Brevet FR2600285A1 — publié le 19871224

DISPOSITIF DE COMMANDE ELECTRO-MECANIQUE DE BOITE DE VITESSES AUTOMATIQUE. La présente invention est relative à un dispositif de commande électromécanique de boîte de vitesses automatique de véhicule automobile. Les véhicules automobiles équipés d'une transmission automatique sont classiquement pourvus d'un levier de sélection qui permet de choisir le mode de fonctionnement de la transmission. De manière quasi-universelle, ce levier de sélection fait apparaître, pour une transmission usuelle à trois rapports, les positions bien connues suivantes - P position Parking: la transmission est hydrauliquement débrayée, et 20 mécaniquement bloquée de manière positive de façon à disposer d'un frein de parking immobilisant les roues motrices - R position de Marche Arrière - N position Neutre: la transmission est hydrauliquement débrayée - A ou D: position de Marche Avant, sur laquelle 1' intégralité de l'automatisme de la transmission est disponible; - 2: seuls le premier et le second rapports sont disponibles par l'automatisme, les passages 2 - 3 étant totalement prohibés; - I: seul le premier rapport est possible, les passages I - 2 et 2 - 3 étant totalement prohibés. 49398 t 1676 Pour les transmissions automatiques à quatre vitesses, une position supplémentaire "3" est généralement introduite, sur laquelle seuls les trois premiers rapports sont disponibles par 1' automatisme, les passages 3 - 4 5 étant totalement prohibés. Les positions "1", "2" et "3" sont couramment dénommées "rapports imposés", indiquant par là qu'ils sont imposés par le conducteur se substituant temporairement aux décisions de 1' automatisme. On voit donc que, selon que 1' on a affaire à une transmission 10 automatique à trois ou quatre rapports, le levier de sélection doit présenter six ou sept positions fonctionnelles fondamentales, auxquelles peuvent éventuellement s' ajouter des positions complémentaires correspondant à des fonctions optionnelles. Pour les transmissions classiques, dont 1' automatisme est purement hydraulique, les six ou sept positions du levier de sélection correspondent au même nombre de positions de la vanne manuelle du distributeur hydraulique de la transmission, qui distribue ainsi le fluide de travail dans les circuits hydrauliques spécifiques réalisant les diverses fonctions 20 correspondant aux positions du levier: on est donc contraint d' établir, entre le levier et la vanne manuelle, une liaison mécanique biunivoque précise. De la même manière, on est contraint d' établir cette liaison même dans les transmissions à commande électro-mécanique telles que celle décrite dans le brevet n 78-28437 dans la mesure o la position 25 "1" met en cause une implication hydraulique. 25 On connaît les inconvénients constructifs liés à cette liaison mécanique entre levier de sélection et vanne manuelle, en raisons des impératifs contradictoires auxquels elle doit satisfaire: précision de positionnement 30 de la vanne manuelle, limitation de la course totale du levier, découplage des vibrations entre groupe moto-propulseur et levier etc.. De plus, dans la transmission à commande électro-mécanique, la sélection des rapports imposés s'opère le plus souvent par un contacteur à fonctions multiples actionné par le mécanisme lié au sélecteur: selon la rapidité de manoeuvre du sélecteur par le conducteur, les temps de transition d'un contact travaillant à 1' autre du contacteur varient considérablement, ce qui conduit à ne transmettre les informations du contacteur au calculateur - 3 de contrôle de la transmission qu' avec des précautions importantes de filtrage, qui compliquent le système et obèrent son temps de réponse. De plus, les inconvénients ergonomiques ne sont pas moindres: difficultés ou erreurs de sélection, notamment lors des changements de positions lorsque le véhicule roule et que le conducteur ne peut quitter la route des yeux pour regarder quelle position il enclenche au levier. Pour pallier ces inconvénients, les constructeurs ont recours à des artifices divers, telles que chicanes latérales - ou verticales avec verrou escamotable - visant à 10 particulariser, en compliquant le cheminement, le parcours d'atteinte de la position souhaitée; ces dispositions sont parfois complétées par des répétiteurs mécaniques et/ou lumineux placés dans. une localisation commode pour le regard du conducteur. Cependant, ces palliatifs ne peuvent masquer totalement les inconvénients intrinsèquement attachés à une commande à sélection "en ligne" et à positions nombreuses. 