Brevet FR2826915A1 — publié le 20030110

Dispositif de commande d'une boîte de vitesses pour véhicule automobile L'invention concerne un dispositif de commande d'une boîte de vitesses pour véhicule automobile, du type dans lequel un levier de vitesses est déplaçable par le conducteur dans des positions prédéterminées qui correspondent à des modes de fonctionnement différents, en particulier de stationnement, de marche arrière, de point mort et de marche avant. De façon classique, ces positions sont désignées par les lettres P, R, N et D et sont disposées sensiblement sur une même ligne, la course du levier étant sensiblement rectiligne et définie en général par une lumière allongée d'une plaque fixe. Dans cette technique connue, la boîte de vitesses commandée par le levier est une boîte à engrenages à différents rapports de transmission et, quand le levier de vitesses est dans la position D, c'est le conducteur du véhicule qui commande la vitesse de rotation du moteur et la vitesse de déplacement du véhicule par action sur la pédale d'accélérateur, les rapports de transmission dans la boîte de vitesses étant sélectionnés et engagés automatiquement sous commande d'un système informatique. On propose actuellement d'équiper les véhicules automobiles de boîtes de vitesses robotisées, qui sont des boites de vitesses à engrenages à différents rapports de transmission et qui sont commandées par un système informatique qui influence le fonctionnement du moteur en fonction des ordres donnés par le conducteur, c'est-à-dire qui commande la puissance fournie par le moteur en fonction du comportement du véhicule demandé par le conducteur. Dans certaines réalisations, le système informatique de commande est programmé pour assurer automatiquement un déplacement du véhicule à vitesse très lente ("creeping") à partir d'une position d'arrêt quand le conducteur cesse d'agir sur la pédale de frein et n'agit pas sur la pédale d'accélérateur, le levier de vitesses étant en position de marche avant ou de marche arrière, le "creeping"facilitant les manoeuvres et permettant un démarrage très doux du véhicule. La boîte de vitesses est reliée à l'arbre de sortie du moteur par un embrayage à friction et le "creeping"est obtenu par un glissement commandé de l'embrayage, ce qui se traduit par une usure et un échauffement de cet embrayage. Cela constitue un inconvénient non négligeable lorsque, dans les conditions rappelées ci-dessus, le système de commande passe automatiquement en mode"creeping"et y reste tant que le conducteur n'agit pas de façon sensible sur la pédale d'accélérateur. La présente invention a notamment pour but d'éviter cet inconvénient. Elle a pour objet un dispositif de commande d'une boîte de vitesses pour véhicule automobile, telle notamment qu'une boîte de vitesses robotisée reliée par un embrayage à friction à l'arbre de sortie du moteur du véhicule, ce dispositif permettant d'effectuer des manoeuvres à vitesse faible et assurant des démarrages très doux du véhicule sans provoquer toutefois d'usure et d'échauffement excessifs de l'embrayage et donc sans réduire de façon sensible sa durée de service. Elle propose à cet effet un dispositif de commande d'une boîte de vitesses pour véhicule automobile, comprenant un levier de vitesses déplaçable par le conducteur dans des positions prédéterminées correspondant à des modes de fonctionnement prédéterminés, en particulier de stationnement, de point mort et de marche avant, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens à commande manuelle de passage dans un mode de fonctionnement supplémentaire, dans lequel le véhicule est déplaçable à vitesse relativement très faible, en particulier pour une manoeuvre. Selon l'invention, ce n'est donc pas le système informatique de commande de la boîte de vitesses qui sélectionne automatiquement le mode"creeping"pour le démarrage du véhicule à partir d'une position d'arrêt, c'est le conducteur du véhicule qui sélectionne ce mode s'il le souhaite, en particulier pour une manoeuvre, et qui sinon peut passer directement en mode de marche avant où le véhicule démarre à partir d'une position d'arrêt sans "creeping". L'échauffement et l'usure de l'embrayage résultant du glissement commandé entre l'arbre de sortie du moteur et l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, sont ainsi réduits de façon significative, le taux d'utilisation du mode"creeping"étant faible. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, les moyens de commande du mode de fonctionnement supplémentaire comprennent un commutateur du type bouton-poussoir ou analogue, qui est par exemple monté sur le levier de vitesses. Le conducteur peut ainsi passer très simplement en mode"creeping"par appui sur le bouton-poussoir précité, le levier de vitesses étant dans la position N ou D. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les moyens de commande du mode de fonctionnement supplémentaire comprennent une position prédéterminée supplémentaire du levier de vitesses. Cette position supplémentaire peut être située entre les positions N et D, en étant alignée avec les autres positions, ou bien peut être décalée latéralement par rapport à ces autres positions, en étant située soit au niveau de la position N du point mort, soit au niveau de la position D de marche avant. Avantageusement, le dispositif selon l'invention comprend également des moyens de passage automatique du mode de fonctionnement supplémentaire précité au mode de fonctionnement D de marche avant, ces moyens de passage automatique étant commandés par action du conducteur sur la pédale d'accélérateur et/ou lorsque la vitesse du véhicule devient supérieure ou égale à une valeur prédéterminée. Ainsi, lorsque le conducteur a sélectionné