Brevet FR2576558A1 — publié le 19860801

Système de commande pour accessoires automobiles actionnés Par le moteur La présente invention concerne un système de commande pour commander des accessoires actionnés par le moteur d'une automobile. Les automobiles qui comportent des trans- missions automatiques comprenant des dispositifs d'accouplement à fluide tels que des convertisseurs de couple sont susceptibles de se déplacer lentement en marche avant, ce phénomène étant appelé phénomène de "rampement", en raison de l'appel de fluide lorsque l'automobile est à l'arrêt, les freins n'étant pas actionnés et le levier de changement de vitesse étant en position D. Le rampement est peu souhaitable car il conduit à une dégradation de l'économie de carburant lorsque le moteur fonctionne au ralenti et il augmente les vibrations au ralenti, en particulier dans le cas des automobiles à moteur avant et traction avant. On a proposé jusqu'à présent et utilisé de nombreux dispositifs d'élimination du rampement qui font automatiquement passer la boite de vitesses au point mort en réponse à la détection de l'état de fonctionnement au ralenti de l'automobile. Le dispositif-d'élimination du rampement est généralement conçu de telle manière qu'il ne fonc- tionne qu'à petite vitesse pour éviter d'empêcher le fonctionnement du frein moteur étant donné que la boite de vitesses est mise au point mort par le dis- positif d'élimination du rampement. En variante, le dispositif d'élimination du rampement peut être conçu de façon à ne fonctionner que lorsque la vitesse de l'automobile est inférieure à une vitesse de réfé- rence extrêmement faible, par exemple. de 10 km/h. Cela signifie qu'en seconde ou qu'aux vitesses supérieures, ou qu'à des vitesses de l'automobile supé- rieures à 10 km/h, le dispositif d'élimination du 2 2576558 rampement n'est pas actionné et que le frein moteur est disponible, ce qui permet d'empêcher que le couple moteur soit transmis aux roues motrices. Divers accessoires automobiles entrainés par le moteur, comme par exemple un compresseur de climatiseur, consomment une grande quantité d'énergie lors de leur fonctionnement. Par conséquent, un dispo- sitif appelé "dispositif d'ouverture" est ajouté pour augmenter l'ouverture du papillon des gaz en synchro- nisme avec le fonctionnement du compresseur. Le dispo- sitif d'ouverture est ajusté pour une ouverture rela- tivement importante afin de maintenir une capacité de refroidissement souhaitée. Il en résulte que la vitesse de ralenti du moteur lors du fonctionnement du compres- seur est supérieure à la vitesse de ralenti lorsque le compresseur est au repos, d'une valeur allant de 100 à tours/minute. Par conséquent, même si la pédale d'accélé- rateur est reLâchée en position de ralenti en seconde ou à des vitesses supérieures, ou à des vitesses de l'automobile supérieures à 10 km/heure, auquel cas le dispositif d'élimination du rampement n'est pas actionné, le couple induit par le rampement est accru du fait du fonctionnement du compresseur, conduisant à une vibra- tion plus importante du châssis du véhicule. Lorsque l'automobile est amenée à décélérer jusqu'à s'arrêter, la vitesse de rotation des roues motrices est initialement élevée, ce qui conduit les roues motrices à entraîner le moteur (frein moteur), et aucune vibration importante n'est transmise par le moteur au châssis de l'automobile par l'intermédiaire du système de montage du moteur. Lorsque la vitesse de l'automobile diminue et que l'automobile vient à s'ar- rêter, les roues motrices sont ensuite entraînées par le moteur, ce qui conduit à un fléchissement du système de fixation du moteur et à une transmission des vibrations du moteur au châssis de l'automobile. Avec une boite de vitesses automatique ayant quatre vitesses avant, cette vibration est par exemple induite immédiatement avant que les vitesses ne soient engagées de la qua- trième à la troisième, de la troisième à la seconde et de la seconde à La première. Le niveau de vibra- tion est