Brevet FR2891500A1 — publié le 20070406

L'invention concerne un procédé de commande d'une boîte de vitesses manuelle pilotée, cette boîte de vitesses comprenant un ou plusieurs actionneurs commandés par une unité logique pour successivement débrayer, changer de rapport et embrayer. L'invention concerne également un organe de commande d'une telle boîte de vitesses. Dans les boîtes de vitesses manuelles pilotées connues, l'utilisateur agit sur l'organe de commande qui est une palette de changement de vitesses, un levier ou autre, pour commander un changement de vitesses en déplaçant cet organe depuis la première vers la deuxième position. Dans le cas d'un organe de commande sous forme d'une palette, l'utilisateur peut tirer cette palette vers lui pour demander le passage d'un rapport supérieur, ou bien pousser cette palette vers l'avant du véhicule pour demander le passage d'un rapport inférieur. Le déplacement de l'organe de commande ferme un contacteur électrique pour provoquer le déclenchement d'une procédure de changement de vitesses. Cette procédure est gérée par une unité logique qui commande les actionneurs pour successivement débrayer la boîte de vitesses, changer de rapport, puis embrayer la boîte de vitesses. Cette procédure de changement de vitesses peut être de type sportif ou de type confort, c'est-à-dire correspondre à un débrayage, un changement de rapport et un embrayage qui sont soit rapides soit lents selon le type choisi. En d'autres termes, dans un changement de vitesses de type confort, le débrayage et le réembrayage doivent être doux et le passage de vitesse peut durer longtemps, alors que dans un changement de vitesses de type sportif, le débrayage et le réembrayage sont rapides, et le passage de vitesse doit être effectué dans un temps court. Dans les boîtes de vitesses manuelles pilotées connues, le choix d'une procédure de type sportive ou confort est effectué par exemple à partir d'un signal de position d'une pédale d'accélérateur: le conducteur doit enfoncer complètement la pédale d'accélérateur pour demander un changement de vitesses sportif. Cependant, la prise en compte de la position de la pédale d'accélérateur n'est pas entièrement satisfaisante. Notamment, elle ne permet pas d'identifier de façon simple les situations dans lesquelles l'utilisateur souhaite un passage sportif lorsqu'il demande le passage d'un rapport inférieur, par exemple pour rétrograder. Il existe également une boîte de vitesses connue, dans laquelle le choix du type de changement de vitesses est effectué directement par l'utilisateur qui agit sur un sélecteur situé sous le levier de vitesses pour choisir un type sportif ou confort. Ceci nécessite que l'utilisateur réagisse de façon anticipée car le changement de type ne peut pas être effectué durant un changement de vitesse. Le but de l'invention est de proposer un procédé de commande de boîte de vitesses permettant d'identifier de façon simple la volonté de l'utilisateur quant au style de changement de vitesses qu'il souhaite. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de commande d'une boîte de vitesses manuelle pilotée, cette boîte de vitesses comprenant un ou plusieurs actionneurs commandés par une unité logique pour successivement débrayer, changer de rapport et embrayer, sur déplacement d'un organe de commande entre une première position et une deuxième position, ce procédé consistant à commander un débrayage et un changement de rapport d'autant plus rapides que l'organe de commande est déplacé rapidement entre la première position et la deuxième position. L'analyse de la vitesse de déplacement de l'organe de commande permet de détecter très simplement le souhait de l'utilisateur pour ce qui est du style de changement de vitesses qu'il demande. Il est notamment possible de détecter un souhait de changement de vitesses rapide lorsque l'utilisateur demande le passage d'un rapport inférieur. De plus, le style de changement de vitesses peut être différent d'un passage à un autre, la prise en compte de cette variation étant transparente pour l'utilisateur. L'invention concerne également un procédé consistant à commander un embrayage normal lorsque l'organe de commande est immobilisé dans la deuxième position, et un embrayage rapide sur