Brevet FR2580094A1 — publié le 19861010

-1- La présente invention concerne un dispositif pour réduire le couple moteur lors d'une montée de rap- ports d'une boîte de vitesses accouplée à un moteur à combustion interne, dans lequel un organe d'actionne- ment est relié à des moyens de commande qui sont sen- sibles exclusivement à la vitesse de rotation et à la charge du moteur, qui font en sorte, seulement dans le domaine de pleine charge du moteur, que l'organe d'ac- tionnement réduise le couple moteur, et qui sont reliés par l'intermédiaire de circuits comparateurs intervenant pour des variations temporelles négatives de la vitesse de rotation, avec l'organe d'actionnement de telle sor- te que la réduction du couple moteur ne soit opérée qu'au-dessus d'une valeur limite des variations tempo- relles négatives de la vitesse de rotation. Dans un tel dispositif, le coût du système de commande est négligeable puisqu'on ne fait pas interve- nir un signal de commutation provenant de la boîte de vitesses, qu'un processus de commutation résultant seu- lement du comportement de la vitesse de rotation du mo- teur, c'est-à-dire de la baisse de vitesse du moteur se produisant lors d'une montée de rapport, est bien connu et puisque la réduction du couple du moteur est effec- tuée dans le domaine de pleine charge o, du fait des vitesses élevées de rotation, la variation temporelle négative de vitesse se produisant pendant la montée de rapport est relativement grande et est par conséquent simple à mesurer. Dans un dispositif connu conforme au premier paragraphe (demande de brevet allemand DE-OS 30 18 033), on ne tient pas compte du processus de sur- oscillation qui résultent de variations temporelles po- sitives de la vitesse de rotation et qui peuvent provo- quer une diminution non intentionnelle du couple du mo- teur. Dans un dispositif connu d'un autre domaine (bre- vet DE-28 42 389), le signal de commande, faisant en sorte que l'organe d'actionnement produise avec un re- tard déterminé une réduction du couple du moteur, appa- raît à la sortie d'un organe de temporisation dont le temps de fonctionnement est fonction de la charge du moteur et est nul quand la vitesse de rotation du mo- teur est inférieure à une valeur limite, par exemple de 5000 min. Lors d'un dépassement par excès de la valeur limite, le temps de fonctionnement croît linéai- rement avec la vitesse de rotation. L'entrée d'excita- tion de l'organe de temporisation est reliée à la sor- tie d'une porte ET, dont une de ses deux entrées reçoit un signal lorsqu'un circuit comparateur a détecté que la vitesse de rotation du moteur diminue. Un signal est appliqué à l'autre entrée au bout du temps de fonction- nement d'un second organe de temporisation qui a été enclenché par l'intermédiaire de son entrée d'excita- tion lors de l'application d'un signal de montée de rap- port. Les deux organes de temporisation sont ramenés directement dans la condition initiale lorsqu'un étage de détection de changement de rapport a défini qu'il s'agissait d'une rétrogradation. Avec ce dispositif, on doit obtenir intrinsèquement, lors de l'application d'un ordre de changement de rapport, des variations brusques de couple visant à limiter les à-coups dans la boîte de vitesses, afin de réduire au minimum l'usure des éléments de friction de la boîte de vitesses automatique. Indépendamment du fait que, dans ce dispositif connu, on n'obtient pas une diminution de l'usure avec le degré désiré car la réduction du couple du moteur peut se produire seulement à la fin du temps de fonc- tionnement du second organe de temporisation excité par le signal de montée de rapport, la complexité de la commande est importante car, en plus des moyens de com- 355 mande qui sont fonction des paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne, il est également néces- saire de prévoir des moyens de commande pour le traite- ment et la reconnaissance de signaux de changement de- rapport de la boîte de vitesses. Le problème qui est à la base de l'invention consiste essentiellement à agencer un dispositif du type défini ci-dessus, avec le moins de frais possible, de telle sorte que l'échauffement se produisant dans les éléments de friction soit diminué par une réduction du couple moteur qui ne soit pas remarquée par le conduc- teur - c'est-à-dire qui soit réalisée