Brevet FR2862133A1 — publié le 20050513

Le secteur technique de la présente invention est celui des bancs d'essai d'un levier par exemple le levier d'une boîte de vitesse de véhicule. On connaît actuellement dans le domaine des bancs d'essai de boîte de vitesse des bancs à commande manuelle. Les différentes commandes permettant la sélection et le passage d'un rapport de boîte sont, lors de l'essai, man uvrées manuellement par un opérateur d'essai. Il est important lors de l'essai d'une boîte de vitesse, de pouvoir mesurer l'effort nécessaire à la man uvre de la commande de sélection ou de la commande de passage. Il est connu à ce jour d'équiper la commande de sélection ou de passage, se présentant sous la forme d'un levier actionné manuellement par l'opérateur, d'une poignée de mesure d'effort, mesurant l'effort exercé par l'opérateur lorsqu'il actionne ledit levier au moyen de ladite poignée. Un tel dispositif présente l'inconvénient majeur, du fait de sa man uvre manuelle, de ne pas être man uvré de manière répétitive. En fonction de l'opérateur, la force réellement appliquée, d'une opération à l'autre, sur le levier de commande peut évoluer. La mesure de l'effort nécessaire est alors perturbée. La valeur de cette mesure est un critère important pour la détermination de la conformité d'une boîte de vitesse essayée. Une possible variabilité de l'effort appliqué, introduite par la man uvre manuelle de la commande, introduit alors une intolérable subjectivité. La présente invention remédie à cet inconvénient en proposant un banc d'essai permettant une man uvre partiellement ou totalement automatisée des commandes de sélection et de passage, tout en préservant la sécurité. Un tel banc d'essai permet d'obtenir une mesure objective des efforts sur un levier par exemple un levier de boîte de vitesse. L'invention a pour objet un banc d'essai du type permettant le contrôle d'une boîte de vitesse, ladite boîte de vitesse comprenant une commande de sélection parmi au moins deux positions et une commande de passage, caractérisé en ce qu'il comprend une unité de traitement, un actionneur de sélection permettant d'actionner sous contrôle de l'unité de traitement la commande de sélection afin de produire un changement d'une position à une autre, couplé à un premier moyen de mesure de l'effort nécessaire à ce changement de position et à un moyen de blocage de la commande de passage immobilisant, sous contrôle de l'unité de traitement, la commande de passage durant ce changement de position. Selon une caractéristique de l'invention, la commande de passage peut prendre au moins deux stations, dont l'une est une station neutre, et le moyen de blocage immobilise la commande de passage en station neutre. Selon une autre caractéristique de l'invention, le banc d'essai comprend un second moyen de mesure d'effort mesurant l'effort nécessaire à un changement d'une station à une autre. Avantageusement le second moyen de mesure d'effort est un couplemètre associé à la commande de passage. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'actionneur de sélection comprend un nombre de vérins de sélection, assemblés en série, égal au nombre de positions diminué d'une unité. Avantageusement, les vérins de sélection sont des vérins pneumatiques. Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyen de blocage comprend au moins deux vérins pneumatiques. Un avantage du dispositif selon l'invention est de permettre d'obtenir une mesure objective de l'effort de changement d'une position de la commande de sélection. Un autre avantage du dispositif selon l'invention est de permettre de simplifier la tâche de l'opérateur en automatisant une partie de ses tâches. Un autre avantage du dispositif selon l'invention est de sécuriser la man uvre de la commande de passage en interdisant, par son immobilisation, une manoeuvre durant une commande de sélection, une telle man uvre pouvant s'avérer destructrice pour la boîte de vitesse essayée. