Brevet FR2581002A1 — publié le 19861031

zastallation de détection de la position d'un mécanisme de transmission de véhicule automobile. La présente invention a pour objet une installation de détection de la position d'un mécanisme de transmission tel que boîte de vitesse monté dans la transmission d'un véhicule automobile. L'invention se rapport plus particulièrement au perfectionnement d'une installation du type sans contact de détection de la position d'un mécanisme de transmission destinée à une transmission à vitesse variable d'un véhicule automobile, cette installation comportant plusieurs groupes de détection y compris des diodes électroluminescentes et des phototransistors. Dans la technique des tansmissions pour véhicules automobiles, il est d'une façon générale connu de mettre en oeuvre un dispositif de commande qui commande à distance la transmission d'un véhicule en utilisant un organe moteur physique etc... On connatt également une transmission automatique à commande électronique pour véhicule automobile utilisant un détecteur de la position de déplacement d'un mécanisme de transmission qui est agencé pour contrôler la position du mécanisme de transmission et/ou pour commander un organe de manoeuvre etc... La Fig.14 représente la construction type d'un dispositif de commande de transmission classique dans lequel il est prévu deux détecteurs 1 et 2 de la position d'un mécanisme de transmission tel que botte de vitesses, ces détecteurs étant du type dit à contact physique.On voit que dans cet agencement, un détecteur I de la position du mécanisme est prévu au voisinage de l'extrémité libre d'une tige de sélection de vitesse 4 d'un organe de sélection de vitesse 3 et que l'autre détecteur 2 est prévu au voisinage de l'extrémité libre d'une tige de commande de vitesse 6 appartenant à un organe de manoeuvre 5 des vitesses. Chacun de ces détecteurs 1 et 2 de la position du mécanisme de transmission comporte trois commutateurs de fin de course la et 2a respectivement. La oonstruction est telle que si la tige de sélection de vitesse 4 ou la tige de commande de vitesse 6 est déplacée dans une position voulue à la suite de l'action manuelle d'un opérateur sur un levier de manoeuvre 7 du mécanisme, l'un des commutateurs de fin de course la et 2a est poussé physiquement par une partie renflée 4a ou 6a prévue à l'extrémité des tiges 4 et 6. Ce commutateur est alors fermé, ce qui fait qu'un signal électrique est émis et envoyé à un dispositif de commande 8, de sorte qu'on peut ainsi détecter la position oourante du mécanisme de transmission 9. M Comme représenté sur la Fig.14, il est prévu un réservoir d'accumulation d'air désigné par la référence numérique 10, une série d'électrovalves 11 à 14, une lampe témoin 15 et un indicateur ou un dispositif d'alarme 16. Avec cet agencement indiqué ci-dessus des détecteurs 1 et 2 de la position d'un mécanisme de transmission, on remarque cependant que ces détecteurs 1,2 sont du type à contact et que pour cette raison on ne peut pas dire que leur fonctionnement exclut complètement le manque de fiabilité et de durée. Cela peut arriver en raison des actions défavorables dues aux vibrations ou à la pénétration de poussières et de matières étrangères. Pour mattriser un tel problème, qui est inévitable en raison de cette construction physique des détecteurs classiques de la position d'un mécanisme de transmission, un perfectionnement a été proposé par la demande japonaise publiée de Modèle d'utilité nD 116 659J1984 dans laquelle un détecteur du type sans contact de la position d'un mécanisme de transmission est utilisé et désigné par 22 sur les figures 15 et 16.On voit alors que ce détecteur 22 de la position du mécanisme comporte une tige 24 montée à l'extrémité d'une barre 23 de sélection et de manoeuvre du mécanisme, une bague magnétique annulaire 25 prévue autour de la périphérie de la tige 24, un manchon cy lindrique de recouvrement 26 entourant la surface exté rieure du prolongement de la tige 24 et plusieurs élé- ments de détection magnétiques 27 disposés. Avec cette construction, quand un opérateur actionne un levier de changement de vitesse, non représenté, la barre de sé lection et de manoeuvre 23 du mécanisme est mise en mouvement soit en coulissement, soit en rotation pour effectuer une opération de sélection de vitesse ou de changement de vitesse dans la transmission à vitesse variable du véhicule.Le mouvement de translation ou