le plus important lors du rétrogradage de la seconde à la première, o le rapport des vitesses est élevé, et est le plus faible dans le cas d'une descente de la quatrième à la troisième vitesse. La présente invention a pour but de fournir un système de commande pour accessoires automobiles tels qu.'un compresseur de climatiseur entraîné par un moteur, lequel système de commande interrompt le fonctionnement du compresseur afin d'éviter que des vibrations soient produites lorsque la pédale d'accé- larateur est en position de ralenti et lorsque la vitesse de l'automobile est suffisamment faible, alors que l'automobile se trouve dans un état de fonctionnement dans lequel Le couple moteur est trans- mis ou dans lequel l'automobile est sujette à un rampe- ment, et lequel système de commande actionne le compres- seur pour produire l'effet de climatisation souhaité après que la boite de vitesse ait été ramenée à la.. première vitesse. Un autre but de l'invention est de fournir un système de commande pour accessoires.automobiles qui comporte un mécanisme de commande pouvant n'être actionné que lorsque l'automobile ralentit. Par conséquent, l'invention a pour but de fournir un système de commande pour un accessoire d'une automobile, comprenant un moteur, un détecteur de puissance du moteur pour détecter la puissance du moteur, une boîte de vitesses reliée au moteur et sensible à la détection d'un état de ralenti de l'au- tomobile pour sélectionner une position de point mort, un accessoire pouvant être entraîné par le moteur, un embrayage disposé entre l'accessoire et le moteur pour appLiquer et interrompre La puissance du moteur à l'ac- cessoire, un capteur de vitesse pour détecter La vitesse de déplacement de l'automobile, et un moyen de commande pour comparer un état de fonctionnement instantané de l'automobile à un état de fonctionnement prédéterminé o la puissance du moteur et la vitesse de l'automobile sont inférieures à des valeurs prédéterminées respec- tives; et pour inhiber le fonctionnement de l'acces- soire par débrayage lorsque l'automobile se trouve dans l'état de fonctionnement prédéterminé. Les buts ci-dessus ainsi que d'autres buts, détails et avantages de La présente invention appa- raîtront à la lecture de la description détaillée ci- après de modes de réalisation préférés de celle-ci, faite en référence aux dessins annexés. La figure 1 est une vue schématique de la transmission d'une boite de vitesses du type à conver- tisseur de couple ayant quatre positions de marche avant et une position de marche arrière; La figure 2 est un diagramme d'un circuit de commande hydraulique pour la boîte de vitesses auto- matique représentée dans la figure 1; La figure 3 est un diagramme d'un système de commande pour climatiseur; La figure 4 représente une-carte de change- ment de vitesse; La figure 5 est l'organigramme d'un proces- sus de commande électronique selon un premier mode de réalisation de la présente invention; La figure 6 est l'organigramme d'un processus de commande électronique selon un second mode de réali- sation de la présente invention; et La figure 7 est un organigramme d'un proces- sus de commande électronique selon un troisième mode de réalisation de la présente invention. La figure 1 représente la transmission d'une boTte de vitesses automatique du type à convertisseur de couple ayant quatre positions de marche avant et une position de marche arrière. Le couple produit par un moteur 1 est transmis à la pompe P d'un convertis- seur de couple 2, à partir duquel le couple produit est transmis hydrodynamiquement à la turbine T du con- vertisseur de couple 2. Au fur et à mesure que le couple est amplifié entre la pompe P et la turbine T, sa force de réaction devientportée par un stator S. La turbine T est couplée à un arbre princi- pal 3 sur lequel sont montés de façon rigide un pignon d'entraînement de troisième 4, un embrayage de seconde C2, un embrayage de quatrième C4 et un embrayage de première C1, sur lequel sont montés à rotation