Brevet FR2800144A1 — publié le 20010427

La présente invention concerne un système de transmission semi- automatique ou un système de transmission automatique comportant des moyens de commande manuelle prioritaire, par exemple un changement de vitesse à commande manuelle, de telle sorte que ces systèmes de transmission possèdent un embrayage principal de marche avant, des moyens d'actionnement de l'embrayage servant à commander l'état d'enclenchement de l'embrayage, une boite de vitesses à rapports multiples, un mécanisme d'engagement de vitesses pour engager un rapport de fonctionnement de la boîte de vitesses, un sélecteur de vitesses pouvant être actionné par le conducteur et permettant à ce dernier de sélectionner un rapport de fonctionnement. Avec des systèmes de transmission de ce type, lors du démarrage à partir de l'état arrêté, l'embrayage est désenclenché et une vitesse de démarrage est sélection- née de façon automatique. Puis l'embrayage est enclenché lorsque le papillon des gaz du véhicule est actionné. Un système de transmission de ce type est décrit dans le bre- vet britannique N 2302377. Habituellement, lorsque le système de transmission est mis en marche, la première vitesse est automatiquement sélectionnée en tant que vitesse de démarrage. Ceci est approprié dans des conditions de fonctionnement normal sur route. Cependant, lorsque la traction au niveau de la surface de la route est réduite par exemple en raison de la présence de neige ou de glace, il peut être souhaitable de choisir un rapport plus élevé de vitesse, par exemple la seconde vitesse ou même la troisième vitesse, afin de réduire le couple appliqué aux roues motrices du véhicule, lors du démarrage à partir de l'état arrêté. L'invention a pour but de perfectionner des sys- tèmes de transmission de l'art antérieur et de les agencer de manière qu'ils soient plus confortables et, si cela est nécessaire, plus sûrs. Selon un premier aspect, la présente invention concerne un système de transmission pour véhicule compre- nant un embrayage principal de marche avant, des moyens d'actionnement de l'embrayage servant à commander l'état d'enclenchement de l'embrayage, une boîte de vitesses à rapports multiples, un mécanisme d'engagement de vitesses pour engager un rapport de fonctionnement de la boîte de vitesses, un sélecteur de vitesses pouvant être actionné par le conducteur et permettant à ce dernier de sélection- ner un rapport de fonctionnement, caractérisé en ce que le système de transmission pour véhicule comprend des moyens de commande électronique servant à commander les moyens d'actionnement de l'embrayage et un mécanisme d'engagement de vitesses, que les moyens de commande comprennent des moyens pour déclencher le démarrage à partir de l'état arrêté et sont adaptés pour désenclencher l'embrayage et, lors du déclenchement du démarrage à partir de l'état arrêté, pour sélectionner une vitesse de démarrage, les moyens de commande étant adaptés pour l'engagement d'une vitesse plus élevée de démarrage lors de l'actionnement du sélecteur de vitesses pour sélectionner une vitesse plus élevée, lorsque le véhicule est à l'arrêt, et que la vitesse de démarrage sélectionnée automatiquement est sélectionnée. Conformément à la présente invention, le conduc- teur peut influer sur la sélection de la vitesse de démar- rage lorsque par exemple les conditions sur route requiè- rent une vitesse de démarrage supérieure à celle qui est sélectionnée de façon automatique. Conformément à une forme de réalisation de l'invention, les moyens de commande sélectionnent automati- quement le premier rapport de vitesse lors du démarrage à partir de l'état arrêté. On peut passer à un rapport accru correspondant au second ou même au troisième rapport de vitesses, grâce à un déplacement approprié du sélecteur de vitesses, lorsque le véhicule est à l'arrêt alors que le premier rapport de vitesse sélectionné automatiquement est engagé et avant que le papillon des gaz du véhicule soit actionné pour un déplacement à partir de l'état arrêté. Après avoir augmenté la vitesse de démarrage