déplacement de l'organe de commande au-delà de la deuxième position. L'invention concerne également un procédé consistant à piloter un embrayage d'autant plus rapide que l'organe de commande dépasse la deuxième position d'une valeur importante. L'invention concerne également un organe de commande mobile entre une première et une deuxième position, caractérisé en ce qu'il comprend un ou plusieurs capteurs aptes à délivrer des signaux représentatifs de la vitesse de déplacement de cet organe entre la première et la deuxième position. L'invention concerne également un organe de commande mobile entre une première, une deuxième et une troisième position, comprenant un capteur apte à délivrer un signal représentatif de la position occupée par l'organe de commande entre la deuxième et la troisième position. L'invention sera maintenant décrite plus en détail,dans la description qui suit et en référence aux dessins annexés qui en illustrent une forme de réalisation à titre d'exemple non limitatif, dans laquelle: -la figure 1 est une vue symbolique de côté d'un organe de commande de changement de vitesses selon l'invention; 2891500 4 - la figure 2 est un graphe illustrant différentes zones de déplacement de l'organe de commande selon l'invention. Dans la figure 1, un organe de commande 1 sous forme d'une palette ou d'un levier, comprend un bras 2 se terminant par un élément de préhension 3 représenté symboliquement par une sphère. Cet organe 1 est relié à une unité logique VL apte à commander des actionneurs d'une boîte de vitesses manuelle pilotée, pour déclencher sur actionnement de cet organe, une procédure de changement de vitesses gérée par l'unité logique qui commande en séquence différents actionneurs de cette boîte de vitesses. Cet organe 1 peut être déplacé par l'utilisateur depuis une première position neutre repérée par P qui est une position de repos, vers une deuxième position D d'activation. L'utilisateur demande le passage d'une vitesse supérieure en déplaçant le levier depuis la première position P vers la deuxième position D, comme indiqué par la flèche repérée par le signe plus. Des capteurs C de position ou de vitesse non représentés sont prévus pour déterminer la vitesse de déplacement de l'organe de commande 1, ou bien son temps de déplacement lorsqu'il est déplacé depuis la première vers la deuxième position. La boîte de vitesses est alors pilotée par l'unité logique pour provoquer un débrayage rapide et un changement de rapports rapide en cas de déplacement rapide de l'organe de commande 1 par l'utilisateur, ce qui correspond à un souhait de changement de vitesses de type sportif. Au contraire, la détection d'un déplacement lent de l'organe de commande 1 entre la première et la deuxième position correspond à un souhait du conducteur d'un changement de vitesses de type confort, c'est-à-dire plus lent. Dans ce cas, l'unité logique qui pilote la procédure de changement de vitesses commande les actionneurs pour qu'ils produisent un débrayage et un 2891500 5 changement de vitesse plus lents que dans le cas d'un changement sportif. Le ou les capteurs de vitesse de déplacement de l'organe de commande 1 peuvent être conçus simplement à partir d'un premier et d'un second contacteur électriques. Ces contacteurs électriques changent d'état respectivement lorsque l'organe 1 quitte la première position P, et lors du passage de cet organe de commande à une position intermédiaire, repérée par PI sur la figure 1. Des moyens de mesure du temps séparant un changement d'état du premier et du second contacteur électrique, permettent de déterminer s'il s'agit d'un déplacement rapide ou bien lent. Ce capteur de vitesses peut également être réalisé avec des contacteurs électriques placés à d'autres endroits sur la trajectoire du levier durant son déplacement entre la première et la deuxième position. Comme visible sur la figure 1, l'organe de commande peut encore être déplacé au-delà de la deuxième position D, en étant encore avancé vers une troisième position angulaire notée T située après la deuxième position D. La troisième position T correspond à une situation dans laquelle l'organe de commande 1 vient en appui sur une butée 4. L'organe 1, ou son embase, est équipé d'un capteur de déplacement et/ou d'effort