Brevet FR2695084A1 — publié le 19940304

Dispositif de commande d'un embrayage à friction de véhicule automobile La présente invention concerne un dispositif de commande d'un embrayage à friction, pouvant être actionné par un actionneur, d'un véhicule automobile entraîné par un moteur à combustion interne, par l'intermédiaire de l'embrayage à friction et d'une boite de vitesses, comprenant: un capteur de la vitesse de rotation du moteur détectant la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, un capteur de la vitesse de rotation de la boîte de vitesses détectant la vitesse de rotation à l'entrée de la boîte de vitesses, et un commutateur de commande réagissant aux capteurs de vitesse de rotation, agissant sur l'actionneur, qui commute l'actionneur dans un sens de débrayage, lorsque la vitesse de rotation captée par le capteur de vitesse de rotation du moteur ou par le capteur de vitesse de rotation de la boîte de vitesses, est inférieure à une première vitesse de rotation seuil, située en-dessous de la vitesse de rotation au ralenti du moteur à combustion interne. Il est connu d'automatiser des embrayages à friction traditionnels au moyen d'un actionneur hydraulique, pneumatique ou d'un électromoteur et d'un commutateur de commande agissant sur l'actionneur, de telle sorte qu'on puisse se passer de la pédale d'embrayage actionnée par le conducteur, qui est indispensable dans les autres cas A cet effet, des capteurs de vitesse de rotation sont associés au commutateur de commande, qui détectent, par exemple, la vitesse de rotation du moteur à combustion interne ou la vitesse de rotation à l'entrée d'une boîte de vitesses, disposée après l'embrayage à friction dans la chaîne cinématique En fonction de la vitesse de rotation du moteur, ou de la vitesse de rotation à l'entrée de la boîte de vitesses, ou en fonction, également, d'autres paramètres de fonctionnement, détectés au moyen de capteurs adaptés, le commutateur de commande commande l'actionneur de telle sorte que l'embrayage à friction embraye avec le moins d'à-coups possible Afin que le moteur ne cale pas à l'arrêt, l'embrayage à friction est commandé dans sa position totalement débrayée, dès que la vitesse de rotation du moteur tombe en-dessous d'une vitesse de rotation seuil prédéterminée, qui est inférieure à la vitesse de ralenti du moteur à combustion interne. Dans le cas des dispositifs de commande traditionnels du type évoqué ci-dessus, il est nécessaire, pour garantir un bon fonctionnement, de s'assurer que le véhicule se déplace dans la direction déterminée par la vitesse passée respectivement dans la boîte de vitesses, si l'on veut éviter des réactions erronées du commutateur de commande commandant l'embrayage En d'autres termes, le véhicule ne doit pouvoir se déplacer vers l'avant que lorsqu'une des vitesses de marche avant est passée et ne doit pouvoir reculer que lorsque la marche arrière est passée Si le véhicule se déplace vers l'avant alors que la marche arrière est passée, par exemple par roulement sur une pente, ceci peut entraîner, en fonction du type de dispositif de commande, soit l'impossibilité d'embrayer, dans cette situation, malgré le fait que le conducteur souhaite démarrer, soit l'embrayage complet, sans désir de démarrage, ce qui fait caler le moteur. Afin d'empêcher l'apparition de situations dans lesquelles le véhicule se déplace dans une direction ne correspondant pas à la vitesse passée, le document DE-A-40 11 850 décrit le fait d'associer à la commande un capteur détectant le sens de rotation dans la boîte de vitesses, et ainsi la direction dans laquelle se déplace le véhicule, qui permet au commutateur de commande de réagir correctement, même lorsque la direction de déplacement est "fausse" Un capteur de ce type augmente le coût que représentent les pièces du dispositif de commande. L'invention a pour but de fournir un moyen grâce auquel on peut empêcher, de façon simple, des réactions erronées de l'actionnement automatique de l'embrayage à friction, dues à une direction de déplacement du véhicule ne correspondant pas à la vitesse passée dans la boîte de vitesses. A partir du dispositif décrit ci-dessus, ce but est atteint, selon l'invention, grâce au fait que le commutateur de commande commute l'actionneur dans un sens d'embrayage lorsque la vitesse de rotation à l'entrée de la boîte de vitesses, captée par le capteur de vitesse de rotation de la boîte de vitesses, est supérieure à une deuxième vitesse de rotation seuil, située au-dessus de la vitesse de rotation au ralenti du moteur à combustion interne. L'invention part de l'idée que, lors du roulement du véhicule dans