Brevet FR2767502A1 — publié le 19990226

L'invention concerne un agencement d'entraînement, comprenant un moteur dont l'arbre de sortie entre en liaison active par l'intermédiaire d'un embrayage, avec un arbre d'entrée de boite de vitesses d'une boite de vitesses, l'embrayage et la boite de vitesses pouvant être actionnés de manière automatisée, et au moins un dispositif de commande étant prévu pour la commande de l'actionnement automatisé. On connaît déjà, d'après le document DE 43 09 901 Ai, un système hydraulique destiné à l'actionnement automatisé d'un embrayage et d'une boite de vitesses d'un véhicule automobile. Par ailleurs, on connaît des organes d'actionnement à moteur électrique, par exemple d'après les documents DE 44 33 824 A1 et DE 296 22 669 U1 pour l'actionnement automatisé d'un embrayage et d'une boite de vitesses, les organes d'actionnement étant commandés en fonction de l'état de marche, par un dispositif de commande prévu à cet effet. Un inconvénient réside dans le fait qu'un défaut ou une panne du dispositif de commande entraîne l'immobilisation du véhicule. Le but de l'invention consiste à développer l'agencement d'entraînement à embrayage et boite de vitesses à actionnement automatisé, de façon à permettre, dans le cas d'un fonctionnement défectueux du dispositif de commande, un fonctionnement en marche, au moins limité, du véhicule. Ce but est atteint conformément à l'invention, grâce au fait qu'au dispositif de commande est associée une unité de commande de secours, qui en présence d'un défaut de fonctionnement reconnu du dispositif de commande, rend inactif l'actionnement automatisé par ce 2 2767502 dernier, et à laquelle sont transmis au moins des signaux en corrélation avec la vitesse de rotation du moteur, et qui commande au moins l'actionnement automatisé de l'embrayage en fonction de la vitesse de rotation du moteur, notamment en permettant un démarrage avec un rapport de démarrage enclenché. Au dispositif de commande est donc associée une unité de commande de secours, qui en présence d'un fonctionnement défectueux reconnu du dispositif de commande, rend inactif le dispositif de commande. Cela permet d'empêcher un actionnement automatisé incontrôlé de la boite de vitesses et de l'embrayage par une commande involontaire et incontrôlée par le dispositif de commande, en raison du fonctionnement défectueux. Pour l'actionnement automatisé de l'embrayage et de la boite de vitesses, sont prévus des organes d'actionnement qui, en fonctionnement normal, sont commandés par le dispositif de commande. Il est également possible de prévoir de découpler le dispositif de commande des organes d'actionnement, par exemple en interrompant les liaisons prévues pour la transmission de signaux entre les organes d'actionnement et le dispositif de commande. Dans la suite, la commande de l'actionnement automatisé est prévue par l'intermédiaire de l'unité de commande de secours. A l'unité de commande de secours sont transmis des signaux en corrélation avec la vitesse de rotation du moteur, et l'embrayage est commandé, dans la suite, en fonction de la vitesse de rotation de l'arbre du moteur, conformément au document DE 42 37 983 Al. La commande de l'embrayage par l'unité de commande de secours permet un démarrage avec un rapport de démarrage enclenché, de sorte qu'il est possible de poursuivre la marche au moins dans le rapport de démarrage. 3 2767502 Selon une configuration de l'invention, dans des états de marche prédéterminés, de préférence selon des intervalles de temps prédéterminés, on transmet à l'unité de commande de secours, des signaux indiquant l'aptitude au fonctionnement du dispositif de commande. En effet, il s'est avéré avantageux d'indiquer à l'unité de commande de secours, selon des intervalles de temps prédéterminés, l'aptitude au fonctionnement du dispositif de commande. Cela peut s'effectuer de manière particulièrement simple, par la transmission de signaux, selon des intervalles de temps prédéterminés, du dispositif de commande à l'unité de commande de secours. Il est également possible de prévoir que l'unité de commande de secours effectue dans des états de fonctionnement prédéterminés, une analyse du fonctionnement du dispositif de commande, pour reconnaître, au vu des données obtenues, un défaut de fonctionnement du dispositif de commande. Il s'est avéré avantageux de relier l'unité de commande de secours au dispositif de commande, de préférence par l'intermédiaire