Brevet FR2792263A1 — publié le 20001020

L'invention concerne un véhicule automobile comportant un dispositif permettant l'actionnement automatisé d'un embrayage et/ou d'une boite de vitesses. Depuis peu, on utilise de plus en plus des embrayages automatisés et/ou des boîtes de vitesses automatisées. Un accroissement important du confort s'y trouve associé et ces embrayages ou ces boîtes de vitesses conduisent en outre à des économies de consommation, étant donné qu'en raison de la dépense plus faible liée à un changement de vitesse, la conduite s'effectue plus fréquemment à une vitesse favorable du point de vue consommation. Des boîtes de vitesses automatisées fournissent un confort correspondant à celui d'un véhicule classique à boite de vitesses automatique, sans présenter les inconvénients du point de vue consom- mation, que des véhicules, équipés de boîtes de vitesses automatiques classiques avec un convertisseur de couple, présentent fréquemment par rapport à des véhicules comparables actionnés manuellement. La commande d'embrayages automatisés ainsi que de boîtes de vitesses automatisées comme par exemple des boîtes de vitesses automati- sées à commutation manuelle, doit être telle que le conducteur s'aperçoit aussi peu que possible d'opérations d'enclenchement ou de commutation, et notamment ne s'aperçoit d'aucun à-coup. En outre il est approprié que les processus de changement de vitesse puissent s'effectuer rapidement étant donné que ceci permet de réduire la durée d'interruption de la force de traction et ceci est évalué par le conducteur comme étant confortable et important du point de vue sécurité. En particulier dans le cas de passages à des vitesses élevées, pendant un processus d'accélération, il est particulièrement souhaitable que le processus de changement de vitesse soit aussi bref que possible. L'invention a pour but d'améliorer la sécurité de fonctionnement de l'embrayage automatisé et/ou d'une boîte de vitesses automatisée, notam- ment d'une boîte de vitesses à commutation manuelle, dans la chaîne motrice d'un véhicule automobile de manière que des processus de chan- gement de vitesse aient une durée aussi brève que possible et que par conséquent la sécurité soit accrue. Ce problème est résolu à l'aide d'un dispositif du type indiqué plus haut, caractérisé en ce que l'unité de commande branche, de façon auto- matisée, au moins un mécanisme supplémentaire, lors du déclenchement de processus de passage à une vitesse plus élevée. Une solution apportée à ce problème consiste en un dispositif pour l'actionnement automatisé d'un embrayage automatisé et/ou d'une boîte de vitesses automatisée dans la chaîne motrice d'un véhicule automobile, comportant un appareil de commande et des capteurs raccordés, et dans lequel lors d'un processus de changement de vitesse, l'embrayage est dés- enclenché d'une manière automatisée et, après un processus de change- ment de vitesse, l'embrayage est à nouveau enclenché d'une manière automatisée, caractérisé en ce que l'unité de commande branche, de façon automatisée, au moins un mécanisme supplémentaire, lors du déclenche- ment de processus de passage à une vitesse plus élevée. Ce processus de branchement peut être exécuté de telle sorte que le mécanisme supplé- mentaire est connecté en supplément au moteur d'entraînement. De même dans le cas d'un embrayage de démarrage non encore ouvert disposé entre le moteur et la boîte de vitesses, le mécanisme peut être raccordé en supplément à la boîte de vitesses ou à la chaîne motrice. Il est approprié que le mécanisme supplémentaire soit à nouveau débranché après le processus de changement de vitesse. Conformément à une autre idée de l'invention, le problème est résolu à l'aide d'un dispositif pour l'actionnement automatisé d'un embrayage automatisé et/ou d'une boîte de vitesses automatisée dans la chaîne motrice d'un véhicule automobile, comportant un appareil de commande et des capteurs raccordés, et dans lequel lors d'un processus de changement de vitesse, l'embrayage est désenclenché d'une manière automatisée et, après un processus de changement de vitesse, l'embrayage est à nouveau enclenché d'une manière automatisée, caractérisé en ce que l'unité de commande débranche, d'une manière automatisée, au moins un mécanisme supplémentaire lors du déclenchement de processus de rétrogradation. Ce processus de débranchement peut être exécuté de telle sorte que le mécanisme supplémentaire est déconnecté du moteur d'entraînement. De même alors que l'embrayage de démarrage entre le moteur et la boîte de vitesses n'est pas encore ouvert, le mécanisme peut être débranché de la boîte de vitesses ou de la chaîne motrice. Il est avantageux que le mécanisme supplémentaire soit à nouveau branché après le processus de changement de vitesse. Il est avantageux que le mécanisme supplémentaire soit notamment l'un des mécanismes suivants: installation de climatisation, programmateur, pompe à huile, autres appareils d'utilisation électriques. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressor- tiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la Figure 1 représente la chaîne motrice d'un véhicule automobile avec un schéma de la commande électronique du véhicule automobile; et - la Figure 2 représente un diagramme avec des courbes caractéristiques. Le moteur 2 agencé sous la forme d'un moteur à combustion interne est relié par l'intermédiaire d'un embrayage 4 à une boîte de vitesses 6, qui entraîne les roues arrière 12 du véhicule automobile par l'intermédiaire d'un arbre de transmission 8 et d'un différentiel 10. La charge appliquée au moteur 2 est commandée au moyen d'une pédale d'accélérateur 14, dont la position est détectée par un capteur 16, dont la sortie est reliée à l'entrée d'un appareil de commande 18. L'appareil de commande 18 est relié à d'autres capteurs, comme par exemple un capteur 20 servant à détecter la position d'un organe de commande de charge 22 du moteur, un capteur 24 pour la température de l'eau de refroidissement, un capteur 26 de la pression dans la conduite d'aspiration, un capteur 28 de la vitesse de rotation d'un volant d'inertie ou du vile- brequin du moteur 2, etc. À partir des signaux d'entrée, un signal de commande, qui commande un actionneur 30 qui détermine la position de l'organe de commande de charge 22, est obtenu dans l'appareil de commande 18. L'installation de freinage du véhicule comporte une pédale de frein 32, dont la position est détectée par un capteur 34. La pédale de frein 32 commande directement une unité de freinage 36 qui est reliée aux cylindres de freins 38 de l'ensemble des quatre roues. La vitesse de rotation des roues est détectée par des capteurs 40, dont le signal de sortie est envoyé, de même que le signal de sortie d'un capteur 34 servant à détecter la position de la pédale de frein 32, à un appareil de commande 42, le signal empêchant par exemple un blocage d'une roue. Pour la commande de l'embrayage 4 et de la boîte de vitesses 6 il est prévu un autre appareil de commande 44, qui commande des actionneurs 46, 48 et 50 servant à actionner l'embrayage 4 pour un processus de changement de vitesse et pour un processus de sélection à l'intérieur de la boite de vitesses 6. Comme signaux d'entrée, les positions de différents actionneurs ou de composants actionnés par les actionneurs sont envoyées directement à l'appareil de commande, à l'aide de capteurs correspondants (non représentés). En outre l'appareil de commande 44 est relié à un capteur 52, qui détecte la vitesse de rotation de l'arbre de transmission 8. Les trois appareils de commande 18, 42 et 44 ont des agencements connus et contiennent un microprocesseur auquel sont associées une mémoire morte (ROM) et une mémoire d'écriture-lecture (ROM). Les appareils de commande 18, 42 et 44 sont reliés par l'intermédiaire d'une ligne BUS de transmission de données (par exemple ce qu'on appelle un bus CAN) 54 pour l'échange réciproque des données. À la place ou en supplément de la ligne formant bus de transmission de données 54, les appareils de commande peuvent être reliés par l'intermédiaire de lignes individuelles de transmission de données (par exemple la ligne 56 repré- sentée par une ligne en trait mixte) entre l'appareil de commande 18 et l'appareil de commande 44, avec lesquels des signaux individuels d'entrée ou des signaux individuels de sortie des appareils de commande peuvent être envoyés à des entrées ou à des sorties de deux appareils de commande, par exemple le signal de vitesse de rotation délivré par le capteur 28 et qui est également utilisé par l'appareil de commande 44. En plus des appareils de commande décrits, on peut prévoir d'autres appareils de commande, par exemple un appareil de commande, à l'aide duquel la stabilité de conduite du véhicule est réglée en supplément pour la fonction ABS. L'embrayage 4 et la boîte de vitesses 6 ne sont pas obligatoirement commandés par l'appareil de commande 44. La boite de vitesses 6 peut être également agencée sous la forme d'une boite de vitesses manuelle classique comportant un levier de changement de vitesse pour réaliser un changement de vitesse. Pour une commande parfaite de l'embrayage 4 et de