un pignon d'entraînement de seconde 5, un pignon d'en- traînement de quatrième 6 et un pignon d'entraînement de première 7. Un pignon d'entraînement de marche arrière 8 fait partie intégrante du pignon d'entrai- nement de quatrième 6. Sur un arbre de renvoi 9 paral- lèLe à l'arbre principal 3, sont montés de façon rigide un pignon final 10, un embrayage de troisième C3, un embrayage entrainé en seconde 11, des cannelures 12 et un pignon entraîné en première 13, et sont montés à rotation un pignon entrainé en troisième 14, un pignon entraîné en quatrième 15, et un pignon entraîné en marche arrière 16. Un manchon sélecteur 17 est disposé entre les pignons entraînés en quatrième et en marche arrière 15, 16, en vue d'un engrènement sélectif avec ceux-ci. Un embrayage à glissement C5 est interposé entre le pignon entraîné en première 13 et l'arbre de renvoi 9, afin de ne transmettre que le couple prove- nant du moteur 1. Un pignon de ralenti 18 est inter- posé en prise entre le pignon d'entraînement de marche arrière 8 et le pignon entraîné en marche arrière 16. Le pignon final 10 est en prise avec un pignon de dif- férentiel 21 relié opérationnellement à des roues (non représentées) par l'intermédiaire d'un différentiel 20 et d'axes moteurs 22, 23. Lorsque les embrayages C1, C2, C3, C4 so.nt individuellement embrayés, les rapports de première, de seconde, de troisième et de quatrième sont respec- tivement établis. Un circuit de commande hydraulique pour la boîte de vitesses automatique du type à convertisseur de couple ainsi réalisée est représenté à titre d'exemple dans la figure 2. La pression d'une canalisation hydraulique P1 produite par une source de pression hydrautique PO et régulée par une soupape de régulation 31, est fournie à une soupape de sélection de vitesse 32 qui peut être décalée par un levier de sélection de vitesse (non repré- senté). On peut choisir à un instant donné six modes, à savoir le mode de parquage P, le mode marche arrière- R, un mode de point mort N, un mode de marche avant automatique à quatre vitesses D4, un mode de marche avant automatique à trois vitesses D3 (excluant la quatrième), et un mode de maintien de la seconde vitesse 2, par commande manuelle de la soupape de sélection de vitesse 32. La soupape de sélection de vitesse 32 est représentée en position de point mort N. les soupapes de changement de vitesse 33, 34 peuvent être commandées par des soupapes à solénoides respectives 36, 41 qui y sont associées et ayant des solénoides respectifs 37, 42. Les soLénoides 37, 42 sont représentés comme étant désactivés afin de per- mettre aux soupapes de changement de vitesse 33, 34 de reposer sur les sièges de soupape respectifs 38, 43 afin de fermer les passages d'huile associés. - Le circuit de commande hydrauLique comporte également une soupape de régulation 46, une soupape d'admission 47, une soupape de commande 48 et une sou- pape réductrice de pression 49. La pression de réguta- tion provenant de la soupape de régulation 46 est désignée par PG, et la pression d'admission provenant de la soupape d'admission 47 est désignée par Pt. Les solénoides 37, 42 sont commandés selon le schéma indiqué dans le tableau suivant: Solénoide 37 Solénoide 42 Première activé activé Seconde désactivé activé Troisième désactivé désactivé Quatrième activeé désactivé Lorsque les solénoides 37, 42 sont simulta- nément activés, la pression de canalisation hydraulique P1 est fournie par la soupape de sélection de vitesse 32 par l'intermédiaire d'un passage d'huile 51, à l'em- brayage de première C1. L'embrayage de première C1 est ensuite embrayé pour établir le rapport de démultipli- cation de première. Lors de la désactivation suivante du solé- noide 37, la pression de canalisation hydraulique Pl est transmise de la soupape de sélection de vitesse 32, par l'intermédiaire d'un passage d'huile 52, à la sou- pape de changement de vitesse 33, puis par l'intermé- diaire d'un passage d'huile 53, à la soupape de change- ment de vitesse 34, et