capable de déterminer la position de l'organe de commande 1 et/ou l'effort appliqué sur l'organe 1 lorsqu'il est situé entre la deuxième position D et la troisième position T. Ce capteur est exploité par l'unité logique pour provoquer une fermeture de l'embrayage d'autant plus rapide que l'organe de commande 1 atteint une position proche de la troisième position T. Le taux de couple transféré par un embrayage depuis un arbre moteur vers des organes de transmission dépendant principalement du degré de fermeture de l'embrayage, une fermeture rapide de l'embrayage après 2891500 6 changement de rapport permet de générer un surcouple au niveau des roues motrices, correspondant à une conduite sportive. Dans le cas d'une conduite sportive, l'utilisateur peut ainsi demander un surcouple lors du réembrayage de la boîte de vitesses simplement en déplaçant l'organe de commande sur une distance plus importante. Par défaut, c'est-à-dire si l'utilisateur ne déplace pas l'organe de commande au-delà de la deuxième position D, le réembrayage est normal, c'est-àdire doux. L'organe de commande 1 est ainsi prévu pour être déplacé depuis la première position P vers la deuxième position D pour demander le passage d'un rapport supérieur, et pour être déplacé vers la troisième position T afin de demander un surcouple lors du réembrayage. Ceci permet d'offrir une fonctionnalité supplémentaire qui réside dans la possibilité de commander manuellement l'embrayage avec l'organe de commande. Avantageusement, sur demande d'un surcouple, l'unité logique agit également sur le moteur du véhicule pour que celui-ci augmente temporairement la puissance qu'il délivre. Comme visible en figure 1, cet organe de commande 1 est également déplaçable dans une direction opposée pour demander le passage d'un rapport inférieur. Ainsi, cet organe de commande est aussi déplaçable depuis la première position P vers une autre deuxième position D', et vers une autre troisième position T' située au-delà de l'autre deuxième position D'. L'autre troisième position est également arrêtée par une autre butée 4' contre laquelle vient en appui le bras de l'organe 1. La figure 2 est un graphe montrant différentes parties de la course de l'organe de commande 1, et il comprend une courbe illustrant un effort résistant que l'utilisateur doit vaincre pour déplacer l'organe de commande, cet effort dépendant de la position PA courante de l'organe de commande 1. Une première partie CI de la course de l'organe de commande 1 s'étend de part et d'autre de la première position P neutre et correspond à une partie dans laquelle l'organe 1 peut être déplacé sans provoquer un changement de vitesses. Dans une deuxième partie de course CA, la vitesse de déplacement de l'organe 1 est déterminée par des capteurs pour identifier le type de changement de vitesses demandé par l'utilisateur qui déplace cet organe 1. La vitesse de l'organe 1 peut être évaluée dès son entrée dans la partie de course CA pour déclencher immédiatement la procédure de changement de vitesses, en débrayant d'autant plus rapidement que la vitesse de déplacement de l'organe 1 à l'entrée dans la partie de course CA est élevée. La course de passage CP qui englobe la course CA correspond au déplacement de l'organe de commande 1 pendant que l'unité de commande pilote la boîte de vitesses pour débrayer et pour changer de rapport. La boîte de vitesses est pilotée de telle façon que la fin de cette course de passage CP correspond à l'engagement du nouveau rapport, et au début du réembrayage de la boîte de vitesses. Après le début du réembrayage, l'utilisateur peut ne plus déplacer l'organe 1 ce qui a pour effet de réaliser un réembrayage typé confort, c'est-à-dire relativement lent. Mais l'organe 1 peut aussi être déplacé dans une nouvelle course CE c'est-à-dire être rapproché de la troisième position T de la figure 1, pour demander un surcouple au réembrayage. Comme visible dans la figure 1, l'organe 1 peut aussi être déplacé dans une seconde direction comprenant des courses de déplacements symétriques, portant les mêmes références que les courses ci-dessus, complétées par le signe prime. La commande selon l'invention comprend avantageusement un dispositif de retour d'effort RF sur l'organe 1 pour que cet organe de