la boîte de vitesses 6, I'appareil de commande doit recevoir comme signaux d'entrée la vitesse de rotation d'entrée de la boite de vitesses (détectée par le capteur 28), la vitesse de rotation de sortie de la boîte de vitesses (détectée par le capteur 52), la vitesse engagée (détectée par les capteurs non représentés de la boite de vitesses, la position de l'embrayage (détectée par un capteur de vitesse non représenté, par exemple à l'intérieur de l'actionneur 46), le couple moteur (détecté par le capteur non représenté de couple installé par exemple sur l'arbre de transmission 8, la position de la pédale d'accélérateur 14, un actionnement dit de "kick-down" (à pleins gaz) de la pédale d'accélérateur 14 (détectée par un interrupteur non représenté) ainsi que le fonctionnement de marche à vide du moteur 2 (détecté par lI'intermédiaire de l'actionneur 30). Pour identifier des processus de passage à une vitesse supérieure, c'està-dire par exemple de la vitesse 1 à la vitesse 2 ou des processus de rétrogradation (par exemple de la vitesse 3 à la vitesse 2), il est prévu un capteur d'identification de vitesse. Dans une boîte de vitesses automatisée, le processus de commutation peut être déclenché d'une manière automatisée de sorte que l'unité de commande commande le processus de commutation, et la vitesse à partir de laquelle et la vitesse vers laquelle s'effectue la commutation, sont également connues dans le programme de commande. Avec le capteur, on peut identifier la vitesse de consigne actuelle et la vitesse engagée après le processus de changement de vitesse, et par comparaison de ces vitesses, I'unité de commande peut évaluer si l'on est en présence d'un processus de passage à une vitesse plus élevée ou d'un processus de rétrogradation. Par conséquent, un agrégat ou mécanisme supplémentaire, comme par exemple une installation de climatisation ou une pompe à huile ou un frein de la boîte de vitesses, peut être branché ou débranché d'une manière automatisée, de manière à accélérer le processus de changement de vitesse. Sous l'effet du branchement ou du débranchement, le moteur du véhicule est plus fortement freiné ou plus fortement accéléré, ceci ayant pour effet que la vitesse de rotation de consigne du moteur lors d'un changement de vitesse est atteinte plus rapidement qu'en l'absence d'un tel branchement ou d'un tel débranchement automatisé. De ce fait le processus de changement de vitesse peut être exécuté plus rapidement et l'embra- yage peut être à nouveau enclenché plus rapidement. L'unité de commande 44 est à cet effet reliée, selon une liaison de transmission de signaux, au mécanisme supplémentaire 80, tel qu'une installation de climatisation, ou 81, ou au mécanisme supplémentaire tel qu'une pompe à huile ou à d'autres appareils d'utilisation électriques, et commande, par l'intermédiaire de signaux de commande, le branchement ou le débranchement des mécanismes supplémentaires 80, 81. De ce fait les couples de freinage sont accrus ou réduits pour influer sur le processus de changement de vitesse. L'invention prévoit d'accroître d'une manière active le couple de frei- nage du moteur à combustion interne notamment dans le cas de passages à des vitesses élevées en traction, de manière à obtenir une réduction aussi élevée que possible de la vitesse de rotation du moteur pendant la durée de désenclenchement, c'est-à-dire pendant la durée de l'état désenclenché, ou pendant la durée de changement de vitesse (la durée d'un changement de vitesse, au moins la durée du dégagement à partir de la vitesse). Ceci s'effectue par exemple au moyen d'une charge supplémentaire appliquée au moteur à combustion avec un couple d'entraînement supplé- mentaire par exemple du générateur, tel que l'alternateur ou des mécanismes similaires, comme par exemple une installation de climatisa- tion, des compresseurs de climatisation ou des pompes hydrauliques. Le générateur peut être également utilisé en tant que moteur pour le freinage. Dans le fonctionnement en poussée, on a l'équation de couple suivante: Mpoussée = Mpoussée_moteur + Mcharge Mpoussée représente le couple total de poussée, Mpoussée_moteur représente le couple de poussée du moteur à combustion interne et Mcharge représente la charge pouvant être branchée en supplément, pour accroître le couple de poussée. L'accroissement du couple de poussée au moyen de la charge pouvant être branchée en supplément peut être réalisé d'une manière continue ou selon des pas discrets, voir Figure 2, sur laquelle ceci est représenté. La Figure 2 montre une représentation 100 du couple moteur en fonction