de cette manière, le rapport plus élevé est maintenu en tant que rapport le plus faible disponible, jusqu'à ce qu'il ne soit plus sélectionné comme cela sera décrit plus loin. Alors que le véhicule se déplace avec une vitesse de démar- rage plus élevée imposée, on peut sélectionner des rapports de vitesse plus élevés soit manuellement, soit d'une manière automatique; cependant des réductions à partir de la vitesse de démarrage plus élevée sont empêchées. La sélection de la vitesse de démarrage plus éle- vée peut être supprimée par: a) déplacement du sélecteur de vitesse pour la sélection d'une vitesse inférieure alors que le véhicule est à l'arrêt, la vitesse supérieure de démarrage étant engagée; b) arrêt du système de transmission; c) annulation du déclenchement du démarrage alors que le véhicule est encore à l'arrêt; ou d) dépassement d'une vitesse prédéterminée qui serait nor- malement atteinte seulement dans des conditions favo- rables de conduite. Conformément à une forme de réalisation préférée de la présente invention, le démarrage à partir de l'état arrêté est déclenché par déplacement d'un sélecteur de mode de conduite d'une position "neutre" jusque dans une posi- tion de "marche avant". En outre on peut obtenir une commande du glissement de roue pour de faibles vitesses au moyen de la commande forcée de la troisième vitesse après que la seconde vitesse a été engagée d'une manière imposée manuel- lement en tant que vitesse de démarrage, lorsque le glisse- ment de roue dans la seconde vitesse est détecté. Le glis- sement de roue peut être détecté au moyen de capteurs de freinage d'antiblocage, le glissement étant défini comme apparaissant lorsque la vitesse d'une roue motrice dépasse celle d'une roue non motrice de plus d'une valeur prédéter- minée (de façon typique 50 tr/mn), alors que la vitesse du véhicule est inférieure à 5 km/h et que le papillon des gaz est ouvert au-dessous d'une valeur de seuil (de façon typique 15 %). L'engagement forcé de la troisième vitesse peut sinon être imposé en réponse à l'actionnement du sélecteur de vitesses pour commander le passage à une vitesse supé- rieure, lorsque le glissement de roue est détecté et que le démarrage s'effectue à partir de l'état arrêté. L'engagement forcé de la troisième vitesse peut être annulé par: a. arrêt du système de transmission; ou b. fermeture du papillon des gaz. Conformément à une autre forme de réalisation de l'invention, des actions supplémentaires peuvent être requises de la part du conducteur, par exemple l'actionne- ment du frein principal du véhicule, simultanément sous la forme d'un actionnement du sélecteur de vitesses, pour évi- ter un accroissement par inadvertance de la vitesse de démarrage. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence au dessin annexé, qui représente une vue schématique d'un système de transmission semi-auto- matique conforme à la présente invention. Le dessin annexé représente un moteur 10 compor- tant un démarreur et un circuit associé de démarreur 10a, qui est couplé, par l'intermédiaire de l'embrayage princi- pal de marche avant à friction 14, à une boîte de vitesses 12 à vitesses multiples du type à arbres synchronisés, par l'intermédiaire d'un arbre d'entrée 15. Le carburant est envoyé au moteur par un papillon des gaz 16 qui comprend une soupape 18 actionnée par une pédale d'accélérateur 19. L'invention est également applicable à un moteur à essence ou à un moteur diesel à injection électronique ou mécanique du carburant. L'embrayage 14 est actionné par une fourche de libération 20, qui est actionnée par un vérin hydraulique esclave 22, sous la commande de moyens 38 de commande de l'actionneur ou de l'embrayage. Un levier de sélection de vitesses 24 fonctionne dans une porte 50 comportant deux branches 51 et 52 réunies par une piste transversale 53 qui s'étend entre l'extrémité de la branche 52 et une zone intermédiaire entre les extré- mités de la branche 51. La porte 50 définit cinq posi- tions: "R" à l'extrémité de la branche 52; "N" entre les extrémités de la piste transversale 53; "S" au