15 Par contre, si 1' on considère les transmissions automatiques dont la commande est du type décrit dans le brevet n 84- 14262, on peut tirer avantage du fait que les rapports imposés n' exigent aucuns circuits 20 hydrauliques spécifiques et sont commandés de manière purement électronique; en effet, dans ces conditions, seuls les trois positions R, N, A ou D du sélecteur sont fonctionnellement à relier à la vanne manuelle, la position P étant hydrauliquement et cinématiquement identique à la position N, et les positions de rapports imposés peuvent faire 1' objet d'un traitement à part. Le but de la présente invention est de tirer parti de l'indépendance fonctionnelle entre les positions P, R, N, D d'une part et les positions de rapports imposés d'autre part, de manière à proposer une solution mécaniquement, électroniquement et géométriquement plus satisfaisante que 30 la solution classique actuelle à commande en ligne. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de commande électro-mécanique de boite de vitesses automatique de véhicule automobile comprend une commande manuelle montée sur un pontet lié au plancher du véhicule afin d'assurer les commandes statiques de la transmission, c'està-dire le parcage P, la marche arrière R, le neutre N et- la position marche avant automatique D. 4939e 6'6 -4 La commande manuelle est associée à un système de boutons-poussoirs afin d'assurer les commandes dynamiques de la transmission, les boutons-poussoirs étant situés à proximité des doigts du conducteur lorsque celui-ci tient le volant, lesdits boutons-poussoirs n'agissant sur des moyens de commande que si le levier de sélection de la commande manuelle est sur la position D, ces moyens de commande: - effectuant la demande d'un rapport imposé et annulant éventuellement 10 une autre imposition antérieure de rapport, lors de l'action sur le bouton-poussoir correspondant - annulant la demande d'un rapport imposé lors d'une deuxième action sur le bouton- pouss6ir correspondant L'effet de 1' enfoncement de 1' un quelconque des boutons-poussoirs étant annulé si le levier de sélection quitte la position D. Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens de commande 20 consistent en autant de circuits qu'il y a de rapports imposés, chaque circuit comportant un interrupteur, un circuit OU et un circuit spécifique dont la sortie est connectée au calculateur de gestion, la sortie de chacun de ces interrupteurs étant connectée au circuit spécifique correspondant et aux entrées des autres circuits OU, chacun des circuits OU recevant également en entrée le signal D et étant connecté en sortie 25 au circuit spécifique correspondant, de manière que, chaque fois que le signal D est égal à 1, les circuits spécifiques mettent leur sortie à 0, et de façon que, lorsque le signal D est égal à 0 et qu' un interrupteur fait - apparaître une impulsion, la sortie du circuit OU correspondant à un autre rapport imposé antérieurement passe à 1 et le circuit spécifique correspondant mette sa sortie à 0, le circuit spécifique correspondant à l'interrupteur qui vient d' émettre une impulsion faisant passer sa sortie de la valeur 0 à la valeur 1 ou de la valeur I à la valeur 0. Selon un mode de réalisation de l'invention, chacun des circuits 35 spécifiques comprend en entrée un circuit NI et un certain nombre de 49398 1676 -5 circuits; le signal venant du circuit OU correspondant étant envoyé en entrée de deux circuits NI, la sortie de l' un de ces deux circuits NI étant la sortie du circuit; les différents circuits NI étant interconnectés de manière que le front montant d'une impulsion sur l'entrée du circuit spécifique détermine un nouvel état stable à la sortie de ce circuit lorsque le signal venant du circuit OU est égal à O, le front descendant de cette impulsion laissant inchangé ce nouvel état stable. Selon un mode de réalisation de l'invention, chaque sortie d'un circuit 10 spécifique alimente une lampe témoin. Selon un mode de réalisation de l' invention, le système de boutonspoussoirs est monté sur une console fixée latéralement sur la colonne de direction du côté du siège du passager, chaque bouton-poussoir 15 correspondant respectivement à chaque rapport imposé. Selon un mode de réalisation de l'invention, la console (2) comporte un bouton-poussoir pour débrayage à l' arrêt. 