de rotation courant de la barre de sélection et de ma noeuvre 23 peut alors Autre détecté par voie magnétique au moyen des éléments de'détection magnétiques 27 pour produire un signal électrique de détection. Ce signal de détection peut etretransmis à une borne de sortie 29 par l'intermédiaire d'un circuit amplificateur 28. En raison de l'utilisation d'éléments de détection du type sans contact, il est bien connu que le détecteur 22 de la position du mécanisme est avan tageux en ce qui concerne la durée de son fonctionnement Cependant, malgré cette caractéristique avantageuse et étant donné que cet agencement particulier est basé sur la détection magnétique de l'emplacement de l'élément magnétique 25 en utilisant les éléments de détection magnétiques 27, il est essentiel que la tige 24 sur laquelle est monté l'élément magnétique soit constituée en une matière non-magnétique, telle qu'une résine plas tique, séparément de la barre de sélection et de manoeu vre 23. Il faut en outre prévoir en plus une vis de fi xation 30 pour fixer la tige 24 sur l'extrémité de la barre de sélection et de manoeuvre 23 à la suite de cette barre et en alignement avec elle. cette barre et en alignement avec elle. Compte tenu de ces inconvénients propres aux réalisations classiques d'installations de détection de la position d'un mécanisme de transmission décrites ci-dessus, il serait souhaitable de trouver une solution efficace pour résoudre les problèmes inévitables que posent ces réalisations classiques. La présente invention concerne essentiellement la création d'une solution appropriée et judicieuse pour éviter en pratique ces inconvénients et ces difficultés exposés ci-dessus et éprouvés avec les installations classiques de détection de la position d'un mécanisme de transmission, ces inconvénients n'ayant pas jusqu'ici été combattus par des mesures appropriées. L'invention a donc pour but principal de créer une installation perfectionnée de détection de la position d'un mécanisme de transmission destinée à la transmission à vitesse variable d'un véhicule automobile, cette installation permettant de détecter effectivement la position de consigne couramment sélec tionnée dans le dispositif, sans nécessiter un élément distinct de prolongement de tige réalisé en une matière non magnétique avec une série d'éléments magnétiques montés sur lui et monté en position alignée sur une barre de sélection et de manoeuvre agencée pour se déplacer en liaison d'enclenchement avec le fonctionnement d'un levier de changement de vitesse du véhicule. A cet effet, l'invention concerne une installation de détection de la position d 'un mécanisme de transmission de véhicule automobile, comportant une série de groupes de détection disposés à intervalles réguliers en face du trajet de l'extrémité d'un organe de manoeuvre du mécanisme, parallèlement à la direction de déplacement de cet organe, caractérisé en ce que chaque groupe de détection est logé dans le manchon de recouvrement dudit organe et fournit une tension électrique de sortie dont la valeur est fonction de la présence ou de l'absence de l'organe de manoeuvre en face de lui. Suivant un mode de réalisation chaque groupe de détection comporte une diode électroluminescente et un phototransistor disposés l'un en face de l'autre, de part et d'autre du trajet de l'extrémité de l'organe de manoeuvre. Suivant un autre mode de réalisation chaque groupe de détection comporte un transducteur magnétoélectrique et un élément magnétique disposés avec un entrefer déterminé en face du trajet de l'extrémité de l'organe de manoeuvre. Comme résumé ci-dessus, en raison de la cons truction avantageuse suivant la présente invention, les groupes de détection ne comportent pas d'élément porté par l'organe telle que la tige ou barre de sélection et de manoeuvre et il n'est pas nécessaire de monter des éléments de prolongement de la tige ou de barre de sélection et de manoeuvre en matière non-magnétiques avec des éniments magnétiques montés sur eux, en liaison d'aliçXsEnt sur la barre de selection et de manoeuvre. Cela contribue fortement à la simplification de la construction et à la réduction des dépenses de fabrication de l'installation de détection de la position du mécanisme de transmission. En outre, étant donné que les barres de sélection et de manoeuvre du mécanisme de transmission peuvent- être agencées intrinsèquement en tant que faisant partie des éléments détecteurs qui