niveau de la jonction de la branche 51 et de la piste transversale 53; et "+" et "-" aux extrémités de la branche 51. Dans la branche 51 le levier 24 est sollicité dans la position cen- trale "S". La position "N" du levier de sélection 24 cor- respond au neutre, la position "R" correspond à la sélec- tion de la marche arrière, la position "S" correspond à la sélection d'un mode de marche avant, le déplacement tempo- raire du levier dans la position "+" provoque l'application d'une commande visant à déclencher la commande de l'augmentation de la vitesse dans la boite de vitesses et ce d'un rapport de vitesse, et un déplacement momentané du levier de changement de vitesse 24 dans la position "-" produit une commande servant à rétrograder la boîte de vitesses et ce d'un rapport de vitesse. Les positions du levier 24 sont détectées par une série de capteurs, par exemple des micro-interrupteurs ou des capteurs optiques, disposés autour de la porte 50. Des signaux provenant des capteurs sont envoyés à une unité de commande électronique 36. Un signal de sortie délivré par l'unité de commande 36 commande un mécanisme d'engagement de vitesses 25, qui engage les rapports de vitesse de la boîte de vitesses 12 en fonction du déplacement du levier de sélection 24 par le conducteur du véhicule. Le mécanisme d'engagement de vitesses 25 peut par exemple comporter des pistons hydrauliques et des soupapes électromagnétiques de commande pour déplacer des éléments du sélecteur de manière à engager et désengager les différents rapports de vitesse, par exemple comme cela est décrit dans la description de brevet WO 97/05410, dont la description est incorporée ici par référence et dont le contenu est expressément incorporé dans le contenu de la description de la présente demande. En plus des signaux provenant du levier de sélec- tion de vitesses 24, l'unité de commande 36 reçoit les signaux suivants: un signal provenant du capteur 19a et indiquant le degré d'enfoncement de la pédale d'accélérateur 19; un signal provenant du capteur 30 et indiquant le degré d'ouverture de la soupape du dispositif de commande du papillon des gaz; un signal provenant du capteur 26 et indiquant la vitesse du moteur; un signal provenant du capteur 42 indiquant la vitesse du plateau d'embrayage entraîné; un signal provenant du capteur 34 et indiquant la position du cylindre récepteur de l'embrayage; et un signal provenant du capteur 32 et indicatif du rapport de vitesse sélectionné. L'unité de commande 36 utilise les signaux prove- nant de ces capteurs pour commander l'actionnement de l'embrayage 14 lors du démarrage à partir de la position arrêtée et des changements de vitesse, par exemple comme cela est décrit dans les fascicules de brevets EP0038113, EP0043660, EP0059035, EP0101220 et WO92/13208, dont les descriptions sont incorporées ici par référence et dont le contenu est expressément incorporé dans le contenu de la description de la présente demande. En plus des capteurs mentionnés précédemment, l'unité de commande 36 reçoit également des signaux prove- nant d'un système de capteurs 52 du système de freinage à antiblocage (ABS), d'un contacteur d'allumage 54 et d'un interrupteur de frein 56 associé au système de freinage principal, par exemple la pédale de frein 58 du véhicule. Un vibreur 50 est connecté à l'unité de commande 36 pour avertir/indiquer au conducteur du véhicule que cer- taines conditions de fonctionnement apparaissent. En plus ou à la place du vibreur 50, on peut utiliser une lampe témoin clignotante ou d'autres moyens indicateurs. Un indi- cateur de vitesse 60 est également prévu pour indiquer le rapport de vitesse sélectionné. Avec le système décrit pré- cédemment, lorsque le véhicule est à l'arrêt, le démarrage du moteur par actionnement du contacteur d'allumage 54 active le système de la transmission, et l'unité de com- mande 36 amène les moyens 38, 22, 20 formant actionneur de l'embrayage à désenclencher l'embrayage 14. Un déplacement du levier de sélection de vitesse 24 depuis la position neutre "N" jusque dans la position de marche avant "S" amène l'unité de commande 36 à actionner le mécanisme d'engagement de vitesses 25 pour qu'il engage le rapport de vitesse de marche avant le plus bas (première vitesse). Lors de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur 19 pour provoquer le départ du véhicule, l'unité de commande 36 amène alors les moyens 38, 22, 20 formant actionneur de l'embrayage à réenclencher l'embrayage 14, pour le démarrage du déplacement. Un réenclenchement de l'embrayage 14 exécuté de cette manière est commandé par l'unité de commande 36, de la manière décrite par exemple dans les documents EP0038113; EP0696341 ou EP0735957, dont les des- criptions sont incorporées ici par référence et dont le contenu est expressément incorporé dans le contenu de la description de la présente demande, de manière à garantir un démarrage uniforme de la conduite. Si après l'activation du système de transmission et le déplacement du levier de changement de vitesse 24 de "N" vers "S", mais avant que la pédale d'accélérateur 19 soit enfoncée pour commencer le démarrage, le levier de changement de vitesse 24 est amené momentanément dans la position "+", l'unité de commande 36 amène le mécanisme d'engagement de vitesses 25 à sélectionner la 2-ème vitesse en tant que vitesse de démarrage. L'enfoncement ultérieur de la pédale d'accélérateur 19 amène alors le système de transmission à exécuter une commande de démarrage dans la vitesse de démarrage accrue. Le démarrage du véhicule à une vitesse accrue, de la manière décrite précédemment, réduit la valeur du couple appliquée aux roues motrices du véhicule, en réduisant par conséquent le risque d'un glissement de roue lors du démarrage dans des conditions nuisibles sur route, dans lesquelles la traction peut être réduite. Une fois que la vitesse de démarrage a été aug- mentée de la manière décrite précédemment, la 2-ème vitesse reste le rapport de vitesse le plus faible disponible jusqu'à ce que la sélection de la vitesse de démarrage supérieure soit supprimée. Il en résulte que, lorsque la vitesse de démarrage a été augmentée manuellement, une fois que le démarrage est terminé, il est possible de passer de la 2-ème vitesse à une vitesse plus élevée, c'est-à-dire aux 3-ème, 4-ème et 5-ème vitesses et entre les 3-ème, 4-ème et 5-ème vitesses. Une rétrogradation de la 2-ème vitesse à la 1-ère vitesse est cependant empêchée. En outre la 2-ème continue à être automatiquement sélectionnée en tant que vitesse de démarrage sauf si sa sélection est supprimée. La sélection de la vitesse de démarrage peut être supprimée moyennant l'utilisation de l'une des options sui- vantes: a) déplacement du levier de sélection de vitesses 24 dans la position "-" alors que le véhicule est à l'arrêt et qu'une vitesse supérieure de démarrage est engagée; b) arrêt du système de transmission au moyen du contacteur d'allumage 54; c) déplacement du levier de sélection de vitesse 24 de la position "S" vers la position "N"; ou d) accélération du véhicule à une vitesse dépassant une valeur prédéterminée qui sinon serait normalement dépas- sée dans des conditions favorables de conduite. Conformément à une variante de la forme de réali- sation décrite précédemment, la vitesse de démarrage peut être accrue en outre jusqu'à la 3-ème vitesse par déplace- ment du levier de sélection de vitesses 24 une seconde fois dans la position "+". Conformément aux formes de réalisation indiquées précédemment, une fois qu'un démarrage a commencé lors de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur 19, des modifica- tions ultérieures du rapport de vitesse sont empêchées soit automatiquement, soit en réponse à l'actionnement du levier de sélection de vitesse 24, jusqu'à ce que le démarrage semble être terminé. L'achèvement du processus de démarrage peut être considéré au moment o la vitesse du plateau de l'embrayage et la vitesse du moteur sont identiques. Cependant, on sélectionne de préférence un point d'achèvement au niveau duquel la vitesse du moteur dépasse la vitesse du plateau mené de l'embrayage, d'une valeur prédéterminée (de façon typique 50 