la direction correspondant normalement à la vitesse passée dans la boîte de vitesses, le moteur à combustion interne est entraîné en accélération par le véhicule accélérant, au moins à partir d'une vitesse donnée Cependant, si le véhicule roule dans une direction opposée à celle qui correspond à la vitesse passée, par exemple en marche avant alors que la marche arrière est passée, le moteur à combustion interne, au fur et à mesure que le processus d'embrayage progresse, est de plus en plus chargé, c'est-à-dire freiné. Cependant, dès que la vitesse de rotation du moteur tombe en-dessous de la première vitesse de rotation seuil prédéterminée, empêchant le moteur de caler, l'embrayage est actionné à nouveau dans un sens d'ouverture, ce qui fait accélérer à nouveau le véhicule du fait de la force d'entraînement due à la pente, la vitesse de rotation à l'entrée de la boîte de vitresses augmentant à nouveau Ce processus se répète jusqu'à ce que le conducteur arrête le véhicule en actionnant le frein, ou jusqu'à ce qu'il fasse augmenter, en actionnant la pédale d'accélérateur, le couple d'entraînement du moteur et, ce, jusqu'à un niveau tel qu'il soit possible de démarrer dans la direction correspondant à la vitesse passée. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, un capteur de pédale est associé à la pédale d'accélérateur du véhicule, qui détecte la position de repos de la pédale à laquelle il est associé et auquel réagit le commutateur de commande Lorsque la vitesse de rotation à l'entrée de la boite de vitesses est supérieure à la deuxième vitesse de rotation seuil, le commutateur de commande ne commute l'actionneur que lorsque la pédale d'accélérateur se trouve dans sa position de repos Ceci permet d'obtenir que le conducteur puisse laisser consciemment le véhicule rouler dans la direction inverse à la direction normale de déplacement de la vitesse passée, ce qui peut être particulièrement avantageux en cas de manoeuvre En outre, on peut ainsi éviter que, dans des situations de conduite extrêmes, l'embrayage soit embrayé uniquement du fait des rapports de vitesse du moment. Le fait de surveiller la position de repos de la pédale d'accélérateur permet, en outre, au commutateur de commande, d'indiquer à chaque instant la première et/ou la deuxième vitesse de rotation seuil, en fonction de la vitesse de rotation du moteur, captée au moyen du capteur de vitesse de rotation du moteur à l'état de repos de la pédale d'accélérateur, ainsi qu'une valeur différentielle prédéterminée De cette manière, le dispositif de commande est fonctionnel en soi lorsqu'une commande de moteur doit faire augmenter momentanément la vitesse de rotation au ralenti, par exemple lors d'un démarrage à froid.35 Avantageusement, la première vitesse de rotation seuil se situe entre 100 et 300 tours/minute, et est, de préférence, inférieure d'environ 200 tours/minute à la vitesse de ralenti du moteur à combustion interne, tandis que la deuxième vitesse de rotation seuil se situe entre et 500 tours/minute et est supérieure, de préférence, de 250 tours/minute à la vitesse au ralenti du moteur à combustion interne. Un exemple d'exécution de l'invention est décrit ci-après plus en détail, en référence au dessin. La figure unique du dessin représente un schéma bloc d'un dispositif de commande de l'embrayage à friction d'un véhicule automobile, qui permet le roulement du véhicule dans la direction inverse de la celle qui correspond à la vitesse passée dans la boîte de vitesses, sans que le moteur à combustion interne du véhicule ne cale. De façon connue, le véhicule comprend un moteur à combustion interne 1 qui entraîne, par l'intermédiaire d'un embrayage à friction 3 et d'une boite de vitesses 5, des roues d'entraînement 7 Au moyen d'un levier de changement de vitesses 9, plusieurs vitesses de marche avant et une vitesse de marche arrière peuvent être sélectionnées dans la boîte de vitesses 5 Au moyen d'une pédale d'accélérateur 11, le conducteur du véhicule peut commander un papillon de commande des gaz 13 du moteur à combustion interne, ou une pompe à injection, non représentée en détail. Au moyen d'un actionneur 15, qui peut être un actionneur pneumatique, hydraulique ou un électromoteur, l'embrayage à friction 3 peut être déplacé entre sa position totalement débrayée et sa position totalement embrayée, la position d'actionnement de l'embrayage 3 étant déterminée par un commutateur de commande 17 commandant l'actionneur 15, de façon correspondante à la situation de conduite Le commutateur de commande 17 capte la vitesse de rotation du moteur à combustion interne 1 au moyen d'un capteur de la vitesse