Brevet FR2801263A1 — publié le 20010525

La presente invention est relative à un dispositif de verrouillage d'un arbre de transmission 'un véhicule automobile, tel qu'une colonne de direction ou un arbre de boite de vitesse, et plus particulièrement à un tel dispositif utilisant un moteur électrique pour effectuer le verrouillage, dont la sécurité de fonctionnement est renforcée. Les véhicules modernes comportent de plus en plus des systèmes de contrôle d'accès dits "mains libres", avec lesquels il n'est plus necessaire de se servir d'une clé mécanique, tant pour accéder à l'intérieur du véhicule pour démarrer le moteur. Avec la disparition de la clé de contact, il a été nécessaire de remplacer les verrous mécaniques de blocage de la colonne de direction par verrous actionnés électriquement. Ces verrous électriques doivent offrir la même sécurité de fonctionnement que les dispositifs mécaniques qu'ils remplacent, 'est à dire garantir que le moteur du véhicule ne peut être ni lancé, ni en fonctionnement si la colonne de direction n'est pas déverrouillée. De même, le verrouillage de la colonne de direction doit être impossible tant que le véhicule n'est pas à l'arrêt complet, moteur éteint. Il a été par ailleurs proposé, en vue de la même fonction d'antivol, de verrouiller d'autres organes essentiels, tels qu'un arbre de boite de vitesse, avec le même type de verrou électrique, qui doivent eux aussi répondre aux mêmes impératifs de sécurité. On se limitera donc par la suite à une description relative à la colonne de direction, étant entendu que les moyens décrits peuvent s'appliquer, mutatis mutandis, à un quelconque arbre de transmission. On connaît de la technique antérieure, par exemple du brevet US 4,638,882, un tel dispositif de verrouillage électrique de la colonne de direction, dans lequel les impératifs de sécurité précités sont assurés par une électronique complexe. Une défaillance de celle-ci, d'autant plus probable qu'elle est complexe, peut entraîner un problème de sécurité de fonctionnement, susceptible de mettre en danger les utilisateurs du véhicule, par exemple en cas de verrouillage de la colonne de direction pendant la marche du véhicule. La présente invention a donc pour but de proposer un dispositif de verrouillage de la colonne de direction d'un véhicule automobile, ou d'un quelconque arbre de transmission dudit véhicule, dont la sécurité de fonctionnement est renforcée. On atteint ces buts de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront dans la suite de la présente description, au moyen d'un dispositif de verrouillage d'un arbre de transmission d'un véhicule automobile, du type utilisant un verrou électrique comprenant un pene mu par un moteur électrique, engageant l'arbre de transmission, caractérisé en que l'alimentation électrique du verrou passe par le contact repos d'un relais d'alimentation dont le contact travail commande l'alimentation des organes de commande du moteur du véhicule. Suivant une caractéristique importante de la présente invention, le relais d'alimentation est monté en série avec un interrupteur de fin de course du pene, ledit interrupteur n'étant fermé que lorsque le pêne est dégagé de l'arbre de transmission. Selon une autre caractéristique remarquable de l'invention, le relais d'alimentation est en outre monté en série avec un interrupteur d'arrêt dont l'ouverture représentative de l'arrêt complet du véhicule. Dans une variante d'exécution adaptée à un véhicule équipé d'une clé de contact, l'interrupteur d'arrêt 17 est du type normalement ouvert et sa fermeture est forcée par l'introduction de la clé dans une serrure de contact du véhicule. Dans une autre variante, adaptée à un véhicule sans clé, l'interrupteur d'arrêt est un relais normalement ouvert dont la fermeture est commandée par l'alimentation des accessoires du véhicule, ou encore directement par un calculateur contrôle d'accès du véhicule D'autres caractéristiques et avantages du dispositif suivant l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel la figure 1 représente un schéma électrique du dispositif de verrouillage selon l'invention. On se réfère à la figure 1 dans laquelle la référence 1 désigne un verrou electrique (cadre en pointillés). Ce verrou comprend un moteur électrique 10 agissant un pêne 15 adapté pour verrouiller en rotation une colonne de direction 4 d'un vehicule automobile. Le pêne 15 est associé à un interrupteur de fin de course 16 représentatif de la position rétractée du pêne, c'est à dire que l'interrupteur de fin de course n'est fermé que lorsque le pêne est complètement dégagé de la colonne de direction et que celle-ci est libre en rotation. Bien entendu, la représentation schématique employée, sous forme d'un doigt coopérant avec une encoche, est pas limitative. Toute autre forme de verrouillage en rotation, par exemple bague cannelée coulissante coopérant avec des cannelures correspondantes sur la colonne direction, pourrait être employée de manière équivalente. Le moteur électrique 10 commandé par l'intermédiaire de deux