la position prédéterminée supplémentaire du levier de vitesses pour une manoeuvre, il lui suffit d'appuyer ensuite sur la pédale d'accélérateur pour augmenter la vitesse du véhicule au-delà d'une valeur prédéterminée et passer automatiquement dans le mode D de marche avant. Dans une variante de réalisation de l'invention, ce dispositif comprend deux positions prédéterminées supplémentaires du levier de vitesses, qui correspondent à des déplacements du véhicule à vitesse très faible en marche avant et en marche arrière respectivement. Dans ce cas, la grille du levier de vitesses ne comprend pas de position prédéterminée R de marche arrière entre les positions prédéterminées P de stationnement et N de point mort. Ces positions supplémentaires du levier sont accessibles soit à partir de la position N de point mort, soit de la position D de marche avant, et elles peuvent être décalées latéralement par rapport aux autres positions prédéterminées du levier de vitesses. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à partir de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente schématiquement un groupe moto-propulseur de véhicule automobile auquel l'invention est applicable ; - les figures 2 à 5 représentent schématiquement diverses combinaisons des positions prédéterminées du levier de vitesses selon l'invention. Dans l'exemple représenté schématiquement en figure 1, le moteur à combustion interne M du véhicule automobile comprend un arbre de sortie 10 relié par un embrayage E à un arbre d'entrée 12 d'une boîte de vitesses BV dont l'arbre de sortie 14 entraîne en rotation les roues motrices 16 du véhicule par l'intermédiaire d'un différentiel 18. L'embrayage E n'est pas commandé par une pédale de débrayage actionné par le conducteur du véhicule, mais par un actionneur A piloté par un système informatique 20 qui commande également les changements de rapports de transmission dans la boîte de vitesses BV et le fonctionnement du moteur M. Un levier 22 de changement de vitesse monté pivotant sur un support fixe au moyen d'une rotule ou analogue 24 est déplaçable par le conducteur dans des positions prédéterminées P, R, N et D qui sont en général situées sensiblement sur une même ligne, la partie supérieure du levier 22 étant guidée dans une lumière allongée d'une plaque fixe. De façon bien connue, la position P est une position de stationnement où le véhicule est immobilisé, la position R est une position de marche arrière, la position N est une position de point mort et la position D est une position de marche avant dans laquelle, en fonction des ordres donnés par le conducteur du véhicule au moyen de la pédale d'accélérateur, le système de commande 20 sélectionne et engage le rapport de transmission dans la boîte de vitesses BV qui est le mieux adapté aux conditions de déplacement du véhicule et aux ordres donnés par le conducteur. On peut également trouver, après la position D, des positions prédéterminées par exemple 3,2, 1 dans lesquelles des rapports de transmission particuliers sont engageables. La vitesse de déplacement du véhicule dans la position R de marche arrière est limitée, soit par le rapport de transmission correspondant prévu dans la boîte de vitesses BV, soit par un glissement contrôlé dans l'embrayage E. Par rapport au système classique représenté schématiquement en figure 1, l'invention prévoit d'inclure dans la grille des vitesses une position supplémentaire M ou position de manoeuvre, dans laquelle le véhicule est déplaçable à vitesse très faible, par exemple automatiquement lorsque le conducteur cesse d'appuyer sur la pédale de frein, ce déplacement étant obtenu pour une vitesse de rotation du moteur légèrement supérieure au régime de ralenti. Lorsque la grille des vitesses comprend une position prédéterminée R de marche arrière comme représenté aux figures 2 et 3, la position prédéterminée M de manoeuvre est une position de déplacement en marche avant. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, cette position M se trouve entre les positions N de point mort et D de marche avant et est alignée avec les autres positions prédéterminées du levier 22, tandis que dans l'exemple de la figure 3, la position supplémentaire M est décalée latéralement par rapport aux autres positions et se trouve au niveau de la position D de marche avant. Dans ce cas, il faut amener le levier 22 dans la position D avant de le faire passer dans la position M. En variante, la position M de manoeuvre peut être décalée latéralement et alignée avec la position N de point mort. Il est avantageux, dans les modes de réalisation des figures 2 et 3, que le dispositif comprenne des moyens de sortie automatique de la position M, par exemple lorsque le conducteur appuie sur la pédale d'accélérateur et que la vitesse du véhicule augmente au-delà d'une valeur prédéterminée, par exemple de l'ordre de 5 à 9 kilomètres par heure. Dans les modes de réalisation des figures 4 et 5, la grille de vitesses ne comprend pas de position prédéterminée R de marche arrière, mais deux positions prédéterminées de manoeuvre sont prévues, l'une Mar de manoeuvre en marche arrière et l'autre Mav de manoeuvre en marche avant. Dans le mode de réalisation de la figure 4, ces positions prédéterminées de manoeuvre sont décalées latéralement par rapport aux autres positions P, N et D du levier de vitesses et sont alignées l'une avec l'autre parallèlement à la ligne des autres positions. Pour amener le levier 22 dans l'une des positions supplémentaires Mar et Mav, il faut l'amener d'abord dans la position D de marche avant. Dans la variante de la figure 5, le levier 22 est amené dans les positions supplémentaires Mar et Mav à partir de la position N de point mort. Comme représenté