pendant la pé- riode de changement de rapport -. A cet égard, on doit cependant éviter que, sous l'effet de processus de sur- oscillation, par exemple après une brusque accélération à partir du domaine de charge partielle, une réduction non intentionnelle du couple moteur soit déclenchée. Le problème défini ci-dessus est résolu confor- mément à l'invention par le fait que les moyens de com- mande (porte ET) et des circuits comparateurs addition- nels (déclencheur ou Trigger de bchmitt) intervenant pour des variations temporelles positives de la vitesse de rotation sont reliés à l'organe d'actionnement de telle sorte que la réduction du couple soit empêchée au- dessus d'une valeur limite des variations temporelles positives de la vitesse de rotation (entrée inverseuse de la porte ET). Dans le dispositif conforme à l'invention, des processus de suroscillation associés à des variations temporelles négatives de la vitesse de rotation et qui peuvent prendre des valeurs correspondant à celles de variations temporelles négatives de la vitesse de rota- tdon, qui se produisent également lors de montées de rapports, sont éliminés en ce qui concerne leur influ- ence sur les moyens de commande agissant en fonction de j5 la vitesse de rotation, par un contrôle des variations -4- terorelies positives de vitesse de rotation et Dar eun blocage de l'organe d'actionnement servant à influenzer le couple moteur lorsqu'il se produit des valeurs cri- tiques d 'accélération. La condition de blocage déclenchée dans le dis- positif conforme à l'invention par des processus de suroscillations associés à une variation temporelle ini- tialement positive de la vitesse de rotation peut être temporellement limitée en ce qui concerne la possibili- té de réduction du couple du moteur mais cependant elle doit avoir une durée au moins égale à peu près aà une demi-période d'oscillation de la fréquence propre du train d'entraînement. Selon d'autres particularités de l'invention: - l'inhibition (entrée inverseuse de la porte ET) par des variations temporelles positives de la vitesse de rotation est limitée dans le temps (organe de tempori- sation). - La sortie d'une porte ET, reliée par l'intermediaire d'une de ses entrées à un Trigger de Schmitt interve- nant pour des variations temporelles négatives de la vitesse de rotation est reliée directement ou indirec- tement avec une entrée d'une seconde porte ET, reliée par sa sortie directement ou indirectement avec 1'or- gane d'actionnement; la sortie d'un TrigEer de Schmitt produisant un signal de sortie lors d'un dépassement par excès d'une valeur limite des variations tempo- relles positives de vitesse de rotation est reliée avec une entrée inverseuse de la porte ET reliée fonctionniellement par l'intermédiaire de sa sortie avec l'organe d'actionnement. - La sortie du trigger de Schmitt intervenant pour des variations temporelles positives de la vitesse de rotation est reliée par l'intermédiaire d'un organe de temporisation (organe de retardement) avec l'en- trée inverseuse de la porte ET reliée fonctionnelle- ment par l'intermédiaire de sa sortie à l'organe d'ac- tionnement. - La sortie de la porte ET, reliée par l'intermédiaire d'une entrée avec le trigger de Schmitt intervenant pour des variations temporelles négatives de la vi- tesse de rotation est reliée d'une part avec l'entrée d'excitation et d'autre part avec une entrée inver- seuse de retour à l'état initial d'un organe de tempo- risation (organe basculant) pour limiter la réduction du couple du moteur, cet organe étant lui-même relié par l'intermédiaire de sa sortie avec une entrée de la porte ET reliée fonctionnellement par l'intermédiaire de sa sortie avec l'organe d'actionnement. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mis en évidence dans la suite de la descrip- tion, donnée à titre d'exemple non limitatif, en réfé- rence au dessin unique annexé, qui représente sous la forme d'un circuit à blocs fonctionnels différentes formes de réalisation du dispositif selon l'invention. Dans la première forme de réalisation représentée par des lignes en traits pleins, un trigger de Schmitt 1 est relié par l'intermédiaire de son entrée 2 avec une borne de connexion 6, qui fournit un courant de signal en fonction de la charge du moteur à combustion interne. Il apparaît à la sortie 3 du trigger de Schmitt 1 un si- gnal quand la charge du moteur atteint ou dépasse une valeur limite supérieure 4 - qui peut correspondre par exemple à une dépression de 800 mbars dans le tube d'ad- mission. Le signal de sortie ne se produit pas ou est supprimé quand la charge du moteur a diminué jusqu'à une valeur limite inférieure 5, qui peut être placée à mbars en dessous de la valeur limite supérieure. La sortie 3 du trigger de Schmitt I est reliée à une entrée 8 d'une porte ET 7, dont la sortie Il est re- -6- liée d'une part à l'entrée d'excitation 13 et d'autre part à une entrée inverseuse de commande de retour à l'état initial (Reset) 14 d'un organe basculant mono- stable 12 utilisé comme organe de temporisation. La sortie 15 de l'organe basculant 12 est reliée à une en- trée 16 d'une autre porté ET 17, dont la sortie 18 agit sur un organe d'actionnement 19, 20 pour réduire le couple moteur, cet organe opérant sur un organe-pilote 19 assurant le réglage du point d'allumage et/ou sur un organe-pilote 20 assurant le réglage du mélange air- carburant du moteur à combustion interne. Une autre entrée 10 de la porte ET 7 est reliée à la sortie 36 d'un trigger de Schmitt 35, dont une en- trée 34 est reliée à la sortie 30 d'un organe de diffé- renciation 31, dont une entrée 32 est reliée à une borne de connexion 33 qui transmet un courant de signal fonc- tion de la vitesse de rotation du moteur. La sortie 30 de l'organe de différenciation 31 transmet un courant de signal qui est fonction de la variation temporelle de la vitesse de rotation du moteur de sorte qu'il se produit à la sortie 36 du trigger de Schmitt 35 un si- gnal quand la variation temporelle de la vitesse de ro- tation est négative et atteint ou dépasse une valeur li- mite supérieure 57 qui indique une montée de rapport et qui peut s'élever par exemple à - 600 min1 s. Le si- gnal de sortie n'est pas produit ou est supprimé quand une valeur limite inférieure 58 de la variation tempo- relle négative de vitesse de rotation, qui peut par -1 -1 exemple être inférieure d'environ 50 min s à la va- leur limite supérieure, est à nouveau atteinte ou n'est pas dépassée par excès. Une entrée inverseuse 21 de la porte ET 17 est reliée à la sortie 22 d'un organe de temporisation 23 dont une entrée 24 est reliée à la sortie 25 d'un trigger de Schmitt 26. Le trigger de Schmitt 26 est également -7relié par l'intermédiaire de son entrée 27 à la sortie de l'organe de différenciation 31. Il apparaît à la sortie 25 du trigger de Schmitt 26 un signal quand la variation temporelle de la vitesse de rotation est po- sitive et atteint ou dépasse une valeur limite supé- rieure 28, qui peut s'élever par exemple à 2500 min -1 s. Le signal de sortie est supprimé ou ne se produit pas quand la variation temporelle positive de la vi- tesse de rotation atteint ou ne dépasse pas par excès une valeur limite inférieure 29, qui est par exemple -1 -1 plus petite d'environ 50 min s sue la valeur limite supérieure 28. Enfin la porte ET 7 est reliée par l'intermé- diaire d'une troisième entrée 9 avec la sortie 41 d'un quatrième trigger de Schmitt 40, qui est également re- lié par l'intermédiaire de son entrée 39 avec la borne de connexion 33. Il appara5t à la sortie 41 du trigger de Schmitt 40 un signal lorsque la vitesse de rotation du moteur atteint ou dépasse une valeur limite supé- rieure 42, qui peut s'élever par exemple à 4000 min1 Le signal de sortie disparaît ou n'est pas produit quand une valeur limite inférieure 43 est atteinte ou n'est pas dépassée par excès, cette valeur étant par exemple inférieure d'environ 200 min- à la valeur li- mite supérieure. Le temps de fonctionnement de l'étage basculant monostable 12 peut être réglé à 350.10-3s. Il apparaît à la sortie 22 de l'organe de retar- dement 23 un signal quand un signal est appliqué à l'en- trée 24 de cet organe. Le signal apparaissant à la sor- tie 22 est maintenu, après la suppression du signal ap- pliqué à l'entrée, encore pendant un temps t2 qui peut s'élever à 300.10-3s. Le mode de fonctionnement de la première forme de réalisation décrite cidessus est le suivant: Lorsoue le point de fonctionnement du noteur à combustion interne n'est pas placé dans le donaine de pleine charge, la porte ET 7 est alors insensible au fait que soit indiquée une montée de rapport par appa- rition d'un signal à