par l'intermédiaire d'un passage d'huile 53, à la soupape de sélection de vitesse 32 et, à travers un passage d'huile 55, au second embrayage 52. Le second embrayage 52 est alors activé de façon à éta- blir le rapport de vitesse de seconde. Lorsque le solénoide 42 est également désac- tivé, la pression de canalisation hydraulique PL est fournie en provenance du passage d'huile 53, par l'intermédiaire- de La soupape de changement de vitesse 34, d'un passage d'huile 56, au troisième embrayage C3, qui est embrayé de façon à établir le rapport de démul- tiplication de la troisième vitesse. Lorsque le solénoide 37 est de nouveau activé, la pression de canalisation hydraulique P1 est transmise de la soupape de changement de vitesse 33, par L'inter- médiaire d'un passage d'huile 57, à la soupape de chan- gement de vitesse 34, puis par l'intermédiaire d'un pas- sage d'huile 58, de la soupape de sélection de vitesse 32 et d'un passage d'huile 59, à l'embrayage de qua- trième C4. La mise en prise de L'embrayage de qua- trième C établit le rapport de démultiplication de la quatrième vitesse. Les solénoides 37, 42 sont commandés par un circuit de commande électronique ou unité centrale de traitement (UCP) 61 illustré dans la figure 3. Le circuit de commande électronique 61 est sensible à un signal électrique provenant d'un capteur de vitesse du véhicule 62, qui représente une vitesse de véhicule détectée, et à un signal électrique provenant d'un détecteur 63 d'ouverture du papillon des gaz, qui représente une ouverture de papillon détectée, pour déterminer la zone d'une carte de changement de vitesse prédéterminé, dans laquelle les deux signaux électriques sont présents pour commander les soupapes à solénoides 36, 41. Le circuit de commande électronique 61 reçoit également un signal électrique provenant d'un détec- teur de changement de vitesse 64 pour détecter une des- cente de vitesse, c'est-à-dire un passage à une vitesse inférieure, le détecteur de changement de vitesse 64 comprenant par exemple un détecteur sensible à La posi- tion du levier de sélection de vitesse. La figure 4 illustre une carte de changement de vitesse typique. Lorsque le moteur est au ralenti avec L'ou- verture de papillon de gaz TH inférieure à une ouver- T H ture de référence 00 en première, le circuit de com- mande électronique 61 fait passer la boite de vitesses au point mort. La région dans laquelle un dispositif d'élimination du rampement se trouve en fonctionnement est indiquée par une zone tachetée B sud le diagramme de changement de vitesse. La boîte de vitesse peut être mise en position neutre lorsque la vitesse de l'auto- mobile est inférieure à une certaine vitesse extrême- ment faible, au lieu d'être mise en première. Dans la figure 3, le circuit de commande électronique 61 compare le signal de vitesse d'auto- mobile et le signal de puissance du moteur (ouverture de l'admission des gaz) à un diagramme d'inhibition prédéterminée du fonctionnement du compresseur. Si ces signaux se trouvent dans la zone d'inhibition du diagramme, le circuit électronique de commande 61 délivre un signal au niveau haut à une ligne de sor- tie 66, et s'ils ne sont pas dans la zone d'inhibition, le circuit de commande électronique 61 délivre un signal au niveau bas. Ce signal de sortie provenant du circuit de commande électronique 61 est appliqué à un circuit de commande de climatiseur 71. Le circuit de commande 71 est spéciale- ment destiné à la commande du fonctionnement d'un compresseur 81 du climatiseur. La borne positive d'une batterie d'automo- bile E est connectée par l'intermédiaire d'un fusible principal F1, d'un commutateur d'allumage Sig, et d'un fusible de circuit de climatiseur F2, à un circuit comprenant un commutateur à relais Sc et une bobine d'embrayage électromagnétique 82 du compresseur 81 qui est mis à la masse, et à un autre circuit comprenant un transistor PNP 72, une bobine de commutation à relais 73, un interrupteur manuel 74 pour mettre en marche et arrêter le