de la vitesse de rotation du moteur pour différentes valeurs d'en- foncement de la pédale, telles que des positions de la pédale d'accélérateur. Il en résulte différentes courbes caractéristiques o10ta du couple moteur. La courbe caractéristique 102 représente la courbe de fonctionnement en poussée, qui peut être commandée au moyen d'un accroissement du couple de poussée pour passer à la courbe caractéristique 103, auquel cas ceci peut s'effectuer selon des pas discrets conformément aux flèches 104, 105 ou d'une manière continue conformément à la flèche 106. Les revendications introduites avec la demande sont des propositions de formulation sans préjudice de l'obtention d'une protection supplémen- taire plus étendue par brevet. La demanderesse se réserve le droit de revendiquer encore d'autres combinaisons de caractéristiques, qui ont été révélées jusqu'alors uniquement dans la description et/ou sur les dessins. Des renvois utilisés dans les sous-revendications indiquent une autre forme de réalisation de l'objet de la revendication principale au moyen des caractéristiques de la revendication respective; ils ne doivent pas être considérés comme un renoncement à l'obtention d'une protection autonome et indépendante pour les combinaisons de caractéristiques des sous- revendications rattachées. Étant donné que les objets des sous-revendications peuvent former, en rapport avec l'état de la technique à la date de priorité, des inventions autonomes et indépendantes, le déposant se réserve le droit de les présenter en tant qu'objets de revendications indépendantes ou bien en tant qu'explications de division. Elles peuvent en outre contenir également des inventions indépendantes, qui représentent une configuration indépen- dante des objets des sous-revendications précédentes. Les exemples de réalisation ne doivent pas être considérés comme une limitation de l'invention. Au contraire on peut avoir, dans le cadre de la présente publication, de nombreux changements et modifications, notam- ment des variantes, des éléments et des combinaisons et/ou des matériaux de ce type, qui par exemple peuvent être tirés par le spécialiste en rapport avec la solution de l'invention, par combinaison ou modification de différentes caractéristiques ou de différents éléments ou étapes opératoires, qui sont décrits dans la description générale et dans des formes de réalisation5 ainsi que dans les revendications et sont contenus dans les dessins, et qui conduisent, au moyen de caractéristiques pouvant être combinées, à un nouvel objet ou à de nouvelles étapes de procédé ou séquences d'étapes de procédé, également dans la mesure o ils concernent des procédés de fabrication, de vérification et d'usinage. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATION$ 1. Dispositif pour l'actionnement automatisé d'un embrayage auto- matisé (4) et/ou d'une boîte de vitesses automatisée dans la chaîne motrice d'un véhicule automobile, comportant un appareil de commande (18) et des capteurs raccordés, et dans lequel lors d'un processus de changement de vitesse, I'embrayage est désenclenché d'une manière automatisée et, après un processus de changement de vitesse, I'embrayage est à nouveau enclen- ché d'une manière automatisée, caractérisé en ce que l'unité de commande branche, de façon automatisée, au moins un mécanisme supplémentaire, lors du déclenchement de processus de passage à une vitesse plus élevée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme supplémentaire (80) est à nouveau débranché après le proces- sus de changement de vitesse. 3. Dispositif pour l'actionnement automatisé d'un embrayage auto- matisé (4) et/ou d'une boîte de vitesses automatisée (6) dans la chaîne motrice d'un véhicule automobile, comportant un appareil de commande (18) et des capteurs raccordés, et dans lequel lors d'un processus de changement de vitesse, I'embrayage est désenclenché d'une manière auto- matisée et, après un processus de changement de vitesse, I'embrayage est à nouveau enclenché d'une manière automatisée, caractérisé en ce que l'unité de commande débranche, d'une manière automatisée, au moins un mécanisme supplémentaire lors du déclenchement de processus de rétro- gradation. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le méca- nisme supplémentaire (80) est à nouveau branché après le processus de changement de vitesse. 5. Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que le mécanisme supplémentaire (80) est notamment l'un des mécanismes suivants installation de climatisation, frein moteur, pompe à huile, autres appareils d'utilisation électriques.