y sont incorporés, il est possible en pratique de réduire notablement l'encombrement longitudinal hors tout de cet ensemble de barre de manoeuvre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement aux spécialistes en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant des exemples de réalisation de l'invention et dans lesquels les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références numériques.Dans ces dessins - la Fig.1 est une vue partielle en coupe longitudinale représentant un exemple de réalisation préférentiel d'une installation de détection, conforme à l'invention, de la position d'un mécanisme de transmission; - la Fig.2 est un schéma d'ensemble du circuit d'une installation de détection de la position d'un mécanisme de transmission; - la Fig.3 est un tableau se rapportant au fonctionnement type d'une installation de détection, conforme à l'invention, de la position d'un mécanisme de transmission, - la Fig.4 est une élévation latérale partielle montrant la constitution générale d'une installation de détection de la position d'un mécanisme de transmission suivant un autre exemple de réalisation; - la Fig.5 est une vue en coupe transversale schématique effectuée suivant la ligne V-V de la Fig.4;; - la Fig.6 est un tableau indiquant les positions de fonctionnement de l'installation de détection de la position de fonctionnement d'un mécanisme de transmission représentée sur la Fig.5; - la Fig.7 est une vue partielle en coupe longitudinale représentant un autre exemple de réalisation de l'invention; - la Fig.8 est un tableau indiquant les positions de fonctionnement caractéristiques de l'installation de détection de la position d'un mécanisme de transmission représenté sur la Fig.7; - la Fig.9 est une vue partielle en coupe longitudinale représentant une installation de détection de la position d'un mécanisme de transmission suivant un autre exemple de réalisation; - la Fig 19 est une vue schématique reprdsentant la construction d'ensemble d'une unité de détection;; - la Fig.11 est un tableau schématique in diquant le fonctionnement général d'une installation de détection de la position d'un mécanisme de transmission suivant l'invention; - la Fig. 12 est une vue partielle en coupe longitudinale représentant une variante de l'installation de détection de la position d'un mécanisme de transmission; - la Fig. 13 est un tableau indiquant le fonctionnement général de l'installation de détection de la position d'un mécanisme de transmission suivant la Fig.12; - la Fig.14 est une vue schématique représentant une combinaison caractéristique d'une unité de commande de transmission classique et d'une unité de détection de la position d'un mécanisme de transmission du type à contact;; - les Figs. 15 et 16 sont des vues en coupe longitudinale et transversale représentant une construction caractéristique d'une installation de détection du type sans contact de la position d'un mécanisme de transmission. La présente invention va maintenant être décrite en termes pratiques au moyen d'exemples de réalisation préférentiels en se référant aux dessins annexés. On se réfèrera d'abord à la Fig.1 représentant à l'aide d'une vue partielle en coupe longitudinale la construction générale d'une installation perfectionnée 33, conforme à l'invention de détection de la position d'un mécanisme de transmissiontelquelabotte de vitesses, cette installation s'adaptant à une unité de commande de transmission destiné à un véhicule automobile. La figure représente une tige de changement de vitesse 34, un manchon cylindrique 35 recouvrant cette tige, une série de groupes de détection ou éléments détecteurs 36a à 36d (quatre éléments sont représentés sur la Fig.1) et une fourchette de changement de vitesse 37. Bien qu'elle ne soit pas représentée, il est également prévu une installation similaire de détection de la position d'un mécanisme de transmission pour la barre de sélection de vitesse, non représenté.Chacun des éléments détecteurs 36a à 36d comporte une diode électroluminescente 38 et un phototransistor 39. Cette diode électroluminescente 38 et ce phototransistor 39 sont disposés en liaison de fonctionnement, en tant qu'éléments distincts, sur la surface latérale intérieure du manchon 35 recouvrant la tige, les éléments respectifs étant répartis dans la direction axiale de la tige de manière que deux éléments détecteurs 36a et 36d puissent détecter l'engagement complet des engrenages