Brevet FR2643316A1 — publié le 19900824

La présente invention concerne un dispositif de commande d'une boîte de vitesses à rapports étagés comportant une timonerie destinée à piloter un système de manoeuvre automatique d'un embrayage associé à cette boîte de vitesses. Ainsi qu'on le sait une telle timonerie est constituée par au moins un pignon baladeur actionné par un organe de manoeuvre ou fourchette, guidé en déplacement par une tringle et commandé par un levier de commande oscillant sur rotule par rotation ou par translation entre des positions limites correspondant respectivement à une sélection de vitesses le long d'une ligne neutre et à un passage desdites vitesses. Il a déjà été décrit, dans la demande de brevet français n 2.575.707 déposée le 9 janvier 1985, un dispositif détecteur de sens d'effort permettant de détecter si une vitesse paire ou impaire est engagée, cet état de parité étant représentatif de la position de l'arbre de passage de vitesses qui varie selon que cet arbre est dans l'une ou dans l'autre de ses positions limites, un tel détecteur étant constitué par un élément formant came fixé sur ledit arbre de passage et actionnant dans lesdites positions limites deux palpeurs commandant des contacts à ouverture reliés à un circuit de traitement. Un tel dispositif indique si une vitesse paire ou impaire est engagée mais n'indique pas laquelle. Il est également connu, par la demande de brevet français n 87 08003 du 9.06.1987 ou par une représentation publiée dans la revue "L'Argus Automobile" du 21 avril 1988, un dispositif qui remédie à cet inconvénient en indiquant le rapport engagé par l'intermédiaire d'un détecteur du rapport de démultiplication de la boîte, consistant en deux capteurs de vitesse de rotation, l'un sensible à la vitesse de rotation de l'arbre de sortie du moteur, l'autre à la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée de la boite de vitesses. Un tel dispositif nécessite, pour l'implantation des capteurs, des modifications dus carter de boîte et du carter moteur entraînant des opérations d'usinage supplémentaires de ceux-ci. En outre et surtout, un détecteur ainsi conçu n'indique le rapport engagé à un instant donné que si la boîte est tournante car les informations sont prises sur des éléments tournants. Or il est indispensable, pour une bonne gestion de l'automatisme de l'embrayage, de connaître à tout moment le rapport engagé, boîte tournante ou pas. En effet, une vitesse peut être restée engagée après l'immobilisation du véhicule. De même, la détection permanente de la position du levier de vitesses permettra de délivrer des autorisations de réembrayage après passage de vitesse sur chaque rapport traité séparément. Le but de la présente invention consiste à atteindre cet objectif. Elle concerne à cet effet un dispositif de commande d'une boîte de vitesses du type précité, caractérisé en ce qu'il comporte des détecteurs de l'une quelconque des positions du levier de commande représentatives de la vitesse engagée ou en cours d'engagement qui sont respectivement sensibles à la rotation et à la translation appliquées audit levier, quel que soit l'état de la boîte de vitesses et un circuit de traitement auquel sont reliés les détecteurs de positions et qui est adapté à activer le système de manoeuvre automatique de l'embrayage, en sorte de désengager ce dernier, lorsque le levier de commande est sollicité en translation vers une position limite inoccupée ou lorsqu'il se trouve sur la ligne neutre de sélection. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les détecteurs de position du levier de commande sont constitués par deux potentiomètres dont les curseurs se déplacent en réponse à une rotation ou à une translation du levier de commande sur des résistances disposées selon des axes appropriés, la tension délivrée par les potentiomètres étant représentative de la position du levier de commande. La description qui va suivre en regard des dessins annexés fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure unique est un schéma synoptique en perspective d'un dispositif de commande muni de détecteurs de position selon l'invention. La figure représente, de façon schématique, une timonerie de manoeuvre 10 comportant en amont un levier de commande 11, monté oscillant sur une rotule 12 par rapport à un châssis fixe 13 et commandant en aval un arbre 14 d'une boite;de vitesses 55. L'arbre 14 est susceptible d'être commandé en rotation selon les flèches RR' entre des