge du moteur fournissant des signaux de vitesse et de charge à divers éléments (11, 12; 21) d'actionnement d'organes de la boîte de vitesses de manière à engager des rapports d'autant plus longs que la vitesse est plus grande, à des seuils de vitesse d'autant plus élevés que la charge est plus forte, ce dispositif de commande étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens auxiliaires (18; 22) qui, en réponse à un signal de charge minimale du moteur ou à un signal de freinage du véhicule, assurent l'engagement d'un des rapports les plus longs de la boite de vitesses. 2.- Dispositif de commande suivant la revendication 1, dans lequel lesdits éléments d'actionnement (Il, 12; 21) comprennent des vannes d'actionnement parmi lesquelles au moins l'une est dans un premier état pour assurer ltengagement du rapport le plus court et dans un deuxième état pour assurer l'engagement d'un des rapports les plus longs, caractérisé en ce que lesdits moyens auxiliaires (18) sont associés au détecteur de vitesse (16) de manière à empêcher que celui-ci fournisse son signal ladite-vanne d'actionnement (11, 12; 21) et à fournir à celle-ci un signal provoquant son deuxième Etat, lersque la pédale d'accélération (5) est relâchée ou lorsque la pédale de freinage (23) est actionnée. 3.- Dispositif de commande suivant la revendication 2, dans lequel le détecteur de vitesse (16) est hydraulique et alimenté en fluide sous pression et four nit a ladite vanne d'actionnement (11, 12) du fluide sous une pression qui croet avec la vitesse du véhicule jusqu'à la valeur de la pression d'alimentation, caractérisé en ce que les moyens auxiliaires (18) comportent une vanne auxiliaire, disposée en parallèle avec le détecteur de vitesse et propre à être ouverte uniquement lorsque la pédale d'accélération (5) est relâchée ou que la pédale de freinage est actionnée, un clapet antiretour (19) étant disposé en aval du détecteur de vitesse et en amont du raccordement aval de la vanne auxiliaire. 4.- Dispositif de commande suivant la revendication 2, dans lequel le détecteur de vitesse (16) est hydraulique et alimenté en fluide sous pression et fournit à ladite vanne d'actionnement (11, 12) du fluide sous une pression qui croit avec la vitesse du véhicule jusqu'à la valeur de la pression d'alimentation, caractérisé en ce que les moyens auxiliaires (18) comprennent une vanne auxiliaire montée entre l'entrée du détecteur de vitesse et la.sortie de ladite vanne d'actionnement. 5.- Dispositif de commande suivant l'une des revendications 3 et 4, à détecteur de charge (15) hy hydraulique: caractérisé en ce que la vanne auxiliaire (18) comprend un élément obturateur mobile attaqué à une extrémité par la pression fournie par le détecteur de charge 6.- Dispositif de commande suivant l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la vanne auxiliaire (18) est actionnée électriquement, par l'intermédiaire d'un interrupteur coopérant avec l'une desdites pédales (5, 23) ou avec une pièce reliée à l'une de celles-ci. 7.- Dispositif de commande suivant la revendication 1, dans lequel les détecteurs de vitesse et de charge sont électriques et les éléments d'actionnement comprennent une électrovanne (21) propre à assurer l'engagement d'un des rapports les plus longs quand elle est excitée par l'intermédiaire d'une unité d'analyse de signaux et de commande (22) recevant lesdits signaux de vitesse et de charge, caractérisé en ce que ladite unité reçoit en outre ledit signal de charge minimale et/ou de freinage et un signal de la position d'un levier de manoeuvre (6) de manière telle qu'en position automatique, ladite électrovanne est excitée lorsque la pédale d'ac célébration (5) est relâchée et/ou lorsque la pédale de freinage (23) est actionnée. 8.- Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens auxiliaires (18; 22) sont adaptés pour n'engager ledit rapport long que lorsque la vitesse du véhicule est inférieure à une valeur prédéterminée. 9.- Dispositif de commande suivant les revendications 5 et 8.prises ensemble, caractérisé en ce que ledit élément obturateur est salement attaqué à ladite extrémité par la pression fournie par le détecteur de vitesse (16).