la sortie 36 du trigger de Schnitt de sorte qu'elle n'a aucun effet sur l'organe de tem- porisation 12 et par conséquent également sur l'organe d'actionnement 19, 20 car un signal ne peut pas être appliqué au moins à une de ses deux autres entrées 8 et 9. Cependant lorsque le moteur à combustion interne fonctionne dans le domaine de pleine charge, les deux entrées 8 et 9 de la porte ET 7 reçoivent chacune un signal de sorte que, dans le cas d'une montée de rap- port - pour laquelle un signal est appliqué également à la troisième entrée 10 - l'organe de temporisation 12 est excité, de sorte que, par l'intermédiaire de la se- conde porte ET 17, l'organe d'actionnement 19, 20 inter- vient pour réduire le couple moteur pendant la période définie par l'organe de temporisation 12 et pendant la durée de l'opération de montée de rapport. Cette fonc- tion de l'organe d'actionnement 19, 20 ne peut cepen- dant être remplie que lorsqu'un signal est appliqué à l'entrée inverseuse 21 de la porte ET 17, ce qui est toujours le cas tant que le trigger de Schmitt 26 ne fournit aucun signal à sa sortie. Lorsqu'il se produit une variation temporelle positive de la vitesse de ro- tation, qui atteint ou dépasse la valeur limite supé- rieure 28 du trigger de Schmitt 26, alors le signal apparaissant à la sortie 25 de ce dernier est appliqué à l'organe de temporisation 23 de sorte que le signal appliqué à l'entrée inverseuse 21 de la porte ET 17 est supprimé au moins pendant la période de fonctionnement t2 de l'organe de temporisation 25 et qu'ainsi le fonc- tionnement de l'organe d'actionnement 19, 20 pour ré- Z580094 duire le couple moteur est bloqué, et notamment indé- pendamment de ce qu'une montée de rapport se déroule ou non. Ce blocage immédiat de fonctionnement de l'or- gane d'actionnement 19, 20 est également produit lors- que l'organe de temporisation 12 est excité lors d'une montée de rapport et lorsque cependant pendant sa pé- riode de fonctionnement le signal de sortie de la porte ET 7 est supprimé. Dans ce cas un signal est appliqué à l'entrée inverseuse de commande de retour à l'état ini- tial (Reset) 14 de l'organe de temporisation 12 de sorte que le signal de sortie de l'organe de temporisation 12 est immédiatement supprimé et que l'organe d'actionnement 19, 20 est bloqué ou est ramené dans sa position de non- réduction du couple moteur. Ce blocage peut ainsi se produire lorsque, pour la porte ET 7, soit une entrée, soit deux entrées soit les trois entrées 8, 9, 10 ne reçoivent aucun signal. Le blocage, décrit en dernier, du fonctionnement de l'organe d'actionnement 19, 20 dans le cas d'une montée de rapport lorsque l'organe de temporisation 12 fonctionne et sous l'effet de variations se produisant aux entrées de la porte ET 7 fait également l'objet des trois autres formes de réalisation qui vont être dé- crites dans la suite. La seconde forme de réalisation se différencie de la première forme de réalisation simplenent par le fait que la sortie 11 de la porte ET 7 n'est pas reliée à l'entrée de commande de retour à l'état initial (Reset) 14 complémentée de l'organe de temporisation 12 mais avec une troisième entrée 44 de la porte ET 17. De cette manière il se produit également, malgré le fonctionnement de l'organe de temporisation 12, un re- tour direct à l'état initial ou un blocage de l'organe d'actionnement 19, 20 lorsqu'un signal disparaît à une -10- ou plusieurs entrées de la porte ET 7. La troisième forme de réalisation se différencie de la première forme de réalisation simplement par le fait que, pour la porte ET 7, ce n'est pas sa sortie 11, mais une ou bien deux ou bien toutes ses trois entrées 8, 9, 10 qui sont reliées respectivement à une entrée de commande de retour à l'état initial (Reset) complémen- tée 46 - sur le dessin cela ne s'applique qu'à l'entrée - de l'organe de temporisation 12. De cette manière il se produit pendant une montée de rapport avec inter- vention de l'organe de temporisation 12, l'application d'un signal à une entrée de retour à l'état initial 46 de ce dernier en vue d'assurer un blocage ou un retour immédiat à l'état initial de l'organe d'actionnement 19, 20 lorsqu'une variation se produit à une ou plu- sieurs entrées 8, 9, 10 de la porte ET 7. On obtient à nouveau le même effet de blocage pour la quatrième forme de réalisation car celle-ci