de rotation du moteur 19 et capte la vitesse de rotation à l'entrée de la boîte de vitesses 5 au moyen d'un capteur de vitesse de rotation 21, et commande l'embrayage 3 de façon connue en soi, lorsque le véhicule démarre et lors des changements de vitesses dans la boîte 5 Un capteur 23 détectant la position de repos de la pédale d'accélérateur il signale au commutateur de commande un désir de démarrage du conducteur, dès que celui-ci déplace la pédale d'accélérateur hors de la position de repos Ensuite, l'embrayage 3, qui est débrayé lorsque le véhicule est immobile, est embrayé, au fur et à mesure que la vitesse de rotation du moteur augmente, par exemple en fonction de la vitesse de rotation du moteur captée au moyen du capteur 19 Pour changer les vitesses, un capteur 25, réagissant à l'effleurement du levier de changement de vitesses 9, signale au commutateur de commande 17 que le conducteur souhaite changer de vitesse, et le commutateur de commande 17 ouvre alors l'embrayage 3 et le referme une fois la vitesse changée Dans ce cas, la fermeture de l'embrayage peut être commandée en fonction de la différence entre les vitesses de rotation captées au moyen des capteurs 19, 21 Afin d'empêcher que le moteur à combustion interne 1 ne cale lorsque le véhicule s'arrête, le commutateur de commande 17 surveille la vitesse de rotation du moteur pour voir si elle ne tombe pas en- dessous d'une vitesse de rotation seuil donnée, qui est inférieure à la vitesse de rotation au ralenti du moteur à combustion interne 1 Si le moteur est chargé, par exemple, à une vitesse inférieure à cette vitesse de rotation seuil, qui est inférieure d'environ 200 tours/minute à la vitesse de rotation au ralenti, l'embrayage 3 est ouvert automatiquement A cet effet, le commutateur de commande 17 compare le signal du capteur de vitesse de rotation du moteur 19 avec la vitesse de rotation seuil. Dans certaines situations, le véhicule peut rouler sur une pente, l'embrayage 3 ayant été ouvert automatiquement et une vitesse ayant été passée dans la boîte de vitesses 5 Afin d'éviter des perturbations qui peuvent entraîner le moteur à combustion interne 1 à caler, lorsque le véhicule se déplace dans la direction inverse de celle qui correspond à la vitesse passée dans la boîte de vitesses 5, par exemple lorsqu'il va en marche avant alors que la marche arrière est passée, le commutateur de commande 17 fait passer l'actionneur 15 dans un sens d'embrayage, dès que la vitesse de rotation à l'entrée de la boîte de vitesses, captée par le capteur de vitesse de rotation 21, dépasse, au fur et à mesure que la vitesse de déplacement du véhicule augmente, une vitesse de rotation seuil, qui est supérieure à la vitesse de rotation au ralenti du moteur à combustion interne 1. Etant donné que, dans ce cas, l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses 5 tourne dans le sens inverse du sens de rotation du vilebrequin du moteur à combustion interne 1, la vitesse de rotation du moteur se réduit de plus en plus, au fur et à mesure que l'embrayage 3 se ferme, jusqu'à ce que ce qu'elle tombe en-dessous de la vitesse de rotation seuil évoquée plus haut, qui provoque le calage, et le commutateur de commande 17 commute l'actionneur 15 à nouveau dans le sens du débrayage Le véhicule, freinant au cours du processus d'embrayage de l'embrayage 3, peut à nouveau accélérer, jusqu'à ce que la vitesse de rotation seuil supérieure soit à nouveau atteinte et que le commutateur de commande 17 commute à nouveau l'actionneur 15 dans un sens d'embrayage Ce processus se répète jusqu'à ce que le conducteur actionnne le frein du véhicule, ou actionne la pédale d'accélérateur 11 et fasse ainsi augmenter la vitesse de rotation du moteur jusqu'à ce que le véhicule soit entraîné par le moteur à combustion interne 1, dans la direction correspondant à la vitesse passée. La vitesse de rotation seuil supérieure, qui conduit au processus d'embrayage, est avantageusement supérieure d'environ 250 tours/minute à la vitesse de rotation au ralenti Le commutateur de commande 17 compare la vitesse de rotation à l'entrée de la boîte de vitesses avec cette vitesse de rotation seuil Etant donné que, lors du démarrage dans un sens inverse à la direction prédéterminée, le moteur à combustion interne, lorsque l'embrayage 3 est fermé, ne peut pas tourner à une vitesse inférieure à la vitesse de rotation à l'entrée de la boîte de vitesses, l'ouverture de l'embrayage 3 peut s'effectuer de façon indépendante de la vitesse de rotation à l'entrée de la boîte de vitesses Naturellement, le signal donné par le capteur de vitesse de rotation du moteur 19 est également