20 Selon un mode de réalisation de l'invention, à chaque bouton poussoir est associé un répétiteur lumineux. Selon un mode de réalisation de l'invention, la console comporte d'autres moyens de commande. Selon un mode de réalisation de l' invention, le système de boutons-poussoirs est monté sur la visière du tableau de bord. Selon un mode de réalisation de l'invention, les boutons-poussoirs possèdent un voyant lumineux intégré. Le dispositif de commande électro-mécanique selon l'invention présente ainsi l'avantage de dissocier les commandes dynamiques des commandes statiques de la botte de vitesses automatique, les commandes 35 49398 ' 16't - 6 dynamiques était disposées à portée des doigts du conducteur de manière que celui-ci n'ait pas à lacher le volant. L'invention sera mieux comprise grâce à la description d'un mode de réalisation particulier décrit à titre nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, parmi lesquels - la figure I décrit symboliquement la commande manuelle associée à 1 l'invention - la figure 2 montre un premier mode d'implantation de l'invention - les figures 3 et 4 montrent un mode de réalisation du circuit de 15 traitement, selon l'invention, des signaux issus des touches de sélection des rapports imposés - la figure 5 montre un autre mode d'implantation de l'invention. Tels qu'ils sont représentés sur la figure 2, les éléments du dispositif 2o selon l'invention comprennent une console 2 fixée latéralement sur la colonne de direction I (de manière exclusive, à droite pour un véhicule à direction à gauche, à gauche pour un véhicule à direction à droite), de telle manière que les boutons-poussoirs 3, 4, 5 et 6 soient accessibles du bout des doigts sans que le pouce ait à lacher la jante 52 du volant. Les 25 boutons-poussoirs 3, 4 et 5 correspondent respectivement aux rapports imposés "1", "2" et "3", tandis que le bouton-poussoir 6 correspond, de manière non limitatiye, à une fonction complémentaire, telle que par exemple le débrayage à 1' arrêt décrit dans le brevet n 83- 04636. La console 2 peut avantageusement être équipée de voyants lumineux répétiteur tels que 7, 8, 9 et 10 correspondant respectivement aux boutons-poussoirs 3, 4, 5 et 6, et supporter également d'autres moyens de commande 50 ou 51 se rapportant ou non au contr8le de la transmission automatique. La console 2 regroupe ainsi tous les moyens de commande dynamiques de la transmission automatique. 35 49398 * 6' - 7 Par ailleurs, le véhicule dispose d'une commande manuelle (figure 1) montée, d' une manière connue en soi, sur un pontet lié au plancher du véhicule et figurée symboliquement par 11; cette commande est 5 particulière dans la mesure o elle ne regroupe que les commandes à caractère statique de la transmission, à savoir les positions P référencée 12, R référencée 13, N référencée 14 et D référencée 15. Selon Il' autre mode de réalisation décrit par la figure 5, le dispositif 10 selon l'invention comporte toujours la commande manuelle telle que décrite ci-dessus. Par contre, des touches basculantes avec voyants lumineux intégrés correspondant aux rapports imposés 17, 18 et 19 sont implantées dans l'épaisseur de la visière 16 du tableau de bord, toujours de telle manière que ces touches basculantes soient accessibles du bout des doigts sans que le pouce ait à lacher la jante 52 du volant. Ces deux modes de réalisation ne sont nullement exclusifs, et toute autre réalisation séparant les commandes statiques centralisées sur 11 des commandes dynamiques, de telle manière que ces dernières restent 20 accessibles du bout des doigts depuis le volant, relève du principe de Il' invention. Fonctionnellement, qu' elle que soit la manière dont est implanté le dispositif selon l'invention, l'enfoncement de l'une des touches 1, 2 ou 3, doit annuler 1' effet d'un enfoncement antérieur d'une autre des ces 25 touches et imposer le rapport correspondant. Par ailleurs, dès que le levier de sélection, symbolisé par 48 sur la figure 1, quitte la position D, l'effet de l'enfoncement antérieur de 1' une quelconque des touches 1, 2 ou 3 est annulé. Pour ce faire, on fait appel à un circuit logique séquentiel spécifique symbolisé sur la figure 4. Un sous-circuit essentiel 30 de ce circuit est décrit en détail sur la figure 3. La fonction de ce circuit spécifique, que l'on référencera circuit 34, est de faire apparaître sur sa sortie S référencée 53 un signal qui passe de la valeur I (ou de la valeur 0) à la valeur 0 (à la valeur 1) à chaque fois qu' une impulsion (dont la génération est symbolisée par le contacteur 54) apparaît sur son entrée 49, la sortie 53 restant toujours à la valeur 0 si entrée entrée 49, la sortie 53 restant toujours à la valeur O si 1' entrée 4939e 1676 - 8 référencée 55 est à 1, l'information D correspondant au fait que