tr/mn). Conformément à une autre variante des formes de réalisation représentées ci-dessus, si pendant le démarrage O10 dans la 2-ème vitesse, un glissement de roue est détecté, alors la vitesse de démarrage peut être accrue de façon supplémentaire d'une manière automatique jusqu'à la 3-ème vitesse, sous la commande de l'unité de commande 36 ou en réponse au déplacement du levier de sélection de vitesse 24 dans la position "+". L'apparition d'un glissement de roue peut être signalée à l'unité de commande 36 par le système de capteurs ABS 52, qui produit un signal lorsque la vitesse d'une roue motrice dépasse celle d'une roue non motrice de plus d'une valeur prédéterminée (de façon typique tr/mn), la vitesse du véhicule étant inférieure à 5 km/h et l'ouverture du papillon des gaz étant inférieure à une valeur de seuil (de façon typique 15 %). L'engagement imposé de la 3-ème vitesse en tant que vitesse de démarrage peut être annulé par: a) arrêt du système de transmission au moyen du contacteur d'allumage; ou b) relâchement de la pédale d'accélérateur 19. Conformément à une autre variante des formes de réalisation indiquées précédemment, l'engagement forcé d'une vitesse de démarrage plus élevé peut être réalisé uniquement si la pédale de frein 58 est appliquée, comme cela est indiqué par un signal délivré par l'interrupteur de frein 56 lorsque le levier de sélection de vitesse 24 est amené dans la position "+" pour déclencher un accrois- sement de la vitesse de démarrage. Différentes modifications peuvent être apportées sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, dans les formes de réalisation précédentes, des moyens hydrauliques sont utilisés pour l'actionnement de l'embrayage et du mécanisme de sélection de vitesse; on peut utiliser des actionneurs hydrauliques, pneumatiques et/ou électriques, par exemple des moteurs électriques ou des électroaimants, comme cela est décrit dans DE1904847; W097/10456 ou l1 DE19734023, dont les descriptions sont incorporées ici par référence et dont le contenu est expressément incorporé dans le contenu de la description de la présente demande. Les revendications annexées à la présente demande sont des propositions de formulation sans préjudice de l'obtention d'une protection par brevet qui continue. La demanderesse se réserve le droit de revendiquer encore d'autres combinaisons de caractéristiques qui ne sont jusqu'ici exposées que dans la description et/ou les dessins. Des références utilisées dans les sous-revendica- tions concernent la poursuite du développement de l'objet de la revendication principale grâce aux caractéristiques des sous-revendications respectives; il ne faut pas les considérer comme un renoncement à l'obtention d'une protec- tion autonome de l'objet de la combinaison de caractéristiques des sous-revendications concernées. Etant donné que les objets de ces sous-revendica- tions peuvent constituer, au regard de l'état de la tech- nique à la date de priorité attachée à la présente demande, des inventions propres et indépendantes, la demanderesse se réserve le droit d'en faire l'objet d'autres revendications indépendantes ou de demandes divisionnaires. Ces objets peuvent également contenir des revendications indépendantes qui représentent une configuration indépendante des objets des sous-revendications précédentes. Les exemples de réalisation ne doivent pas être considérés comme une limitation de l'invention. Au contraire de nombreux changements et modifications sont possibles dans le cadre de l'invention telle que présente- ment exposée, en particulier des variantes, éléments et combinaisons et/ou matières qui sont par exemple inventives par combinaison ou transformation des caractéristiques ou éléments ou étapes de procédés décrits dans la description générale et les modes de réalisation ainsi que les revendi- cations et contenus dans les dessins, et qui conduisent par des caractéristiques combinables à un nouvel objet ou à de nouvelles étapes de procédé ou séquences d'étapes de pro- cédé, dans la mesure o ils concernent également des procé-5 dés de fabrication, de