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins sur lesquels: - la figure 1 représente la grille de manoeuvre typique d'une boîte de vitesse, - la figure 2 présente un schéma d'ensemble du dispositif, - la figure 3 présente le principe de l'actionneur de sélection, - la figure 4 présente le principe du blocage de la 10 commande de passage, et - les figures 5 et 6 présentent un exemple de réalisation d'un banc d'essai selon l'invention. Sur la figure 1, est représentée la grille de manoeuvre typique d'une boîte de vitesse 2. La grille ici présentée est celle d'une boîte de vitesse comportant cinq rapports en marche avant Al, A2, A3, A4, A5 et un rapport de marche arrière R1. La manoeuvre d'une telle boîte consiste à choisir un rapport parmi les six présentés en déplaçant un organe de commande, typiquement un levier 17, selon la grille représentée. Le mouvement dudit levier 17 se décompose, en interne à la boîte de vitesse 2, en un mouvement de sélection le long de l'axe horizontal de la grille entre les trois positions 4, 4', 4" et en un mouvement de passage , selon l'axe vertical de la grille, avec trois stations possibles 6, 6', 60. La boîte représentée ici est illustrative. On conçoit aisément que le principe illustré ici reste applicable avec un passage comportant seulement deux stations 6, 60, au lieu de trois, l'une d'entre elles restant une station neutre 60. De même, le principe de sélection peut se décliner avec une configuration comportant seulement deux positions, ou a contrario quatre ou davantage. On peut distinguer une station avant 6, représentée en haut sur la figure 1, une station arrière 6', représentée en bas sur la figure 1 et une station neutre 60 médiane, correspondant à l'axe central horizontal. Les deux mouvements de sélection et de passage, sensiblement perpendiculaires, se combinent pour déterminer un rapport. Ainsi par exemple, la sélection en position 4' permet de déterminer le rapport A3 lorsqu'elle se combine avec un passage en station avant 6 et le rapport A4 lorsqu'elle se combine avec un passage en station arrière 6'. Lorsque le passage est en station neutre 60, quelle que soit la position 4, 4' ou 4" de la sélection, aucun rapport n'est déterminé et la boîte de vitesse 2 est encore dite au point mort. La figure 2 montre un schéma d'ensemble du dispositif 1. Sur cette figure 2 est représenté une boîte de vitesse 2 en cours d'essai. Dans l'état où la boîte de vitesse 2 est présentée sur le banc d'essai 1, elle n'est pas équipée du levier 17 de commande précédemment évoqué, combinant les deux mouvements de sélection et de passage. Au lieu de cela, la boîte de vitesse 2 présente une commande de sélection 3 et une commande de passage 5 séparées. La commande de sélection 3 est directement interfacée avec la boîte de vitesse 2. A contrario, la commande de passage est déportée sur une commande à levier 5' par commodité. Ce levier de passage 5' est relié directement à la commande de passage 5 par des moyens non déformables de type câbles ou barres rigides, et tant que les mouvements que les efforts appliqués sur le levier 5', dans un sens de man uvre ou dans l'autre, sont transmis à l'organe de passage 5. Il est donc équivalent d'agir sur la commande 5 ou sur le levier déporté 5'. Chacune des deux commandes 3, 5 se man uvre linéairement parmi plusieurs positions ou stations discrètes. Le levier déporté 5' présente un mouvement circulaire entre, typiquement trois stations 6, 60, 6'. Une unité de traitement 7 assure le pilotage du banc d'essai. Elle commande des actionneurs 8, 11 et gère l'acquisition des mesures d'efforts. La commande de sélection 3 est déplaçable linéairement entre les différentes positions 4, 4', 4" décrits ci-dessus. Cette commande 3 est avantageusement manoeuvrée par un actionneur de sélection 8. L'homme de l'art connaît plusieurs mode de réalisation d'un tel actionneur de sélection 8, capable de déplacer une commande de sélection 3 linéairement parmi des positions indexées prédéterminées. Il est ainsi possible d'utiliser un vérin continu. Il est possible et envisageable de munir la commande de