positions limites de passage de vitesses par l'intermédiaire d'un flasque transversal 15 à l'extrémité d'un bras 16 duquel est articulé en 17 une première tringle 18 déplacée axialement sur la ligne L sous l'influence du levier 11 lorsqu'il est sollicité dans le sens FF'. L'arbre 14 est susceptible également d'être commandé en translation selon le sens T pour sélectionner une ligne de passage par l'intermédiaire d'un pignon baladeur 19 actionné en translation le long de l'arbre 14 par un organe de manoeuvre ou fourchette 20 oscillant sous l'action rotative d'une seconde tringle 21 selon les flèches rr' de laquelle il est solidaire, tringle 21 guidée à ses extrémités par des paliers fixes 22,23 du châssis et actionnée par sollicitation selon ff' du levier 11. A cette timonerie 10 est associé un dispositif de détection d'effort désigné 24 dans son ensemble, adapté à fournir des informations au calculateur 53 en vue de piloter un système de manoeuvre automatique 25 apte à commander en désengagement ou en réengagement un embrayage schématisé en 26, de telle sorte à permettre tout changement de vitesses. De manière connue ce dispositif de détection d'effort comporte un élément déformable de timonerie, le levier 11 en l'occurence, lequel comporte un tronçon amont 11A, destiné à être manoeuvré par un usager et un tronçon aval liB. Les tronçons 11A et llB admettent un debattement angulaire relatif grâce à une articulation 27 orientée suivant le sens de sélection. Le tronçon amont 11A comporte un doigt 28 qui pénètre à l'intérieur d'un logement 29 porté par le tronçon aval llB. Le levier de commande polarisé 11 porte un détecteur de sens d'effort adapté à prendre un état représentatif de la configuration de ce levier, qui est différent selon que celui-ci est sollicité en l'un ou l'autre de deux sens opposés de référence, correspondant respectivement au passage du levier 11 de l'une à l'autre de ses deux positions limites et réciproquement. Ces sens de référence sont situés dans le plan de la figure 1 et sont notés F et F'. Dans l'exemple représenté à la figure 1 ce détecteur de sens d'effort comporte trois conducteurs reliés à trois plots 30, 31 et 32 formant conjointement un interrupteur à trois fils adapté à établir deux contacts 30-31 et 31-32. Le plot 31 est porté par le doigt 28 du tronçon amont 11A tandis que les plots 30 et 32 sont disposés dans le logement 29 de façon symétrique par rapport au plot 31. Pratiquement les tronçons 1lA et llB du levier de commande polarisé 11 sont attelés élastiquement par des moyens les rappelant en une configuration neutre d'alignement, mais ces moyens ne sont pas représentés sur cette figure 1 pour des raisons de clarté. L'interrupteur formé par les plots 30 à 32 peut prendre trois états selon que le tronçon amont subit un effort faible ou nul (les plots sont tous séparés), un effort dans le sens de la flèche F' (le contact 32/31 est établi), ou un effort dans le sens de la flèche F (le contact 31/30 est établi). Selon l'invention le dispositif de commande comporte, outre le détecteur d'effort 24, des détecteurs de positions 33,34, désignés dans leur ensemble, représentatifs de l'une quelconque des positions du levier de commande 11 d'o de la vitesse engagée, en cours d'engagement ou de désengagement. Ces détecteurs de positions 33 et 34 sont respectivement sensibles, et cela quel que soit l'état de la boîte, d'une part à la rotation rr' de la tringle 21 actionnée par le levier 11 lorsqu'il est sollicité dans le sens ff' et provoquant ainsi la translation T de l'arbre 14, mouvement correspondant à la sélection des vitesses et, d'autre part, au déplacement longitudinal L de la tringle 18 actionnée également par le levier 11 lorsqu'il est sollicité dans le sens FF' et provoquant ainsi la rotation RR' de l'arbre 14, mouvement correspondant au passage des vitesses. Selon l'exemple de réalisation représenté les détecteurs de position 33 et 34 sont constitués, pour ce qui est du détecteur 33, par un premier potentiomètre 35 classiquement constitué d'une résistance 36 aux bornes A, B desquelles est appliquée une tension de référence, résistance sur laquelle est susceptible de se déplacer un curseur 37 en réponse à une action selon ff' du levier 11 correspondant à une translation T de l'arbre de commande 14, la différence de potentiel entre la borne C du curseur et la borne A ou B de la résistance 36 étant représentative de la position du curseur 37 qui est actionné angulairement en déplacement