se différencie de la première forme de réalisation seule- ment par le fait que, pour la porte ET 7, ce n'est pas sa sortie 11 qui est reliée à une entrée de commande de retour à l'état initial (Reset) complémentée 14 de l'or- gane de temporisation 12 mais une ou bien deux ou bien toutes les trois entrées 8, 9, 10 qui sont reliées cha- cune à une entrée de la porte ET 17 - sur le dessin cela n'étant valable que pour la liaison de l'entrée 8 de la porte ET 7 avec une entrée correspondante 45 de la porte ET 17. Egalement dans cette forme de réalisation, il se produit à la sortie 18 de la porte ET 17 seulement un A0 signal de commande de l'organe d'actionnement 19, 20 pour une réduction du couple moteur, malgré le fonction- nement de l'organe de temporisation 12, lorsqu'un signal est appliqué aux trois entrées 8, 9, 10 de la porte ET 7. - ii1'.L)i CTI0Is - I - Dispositif pour réduire le couple moteur lors d'une montée de rapports d'une boîte de vitesses accou- plée à un moteur à combustion interne, dans lequel un organe d'actionnement est relié à des moyens de commande qui sont sensibles exclusivement à la vitesse de rota- tion et à la charge du moteur et qui font en sorte seu- lement dans le domaine de pleine charge du moteur, que l'organe d'actionnement réduise le couple moteur, et qui sont reliés par l'intermédiaire de circuits comparateurs intervenant pour des variations temporelles négatives de la vitesse de rotation, avec l'organe d'actionnement de telle sorte que la réduction du couple moteur ne soit opérée qu'au-dessus d'une valeur limite des variations temporelles négatives de la vitesse de rotation, carac- térisé en ce que les moyens de commande (porte ET 7) et des circuits comparateurs additionnels (trigger de Schmitt 26) intervenant pour des variations temporelles positives de la vitesse de rotation sont reliés à l'or- gane d'actionnement (19, 20) de telle sorte que la ré- duction du couple moteur soit empêchée au-dessus d'une valeur limite (28) des variations temporelles positives de la vitesse de rotation (entrée complémentée 21 de la porte ET 17). 2 - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'inhibition (entrée complémentée 21 de la porte ET 17) par des variations temporelles posi- tives de la vitesse de rotation est limitée dans le temps (organe de temporisation 23). 3 - Dispositif selon une des revendications I ou 2, caractérisé en ce que la sortie (11) d'une porte ET (7), reliée par l'inzermédiaire d'une de ses entrées (10) à un trigger de Schmitt (35) intervenant pour des variations temporelles négatives de la vitesse de rota- tion est reliée directement ou indirectement avec une -12- entrée (16) d'une seconde porte El (17), reliée par sa sortie (18) directement ou indirectement avec l'organe d'actionnement (19, 20), et en ce que la sortie (25) d'un trigger de Schmitt (26) produisant un signal de sortie lors d'un dépassement par excès d'une valeur li- mite (28) des variations temporelles positives de vi- tesse de rotation est reliée avec une entrée complémen- tée (21) de la porte ET (17) reliée fonctionnellement par l'intermédiaire de sa sortie (18) avec l'organe d'- actionnement (19, 20). 4 - Dispositif selon une quelconque des revendi- cations I à 3, caractérisé en ce que la sortie (25) du trigger de Schmitt (26) intervenant pour des variations temporelles positives de la vitesse de rotation est re- liée par l'intermédiaire d'un organe de temporisation (organe de retardement 23) avec l'entrée complementée (21) de la porte ET (17) reliée fonctionnellement par * l'intermédiaire de sa sortie (18) à l'organe d'actionne- ment (19, 20). 5 - Dispositif selon une quelconque des revendi- cations I à 4, caractérisé en ce que la sortie (11) de la porte ET (7), reliée par l'intermédiaire d'une entrée (10) avec le trigger de Schmitt (35) intervenant pour des variations temporelles négatives de la vitesse de rotation est reliée d'une part avec l'entrée d'excita- tion (13) et d'autre part avec une entrée complémentée de retour à l'état initial (14) d'un organe de temporisa- tion (organe basculant 12) pour limiter la réduction du couple moteur, cet organe étant lui-même relié par l'in- termédiaire de sa sortie (15) avec une entrée (16) de la porte ET (17) reliée fonctionnellement par l'intermédiai- re de sa sortie (18) avec l'organe d'actionnement (19, ).