le sélecteur 48 est sur la position D (D correspondant au fait que le sélecteur est sur l'une des positions P, R, ou N). Pour décrire 5 commodément le fonctionnement de ce circuit, on va partir d'un état de ce système o S = 1 et D = 0, aucune impulsion n' étant par ailleurs appliquée par le contacteur 54 sur 1' entrée 49 du circuit NI 20 qui vaut donc 0, ainsi que la première entrée du circuit NI 22. La sortie de NI 20 vaut 1, et elle est reportée sur les premières entrées des circuits NI 10 21 et NI 23, dont les sorties valent par conséquent 0. Comme S = I la sortie du circuit NI 27, qui est aussi 1' entrée du circuit NI 22, vaut 0. Les deux entrées du circuit NI 22 étant nulles, sa sortie vaut 1, ce qui entraîne que les sorties des circuits NI 24 et NI 25 sont nulles. Les deux entrées des circuits NI 26 et NI 28 étant nulles, la sortie de chacun de 15 ces deux derniers circuits vaut 1. On vérifie ainsi que l'état défjni par S = 1, D = 0 est stable. Si 1' on considère le front montant d'une impulsion sur 1' entrée 49 du circuit NI 20 par une fermeture momentanée du contacteur 54, la sortie du circuit NI 20 passe à 0, ainsi que la sortie du circuit NI 22. Les 20 deux entrées du circuit NI -21 passant à 0, la sortie de ce dernier circuit passe à 1, ce qui entraîne que la sortie du circuit NI 24 et la sortie du circuit NI 29 restent à 0, de même que la sortie du circuit NI 28 demeure à 1. Les deux entrées du circuit NI 25 passant à 0, la sortie de 25 ce dernier circuit passe à 1, si bien que la sortie du circuit NI 26 passe à 0; ils en résulte que le signal S, qui est la sortie du circuit NI 26, commute à 0. On vient donc de voir, qu' à partir d' un état stable défini par S = 1 30 (avec D = 0), le front montant d'une impulsion sur le contacteur 54 détermine un nouvel état stable défini par S = 0, (D = 0); et on montrerait de même cet état stable n'est pas perturbé par le front descendant de cette- même impulsion. On pourrait montrer d'une manière analogue que, à partir de l' état stable défini par S = 0 (avec D = 0), une nouvelle impulsion émise par le calculateur 54 restaure l'état stable défini par S = 1, (avec D = 0). 49398 * 1676 - 9 Par ailleurs, on montrerait également de la même façon que, Il' un ou l'autre état stable JS = 0, D = 0}, ou {S = 1, D = 0} ayant été atteint sur le front montant d'une impulsion générée par le contacteur 54, le front descendant de cette impulsion laisse inchangés ces états stables. Enfin, si D = 1, ce qui signifie que le levier de sélection est sur une position autre que D, l' entrée I ainsi imposée sur les circuits NI 28 et 10 NI 26 force leur sortie à 0, ce qui impose au reste de 1' ensemble du circuit 34 de prendre 1' état stable correspondant à 5 = 0, sur front descendant d'impulsion; si D = I disparaît, I'état S = 0 persiste jusqu'à I' apparition d'une nouvelle impulsion sur 1' entrée 49. Comme indiqué précédemment, des circuits 34 sont insérés dans le circuit complet représenté sur la figure 4, qui décrit in extenso une réalisation de l'invention pour une transmission à trois rapports imposés; l'homme du métier généraliserait sans difficultés, à partir de ce schéma, la réalisation de l'invention au cas d' une transmission à un nombre 20 quelconque de rapports imposés. Les trois touches de commande d'imposition des rapports actionnent chacune un interrupteur référencé 30, 31, et 32 correspondant respectivement aux rapports imposés "il", "2" et "3", et la sortie de chacun de ces interrupteurs est connectée 25 - à un circuit spécifique - 34, - aux entrées de deux circuits OU référencés 35 et 36 pour l'interrupteur , de deux circuits OU référencés 33 et 36 pour l'interrupteur 31, et aux entrées de deux circuits OU référencés 33 et 35 pour 30 l interrupteur 32. Chacun des circuits OU 33, OU 35 et OU 36 reçoit également en entrée le signal D, et leurs sorties respectives sont connectées au circuit 34 correspondant, en lieu et place de l'entrée D sur le schéma de la figure 3. Enfin, les circuits spécifiques 34 alimentent, par leur sortie, une lampe 35 témoin 37, 38, et 39 correspondant respectivement aux rapports imposés sélectionnés, et le calculateur 56 de gestion de la transmission automatique. 49398 '167e A chaque fois que le signal D apparaît, les circuits 34 mettent leur sortie à 0 comme vu précédemment: toute imposition de rapports est donc annulée dès que le levier de sélection 48 quitte la position D. Dès qu'un interrupteur 30, 31, 32 fait apparaître une impulsion, les signaux sur les sorties des deux circuits.OU qui lui sont connectés ont le même effet que le signal D, si bien que: - la demande d'un rapport imposé annule une autre imposition antérieure 10 de rapport; - on peut annuler la demande d'un rapport imposé en réappuyant sur la touche actionnant l'interrupteur correspondant. 