d'une interface série. L'unité de commande de secours et le dispositif de commande peuvent ainsi, d'une part être disposés de manière localement séparée, l'interface série étant de préférence de configuration synchrone en permettant un transfert de données dans les deux directions. L'interface synchrone permet un transfert de données rapide, de sorte que le nombre des liaisons nécessaires est réduit au minimum. Par l'intermédiaire de cette interface, d'une part on transmet du dispositif de commande à l'unité de commande de secours, les signaux indiquant l'aptitude au fonctionnement du dispositif de commande, et d'autre part l'unité de commande de secours rend inactif le dispositif de commande en présence d'un défaut de fonctionnement reconnu, cette suppression de l'action du dispositif de commande pouvant être réalisée de manière 4 2767502 particulièrement simple, par un signal mettant à l'arrêt le dispositif de commande. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, l'unité de commande de secours comprend une routine d'analyse de fonctionnement, dont le déroulement s'effectue selon des intervalles de temps prédéterminés, en vue de relever l'aptitude au fonctionnement du dispositif de commande. La routine d'analyse de fonctionnement est rendue active lorsqu'un défaut de fonctionnement du dispositif de commande a été reconnu, et l'unité de commande de secours valide l'actionnement automatisé de la boite de vitesses par le dispositif de commande lorsque l'aptitude au fonctionnement du dispositif de commande quant à l'actionnement automatisé de la boite de vitesses a été reconnue. Ainsi, il est prévu de démarrer une routine d'analyse lors de la reconnaissance d'un défaut de fonctionnement du dispositif de commande, en vue de tester l'aptitude au fonctionnement du dispositif de commande. Si l'aptitude au fonctionnement de l'actionnement automatisé de la boite de vitesse est relevé, alors il s'est avéré avantageux de prévoir une validation de cette fonction du dispositif de commande par l'unité de commande de secours. Si le dispositif de commande a été rendu inactif de manière électronique, la validation de cette fonction du dispositif de commande peut être effectuée sans problème, de manière électronique. Lorsque l'actionnement automatisé de la boite de vitesses est validé, le dispositif de commande met à disposition un rapport de démarrage enclenché pour effectuer un démarrage. La mise à disposition d'un rapport de démarrage enclenché peut toutefois être réalisée de différentes manières, d'autres façons avantageuses étant décrites plus en détail dans la suite. L'enclenchement d'un rapport de démarrage peut par exemple être prévu 2767502 selon la manière décrite dans le document non publié DE 197 22 312 A1. Par ailleurs, il est possible d'envisager un mécanisme mécanique par l'intermédiaire duquel sera enclenché un rapport de démarrage. En outre, il est également possible de prévoir un enclenchement manuel d'un rapport de démarrage par le conducteur, tel que cela est par exemple enseigné par le document DE 197 06 214 Al. Il s'est avéré avantageux d'indiquer le défaut de fonctionnement dans le dispositif de commande, au conducteur, de façon à ce qu'il puisse s'adapter à une réaction du véhicule quelque peu différente de celle en fonctionnement normal. A cet effet on associe à l'unité de commande de secours un générateur de signal qui indique un défaut de fonctionnement du dispositif de commande. Selon une configuration de l'invention, à l'unité de commande de secours est associé un élément de manoeuvre pour mettre à disposition un rapport de marche adapté au démarrage. De l'actionnement de cet élément de manoeuvre résulte un second rapport de marche enclenché. Cela permet d'empêcher l'enclenchement involontaire d'un rapport de démarrage, initié par l'unité de commande de secours, par exemple dans le cas d'une défectuosité de l'unité de commande de secours. Cet élément de manoeuvre sert ainsi à augmenter la sécurité de marche et de fonctionnement, par lequel on empêche l'enclenchement par mégarde d'un rapport de démarrage. Le conducteur est également informé de l'enclenchement du rapport de démarrage et peut en déterminer l'instant lui-même. Dans la suite, l'invention va être décrite plus en détail au regard d'un exemple de réalisation et 6 2767502 du dessin annexé dont la figure unique montre un agencement d'entraînement. L'agencement d'entraînement 1 représenté sur la figure unique comprend un