par un bras 38 qui lui est solidaire, autour d'un axe fixe 39, bras 38 constituant un élément d'un parallélogramme déformable dont un deuxième élément est une tringle d'entraînement 40, un troisième élément est un bras de commande 41, et le quatrième élément 42 est une ligne fictive. Un tel parallélogramme déformable est articulé autour des points 39, 43, 44 et 45, les points d'articulation 43 et 44 étant mobiles, les points 39 et 45 étant fixes. Le point 45 se confond en fait avec le point de solidarisation de la tringle à action rotative 21 avec l'organe de manoeuvre ou fourchette 20, le bras 41 défini ci-dessus constituant un prolongement de la fourchette 20 au-delà du point 45. Le détecteur de position 34 est constitué par un second potentiomètre 26 constitué, de manière identique au précédent, d'une résistance 47 aux bornes D,E desquelles est appliquée une tension et sur laquelle se déplace un curseur 48 en réponse à une action selon FF' du levier 11 correspondant à une rotation RR' de l'arbre 14. La différence de potentiel entre la borne G du curseur 48 et la borne D ou E de la résistance 47 étant représentative de la position dudit curseur 48 qui est actionné angulairement, par un bras 49, qui le prolonge autour d'un point fixe 50, bras 49 lui-même actionné par un mouvement longitudinal d'un second bras 51 relié à l'une de ses extrémité audit bras 49 par l'articulation 52 et à son autre extrémité au prolongement 15a du - flasque 15 actionné angulairement comme ci-dessus décrit, par l'arbre 14 duquel il est solidaire, sous l'action longitudinale suivant L de la tringle 18 répondant au sens d'effort FF' du levier 11. Le dispositif de commande comporte en outre un circuit de traitement 53 auquel sont reliés le détecteur de sens d'effort 30,31,32 et les détecteurs de position 33,34 constitués par les potentiomètres 35,46. Ce circuit est adapté, en fonction de la position des détecteurs 33,34 et du sens d'effort, à activer le système 25 de manoeuvre automatique de l'embrayage 26 en vue d'un désengagement de ce dernier préalablement à un passage de vitesse, suivi d'un réengagement dudit embrayage 26 quand une autre vitesse est engagée. Selon un mode de réalisation de l'invention (non représenté) les potentiomètres 34 et 46 sont disposés à l'intérieur même de la boîte de vitesses 55 en bout de l'arbre de commande 14.. -8 REVENDICATIONS 1) Dispositif de commande d'une boîte de vitesses (55) à rapports étagés comportant une timonerie (10) destinée à piloter un système de manoeuvre automatique (25) d'un embrayage (26) associé à cette boite de vitesses en sorte de permettre des changements de vitesses au sein de la boîte de vitesses par l'intermédiaire d'un arbre de commande (14), timonerie (10) constituée par au moins un pignon baladeur (19) actionné par un organe de manoeuvre ou fourchette (20), guidé en déplacement par une tringle (21) et commandé par un levier de commande (11) oscillant sur rotule (12) par rotation ou par translation entre des positions limites correspondant respectivement à une sélection de vitesses le long d'une ligne neutre et à un passage desdites vitesses, caractérisé en ce qu'il comporte des détecteurs (33,34) de l'une quelconque des positions du levier de commande (11) représentatives de la vitesse engagée ou en cours d'engagement qui sont respectivement sensibles à la rotation et à la translation appliquées audit levier (11), quel que soit l'état de la boite de vitesses, et un circuit de traitement (53) auquel sont reliés les détecteurs de positions (33,34) et qui est adapté à activer le système de manoeuvre automatique (25) de l'embrayage (26) en sorte de désengager ce dernier lorsque le levier de commande (11) est sollicité en translation vers une position limite inoccupée ou lorsqu'il se trouve sur la ligne neutre de sélection. 2) Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que les détecteurs de position (33,34) du levier de commande (11) sont constitués par deux potentiomètres (35,46) dont les curseurs (36,48) se déplacent en réponse à une rotation ou à une translation du levier de commande (11) sur des résistances (36,47) disposées selon des axes appropriés, la tension délivrée par les potentiomètres (35,46) étant représentative de la position du levier de commande (11). 3) Dispositif de commande selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les deux potentiométres (35,46) sont disposés à l'intérieur de la boiîte de vitesses (55) en bout de l'arbre de commande (14).