Brevet FR2730539A1 — publié le 19960814

L'invention concerne un dispositif pour détecter la température de la partie changement de vitesse d'un système de transmission automati- que de véhicule automobile, lequel système comprend un capteur de température et un interrupteur in- hibiteur de démarrage dans la partie changement de vi- tesse, ainsi qu'un appareil de commande de transmission qui est en liaison de communication de signaux avec ceux- ci. Dans de tels systèmes de transmission automatique, l'interrupteur inhibiteur de démarrage dans la partie changement de vitesse sert habituellement à informer l'appareil de commande de transmission par une ligne de signaux coordonnée si le changement de vitesse se trouve dans une position de parcage (P) ou une position neutre ou de point mort (N) ou non. C'est seulement dans l'af- firmative que l'appareil de commande de transmission au- torise le lancement du moteur. Par la demande de brevet DE 39 28 814 Ai sou- mise à l'Inspection Publique, il est connu de prévoir un capteur de température dans le changement de vitesse afin de pouvoir reconnaître une situation de départ à froid; après qu une telle situation ait été constatée, une com- mande de changement de vitesse engage les rapports de la boîte d'une manière qui diffère d'un programme d'engage- ment et de désengagement des rapports qui est utilisé normalement et est optimisé pour la consommation. Selon ce document, le capteur de température est raccordé à l'appareil de commande de transmission par une ligne sé- parée de signalisation de la température du changement de vitesse. Une autre application de la détection de la température de l'huile de transmission est basée sur le fait que les transmissions automatiques sont habituelle- ment commandées par des éléments de manoeuvre sous la forme d'embrayages et de freins qui sont pilotés par des vannes hydrauliques. Le pilotage de ces éléments de ma- noeuvre dépend fortement de la température parce que la viscosité de l'huile de transmission, qui est en même temps utilisée comme liquide hydraulique, change notable- ment avec la température. Ceci a des effets sur la valeur et le comportement dans le temps de la pression de pilo- tage appliquée, de sorte qu'il est souhaitable de pouvoir tenir compte de la température de l'huile de transmission dans le réglage de la pression afin de compenser de cette manière le comportement variable de l'allure de pression à différentes températures. Ceci est réalisable de façon connue par l'installation d'un capteur de température de l'huile de transmission dans la boîte automatique, ainsi que cela est décrit par exemple par K. Neuffer, "Elektro- nische Getriebesteuerung von Bosch", ATZ 94 (1992) 9, page 442. L'installation d'un capteur de température dans le changement de vitesse est indiquée aussi dans la de- mande de brevet allemand antérieure P 43 44 584.5-34, non encore soumise à l'Inspection Publique. Dans le cas de ces agencements, le signal de température du capteur est envoyé à travers une ligne électrique séparée à une unité correspondante d'exploitation de signaux dans la commande électronique de la transmission, o ce signal est traité de manière que la pression de consigne utilisée pour le pilotage compense le comportement variable suivant la température de l'huile de transmission. D'autres disposi- tions de capteurs de température de l'huile de transmis- sion, avec une ligne électrique séparée de signalisation de la température menant à une unité coordonnée d'exploi- tation de signaux, sont divulguées dans les demandes de brevet soumises à l'Inspection Publique JP 2-51659 (A), JP 3-260463 (A), JP 3-244868 (A) et JP 2-42245 (A). La ligne séparée de signalisation de la température néces- site chaque fois une dépense de câblage correspondante. Il est connu aussi, comme une alternative par rapport à l'installation d'un capteur de température dans la partie changement de vitesse, de déterminer la tempé- rature du changement de vitesse indirectement par une détection de la température de l'eau de refroidissement du moteur, détection qui est prévue en premier lieu pour la commande du moteur, voir par exemple T. Kondo, Toyota "ECT-i" A New Automatic Transmission with Intelligent Electronic Control System, Publication SAE 900550, Inter- national Congress, Detroit, Michigan, 26.2.1990-2.3.1990. On peut se dispenser alors d'un câblage séparé entre la commande du moteur