49398 167E - 11 REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande électro-mécanique de boîte de vitesses automatique de véhicule automobile comprenant une commande manuelle montée sur un pontet (11) lié au plancher du véhicule afin d'assurer les commandes statiques de la transmission, c'est-à-dire le parcage P, la marche arrière R, le neutre N et la position marche avant automatique 10 D, caractérisé en ce que ladite commande manuelle est associée à un système de boutons-poussoirs (3, 4, 5, 6, 17,- 18, 19) afin d'assurer les commandes dynamiques de la transmission, les boutons-poussoirs étant situés à proximité des doigts du conducteur lorsque celui-ci tient le volant; lesdits boutons-poussoirs (3, 4, 5, 6, 17, 18, 19) n'agissant sur des moyens de commande que si le levier de sélection (48) de la commande manuelle est sur la position D, ces moyens de commande: - effectuant la demande d'un rapport imposé et annulant éventuellement une autre imposition antérieure de rapport, lors de 1' action sur le 20 boutonpoussoir correspondant, - annulant la demande d'un rapport imposé lors d'une deuxième action sur le bouton-poussoir correspondant L'effet de l'enfoncement de l'un quelconque des boutons-poussoirs étant 25 annulé si le levier du sélecteur (48) quitte la position D. 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande consistent en autant de circuits qu'il y a de rapports imposés, chaque circuit comportant un interrupteur (30, 31, 32), un circuit OU (33, 35, 36) et un circuit (34) dont la sortie est connectée au calculateur de gestion (56); la sortie de chacun de ces interrupteurs (30, 31, 32) étant connectée au circuit (34) correspondant et aux entrées des autres circuits OU (35 et 36 pour 30, 33 et 36 pour 31, 33 et 35 pour 32); chacun des circuits OU recevant également en entrée le signal D et étant connecté en sortie au circuit (34) correspondant, de manière 49398 l 167 - 12 que chaque fois que le signal D est égal à 1, les circuits (34) mettent leur sortie S à 0; et de façon que lorsque le signal D est égal à 0 et qu'un interrupteur (30, 31, 32) fait apparaître une impulsion, la sortie du 5 circuit OU correspondant à un autre rapport imposé antérieurement passe à 1 et le circuit (34) correspondant mette sa sortie S à 0, le circuit (34) correspondant à l'interrupteur (30, 31, 32) qui vient d'avoir une impulsion faisant passer sa sortie S de la valeur 0 à la valeur I ou de la valeur 1 à la valeur 0. 3. Dispositif de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que chacun des circuits (34) comprend en entrée un circuit NI 20 et des circuits NI 21, NI 22, NI 23, NI 24, NI 25, NI 26, NI 27, NI 28, NI 29; le signal venant du circuit OU correspondant (33, 35, 36) étant envoyé en 15 entrée des circuits NI 26 et NI 28, la sortie NI 26 étant la sortie S du circuit (34); les différents circuits NI étant interconnectés de manière que le front montant d'une impulsion sur 1' entrée du circuit (34) détermine un nouvel état stable à la sortie S lorsque le signal venant du circuit OU est égal à 0, le front descendant de cette impulsion laissant 20 inchangé ce nouvel état stable. 4. Dispositif de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque sortie d'un -circuit (34) alimente une lampe-témoin (37, 38, 39). 5. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de boutons-poussoirs (3, 4, 5, 6) est monté sur une console (2) fixée latéralement sur la colonne de direction (1) du c8té du siège du passager, chaque bouton-poussoir (3, 4, 5) correspondant respectivement aux rapports imposés. 6. Dispositif de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce que la console (2) comporte un bouton-poussoir (6) pour débrayage à 1' arrêt. 7. Dispositif de commande selon la revendication 5 et 6, caractérisé en ce qu' à chaque bouton-poussoir (3, 4, 5, 6) est associé un répétiteur lumineux (7, 8, 9, 10). 4939e ' *m - 13 8. Dispositif de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce que la console (2) comporte d'autres moyens de commande (50) et/ou (52). 9. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de boutons-poussoirs (17, 18, 19) est monté sur une visière (16). 10. Dispositif de commande selon la revendication 9, caractérisé en ce 10 que les boutons-poussoirs (17, 18, 19) possèdent un. voyant lumineux intégré. 49398 11676