contrôle et de travail et o ils permettraient à l'homme de métier d'apporter une solution au problème à la base de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système de transmission pour véhicule compre- nant un embrayage principal de marche (14), des moyens d'actionnement de l'embrayage servant à commander l'état d'enclenchement de l'embrayage, une boîte de vitesses à rapports multiples (12), un mécanisme d'engagement de vitesses pour engager un rapport de fonctionnement de la boîte de vitesses, un sélecteur de vitesses (24) pouvant être actionné par le conducteur et permettant à ce dernier de sélectionner un rapport de fonctionnement, caractérisé en ce que le système de transmission pour véhicule comprend des moyens de commande électronique (36) servant à commander les moyens d'actionnement de l'embrayage et un mécanisme d'engagement de vitesses, que les moyens de commande (36) comprennent des moyens pour déclencher le démarrage à partir de l'état arrêté et sont adaptés pour désenclencher l'embrayage et, lors du déclenchement du démarrage à partir de l'état arrêté, pour sélectionner automatiquement une vitesse de démarrage, les moyens de commande étant adaptés pour l'engagement d'une vitesse plus élevée de démarrage lors de l'actionnement du sélecteur de vitesses pour sélectionner une vitesse plus élevée, lorsque le véhicule est à l'arrêt, et que la vitesse de démarrage sélectionnée automatiquement est sélectionnée. 2. Système de transmission pour véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de com- mande (36) sélectionnent automatiquement la 1-ère vitesse lors du déclenchement du démarrage à partir de l'état arrêté, la vitesse de démarrage étant augmentée jusqu'à la 2-ème vitesse ou à la 3-ème vitesse par actionnement du sélecteur de vitesse. 3. Système de transmission pour véhicule selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la vitesse accrue de démarrage est maintenue au niveau du rapport le plus faible disponible, jusqu'à ce qu'elle ne soit plus sélectionnée. 4. Système de transmission pour véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la sélection de la vitesse accrue de démarrage est supprimée par: a) déplacement du sélecteur de vitesse (24) pour la sélec- tion d'une vitesse plus faible alors que le véhicule est à l'arrêt, la vitesse accrue de démarrage étant engagée; b) arrêt du système de transmission; c) annulation du déclenchement du démarrage alors que le véhicule est encore à l'arrêt; ou d) dépassement d'une vitesse prédéterminée qui serait nor- malement atteinte seulement dans des conditions favo- rables de conduite. 5. Système de transmission pour véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le démarrage à partir de l'état arrêté est déclenché par déplacement d'un sélecteur de mode de marche d'une position "neutre" jusque dans une position "de marche". 6. Système de transmission pour véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un passage à la 3-ème vitesse peut être imposé si un glissement de roue est détecté après que la vitesse de démarrage a été augmentée à la 2-ème vitesse. 7. Système de transmission pour véhicule selon la revendication 6, dans lequel un passage à la troisième vitesse est imposé si la vitesse d'une roue motrice dépasse celle d'une roue non motrice, de plus d'une valeur prédé- terminée. 8. Système de transmission pour véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un passage à la 3-ème vitesse est imposé si la vitesse d'une roue motrice dépasse celle d'une roue non motrice de plus de 50 tr/mn, la vitesse du véhicule étant inférieure à 5 km/h et l'ouverture du papillon des gaz étant inférieure à une valeur de seuil. 9. Système de transmission pour véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce que la valeur de seuil de l'ouverture du papillon des gaz est égale à 15 %. 10. Système de transmission pour véhicule selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que l'engagement imposé de la 3-ème vitesse peut être annulé par: a. arrêt du système de transmission; ou b. fermeture du papillon des gaz.