et la commande de la transmission lorsqu'on dispose d'un bus de données pour le transfert de données de l'appareil de commande du moteur à l'appa- reil de commande de la transmission. Cette façon de pro- céder présente cependant la difficulté fondamentale que la température de l'eau de refroidissement du moteur n'est pas toujours exactement en corrélation avec la tem- pérature du changement de vitesse. Ceci est vrai surtout dans la phase d'échauffement du moteur et de la boîte ainsi que dans le domaine de hautes températures de fonc- tionnement, o la temperature de l'eau de refroidissement est limitée à des valeurs inférieures à 100 C, tandis que la température de l'huile de transmission peut parfaite- ment bien atteindre des valeurs de 130 C par exemple et plus. Le problème technique à la base de l'invention est la fourniture d'un dispositif pour détecter la tempé- rature du changement de vitesse, du type mentionné au dé- but, avec lequel on puisse réaliser, à une faible dépense de câblage, une détermination comparativement fiable et précise de la température. Selon l'invention, ce problème est résolu par un dispositif pour détecter la température de la partie changement de vitesse d'un système de transmission auto- matique, lequel système comprend un capteur de tempéra- ture et un interrupteur inhibiteur de démarrage dans la partie changement de vitesse, ainsi qu'un appareil de commande de transmission avec lequel au moins le capteur de température et l'interrupteur inhibiteur de démarrage sont en liaison de communication de signaux, qui est ca- ractérisé en ce que le capteur de température et l'inter- rupteur inhibiteur de démarrage sont raccordés à une ligne commune de signaux, menant à l'appareil de commande de transmission, par laquelle, dans des premières phases de fonctionnement, un signal est transmis à partir du capteur de température et par laquelle, dans des secondes phases de fonctionnement différentes des premières, un signal représentatif d'une position correspondante de l'interrupteur inhibiteur de démarrage est transmis. Dans le cas de ce dispositif, le capteur de température et l'inhibiteur de démarrage sont raccordés à une ligne de signaux commune qui mène à l'appareil de commande de transmission, de sorte qu'une dépense de câ- blage particulière pour le capteur de température n'est pas nécessaire. Cette disposition du capteur garantit la détection exacte des températures de l'huile de transmis- sion apparaissant effectivement et tient donc compte des conditions réelles dans le changement de vitesse moyen- nant une faible dépense de construction et de coût pour réaliser cette fonction. Le couplage commun du capteur de température de l'huile de transmission et de l'inhibiteur de démarrage à la même ligne de signaux s'effectue, bien entendu, de ma- nière que le signal de température momentané puisse clai- rement être distingué par l'appareil de commande de transmission du signal de position d'interrupteur généré par la fermeture ou l'ouverture de l'interrupteur inhibi- teur de démarrage. Selon un mode de réalisation avanta- geux de l'invention, ceci est réalisé par le fait que le capteur de température est interposé en série avec l'in- hibiteur de démarrage dans la ligne de signaux commune. A la position de parcage (P) et à la position neutre (N) du levier sélecteur de la boîte, l'interrupteur est ouvert et le signal de température est donc coupé pendant ces laps de temps. A l'engagement d'un rapport de vitesse pour la marche, l'interrupteur est fermé et le signal de température parvient à l'appareil de commande de trans- mission, lequel lit dans cette information à la fois la température actuelle de l'huile de transmission et le fait qu'un rapport de vitesse pour la marche soit engagé. Dans une variante de raccordement du capteur de tempéra- ture de l'huile de transmission, ce capteur est connecté en parallèle avec l'interrupteur inhibiteur de démarrage à la ligne de signaux commune. Avec ce montage, l'inter- rupteur inhibiteur de démarrage est fermé lorsque la boîte se trouve à la position de parcage (P) ou à la po- sition neutre (N), avec le résultat que le signal du cap- teur de température est supprimé. En revanche, si un rap- port est engagé, l'interrupteur inhibiteur de démarrage est en position ouverte et le signal du capteur de tempé- rature de l'huile de transmission parvient à travers la ligne de signaux commune à