Brevet FR2710713A1 — publié le 19950407

La présente invention concerne un dispositif de commande d'une boîte de vitesses de véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement la commande d'une boîte de vitesses comportant au moins six rapports et qui sont agencés de manière que leur sélection et leur engagement, ou passage, se fasse selon une grille de commande à trois couloirs parallèles de sélection consécutifs à chacun desquels sont associés deux rapports de rangs consécutifs. La grille de sélection et de passage d'une boîte de vitesses de ce type est généralement dite en double "H". Lors d'un changement de rapport pour passer de la deuxième vitesse, qui est associée à un premier couloir extrême, à la troisième vitesse, qui est associée au couloir central de sélection, il existe un risque, et notamment en cas de manoeuvre rapide, de sélectionner par erreur le couloir de sélection extrême opposé associé aux cinquième et sixième vitesses, et donc de passer directement de deuxième en cinquième. Inversement, lors du passage de la cinquième vitesse vers la quatrième, il existe un risque de sélectionner le couloir de sélection extrême opposé et donc d'engager accidentellement la deuxième vitesse en provoquant un surrégime dommageable pour le moteur accouplé à la boîte de vitesses. La présente invention concerne un dispositif de commande du type mentionné précédemment qui permet d'éviter ces fausses manoeuvres en assurant une interdiction de passage direct de l'un des couloirs de sélection extrêmes au couloir de sélection extrême opposé. Un exemple d'un tel type de dispositif de commande est décrit et représenté dans le document FR-A-2 496 215, qui est du type comportant un organe de commande susceptible de se déplacer dans une première direction de sélection pour sélectionner un couloir de sélection parmi au moins trois couloirs parallèles consécutifs, et susceptible de se déplacer dans une seconde direction d'engagement, perpendiculaire à la direction de sélection, et dans au moins un sens pour engager au moins un rapport associé à un couloir sélectionné, et du type comportant des moyens de verrouillage qui empêchent tout déplacement de l'organe de commande dans la première direction au-delà d'un des couloirs intermédiaires tant que l'organe de commande n'a pas été déplacé dans ce couloir intermédiaire, pour l'engagement d'un rapport, les moyens de verrouillage étant du type effaçables et comportant des moyens d'actionnement susceptibles de provoquer l'effacement des moyens de verrouillage en réponse à un ordre provenant d'une unité de commande qui reçoit des signaux provenant de capteurs des positions de l'organe de commande. Dans le mode de réalisation proposé dans ce document, les moyens d'actionnement des moyens de verrouillage sont constitués par des dispositifs du type à vérin et les capteurs ou détecteurs sont des capteurs mécaniques. La conception proposée est ainsi particulièrement complexe, difficilement industrialisable et peu fiable. Afin de remédier à ces inconvénients, l'invention propose un dispositif de commande du type de celui décrit et représenté dans le document FR-A-2 496 215, caractérisé en ce que les capteurs sont du type à contact électrique, et en ce que les moyens d'actionnement des moyens de verrouillage reçoivent des signaux électriques de commande provenant de l'unité de commande. Le dispositif de commande selon l'invention est également caractérisé en ce que - les moyens d'actionnement comportent au moins une électrovalve interposée dans un circuit d'alimentation en fluide sous pression d'un vérin de commande d'un verrou, - les moyens d'actionnement comportent au moins un électro-aimant dont le noyau mobile est relié à un verrou, - les moyens de verrouillage comportent au moins deux verrous effaçables et opposés qui coopèrent avec une portion de l'organe de commande, - les capteurs comportent deux premiers interrupteurs du type normalement ouvert dont chacun est susceptible d'être fermé par l'organe de commande lorsque ce dernier est en regard de l'un des deux couloirs adjacents audit couloir intermédiaire, respectivement, - l'organe de commande est susceptible de se déplacer selon la seconde direction dans les deux sens opposés pour engager l'un ou l'autre des deux rapports associés audit couloir intermédiaire, - les capteurs comportent un troisième interrupteur normalement fermé qui est susceptible d'être ouvert lorsque l'un ou l'autre des deux rapports associés audit couloir intermédiaire est engagé, - l'unité de commande comporte deux relais électromagnétiques du type à contact maintenu dont un premier commande l'actionnement d'un premier verrou et dont le second commande l'actionnement du second verrou, et chacun des deux relais est alimenté en énergie électrique à travers un circuit comportant en série l'un desdits deux premiers interrupteurs et ledit troisième interrupteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est un schéma illustrant la grille de sélection d'un dispositif de commande d'une boîte de vitesses à six rapports réalisé conformément aux enseignements de l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique du levier de changement de vitesses associé aux moyens de verrouillage et aux capteurs, dans laquelle le levier est illustré dans le plan de sélection, - la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2 