moteur 3 présentant un arbre de sortie 4, qui peut être amené en liaison active, au moyen d'un embrayage 5, avec un arbre d'entrée de boite de vitesses 8 d'une boite de vitesses 7. A l'embrayage 5 est associé un organe d'actionnement 13 comprenant un moteur d'actionnement 15, qui est commandé par un dispositif de commande 9. A la boite de vitesses 7 est associé un actionneur de boite de vitesses 17 qui comprend un moteur d'actionnement pour la sélection de voie 19 et un moteur d'actionnement pour la sélection de rapport 21. Les moteurs d'actionnement 19, 21 sont reliés fonctionnellement, en étant découplés l'un de l'autre, à un arbre de commande central 24 de la boite de vitesses 7. A l'actionneur de boite de vitesses 17 est associé un capteur 23 pour relever la position de boite de vitesses, instantanée. Mais il est toutefois également possible de prévoir d'autres capteurs pour relever la position instantanée de la boite de vitesses, par exemple des capteurs relevant respectivement la position des moteurs d'actionnement 19, 21. Ce signal est transmis au dispositif de commande 9. Le dispositif de commande 9 est doté d'un raccord de branchement à un élément de bus/convertisseur analogique-numérique ("BUS-CAN") 43, par l'intermédiaire duquel le dispositif de commande 9 dispose d'un grand nombre de signaux caractérisant l'état de marche. Au dispositif de commande 9 sont transmis des signaux d'un capteur 31 associé à la serrure de clé de contact, d'un capteur 33 relevant respectivement la position de la pédale d'accélérateur ainsi que la position de la pédale de frein, des signaux d'un capteur 29 relevant la 7 2767502 vitesse de marche du véhicule, des signaux d'un capteur 27 correspondant à la vitesse de rotation du moteur, ainsi que des signaux d'un capteur 25 d'arbre d'entrée de boite de vitesses. Ces informations peuvent être mises à disposition directement, ou bien par l'intermédiaire de l'élément de bus CAN 43, au dispositif de commande 9. Il est également possible de prévoir de mémoriser dans l'élément de bus CAN 43, des signaux caractérisant l'état de marche, transmis au dispositif de commande 9. Au dispositif de commande 9 est associée une lampe d'alarme 36 en tant que générateur de signal 35 pour signaler un défaut, notamment un défaut de l'actionnement automatisé de la boite de vitesses. Au dispositif de commande 9 est reliée, par l'intermédiaire d'une interface série 39, de configuration partiellement synchrone, une unité de commande de secours 11. A l'unité de commande de secours 11 sont transmis des signaux d'un capteur 38 associé à un levier de sélection 37, ainsi que des signaux caractérisant la vitesse de rotation du moteur. Par ailleurs, à l'unité de commande de secours 11 est associé un élément de manoeuvre 39 dont l'actionnement est validé par l'unité de commande de secours, de préférence uniquement en présence d'un défaut reconnu du dispositif de commande 9, et dont l'actionnement entraîne l'enclenchement d'un rapport de démarrage. Dans la suite on va décrire plus en détail, le mode de fonctionnement de l'agencement d'entraînement représenté. En fonctionnement normal, l'embrayage 5 ainsi que la boite de vitesses 7 sont actionnés de manière automatisée, par le dispositif de commande 9. Ce dispositif de commande 9 transmet à l'unité de commande de secours 11, selon des intervalles de temps prédéterminés, des signaux indiquant l'aptitude au fonctionnement. L'absence de ces signaux permet de 8 2767502 conclure à un défaut du dispositif de commande. Il est toutefois également possible de prévoir qu'à partir de l'unité de commande de secours 11 on effectue selon des intervalles de temps prédéterminés, ou dans des états de fonctionnement prédéterminés, une analyse de fonctionnement du dispositif de commande 9. A cet effet, on transmet au dispositif de commande 9 des signaux y effectuant différentes routines, pour ensuite à nouveau être transmis à l'unité de commande de secours 11. Ces signaux permettent de reconnaître un défaut de fonctionnement du dispositif de commande 9. En présence d'un défaut de fonctionnement reconnu du dispositif de commande 9, l'unité de commande de secours 11 effectue une réinitialisation du dispositif de commande 9. Si par cette réinitialisation, l'aptitude au fonctionnement du dispositif de commande 9, n'est pas à nouveau rétablie, le dispositif de commande 9 est découplé par la commutation de relais 41. L'organe d'actionnement 13 de l'embrayage et l'actionneur