l'appareil de commande de transmission, lequel est de nouveau capable, d'après le signal qui lui est envoyé, de déterminer si un rapport est engagé et de détecter, dans l'affirmative, la tempé- rature actuelle de l'huile de transmission. Un perfectionnement de l'invention prévoit qu une information relative à la température de l'eau de refroidissement du moteur, information qui est exploi- table par l'appareil de commande de transmission pour la détermination indirecte de la température du changement de vitesse, soit transmise en plus, par une ligne de liai- son, à partir d'un appareil de commande du moteur à l'ap- pareil de commande de transmission dans les secondes phases de fonctionnement, dans lesquelles le signal du capteur de température du changement de vitesse ne peut pas être transmis sur la ligne de signaux commune de ce capteur de température et de l'inhibiteur de démarrage. Selon ce perfectionnement, on prévoit une ligne de liai- son entre un appareil de commande du moteur, appareil qui dispose d'une information relative à la température de l'eau de refroidissement du moteur, et l'appareil de com- mande de transmission, de manière que cette information sur la température de l'eau de refroidissement soit en- voyée à l'appareil de commande de transmission et puisse être exploitée par celui-ci en vue de la détermination indirecte de la température du changement de vitesse dans les intervalles de temps au cours desquels, du fait que la boîte est à la position de parcage (P) ou à la posi- tion neutre (N), aucun signal de température de l'huile de transmission n'est transmis sur la ligne de signaux commune du capteur de température du changement de vi- tesse et de l'interrupteur inhibiteur de démarrage. Etant donné que, à ces positions de la boîte, des actions de commande de la pression ne sont pas à déclencher pour le changement de vitesse, la précision de détection de la température du changement de vitesse a moins d'importance en de telles périodes, de sorte que l'extrapolation indi- recte de la température de l'huile de transmissionn à partir de la température de l'eau de refroidissement du moteur suffit. Dès que le levier sélecteur est manoeuvré en vue de l'engagement d'un rapport de vitesse pour la marche, le signal de sortie du capteur de température de l'huile de transmission est immédiatement disponible pour la constatation directe et exacte de ladite température. Cette détermination supplémenaire indirecte de la tempé- rature de l'huile de transmission par le biais de la tem- pérature de l'eau de refroidissement du moteur, détermi- nation qui est rendue possible par ce mode de réalisa- tion, permet en outre de poursuivre la marche - non pas, certes, avec un confort de conduite optimal, mais qui est néanmoins suffisant - au cas o le signal du capteur de température de l'huile de transmission viendrait à dispa- raître par suite d'une défectuosité du capteur, de pro- blèmes de contact, d'une rupture de câble ou analogue. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation préférés, mais nullement limitatifs de l'invention, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est un schéma synoptique d'un dispositif pour détecter la température du changement de vitesse d'un système de transmission automatique compre- nant un capteur de température de l'huile de transmission raccordé en série avec un interrupteur inhibiteur de dé- marrage à une ligne de signaux commune; - la figure 2 est un schéma synoptique d'un dispositif pour détecter la température du changement de vitesse d'un système de transmission automatique compre- nant un capteur de température de l'huile de transmission raccordé en parallèle avec un interrupteur inhibiteur de démarrage à une ligne de signaux commune; et - la figure 3 est un diagramme représentant la tension sur la ligne de signaux commune en fonction de la température de l'huile de transmission, servant à illus- trer le fonctionnement des dispositifs selon les figures 1 et 2. Chacune des figures 1 et 2 montre schématique- ment les seuls composants d'un système de transmission automatique qui soient essentiels pour expliquer la pré- sente invention. En vue d'une meilleure compréhension, des éléments ayant fonctionnellement le même effet, sont pourvus des mêmes références dans les deux modes de réa- lisation du dispositif. Le système de transmission auto- matique représenté sur la figure 1 comporte une