relais 13 et 13'de type RT (représentés ici à l'état de repos), eux-mêmes commandés par une électronique de commande 11 agissant sur des transistors de commande 12 et 12'. L'électronique de commande 11 est reliée à une ligne d'alimentation commune 17 du verrou 1 par l'intermédiaire d'un transistor d'alimentation 14. L'une des bornes des bobines ainsi que le contact Travail respectif des relais 13 et 13' sont également reliés à la ligne d'alimentation 17. Le contact Repos des relais 13 et 13' est relié à la masse électrique du véhicule. Le dispositif de verrouillage comporte en outre un relais d'alimentation 3 dont la bobine est reliée d'une part à une source de tension Vbat, en l'occurrence la batterie du véhicule, et d'autre part à la masse électrique par l'intermédiaire d'un interrupteur d'arrêt 5, représenté ici sous la forme des contacts d'un relais normalement ouvert dont la bobine est branchée en parallèle avec l'alimentation des accessoires (autoradio, etc.) du véhicule, et de l'interrupteur de fin de course 16 du verrou 1. Le relais d'alimentation 3 est du type RT et son contact commun est relié à la source de tension Vbat. Le contact repos R du relais d'alimentation 3 est relié à la ligne d'alimentation 17 du verrou tandis que son contact travail T est relié à la borne +APC (alimentation après contact) du véhicule. Classiquement, cette borne +APC alimente les organes de commande (non représentés) du moteur du véhicule, tels que relais de démarreur, allumage, injection, pompe à essence, etc. On a également représenté sur la figure 1 un calculateur de contrôle d'accès 2 dont la fonction, connue en soi par exemple du document FR 2 759 109, est de permettre, après reconnaissance d'un organe d'identification d'un utilisateur autorisé, l'accès au véhicule (verrouillage / déverrouillage des portières) et son utilisation. Classiquement, ce calculateur 2 est connecté en permanence à la source de tension Vbat et peut commander l'alimentation +ACC des accessoires du véhicule. Dans le dispositif selon la présente invention, ce calculateur de contrôle d'accès 2 est adapté pour transmettre à l'électronique de commande 11 du verrou des ordres de verrouillage / déverrouillage de la colonne de direction. Avantageusement, le calculateur 2 peut comporter une ligne de commande du transistor d'alimentation 14 de l'électronique de commande 11. On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif de verrouillage de colonne de direction selon l'invention. Le véhicule étant à l'arrêt, colonne de direction verrouillée, le pêne 15 est en position engagée dans la colonne de direction et l'interrupteur de fin de course 16 est ouvert. La bobine du relais d'alimentation 3 n'étant pas alimentée, le contact du relais 3 est en position repos R et donc la ligne d'alimentation 17 du verrou est reliée à la source de tension Vbat. Lors de la détection d'un accès autorisé au véhicule, ou d'une demande de mise en service du moteur, le calculateur de contrôle d'accès 2 commande le transistor d'alimentation 14 de l'électronique de commande 11 et transmet à celle-ci un ordre de déverrouillage de la colonne de direction. En parallèle, le calculateur 2 commande la mise sous tension du circuit d'alimentation des accessoires +ACC, ce qui a pour effet, dans l'exemple représenté, d'activer le relais de l'interrupteur d'arrêt 5 et donc de fermer les contacts correspondants. A réception de l'ordre de déverrouillage transmis par le calculateur 2, l'électronique de commande 11 agit sur le transistor de commande 12 pour activer le relais de commande 13. Le contact de celui-ci passe en position Travail, connectant ainsi l'une des bornes du moteur 10 à la source de tension Vbat, via la ligne d'alimentation 17 et le contact repos R du relais d'alimentation 3. L'autre borne du moteur 10 étant reliée à la masse par le contact du relais 13' resté inactif, le moteur entre en rotation et rétracte le pêne 15. Une fois ce dernier complètement rétracté, l'interrupteur de fin de course 16 se ferme, refermant ainsi le circuit d'alimentation de la bobine du relais d'alimentation 3. A cet instant, le contact du relais d'alimentation 3 passe en position travail T, permettant d'une part l'alimentation +APC des organes de commande du moteur du véhicule et donc sa mise en route, et supprimant d'autre part l'alimentation du verrou 1 en déconnectant le contact repos R et donc la ligne d'alimentation 17 de la source de tension Vbat. Le verrou électrique 1 n'étant plus alimenté, le relais de commande 13 est désactivé, les deux bornes du moteur 10 sont en court-circuit à la masse et le moteur 10 est arrêté. Ainsi, une défaillance électrique susceptible de se produire dans l'electronique de commande 11 ou un ordre erroné de verrouillage de la colonne de direction ne peut avoir aucun effet. De même, tant que le pêne 15 est pas complètement rétracté et la colonne de direction libérée, il est impossible de commander le démarrage ou de permettre le fonctionnement du moteur du véhicule. obtient ainsi, par la fonction "OU Exclusif" réalisée par