de changement de vitesse de la transmission quand ils sont déplacés d'une position à l'autre et que les deux autres éléments détecteurs 36b et 36c puissent détecter respectivement une position de point mort et un état intermédiaire lors du déplacement d'une position dans l'autre. Il est également prévu un circuit amplificateur 40 sur le côté extérieur du manchon de recouvrement 35, ce circuit étant agencé pour amplifier un signal électrique provenant de l'un quelconque des phototransistors 39 et transmis ensuite à une unité de commande 41 représentée sur la Fig.2. Lors du fonctionnement de l'installation 33 de détection, suivant l'invention, de la position d'un mécanisme de transmission, construite comme indiqué C4 dessus, quand la tige de changement de vitesse 34 est commandée pour se déplacer par translation en ac eord avec un signal électrique produit par une manoeuvre de changement courante d'un levier de changement de vitesse non représenté, elle interrompt le rajet de la lumière émise par la diode électroluminescente 38. La tension de sortie de l'un des phototransistors 39 varie alors d'un niveau bas à un niveau élevé, ce qui permet de détecter la position courant de la tige de changement ue vitesse 34 lors du mouvement de translation. La Fig. 3 montre la relation spécifique qui existe entre la position courant de la tige de changement de vitesse 34 et la tension de sortie du phototransistor 39 dans chacun des éléments détecteurs 36a à 36d. Dans le tableau correspondant "L" désigne un niveau bas de tension et "H" désigne un niveau élevé de tension. Ces tensions sont amplifiées par le circuit amplificateur 40 et sont ensuite envoyées à une partie arithmétique de l'unité de commande 41 en vue du calcul. Dans cette partie arithmétique, on peut déterminer par les valeurs ainsi calculesla positiol1 wurcnlw- prise par la tige de changement de vitesse 34 lors de son mouvement de translation ou, en d'autres ternes, lors du mouvement de chancrerrent des engrenages de la transmission. Bien que l'invention ait été décrite au moyen d'un exemple de réalisation spécifique, il est clair que l'invention peut être réalisée de différentes façons et qu'elle n'est pas limitée à cet exemple de réalisation spécifique. Par exemple, alors que dans l'exemple de réalisation mentionné ci-dessus, les éléments détecteurs 36a à 36d sont disposés à la surface latérale extérieure de l'extrémité de la tige de changement de vitesse 34, on peut, conformément aux figures 4 et 5, réaliser trois rainures annulaires 45 dans la partie médiane de l'extrémité libre de la tige de changement de vitesse 34 avec le même intervalle entre eux. Dans ce cas, on peut également prévoir trois des éléments détecteurs, 36a à 36c au-dessus et autour des rainures annulaires 45, avec une disposition opposée et le même intervalle entre eux. Lors du fonctionnement d'une telle réalisation, au moment où la lumière émise par la diode électroluminescente 38 atteint le phototransistor 39 en passant dans l'une des rainures annulaires 45, la tension de sortie de ce phototransistor 39 passe d'un niveau élevé à un niveau bas. Par conséquent, il existe une relation entre la position courant de la tige de changement de vitesse 34 et la tension de sortie courante du phototransistor 39. Cette relation est indiquée dans le tableau de la Fig.6 à titre d'exemple. A partir de là, on peut déterminer la position courants de la tige de changement de vitesse 34 ou la position courante prise par la transmission lors de l'opération de changement de vitesse. Cette détermination est effectuée à partir de la tension de sortie courante de chacun des phototransistors 39. Bien que l'on puisse déterminer la position de déplacement courante de la tige de changement de vitesse 34, conformément à l'exemple de réalisation particulier ci-dessus, à partir de la valeur de la tension de chacun des éléments détecteurs 36a à 36d, il est bien entendu possible de prévoir en pratique un élément à bride 46 comportant une tête à bride s'étendant en direction radiale vers l'extérieur et qui peut être vissée dans l'extrémité libre de la tige de changement de vitesse 34, comme cela est représenté à titre d'exemple sur la Fig.7. La bride de l'élément 46 interrompt la lumière dirigée vers l'un quelconque des éléments détecteurs 36a à 36d. Avec cette disposition, on peut obtenir, entre la position de déplacement courante de la tige de changement de vitesse 34 et la tension de