partie changement de vitesse 1 ainsi qu'un appareil de commande de transmission 2 agencé à l'extérieur de celle-ci. La partie changement de vitesse 1 contient le montage en série d'un capteur de température de l'huile de transmis- sion 3 et un interrupteur inhibiteur de démarrage 4, montage en série qui est connecté par une extrémité, à l'intérieur du changement de vitesse, à un potentiel de masse U0 de 0 V. De l'autre extrémité du montage en série, part une ligne de signaux 5 commune qui sort de la partie changement de vitesse 1 et mène à l'appareil de commande de transmission 2 agencé séparément d'elle. Plus exactement, la ligne électrique de signaux 5, commune au capteur de température 3 et à l'interrupteur inhibiteur de démarrage 4, mène à une entrée UE d'un microcontrôleur 6 se trouvant dans l'appareil de commande de transmission 2, faisant office d'unité d'exploitation de signaux et assurant la commande du changement de vitesse. Cette en- trée UE du microcontrôleur 6 est reliée en outre, à tra- vers une résistance 7, au pôle positif d'une tension d'alimentation US de 5 V. L'appareil de commande de transmission 2 et la partie changement de vitesse 1 pos- sèdent par ailleurs une construction classique qui n'est pas d'intérêt ici. Par exemple, la partie changement de vitesse 1 peut avoir une structure comme celle décrite dans la demande de brevet allemand antérieure P 43 44 584.5-34, citée précédemment et à laquelle on peut se re- porter pour d'autres détails de construction. La particu- larité du dispositif selon la figure 1, par rapport à l'état de la technique, réside dans le montage du capteur de température 3 et de l'interrupteur inhibiteur de dé- marrage 4 en série entre la borne de masse UO et la ligne de signaux 5 commune. Le microcontrôleur 6 est agencé pour que, d'après le signal appliqué à son entrée UE coordonnée à la ligne de signaux 5, il puisse reconnaître la position de l'interrupteur inhibiteur de démarrage 4, de même que, lorsque cet interrupteur est fermé, la température mesu- rée par le capteur 3, ce qui sera expliqué ci-après en référence également à la figure 3. Lorsque, au moyen du levier sélecteur, un rapport de vitesse pour la marche du véhicule est engagé, l'interrupteur inhibiteur de démar- rage 4 est maintenu à sa position fermée. De ce fait, le signal de tension UT, fourni par le capteur de tempéra- ture de l'huile de transmission 3, est appliqué pendant la marche à la ligne de signaux 5 commune. La figure 3 montre la caractéristique de ce signal de tension UT en fonction de la température de l'huile. Les valeurs de tension UT sont visiblement comprises à peu près entre 1 V et 4 V et, d'après la valeur de tension appliquée chaque fois à la ligne de signaux 5, le microcontrôleur 6 reconnaît la température actuelle de l'huile de transmis- sion. Lorsqu'aucun rapport de vitesse pour la marche n'est engagé et que le levier sélecteur occupe la posi- tion de parcage P ou la position neutre N, l'interrupteur inhibiteur de démarrage 4 se trouvera à sa position ou- verte représentée sur la figure 1. Le résultat est que le signal du capteur 3 ne parvient plus au microcontrôleur 6. C'est plutôt tout le potentiel d'alimentation US de 5 V qui est appliqué à présent à l'entrée UE du microcon- trôleur. Comme cette valeur de tension US se distingue nettement, comme on peut le voir sur la figure 3, de la valeur de tension UT générée par le capteur de tempéra- ture 3 lorsque l'interrupteur 4 est fermé, le microcon- trôleur 6 reconnaît sans ambiguïté cet état ou cette po- sition du changement de vitesse. Le microcontrôleur uti- lise cette constatation surtout pour autoriser un démar- rage du moteur ou pour bloquer ce démarrage en cas d'ap- plication d'un signal UT du capteur 3. La ligne de si- gnaux 5 remplit de cette manière à la fois la fonction d'une ligne de signaux de mesure pour la transmission du signal de mesure de la température de l'huile de trans- mission et la fonction d'une ligne de reconnaissance de la position de l'interrupteur inhibiteur de démarrage 4. Ceci diminue la dépense de câblage comparativement à des lignes de signaux particulières pour le capteur 3 d'une part et l'inhibiteur de démarrage 4 d'autre part. Bien que, dans le dispositif selon la figure 1, il n'y ait pas de détection directe de la température de l'huile de transmission par le capteur 3 à la position de parcage P ou à la position neutre N de la