le relais d'alimentation 3, un dispositif de verrouillage de colonne de direction offrant une sécurité de fonctionnement renforcée. Lorsque le véhicule est arrêté, et que par exemple, le calculateur de contrôle d'accès 2 détecte un ordre de verrouillage des portières du véhicule, ou une disparition de l'organe d'identification de l'utilisateur, il commande l'arrêt d'alimentation +ACC des accessoires. Le relais de l'interrupteur d'arrêt 5 est alors desactivé, l'interrupteur d'arrêt 5 s'ouvre, interrompant l'alimentation de la bobine du relais d'alimentation 3. Le contact de ce dernier repasse alors en position repos R, alimentant à nouveau le verrou électrique 1 et coupant l'alimentation +APC des organes de commande du moteur du véhicule. Le calculateur de contrôle d'accès 2 peut alors commander le verrouillage de la colonne de direction, par l'intermédiaire de l'électronique de commande 11 qui active le relais 13'. Le moteur 10 est alors alimenté par sa seconde borne et déplace le pêne 15 de manière à engager la colonne de direction 4 et la verrouiller en rotation. A l'issue du verrouillage, le calculateur 2 peut commander le transistor d'alimentation 14 pour désactiver l'électronique de commande 11 du verrou et ramener celui-ci dans un mode stable de repos en position verrouillé. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple dans le cas d'un véhicule "sans clé" utilisant un calculateur de contrôle d'accès 2. Le dispositif selon l'invention est aussi applicable à un véhicule classique, utilisant une clé et une serrure de contact. Dans ce cas, l'interrupteur d'arrêt 5 peut être un simple interrupteur dont les contacts sont fermés par l'introduction de la clé dans la serrure de contact. De même, l'interrupteur d'arrêt 5 peut être un relais à contacts normalement ouverts dont la bobine est commandée par l'établissement de l'alimentation des accessoires obtenue classiquement par rotation de la clé dans une première position. L'ordre de déverrouillage de la colonne est donné alors directement à l'électronique de commande 11, soit par un contact en parallèle avec l'interrupteur 5, soit par l'établissement de l'alimentation des accessoires. La disparition de cette alimentation, ou le retrait de la clé, qui n'est possible classiquement que véhicule à l'arrêt, entraîne l'ouverture du circuit de la bobine du relais d'alimentation 3 et le retour du contact de celui-ci en position repos R. Bien entendu, comme on l'a dit précédemment, l'invention décrite n'est pas limitée à l'application à une colonne de direction. Elle peut être utilement employée pour améliorer la sécurité du verrouillage de tout organe de transmission dont le blocage permet d'empêcher le vol d'un véhicule, et en particulier pour le verrouillage d'un arbre de boite de vitesse, ou encore un levier de commande de celle-ci. REVENDICATIONS Dispositif de verrouillage d'un arbre de transmission d'un véhicule automobile, du type utilisant un verrou électrique (1) comprenant pêne (15), mu par moteur électrique (10), engageant l'arbre de transmission (4), caractérisé en ce que l'alimentation électrique du verrou (1) passe par le contact repos (R) d'un relais d'alimentation (3) dont le contact travail (T) commande l'alimentation des organes de commande du moteur du véhicule. 2. Dispositif de verrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le relais d'alimentation (3) est monté en série avec un interrupteur 6) de fin de course du pêne (15), ledit interrupteur n'étant fermé que lorsque le pêne dégagé de l'arbre transmission. Dispositif de verrouillage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le relais d'alimentation est en outre monté en série avec un interrupteur d'arrêt (5) dont l'ouverture est représentative de l'arrêt complet du véhicule. 4. Dispositif de verrouillage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'interrupteur d'arrêt (5) est du type normalement ouvert et en ce que sa fermeture est forcée par l'introduction d'une clé dans une serrure de contact du véhicule. 5. Dispositif de verrouillage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'interrupteur d'arrêt (5) est un relais normalement ouvert dont la fermeture est commandée par l'alimentation (+ACC) des accessoires du véhicule. 6. Dispositif de verrouillage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'interrupteur d'arrêt (5) est un relais normalement ouvert dont la fermeture est commandée par un calculateur de contrôle d'accès (2) du véhicule. 7. Dispositif de verrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le verrou électrique (1) comporte en outre une électronique de commande (11) dont l'alimentation est commandée par un calculateur de contrôle d'accès (2) du véhicule. Dispositif de verrouillage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé ce que l'arbre de transmission (4) verrouillé est une colonne de direction du véhicule. 9. Dispositif de verrouillage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'arbre de transmission (4) verrouillé est un arbre de la boite de vitesse du véhicule.