de boite de vitesses 17, à savoir les moteurs d'actionnement 15, 19, 21 ne peuvent plus être commandés par le dispositif de commande 9. Le découplage du dispositif de commande met en marche une lampe d'alarme 36, qui indique le défaut de fonctionnement au conducteur. Dans la suite, l'embrayage 5 est commandé en fonction de la vitesse de rotation du moteur. Lorsque l'on passe en-dessous d'une vitesse de rotation prédéterminée, l'embrayage 5 est ouvert. Si le dispositif de commande 9 tombe en panne en cours de marche, la panne n'est perceptible qu'avec la variation de l'état de marche. Lorsque la vitesse de marche diminue, cela entraîne un réduction de la vitesse de rotation du moteur. Lorsque la vitesse de rotation du moteur tombe en-dessous d'une vitesse de rotation minimale, de préférence la vitesse de rotation de ralenti, on ouvre l'embrayage 5. Le véhicule peut finir sa marche par inertie sans que le moteur soit calé. 9 2767502 Lorsque le véhicule s'immobilise, on arrête le moteur. L'élément de manoeuvre 39, qui durant le fonctionnement de marche normal est bloqué par un verrouillage 40, est libéré ou validé par l'unité de commande de secours 11. On prévoit de préférence en guise d'élément de manoeuvre 39, une position particulière du levier de sélection, qui est libérée ou validée par l'unité de commande de secours 11. Le conducteur peut effectuer l'enclenchement d'un rapport de démarrage par un actionnement approprié du levier de sélection 42 ou de l'élément de manoeuvre 39. Il est ensuite possible d'effectuer un démarrage de manière usuelle, après avoir démarré le moteur. 2767502 REVENDICATIONS. 1. Agencement d'entraînement, comprenant un moteur dont l'arbre de sortie entre en liaison active, par l'intermédiaire d'un embrayage, avec un arbre d'entrée de boite de vitesses d'une boite de vitesses, l'embrayage et la boite de vitesses pouvant être actionnés de manière automatisée, et au moins un dispositif de commande étant prévu pour la commande de l'actionnement automatisé, caractérisé en ce qu'au dispositif de commande (9) est associée une unité de commande de secours (11), qui en présence d'un défaut de fonctionnement reconnu du dispositif de commande (9), rend inactif l'actionnement automatisé par ce dernier, et à laquelle sont transmis au moins des signaux en corrélation avec la vitesse de rotation du moteur, et qui commande au moins l'actionnement automatisé de l'embrayage en fonction de la vitesse de rotation du moteur, notamment en permettant un démarrage avec un rapport de démarrage enclenché. 2. Agencement d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans des états de marche prédéterminés, de préférence selon des intervalles de temps prédéterminés, on transmet à l'unité de commande de secours (11), des signaux indiquant l'aptitude au fonctionnement du dispositif de commande. 3. Agencement d'entraînement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'unité de commande de secours (11) est reliée au dispositif de commande (9), de préférence par l'intermédiaire d'une interface série (45). il 2767502 4. Agencement d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de commande de secours (11) comprend une routine d'analyse de fonctionnement, dont le déroulement s'effectue selon des intervalles de temps prédéterminés, en vue de relever l'aptitude au fonctionnement du dispositif de commande (9). 5. Agencement d'entraînement selon la revendication 4, caractérisé en ce que la routine d'analyse de fonctionnement est rendue active lorsqu'un défaut de fonctionnement du dispositif de commande (9) a été reconnu, et l'unité de commande de secours (11) valide l'actionnement automatisé de la boite de vitesses par le dispositif de commande (9) lorsque l'aptitude au fonctionnement du dispositif de commande (9) quant à l'actionnement automatisé de la boite de vitesses a été reconnue. 6. Agencement d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'unité de commande de secours (11) est associé un générateur de signal (35) qui indique un défaut de fonctionnement du dispositif de commande (9). 7. Agencement d'entraînement selon la revendication 1 ou 6, caractérisé en ce qu'à l'unité de commande de secours est associé un élément de manoeuvre (39) pour mettre à disposition un rapport de marche adapté au démarrage. 8. Agencement d'entraînement selon la revendication 7, caractérisé en ce que de l'actionnement de l'élément de manoeuvre (39) résulte un second rapport de marche enclenché.