boîte automatique, ceci est moins critique parce que, dans ces positions de la boîte, des actions de commande de la pression hydraulique du changement de vitesse ne sont pas déclenchées, de sorte que l'information sur la température exacte de l'huile de transmission n'a pas autant d'importance. Afin de disposer néanmoins d'une estimation relativement fiable de la température de l'huile de transmission, le signal d'un capteur de température de l'eau de refroidissement du moteur, signal qui est envoyé à une commande coordonnée du moteur, est transmis aussi, par un bus de données, au microcontrôleur 6 de l'appareil de commande de transmission 2, ce qui n'est pas montré explicitement sur la figure 1. Le microcontrôleur 6 utilise ce signal de température de l'eau de refroidissement pour la détermination indirecte, à titre de remplacement, de la température du changement de vitesse pour les états ou situations de fonctionnement lors desquels le signal du capteur de température de l'huile de transmission est interrompu. Lorsque le véhicule est démarré à froid, la température du moteur et celle du changement de vitesse sont égales. A partir de l'information sur la température de l'eau de refroidissement fournie par la commande du moteur, l'ap- pareil de commande de transmission 2 obtient donc indirectement la température du changement de vitesse au moment du démarrage et pendant le départ du véhicule. A la manoeuvre du levier sélecteur pour l'engagement d'un rapport de vitesse, l'interrupteur inhibiteur de démarrage 4 est immédiatement fermé, de sorte que l'appareil de commande de transmission 2 reçoit le signal de température exact venant du capteur 3, avant même qu'une action de commande du changement de vitesse, telle que la manoeuvre d'un embrayage ou d'un frein, ne soit déclenchée, de sorte qu'il est tenu compte, pour ces ac- tions, de la valeur actuelle exacte de la température de l'huile de transmission. Par exemple, si le conducteur, 1l au cours de la phase de préchauffage, ramène de nouveau le levier sélecteur à la position neutre N, le signal du capteur de température 3 est de nouveau coupé et l'appa- reil de commande de transmission 2 détermine de nouveau indirectement la température du changement de vitesse au moyen de l'information sur la température de l'eau de re- froidissement du moteur. Cette disposition pour la déter- mination indirecte, à titre de remplacement, de la tempé- rature de l'huile de transmission permet en outre, en cas de disparition du signal du capteur de température 3, par exemple en raison d'une défectuosité du capteur, de problèmes de contact ou d'une rupture de câble sur la ligne de signaux 5 concernée, de poursuivre la marche à l'aide de l'information de température indirecte pour l'huile de transmission, avec un confort de conduite qui n'est certes plus optimal dans toutes les situations, mais qui est tout de même suffisant. Le système de transmission automatique repré- senté sur la figure 2 est une variante du système selon la figure 1, les deux systèmes étant concordants à ceci près que dans celui de la figure 2, la partie changement de vitesse 1' est modifiée en ce sens que le capteur de température de l'huile de transmission 3 est connecté en parallèle avec l'interrupteur inhibiteur de démarrage 4 entre la ligne de signaux 5 commune et la borne de masse Uo de la tension d'alimentation. On obtient ainsi le fonctionnement suivant pour ce système de transmission automatique, ci-après décrit de nouveau en référence éga- lement à la figure 3. Lorsque le levier sélecteur est à la position de parcage P ou à la position neutre N, l'interrupteur inhibiteur de démarrage 4 occupera sa position fermée. Le résultat est que le potentiel de masse UO, de 0 V, de la tension d'alimentation est appliqué par la ligne de si- gnaux 5 commune à l'entrée UE coordonnée du microcontrô- leur 6 dans l'appareil de commande de transmission 2 et que le signal du capteur de température de l'huile de transmission 3 reste donc sans effet. Comme cette valeur de tension de 0 V se distingue de nouveau nettement, ainsi qu'on peut le voir sur la figure 3, des valeurs de tension comprises entre 1 V et 4 V générées par le cap- teur 3 dans la plage de temperatures entrant en ligne de compte, le microcontrôleur 6 peut reconnaître sans pro- blème cet état de fermeture de l'interrupteur inhibiteur 4, de sorte qu'il autorise un démarrage du moteur. Par