utilisé à cet effet. La vitesse de rotation seuil supérieure tient compte du rapport des changements de vitesses de la boîte de vitesses 5 dans chaque vitesse, afin de pouvoir fermer l'embrayage 3 dans chacune des vitesses, si la direction de déplacement est inadaptée Etant donné que la vitesse de rotation au ralenti du moteur à combustion interne 1 peut se modifier en fonction de la situation, par exemple lors d'un démarrage à froid, le commutateur de commande 17 indique, dans la position de repos de la pédale d'accélérateur 11, détectée au moyen du capteur 23, lorsque l'embrayage 3 est ouvert ou lorsque la boîte de vitesses 5 est en position neutre, par l'intermédiaire du capteur de vitesse de rotation du moteur 19, la vitesse de rotation au ralenti du moment, et calcule ensuite les vitesses de rotation seuil adaptées, en additionnant par exemple une valeur différentielle de vitesse de rotation donnée de 250 tours/minute, par exemple, avec la vitesse de rotation au ralenti du moment. Selon une autre variante, le commutateur de commande 17 ne réagit au dépassement de la vitesse de rotation seuil supérieure par la fermeture de l'embrayage 3 que lorsque la pédale d'accélérateur 11 se trouve dans la position de repos détectée par le capteur 23. Dans l'exemple d'exécution décrit ci-dessus, la boite de vitesses 5 est représentée sous la forme d'une boîte à commande manuelle; cependant, il peut également s'agir d'une boîte de vitesses semi-automatique. Revendications 1 Dispositif de commande d'un embrayage à friction ( 3), pouvant être actionné par un actionneur ( 15), d'un véhicule automobile entraîné par un moteur à combustion interne ( 1), par l'intermédiaire de l'embrayage à friction ( 3) et d'une boîte de vitesses ( 5), comprenant: un capteur de la vitesse de rotation du moteur ( 19) détectant la vitesse de rotation du moteur à combustion interne ( 1), un capteur de la vitesse de rotation de la boîte de vitesses détectant la vitesse de rotation à l'entrée de la boîte de vitesses, et un commutateur de commande ( 17) réagissant aux capteurs de vitesse de rotation ( 19, 21), agissant sur l'actionneur ( 15), qui commute l'actionneur ( 15) dans un sens de débrayage lorsque la vitesse de rotation captée par le capteur de vitesse de rotation du moteur ( 19) ou par le capteur de vitesse de rotation de la boîte de vitesses ( 21), est inférieure à une première vitesse de rotation seuil, située en-dessous de la vitesse de rotation au ralenti du moteur à combustion interne ( 1) caractérisé en ce que le commutateur de commande ( 17) commute l'actionneur ( 15) dans un sens d'embrayage lorsque la vitesse de rotation à l'entrée de la boîte de vitesses ( 5), captée par le capteur de vitesse de rotation de la boîte de vitesses ( 21), est supérieure à une deuxième vitesse de rotation seuil, située au-dessus de la vitesse de rotation au ralenti du moteur à combustion interne ( 1). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un capteur de pédale ( 23) est associé à une pédale d'accélérateur ( 11) du véhicule, qui détecte la position de repos de la pédale ( 11) à laquelle il est associé et auquel réagit le commutateur de commande ( 17) et en ce que, lorsque la vitesse de rotation à l'entrée de la boîte de vitesses ( 5) est supérieure à la deuxième il vitesse de rotation seuil, le commutateur de commande ( 17) ne commute l'actionneur ( 15) que lorsque la pédale d'accélérateur ( 11) se trouve dans sa position de repos. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que commutateur de commande ( 17) indique la première et/ou la deuxième vitesse de rotation seuil, en fonction de la vitesse de rotation du moteur, captée au moyen du capteur de vitesse de rotation du moteur ( 19) à l'état de repos de la pédale d'accélérateur ( 11), ainsi qu'une valeur différentielle prédéterminée. 4 Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le commutateur de commande ( 17) commute l'actionneur ( 15) dans un sens de débrayage en fonction de la vitesse de rotation à l'entrée de la boîte de vitesses ( 5), détectée par le capteur de vitesse de rotation de la boîte de vitesses ( 21), lorsque la vitesse de rotation d'entrée se situe en-dessous de la première vitesse de rotation seuil. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la première vitesse de rotation seuil se situe entre 100 et 300 tours/minute, et est inférieure à la vitesse au ralenti du moteur à combustion interne ( 1). 6 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la deuxième vitesse de rotation seuil se situe entre 50 et 500 tours/minute et est supérieure à la vitesse au ralenti du moteur à combustion interne ( 1).