passage 5 d'un actionneur. Il est aussi possible de conserver un actionnement manuel pour cette commande 5. Il reste important de ne pas effectuer de manoeuvre de la commande de passage 5 au cours d'une manoeuvre de la commande de sélection 3, au risque de détériorer la boîte de vitesse 2. La commande de sélection 3 étant automatiquement actionnée par l'unité de commande 7, il convient d'empêcher toute man uvre de la commande de passage durant une sélection. Une méthode avantageuse, utilisée pour réaliser l0 l'actionneur, est illustrée sur la figure 3. Pour réaliser un actionneur de sélection 8, on utilise des vérins élémentaires 15. Le nombre de vérin est égal au nombre de positions diminué d'une unité. Ainsi, par exemple l'actionneur de sélection 8 représenté sur la figure 3, comportant trois vérins élémentaires 15, permet d'actionner une commande de sélection 3 comprenant quatre positions. Ces vérins 15 sont assemblés en série, de telle manière que leur élongations s'additionnent. Ainsi, les axes des vérins 15 sont sensiblement confondus et la tige ou le corps d'un vérin est solidaire du corps ou de la tige du vérin 15 suivant. Chacun des vérins 15 est associé à un changement de position. La variation d'élongation d'un vérin 15 entre sa position tige totalement rentrée et tige totalement sortie, est égale à la distance entre les deux positions correspondantes. Un tel mode de réalisation présente l'avantage de ne pas nécessiter une commande précise d'un vérin. Il suffit de pouvoir piloter chacun des vérins élémentaires 15 en tout ou rien. Ainsi, un vérin élémentaire 15 ne peut être que dans deux configurations: rentré ou sortie. Ceci simplifie nettement la commande de l'actionneur de sélection 8, qui se commande par des signaux de commandes discrets qui sont les commandes tout ou rien de rentrée ou de sortie des différents vérins élémentaires 15. L'actionnement de la commande de sélection 3 s'effectue donc en commandant successivement, et dans l'ordre de la série de montage, chacun des vérins élémentaires 15. Il est alors possible, chaque vérin 15 étant piloté en tout ou rien, d'utiliser des vérins pneumatiques. La mesure de l'effort nécessaire à la réalisation d'un changement de position est utile pour qualifier la boîte de vitesse 2 essayée. Cette mesure peut être obtenue en intercalant un premier capteur de mesure d'effort 10 par exemple, entre l'actionneur 8 et la commande de sélection 3 décrit en relation avec la figure 2. La mesure de l'effort est acquise par l'unité de traitement 7. La figure 4 illustre un mode de réalisation du blocage de la commande de passage ici considérée au niveau du levier déporté 5'. Ce levier peut être man uvré manuellement entre une station 6, une station neutre 60 et une station 6'. Le levier est muni de moyens de blocage 11. Ces moyens de blocage 11 comprennent, à titre illustratif, deux vérins de blocage lla et llb. Chaque vérin de blocage 11 interdit un passage. Ainsi le premier vérin de blocage lla interdit le changement de station entre la station neutre 60 et la station 6 et réciproquement. Le second vérin llb interdit le changement de station entre la position neutre 60 et la station 6'. La tige de chaque vérin, en position sortie, vient faire obstacle au déplacement du levier 5'. En position rentrée de chaque tige, le levier est libre. Ainsi par exemple, le levier 5' étant en station neutre 60, les tiges sorties des deux vérins de blocage 11, interdisent tout mouvement du levier, comme représenté sur la figure, et aucune commande de passage n'est possible. Les vérins de blocage 11 étant commandés en tout ou rien, peuvent avantageusement être des vérins pneumatiques. Les moyens de blocage 11 sont contrôlés par l'unité de traitement 7, qui peut alors, en sécurité, réaliser un actionnement de la commande de sélection. La position de sélection étant atteinte, l'unité de traitement 7, peut par exemple, libérer le changement de station en rentrant la tige du vérin de blocage lla. Une commande manuelle de passage est alors possible, uniquement