dans laquelle le levier est illustré dans le plan du couloir central - la figure 4 est un schéma illustrant les moyens de verrouillage, les moyens d'actionnement et les moyens de commande - la figure 5 est une vue du circuit électrique comportant notamment les interrupteurs et les moyens de verrouillage avec leurs relais associés de commande, dans laquelle le levier est en regard d'un couloir latéral ; - la figure 6 est une vue schématique de la grille similaire à celle de la figure 1 correspondant à la position du levier associée à la figure 5 - les figures 7-8 et 9-10 sont des vues similaires à celles des figures 5-6 correspondant à d'autres positions du levier. On a représenté sur les figures 2 et 3 un dispositif 10 pour la commande du changement de vitesses d'une boîte de vitesses (non représentée) dont la grille de sélection et d'engagement est illustrée schématiquement à la figure 1. I1 s'agit d'une boîte à six rapports de marche avant dont la grille est en double H, c'est-à dire qu'elle comporte trois couloirs de sélection parallèles et adjacents C1, C2 et C3. Le premier couloir extrême C1, à gauche en considérant la figure 1, est associé aux deux premiers rapports de marche avant 1 et 2 qui sont agencés de manière opposée de part et d'autre du point intermédiaire A du couloir C1. Le couloir central C2 est associé aux deux rapports suivants 3 et 4 qui sont agencés de manière opposée de part et d'autre du point intermédiaire B, tandis que le second couloir extrême C3, à droite en considérant la figure 1, est associé aux deux derniers rapports 5 et 6 qui sont agencés de part et d'autre du point intermédiaire C. Le dispositif de commande, dans sa représentation de principe illustrée aux figures 2 et 3, se présente sous la forme d'un levier de changement de vitesses 12 monté articulé à rotule autour d'un centre O et associé à des moyens de guidage (non représentés) de sa partie inférieure, de manière que son extrémité libre 16 soit susceptible d'accomplir des déplacements selon deux directions perpendiculaires. Les déplacements peuvent s'effectuer selon une première direction de sélection S afin de provoquer, à l'aide d'organes non représentés reliés au dispositif de commande 10, la sélection de l'un des trois couloirs de sélection et, selon une seconde direction d'engagement E, l'engagement de l'un ou de l'autre des deux rapports associés à un couloir préalablement sélectionné. Aux figures 1 à 3, le dispositif de commande est représenté dans une position médiane dans laquelle le point P de la figure 1, qui illustre les déplacements de l'élément mobile 14, se situe en regard du couloir central de sélection C2 et au niveau du point intermédiaire B, c'est à dire dans une position dans laquelle aucun des rapports de ce couloir n'est engagé. Le dispositif comporte également deux verrous effaçables V1 et V2 qui sont illustrés sous la forme de tiges de deux vérins de verrouillage qui commandent l'actionnement des verrous V1 et V2. Les verrous V1 et V2 sont agencés de manière opposée de part et d'autre de la partie médiane 16 de la tige du levier 12 de manière à immobiliser ce dernier en regard du couloir C2 lorsque les deux tiges sont en position sortie. Les verrous V1 et V2 sont également illustrés sur la figure 1. L'extrémité inférieure 14 du levier 12 est également susceptible de coopérer avec l'un ou l'autre de deux interrupteurs électriques I1 ou I2 selon qu'il est amené dans l'une ou l'autre des deux positions extrêmes opposées illustrées en trait mixte à la figure 2, dans lesquelles le levier est en regard du couloir C1 ou du couloir C3 respectivement. Les interrupteurs électriques Il et I2 sont du type normalement ouvert. L'extrémité inférieure 14 du levier 12 peut également coopérer avec un interrupteur électrique double I3 qui est normalement fermé et dont il provoque l'ouver- ture lorsqu'il occupe l'une ou l'autre des deux positions extrêmes opposées illustrées en trait mixte à la figure 3, dont chacune correspond à l'engagement de l'un ou l'autre des rapports 3 ou 4 associés au couloir central C2. Le schéma de la figure 4 représente les moyens d'alimentation en fluide sous pression des vérins associés aux verrous V1 et V2. Ces moyens comportent une source de dépression 18, un clapet anti-retour 20, une réserve de dépression 22 et deux électrovalves EV1 et EV2 dont chacune commande le vérin d'actionnement qui lui est associé, V1 et V2 respectivement. Les électrovalves EV1 et EV2 reçoivent des signaux électriques de commande par des lignes L1 et L2 qui les relient respectivement à une unité de commande 24. L'unité de commande comporte un boîtier de commande 26,qui contient notamment des relais électromagnétiques et est relié aux lignes L1 et L2, au pôle + d'une source d'alimentation en énergie électrique et à la masse par les interrupteurs I1, I2 et I3. Le raccordement de ces éléments est illustré en détail à la figure 5. Deux relais électromagnétiques R1 et R2, du type à contact maintenu, sont associés aux électrovannes EV1 et EV2. L'alimentation de la bobine B1 du relais R1 s'effectue en série à travers les interrupteurs 12 et 13. L'alimentation de la bobine B2 du relais R2 s'effectue en série à travers les interrupteurs I1 et I3. On décrira maintenant le fonctionnement du dispositif de commande illustré aux figures. Dans la position