schématiquement en figure 4, la grille de vitesses peut comprendre également des positions supplémentaires 22,24 de commande impulsionnelle de passage à la vitesse inférieure ou à la vitesse supérieure respectivement, qui sont décalées latéralement par rapport aux autres positions prédéterminées du levier et qui sont accessibles à partir de la position D. Dans une autre variante de réalisation, on prévoit un commutateur 26 formé par un boutonpoussoir ou par tout autre moyen approprié monté par exemple sur le pommeau du levier 22 de changement de vitesse, pour commander le passage en mode manoeuvre. Il peut être avantageux alors que ce passage ne soit rendu possible, par actionnement du commutateur 26, que si le levier 22 est dans la position D de marche avant. Il est avantageux également que le dispositif selon l'invention comprenne alors des moyens permettant de quitter automatiquement le mode manoeuvre pour passer dans le mode D de marche avant lorsque la vitesse du véhicule devient supérieure ou égale à une valeur prédéterminée, par exemple de 5 à 9 kilomètres par heure. Bien entendu, on peut agencer le commutateur de commande 26 en un endroit différent, par exemple sur le tableau de bord du véhicule, mais il semble plus commode pour le conducteur que ce commutateur soit porté par le levier 22 de changement de vitesse. On notera que l'on peut définir le mode de manoeuvre M par un glissement contrôlé de l'embrayage E, et que l'on peut en variante commander un déplacement à vitesse très faible du véhicule en modifiant la loi reliant la position de la pédale d'accélérateur à l'ouverture du papillon des gaz ou à un autre moyen de commande de la puissance fournie par le moteur M. L'utilisation du dispositif selon l'invention ressort à l'évidence de ce qui précède. Dans l'exemple de réalisation de figure 2, on peut assurer une manoeuvre à vitesse faible ou un démarrage très doux du véhicule en déplaçant le levier 22 de changement de vitesse de la position N dans la position M, avant de l'amener dans la position N ou D à la fin de la manoeuvre ou du démarrage. On peut également démarrer plus rapidement le véhicule, en amenant le levier directement dans la position D depuis la position N (le fonctionnement en "creeping"n'étant pas assuré dans la position D par le système informatique de commande). Il en va de même, de façon évidente, pour les autres réalisations des figures 3 à 5. REVENDICATIONS 1-Dispositif de commande d'une boîte de vitesses pour véhicule automobile, comprenant un levier de vitesses (22) déplaçable par le conducteur dans des positions prédéterminées (P, N, D) correspondant à des modes de fonctionnement prédéterminés, en particulier de stationnement, de point mort et de marche avant, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens à commande manuelle de passage dans un mode de fonctionnement supplémentaire, dans lequel le véhicule est déplaçable à vitesse relativement très faible, en particulier pour une manoeuvre. 2-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande du mode de fonctionnement supplémentaire comprennent un commutateur (26) du type bouton-poussoir ou analogue. 3-Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le commutateur (26) est monté sur le levier de vitesses (22). 4-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande du mode de fonctionnement supplémentaire comprennent une position prédéterminée supplémentaire (M) du levier de vitesses (22). 5-Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la position supplémentaire (M) est une position de déplacement en marche avant et est située entre la position (N) de point mort et la position (D) de marche avant. 6-Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la position supplémentaire (M) est une position de déplacement en marche avant et est décalée latéralement par rapport aux autres positions prédéterminées (P, R, N et D), cette position supplémentaire étant située au niveau de la position (N) de point mort ou (D) de marche avant. 7-Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de passage automatique du mode de fonctionnement supplémentaire au mode (D) de marche avant. 8-Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ces moyens de passage automatique sont commandés par action du conducteur sur la pédale d'accélérateur et/ou par augmentation de la vitesse du véhicule au-delà d'une valeur prédéterminée. 9-Dispositif selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que le passage du mode de fonctionnement supplémentaire (M) à un autre mode de fonctionnement se fait également par commande manuelle, au moyen du commutateur ou du levier de vitesses. 10-Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend deux positions prédéterminées supplémentaires (Mav, Mar) du levier de vitesses (22), correspondant à des déplacements du véhicule à vitesse relativement très faible en marche avant et en marche arrière respectivement. 11-Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il ne comprend pas de position prédéterminée (R) de marche arrière entre les positions prédéterminées (P) de stationnement et (N) de point mort. 12-Dispositif selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que les positions prédéterminées (P) de stationnement, (N) de point mort et (D) de marche avant étant sensiblement sur une même ligne, la ou les positions supplémentaires de manoeuvre (M, Mav, Mar) sont décalées latéralement par rapport à la ligne des autres positions prédéterminées (P, N, D). 13-Dispositif selon une des revendications 4 à 12, caractérisé en ce que la ou les positions prédéterminées supplémentaires (M, Mav, Mar) du levier de vitesses (22) sont accessibles à partir de la position prédéterminée (N) de point mort ou (D) de marche avant.