vers la station 6. La position du levier 5' est détectée par l'unité de traitement 7 au moyen d'un capteur de position (non représenté) , par exemple un potentiomètre placé sur l'axe du levier 5'. Un mode de fonctionnement peut être le suivant. L'unité de traitement 7 bloque le levier 5' en station neutre, puis actionne la commande de sélection 3 pour la placer sur la première sélection 4. Ensuite elle libère le levier 5' vers la station 6. L'opérateur peut, à son initiative, effectuer un passage vers cette station, en manoeuvrant manuellement le levier 5'. Cette action est détectée par l'unité de traitement 7. L'opérateur peut ensuite, effectuer un passage retour vers le neutre, en man uvrant le levier 5'. Cette action est détectée par l'unité de traitement 7 (figure 2). L'unité de traitement 7, suite à cette détection, commande le blocage du levier 5' en actionnant les moyens de blocage 11. Ceci garantit que le levier 5', et donc la commande de passage 5, restent en station neutre, aucune commande de passage n'étant possible. L'unité de traitement 7 peut alors actionner la commande de sélection 3 pour la placer sur une seconde sélection 4'. L'unité de traitement peut ensuite libérer le levier 5' vers la station 6, la station6' ou les deux. Ce mode de réalisation permet une coopération entre l'opérateur et l'unité de traitement 7. L'utilisation du temps est ainsi partagée et aucun risque n'existe d'actionnement simultané de la commande de sélection 3 et de la commande de passage 5. L'unité de traitement 7 reste en attente du retour manuel du levier 5' en station neutre 60. Ceci permet à l'opérateur de conserver la maîtrise de la vitesse de déroulement de l'essai. Sur la figure 5, on a représenté une réalisation de la commande selon la figure 4, fixée sur un bâti 14 portant les deux vérins 11, le levier 5' en positon neutre 60. La mesure de l'effort d'actionnement de passage est effectuée par un couplemètre 13 installé, par exemple, sur l'axe d'articulation du levier 5'. La figure 6 présente un exemple de réalisation d'un banc d'essai selon l'invention dans lequel le bâti 14 est relié par un câble 16 à l'actionneur 8 commandant la boîte de vitesse 2. REVENDICATIONS 1. Banc d'essai (1) du type permettant le contrôle d'une boîte de vitesse (2), ladite boîte de vitesse comprenant une commande de sélection (3) parmi au moins deux positions (4, 4') et une commande de passage (5), caractérisé en ce qu'il comprend une unité de traitement (7), un actionneur de sélection (8) permettant d'actionner sous contrôle de l'unité de traitement (7) la commande de sélection (3) afin de produire un changement d'une position (4) à une autre (4'), couplé à un premier moyen de mesure (10) de l'effort nécessaire à ce changement de position et à un moyen de blocage (11) de la commande de passage (5) immobilisant, sous contrôle de l'unité de traitement (7), la commande de passage (5) durant ce changement de position. 2. Banc d'essai (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la commande de passage (5) peut prendre au moins deux stations (6), dont une est une station neutre (60), et en ce que le moyen de blocage (11) immobilise la commande de passage (5) en station neutre (60). 3. Banc d'essai (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un second moyen de mesure d'effort (13) mesurant l'effort nécessaire à un changement d'une station à une autre. 4. Banc d'essai (1) selon la revendication 3, caractérisé 25 en ce que le second moyen de mesure d'effort (13) est un couplemètre associé à la commande de passage (5). 5. Banc d'essai (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'actionneur de sélection (8) comprend un nombre de vérins de sélection (15), assemblés en série, égal au nombre de positions diminué d'une unité. 6. Banc d'essai (1) selon la revendication 5 caractérisé en ce que les vérins de sélection (15) sont des vérins pneumatiques. 7. Banc d'essai (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de blocage (11) comprend au moins deux vérins pneumatiques.