illustrée à la figure 5, le levier est en regard du couloir C1 pour la sélection des rapports 1 et 2. Dans cette position, l'interrupteur I1 est fermé par le levier et le verrou V2 est actionné. Le levier peut donc pivoter dans la direction d'engagement dans les deux sens. En vue du passage du troisième rapport, le levier peut également pivoter dans la direction de sélection pour être amené en regard du couloir central C2, mais il ne peut aller au-delà du fait de l'actionnement du verrou V2 par le relais R2 à contact maintenu tant que l'interrupteur I3 est fermé. I1 est ainsi impossible que le conducteur provoque accidentellement l'engagement de l'un des rapports 5 ou 6. Les interrupteurs I1 et I2 sont ouverts. Lorsque le conducteur provoque l'engagement de l'un des rapports 3 ou 4, il provoque l'ouverture de l'interrupteur 13, ce qui interrompt l'alimentation du relais R2. Dans cette position, illustrée à la figure 7, tous les mouvements de pivotement du levier dans les deux directions sont possibles car les deux verrous V1 et V2 sont effacés. Lorsque le conducteur souhaite procéder à l'engagement de l'un des rapports 5 ou 6, il amène le levier en regard du couloir C3, ce qui provoque la fermeture de l'interrupteur 13 et la fermeture de l'interrupteur I2. La bobine B1 du relais R1 est alors alimentée et le verrou V1 est actionné. Dans cette position, illustrée à la figure 9, le conducteur peut engager l'un des rapports 5 ou 6 ou revenir au couloir central C2, mais il ne risque pas de provoquer accidentellement l'engagement de l'un des rapports 1 ou 2 du fait de la présence du verrou V1. Dès que le conducteur engage à nouveau le rapport 4, le circuit se trouve dans la configuration illustrée à la figure 7. En variante, le boîtier de commande 26 qui adresse des signaux électriques aux électrovalves EV1 et EV2 en fonction de l'état des interrupteurs I1, I2 et I3 pourrait être de type électronique. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande d'une boîte de vitesses du type comportant un organe de commande (12) susceptible de se déplacer dans une première direction de sélection (S) pour sélectionner un couloir de sélection parmi au moins trois couloirs parallèles consécutifs (C1, C2, C3), et susceptible de se déplacer dans une seconde direction d'engagement (E), perpendiculaire à la direction de sélection (S), et dans au moins un sens pour engager au moins un rapport associé à un couloir sélectionné, et du type comportant des moyens de verrouillage (V1, V2) qui empêchent tout déplacement de l'organe de commande (12) dans la première direction (S) au-delà d'un des couloirs intermédiaires (C2) tant que l'organe de commande (12) n'a pas été déplacé, dans ce couloir intermédiaire (C2), pour l'engagement d'un rapport, les moyens de verrouillage (V1, V2) étant du type effaçables et comportant des moyens d'actionnement (EV1, EV2) susceptibles de provoquer l'effacement des moyens de verrouillage en réponse à un ordre provenant d'une unité de commande (24, 26) qui reçoit des signaux provenant de capteurs des positions de l'organe de commande (12), caractérisé en ce que les capteurs sont du type à contact électrique (I1, I2, I3), et en ce que les moyens d'actionnement des moyens de verrouillage reçoivent des signaux électriques de commande provenant de l'unité de commande (24, 26). 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement comportent au moins une électrovalve (EV1, EV2) interposée dans un circuit d'alimentation en fluide sous pression (18, 20, 22) d'un vérin de commande d'un verrou (V1, V2). 3. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement comportent au moins un électroaimant dont le noyau mobile est relié à un verrou. 4. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage comportent au moins deux verrous effaçables et opposés (V1, V2) qui coopèrent avec une portion (16) de l'organe de commande (12). 5. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les capteurs comportent deux premiers interrupteurs (Il, I2) du type normalement ouvert dont chacun est susceptible d'être fermé par l'organe de commande (12, 14) lorsque ce dernier (12) est en regard de l'un des deux couloirs (cri, C3) adjacents audit couloir intermédiaire (C2) respectivement. 6. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de commande (12) est susceptible de se déplacer selon la seconde direction dans les deux sens opposés pour engager l'un ou l'autre des deux rapports associés audit couloir intermédiaire (C2). 7. Dispositif de commande selon la revendication 6, caractérisé en ce que les capteurs comportent un troisième interrupteur (I3) normalement fermé qui est susceptible d'être ouvert lorsque l'un ou l'autre des deux rapports associés audit couloir intermédiaire (C2) est engagé. 8. Dispositif de commande selon la revendication 7 prise en combinaison avec les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que l'unité de commande comporte deux relais électromagnétiques (R1, R2) du type à contact maintenu dont un premier (R1) commande l'actionnement d'un premier verrou (V1) et dont le second (R2) commande l'actionnement du second verrou (V2), et en ce que chacun des deux relais (R1, R2) est alimenté en énergie électrique à travers un circuit comportant en série l'un desdits deux premiers (I2, I1) interrupteurs et ledit troisième interrupteur (I3).