commande génère un effort résistant FR qui dépend de la partie de course dans laquelle se situe l'organe 1. Ce dispositif à retour d'effort peut être mis en uvre, par exemple, avec un système à ressorts et à billage. Comme visible figure 2, dans la partie de fin de course CE (resp. CE') de demande de couple d'embrayage, l'organe 1 vient en appui contre un élément élastique (symbolisé par des hachures ou 5 et 5') tel qu'un ressort ou une butée en matériau élastique. Ainsi, l'utilisateur doit exercer sur le levier 3 un effort d'autant plus important qu'il souhaite obtenir un surcouple élevé au réembrayage. L'invention offre différents avantages, parmi lesquels notamment, ceux mentionnés ci-dessous. L'invention permet de déterminer la volonté du conducteur à partir de la vitesse de déplacement de l'organe de commande, pour provoquer un changement de vitesse rapide sur déplacement rapide de cet organe, et un changement de vitesse lent en cas de déplacement lent de cet organe de commande. La commande selon l'invention est très proche de celle des boîtes manuelles mécaniques pour lesquelles la manière dont l'utilisateur agit sur le levier de vitesses est révélatrice du type de changement de vitesses qu'il souhaite obtenir. Elle permet de réaliser une interface de changement de vitesses qui est naturelle pour l'utilisateur puisqu'il ne lui est pas nécessaire d'agir sciemment sur un commutateur ou autre pour modifier le mode de pilotage de la boîte de vitesses. Cette commande est de plus capable de transcrire les changements d'attitude de l'utilisateur sans qu'il ait à intervenir de façon volontaire à cet effet. 2891500 9 L'invention permet de piloter la boîte de vitesses sur la base d'un compromis entre deux modes extrêmes de changement de vitesses, dits sportif et confort, en déterminant à chaque changement de vitesses un mode intermédiaire à partir de la valeur de la vitesse de déplacement de l'organe de commande. La valeur de la vitesse de déplacement de l'organe 1 constitue un paramètre intégré en temps réel par l'unité logique pour déterminer la vitesse à laquelle les actionneurs de la boîte de vitesse doivent être déplacés. La boîte de vitesses est ainsi pilotée pour changer de vitesse selon différents degrés de typage confort ou sport. Dans l'exemple des figures, l'organe de commande est une palette ou levier pivotant. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type d'organe de commande, et elle s'applique également à tout type d'organe de commande pour lequel il est possible de déterminer un temps de déplacement entre deux positions de cet organe de commande. 2891500 10 REVENDICATIONS 1. Procédé de commande d'une boîte de vitesses manuelle pilotée, cette boîte de vitesses comprenant un ou plusieurs actionneurs commandés par une unité logique pour successivement débrayer, changer de rapport et embrayer, sur déplacement d'un organe de commande (1) entre une première position (P) et une deuxième position (D), ce procédé consistant à commander un débrayage et un changement de rapport d'autant plus rapides que l'organe de commande (1) est déplacé rapidement entre la première position (P) et la deuxième position (D). 2. Procédé selon la revendication 1, consistant à commander un embrayage normal lorsque l'organe de commande (1) est immobilisé dans la deuxième position (D), et un embrayage rapide sur déplacement de l'organe de commande (1) au-delà de la deuxième position (D). 3. Procédé selon la revendication 2, consistant à piloter un embrayage d'autant plus rapide que l'organe de commande (1) dépasse la deuxième position (D) d'une valeur importante. 4. Organe de commande (1) de boîte de vitesses manuelle pilotée, mobile entre une première position (P) et une deuxième position (D), caractérisé en ce qu'il comprend un ou plusieurs capteurs aptes à délivrer des signaux représentatifs de la vitesse de déplacement de cet organe (1) entre la première position (P) et la deuxième position (D). 5. Organe de commande selon la revendication 4, mobile entre une première position (P), une deuxième position (D) et une troisième position (T), comprenant un capteur apte à délivrer un signal représentatif de la position occupée par l'organe de commande (1) entre la deuxième position (D) et la troisième position (T).