climatiseur, un commutateur thermosensible 75 et un commutateur sensible à la pression 76 qui est mis à la masse. Le commutateur thermosensible 75 est disposé dans la sortie d'air refroidi du climatiseur et peut être fermé lorsque la température de l'air évacué est supérieure à une température prédéterminée. Le commutateur sensible à la pression 76 est fermé lorsque la pression d'un gaz réfrigérant dans le climatiseur est supérieure à une valeur prédéterminée. Lorsque tous les commutateurs Sig, 74, 75, 76 sont fermés, la bobine 73 est activée de façon à fermer le commutateur Sc afin de faire passer un courant électrique à travers la bobine d'embrayage électromagnétique 82. Le compresseur 81 est alors entraîné par une poulie 83 afin d'effectuer un cycle de refroidissement. La figure 5 représente un organigramme du processus ayant pour but de déterminer si le circuit de commande électronique doit inhiber ou non le fonc- tionnement du compresseur 81. Lorsque le commutateur d'allumage est fermé, l'alimentation est disponible afin que soit effectuée une initialisation à un stade 91, et les signaux d'en- trée sont lus lors d'une étape 92. Le processus passe ensuite à une étape 93 qui détermine si l'ouverture d'admission instantanée eTH est inférieure ou non à l'ouverture de référence e0. Si l'ouverture d'admission instantanée OTH est inférieure à l'ouverture de référence 90, un signal à niveau bas est alors fourni lors d'une étape 101 afin de mettre en marche le compresseur 81. Si OTH première vitesse de référence V1 de: l'automobile. Si la vitesse V de l'automobile est supérieure à la première vitesse de référence V1 de l'automobile, te signal à bas niveau est alors fourni de façon à- mettre en marche le compresseur 81 à l'étape 101. Si V V2, un signal à niveau haut est fourn.i de façon à arrêter le compresseur 81 à l'étape 102. Par conséquent, Le compresseur 81 n'est arrêté que lorsque l'ouverture d'admission des gaz 6TH est inférieure à L'ouverture de référence 00 et lorsque La vitesse V de L'automobile est comprise entre V1 et V2, et est mis en marche dans le cas contraire. La zone dans laquelle le fonctionnement du compresseur est inhibé est indiquée sous la forme d'une aire ou zone hachurée A dans Le diagramme de changement de vitesse de la figure 4. - Par conséquent, tant que la vitesse de la voiture est suffisamment basse, l'accélérateur étant en position de ralenti, le fonctionnement du compres- seur 81 est inhibé pour éviter que des vibrations n.e soient produites jusqu'à l'instant o la boîte de vitesse vient de passer en première, o Le dispositif dispositif de rampement existe. Lorsque la boîte de vitesse est ensuite mise dans la position de point mort, o Le dispositif d'élimination du rampement fonctionne, le compresseur 81 est actionné afin de conserver l'état de climatisation de l'automobile. Un mode de commande défini par l'organigramme de la figure 6 est décrit ci-après. Une étape 96'détermine si le signal de vitesse de l'automobile et le signal de puissance du moteur se trouvent dans-la zone A du diagramme de changement de vitesse. S'its se trouvent dans la zone A, Le temps t qui s'est écoulé après que ces signaux aient été détectés dans la zone A, est alors mesuré par un chronomètre, et comparé à un temps de référence t0 à l'étape 97. Si le temps mesuré est inférieur à to, le compresseur 81 est alors arrêté à l'étape 102, et si le temps mesuré est supérieur à t., le compresseur 81 est alors mis en marche à l'étape 101. On décrit ci-après un autre mode de commande tel que décrit dans l'organigramme de la figure 7. Dans cet organigramme, si les signaux d'en- trée sont dans la zone A à l'étape 96, le processus passe alors à une étape 98 qui détermine si le signal provenant du détecteur de changement de vitesse 64 indique ou-non une-descente de vitesse, de façon à détecter si l'automobile ralentit ou non. Si Le signal provenant du détecteur de changement de vitesse 64 n'indique-pas de descente de vitesse, alors Le compresseur 81 est mis en