ailleurs, lorsqu'un rapport de vitesse pour la marche est engagé, l'interrupteur 4 occupe la position ouverte re- présentée sur la figure 2, avec le résultat que le signal du capteur 3 est à présent appliqué à travers la ligne de signaux 5 à l'entrée UE coordonnée du microcontrôleur 6. D'après la valeur de tension UT de ce signal, qui dépend de nouveau de la température de l'huile de transmission selon la caractéristique représentée sur la figure 3, le microcontrôleur 6 constate que le changement de vitesse occupe une position de marche et il détecte en même temps, directement et exactement, la température instan- tanée de l'huile de transmission. Pour le dispositif se- lon la figure 2, on obtient par ailleurs les mêmes pro- priétés fonctionnelles que celles décrites précédemment pour le dispositif selon la figure 1 et auxquelles on peut se référer. En particulier, dans le cas du disposi- tif selon la figure 2, on a également prévu une détermi- nation supplémentaire, indirecte, de la température de l'huile de transmission au moyen d'une information en- voyée par un bus de données à l'appareil de commande de transmission 2 à partir d'un appareil de commande du moteur, information qui est relative à la température de l'eau de refroidissement du moteur et appliquée dans les situations o le capteur de température 3 est ineffectif, c'est-à-dire, en l'occurrence, lorsque l'interrupteur inhibiteur de démarrage 4 est fermé du fait que le changement de vitesse est à la position de parcage P ou à la position neutre N. Le dispositif selon l'invention permet par conséquent de faire l'économie d'une ligne séparée entre le capteur de température de l'huile de transmission dans la partie changement de vitesse et l'appareil de commande de transmission, ainsi que des contacts de raccordement correspondants des appareils et d'un montage d'entrée adéquat, sans affecter les fonctions qui dépendent de l'information de la température de l'huile de transmis- sion, le dispositif permettant en particulier une déter- mination exacte et directe de la température du change- ment de vitesse, par le capteur de température installé dans la partie changement de vitesse, dans les situations de marche dans lesquelles interviennent des actions de commande de la boîte de vitesses. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour détecter la température de la partie changement de vitesse (1) d'un système de transmission automatique, lequel système comprend un cap- teur de température (3) et un interrupteur inhibiteur de démarrage (4) dans la partie changement de vitesse, ainsi qu'un appareil de commande de transmission (2) avec le- quel au moins le capteur de température et l'interrupteur inhibiteur de démarrage sont en liaison de communication de signaux, caractérisé en ce que le capteur de tempéra- ture (3) et l'interrupteur inhibiteur de démarrage (4) sont raccordés à une ligne commune de signaux (5), menant à l'appareil de commande de transmission (2), par la- quelle, dans des premières phases de fonctionnement, un signal est transmis à partir du capteur de température et par laquelle, dans des secondes phases de fonctionnement différentes des premières, un signal représentatif d'une position correspondante de l'interrupteur inhibiteur de démarrage est transmis. 2. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en outre en ce que le capteur de température (3) est connecté en série avec l'interrupteur inhibiteur de démarrage (4) à la ligne de signaux (5). 3. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en outre en ce que le capteur de température (3) est connecté en parallèle avec l'interrupteur inhibiteur de démarrage (4) à la ligne de signaux (5) commune. 4. Dispositif selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une information relative à la température de l'eau de refroidissement du moteur, infor- mation qui est exploitable par l'appareil de commande de transmission (2) pour la détermination indirecte de la température du changement de vitesse, est transmise en plus, par une ligne de liaison, à partir d'un appareil de commande du moteur à l'appareil de commande de transmis- sion (2) dans les secondes phases de fonctionnement, dans lesquelles le signal du capteur de température (3) du changement de vitesse ne peut pas être transmis sur la ligne de signaux (5) commune de ce capteur de température (3) et de l'interrupteur inhibiteur de démarrage (4).