sortie courante de chacun des phototransistors 39 appartenant aux éléments détecteurs 36a à 36c, la relation indiquée dans le tableau de la Fig.8. Dans ce tableau, XL" désigne un niveau bas de tension et lH" désigne un niveau élevé de tension pour chacun des phototransistors 39. A partir de là, on peut connattre la fin de l'engagement des engrenages dans la transmission en considérant le niveau de sortie des deux éléments 36a et 36c. De même, on peut déterminer la position de point mort à partir de l'élément détecteur central 36b. Bien que dans l'exemple de réalisation décrit ci-dessus, la disposition soit telle qu'un ni- M veau bas de tension soit produit quand la lumière émise par la diode électroluminescente 38 frappe l'un des phototransistors 39, il est bien entendu possible en pratique d'agencer l'installation de façon inverse pour que la tension de sortie du phototransistor 39 soit élevée quand la lumière émise par la diode électroluminescente 38 frappe ce phototransistor 39. En outre, alors que dans l'exemple de réalisation décrit ci-dessus on détecte la position de déplacement courante de la tige de changement de vitesse 34 ou de la tige de sélection de vitesse- (non représentée), on peut détecter de façon équivalente la position de déplacement courante d'un élément dé plaçable quelconque commandé par un signal de commande produit à la suite du déplacement du levier de changement de vitesse. On va maintenant décrire d'autres exemples de réalisation de l'invention en se référant aux figures 9 à 13. Suivant un exemple de réalisation particulier représenté sur la Fig.9, il est prévu une installation 133 de détection de la position d'un mécanisme de transmission qui peut étire adaptée b l'unité de commande de transmission représentée sur la Fig.14. Dans cette installation, il est prévu une tige de changement de vitesse 134, un manchon de recouvre- ment cylindrique 135 et une série de groupe de détection 136a à 136f (six éléments sont représentés sur la Fig.9). Une installation de détection de la position de structure similaire est prévue pour la tige de sélection de vitesse non représentée.Chacun des groupes de détection 136a à 136f comporte, comme représenté sur la Fig.10 à titre d'exemple, un transducteur magnétoélectrique 137 et un élément magnétique 138 qui sont disposés opposés deux à deux avec un entrefer ddterminé entre eux en étant xevêtus d'une réside plastique ou d'une mature similaire. Dans cette réalisation, sixtes éléments détecteurs 136 sont noyés séparément dans la paroi périphérique du manchon de recouvrement 135 en étant espaces dans la direction axiale de ce manchon. La disposition est telle que quatre éléments détecteurs 136a, 136b, 136e et 136f sont agencés pour détecter ltengagement complet des engrenages de la transmission et que deux éléments centraux 136c et 136d sont agencés pour détecter un état de point de mort des engrenages de la transmission. il est également prévu un circuit amplificateur 139 sur la surface extérieure du manchon de recouvrement 135. Au moyen de ce circuit amplificateur, le signal électrique envoyé par l'élément détecteur 136 est amplifié. Ce signal est ensuite transmis à un coffret de commande 140. Lors du fonctionnement de cette réalisation de l'installation 133 de détection de la position d'un mécanisme de transmission, quand la tige de changement de vitesse 134 est déplacée suivant un mouvement de translation d'après un signal électrique produit par la manoeuvre de changement du levier de changement de vitesse non représenté, le transducteur magnétoélectrique 137 de l'élément détecteur 136 disposé en opposition à la surface latérale extérieure de la tige de changement de vitesse 134 fonctionne pour détecter une variation de magnétisme, de sorte qu'on peut détecter la position de déplacement courante de cette tige de changement de vitesse 134.De façon plus précise, quand dans cette réalisation l'élément détecteur 136 n'est pas dans une position opposée à la surface latérale extérieure de la tige de changement de vitesse 134, le transducteur magnétoélectrique 137 transmet un effet magnétique plusfaible à partir de l'élément magnétique 138, ce qui fait que la tension de sortie du transducteur magnétoélectrique 137 est plus faible. Au contraire, au moment où l'élément détecteur 136 est en face de la surface latérale extérieure de la tige de changement de vitesse 134, il y a un effet magnétique produit par l'é lément magnétique 