marche à l'étape 101. Si le signal indique une descente de vitesse, le pro- cessus passe alors à l'étape 97 qui mesure Le temps écoulé t. Si le temps t est inférieur au temps de référence t0, le compresseur 81 est alors arrêté, et si t > t0, le compresseur 81 est alors mis en marche. Par conséquent, le système de commande per- met de ne faire fonctionner le compresseur d'air que lorsque le véhicule ralentit. Le temps de référence peut par exemple être choisi comme étant égal à dix secondes, de manière à éviter que le compresseur reste au repos lorsque les signaux d'entrée s-e trouvent dans la zone A pendant un temps prolongé, dépassant dix secondes. La boite de vitesses automatique du mode de réalisation iLLustré est commandée de façon élec- tronique. Cependant, elle n'est pas nécessairement commandée électroniquement. L'accessoire à commander peut non seulement être un compresseur, mais égale- ment un alternateur, une pompe de direction assistée, une pompe à huile, etc. Conformément à la présente invention, le système de commande comporte un moyen de commande pour comparer un état de fonctionnement instantané d'une automobile ayant une boîte de vitesses auto- matique comportant un dispostif d'élimination du rampement presentant un état de fonctionnement pré- déterminé dans lequel la puissance du moteur et la vitesse de l'automobile sont inférieures à des valeurs prédéterminées. Dans un état de fontionnement prédé- terminé, le fonctionnement d'un accessoire tel qu'un compresseur de climatiseur est alors inhibé. Le fonc- tionnement de l'accessoire peut également n'être inhibé qu'à l'instant d'une descente de vitesse de la boite de vitesses. Le fonctionnement de l'accessoire est empêché pour éviter que des vibrations ne soient pro- duites tant que la pédale d'accélérateur se trouve en position de ralenti et que la vitesse de l'automobile est suffisamment faible. Le fonctionnement de l'acces- soire peut en outre n'être inhibé que lors d'une décé- lération de l'automobile. L'accessoire peut être actionné immédiatement après que la boîte de vitesses a effectué un passage en première, o le dispositif d'élimination du rampement fonctionne. 14 2576558 REVENDICATIONS 1. Système de commande pour un accessoire d'automobile, comprenant: - un moteur (1); - un détecteur de puissance (63) du moteur pour détecter la puissance dudit moteur; - une boite de vitesses couplée audit moteur et sensible à la détection d'un état de ralenti de l'automobile pour sélectionner une position de point mort; - un accessoire (81) pouvant être entraîné par le moteur (1); - un embrayage (82) disposé entre ledit accessoire (81) et ledit moteur (1) pour fournir la sortie dudit moteur audit accessoire ou.l'interrompre; - un capteur de vitesse (62) pour détecter la vitesse de déplacement de l'automobile; et - un moyen de commande (61) pour comparer un état de fonctionnement instantané de l'automobile à un état de fonctionnement prescrit- o la puissance du moteur et la vitesse de l'automobile sont inférieures à des valeurs prédéterminées respectives; et pour inhiber le fonctionnement dudit accessoire par débrayage dudit embrayage (82)-lorsque l'état de fonctionnement de l'automobile est inférieur audit état de fonctionnement prédéterminé. - 2. Système de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse de l'automobile est supérieure à une seconde valeur prédéterminée, inférieure à sa valeur prédéterminée dans ledit état de fonctionnement prédéterminé. 3. Système de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande comprennent un moyen de chronométrage (97) pour permettre à cet accessoire (81) de fonctionner au bout d'un 2576558 temps prédéterminé après que l'automobile soit passée dans ledit état de fonctionnement prédéterminé. 4. Système de commande selon la revendication 1,, caractérisé en ce que ledit moyen de commande (61) est conçu pour inhiber le fonctionnement dudit accessoire par débrayage dudit embrayage seulement lors d'un rétrogradage de ladite boîte de vitesses.