138 sur le transducteur magnétoélectrique 137 par l'intermédiaire de la tige de changement de vitesse 134. il en résulte que la tension de sortie du tranducteur magnétoélectrique 137 est plus élevée. La Fig.11 montre la relation spécifique existant entre la position de déplacement courante de la tige de changement de vitesse 134 et la tension de sortie courantede chacun des éléments détecteurs 136. Dans le tableau de la Fig. 11, "L" désigne un niveau bas de tension et J'H" désigne un niveau élevé de tension à la sortie du transducteur magnétoélectrique 137. Cette réalisation est agencée de façon telle que les tensions de sortie du transducteur magnétoélectrique 137 sont envoyées au circuit amplificateur 139 pour leur amplification. Ces tensions sont ensuite envoyées au coffret de commande 140 pour etre traitées par voie arithmétique par la partie arithmétique du coffret de commande 140.On peut ainsi déterminer la position de déplacement courante de la tige de changement de vitesse 134 ou la position d'engagement courantedes engrenages de la transmission. Bien que l'invention ait été décrite en se référant à l'exemple de réalisation spécifique ci-dessus, il est clair que l'invention n'est pas limitée à cet exemple de réalisation et qu'on peut effectuer un grandnombre d'autres modifications sans s'écarter du cadre de l'invention. Bien que dans cet exemple de réalisation, la disposition soit telle que l'élément détecteur 136 est agencé pour Noduire une tension élevée quand il est en face de la surface latérale extérieure de la tige de changement de vitesse 134, il est bien entendu possible de réaliser en pratique une variante inversée telle que-l'elément détecteur 136 puisse fournir une tension élevée quand il n'est pas en face de la tige de changement de vitesse 134 et une tension faible-quand il est en face de cette tige 134. La Fig.12 et la Fig.13 représentent un exemple de réalisation de l'invention du type ci-dessus dans lequel il est prévu une installation 143 de détection de la position d'un mécanisme de transmission comportant trois éléments détecteurs 142 a à 142 c. Cet exemple de réalisation est construit de manière que les éléments détecteur 142a et 142c soient agencés pour détecter l'engagement complet des engrenages de la transmission, tandis que l'élément détecteur 142b est agencé pour détecter une position de point mort des engrenages. De façon plus précise, la Fig.13 montre la relation spécifique qui existe entre la position courante des engrenages de la transmission et une tension de sortie courante de chacun des éléments détecteurs 142a à 142c. Dans le tableau correspondant désigne un niveau bas de tension et "H" désigne un niveau élevé de tension pour l'un quelconque des élé- dolents détecteurs En outre, il est prévu sur la Fig.12 un élément à bride 144 fabriqué en acier et agencé pour se visser dans la partie d'extrémité libre de la tige de changement de vitesse 134. Cette réalisation est agencée pour que quand la partie de surface latérale extérieure de cet élément à bride 144 vient en face de l'un quelconque des éléments détecteurs 142a à 142c, seul cet élément particulier peut fonctionner pour fournir un niveau bas de tension. REVENDICATIONS -1 . Installation de détection (33,133,143) de la position d'un mécanisme de transmission de vé- hicule automobile, comportant une série de groupes de détection (36a à 36d, 136a à 136f, 142a à 142c) disposés à intervalles réguliers en face du trajet de l'extrémité d'un organe de manoeuvre (34,134,144) du mécanisme, parallèlement à la direction de déplacement de cet organe, caractérisée en ce que chaque groupe de détection (36a à 36d, 136a à 136f, 142 a à 142c) est logé dans le manchon de recouvrement (35,135) dudit organe et fournit une tension électrique de sortie dont la valeur est fonction de la présence ou de l'absence de l'organe de maneouvre en face de lui. 20. Installation selon la revendication 1, caractérisée en en ce que chaque groupe de détection 136a à 36d) comporte une diode électroluminescente (38) et un phototransistor (39) disposés l'un en face de l'autre, de part et d'autre du trajet de l'extrémité de l'organe de manoeuvre (34). 30. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque groupe de détection (136a à 136f) comporte un transducteur magnétoélectrique (137) et un élément magnétique (138) disposés avec un entrefer déterminé en face du trajet de l'extrémité de l'organe de manoeuvre (134).