Brevet FR3079902A1 — publié le 20191011

"SYSTEME DE COMMANDE DE VERROU DE PARKING" [0001] L'invention s'inscrit dans le domaine des commandes de boîte de vitesses pour véhicule automobile, et plus précisément dans le domaine de la commande de verrou de parking qui peut être commandée électriquement et associée à une boîte de vitesses, notamment une boîte de vitesses automatique. [0002] On connait des commandes de verrou de parking par câble mécanique actionné par le levier d'une boîte de vitesses automatique, dans l'habitacle. [0003] Mais les boîtes de vitesses sont de plus en plus électrifiées, et automatiques, et les commandes mécaniques sont supplantées par des commandes électriques (« by wire »). [0004] Le système d'actionnement du verrou de parking doit comporter au moins une position stable, c'est-à-dire qui ne nécessite pas d'énergie électrique pour perdurer dans le temps. Des systèmes à une unique position stable sont connus (systèmes monostables) et des systèmes à deux positions stables sont également connus (systèmes bistables). [0005] L'invention est une évolution d'un système monostable, qui dans son fonctionnement nominal, selon l'art antérieur, présente une position par défaut dans laquelle le verrou de parking est engagé et maintenu. Cette position par défaut est celle atteinte en l'absence d'alimentation en énergie du système d'actionnement. [0006] On est confronté à une difficulté de maniement du véhicule lors de la livraison de la boîte de vitesses en usine d'assemblage terminal. Il est à ce moment nécessaire de déplacer le véhicule, mais la boîte de vitesses et le système d'actionnement du verrou de parking ne sont pas alimentés en énergie. Il est connu d'accéder manuellement à la commande verrou de parking, ce qui est fastidieux, et nécessite qu'un chemin d'accès et une prise manuelle aient été prévus. Un outil peut de plus être oublié dans le véhicule. La ligne de production est interrompue à chaque difficulté. [0007] Le problème se pose aussi dans diverses autres situations de vie, notamment des réparations ou des révisions. [0008] Le document DE102014104575 Al divulgue un verrou de parking avec des organes de couplage et d'actionnement mobiles en translation, avec des directions de couplage et d'actionnement qui sont transversales l'une à l'autre. 2 [0009] Pour résoudre les problèmes évoqués ci-dessus, il est proposé un système de commande de verrou comprenant un premier actionneur en mouvement entre un premier état stable dans lequel un système de verrou est mis en oeuvre, et une première position désengagée dans laquelle le système de verrou est désactivé, et un deuxième actionneur 5 en mouvement entre une position de repos dans laquelle le deuxième actionneur n'interagit pas avec le premier actionneur, et une position active dans laquelle le deuxième actionneur est contraint contre le premier actionneur, le premier actionneur comprenant une première prise pour une tête du deuxième actionneur qui quand il est en position active et que sa mise en oeuvre est maintenue bloque le premier actionneur dans la 10 première position désengagée. [0010] Le système est remarquable car le premier actionneur comprend de plus une deuxième prise, conformée conjointement, avec la tête du deuxième actionneur, pour interagir avec celle-ci en sorte de bloquer le premier actionneur dans un deuxième état stable dans lequel le système de verrou est désactivé. 15 [0011] Cela permet de disposer d'un état stable du verrou de parking, ne nécessitant pas d'apport en énergie, et dans lequel le verrou de parking est désengagé. [0012] De manière optionnelle et avantageuse, le système peut présenter les caractéristiques suivantes : [0013] - le premier actionneur est en mouvement de translation dans une première 20 direction entre le premier état stable la première position désengagée ; [0014] - le deuxième actionneur est en mouvement de translation dans une deuxième direction entre la position de repos et la position active ; [0015] - le deuxième état stable est atteint par une course du premier actionneur à partir de la position engagée plus longue que celle nécessaire pour atteindre la première 25 position désengagée ; [0016] - le premier et le deuxième actionneurs sont rappelés respectivement dans leur premier état stable et leur position de repos par des ressorts ; [0017] - le premier actionneur comprend une tige entre une tête pour l'actionnement du système de verrou et un vérin pour le déplacement de la tige et de la tête, les première et 30 deuxième prises étant sous la forme de deux encoches ménagées à deux hauteurs distinctes de la tige ; 3 [0018] - le premier et le deuxième actionneurs sont à mise en oeuvre électrique ou hydraulique. [0019] L'invention offre aussi un verrou de parking pour véhicule automobile à boîte de vitesses automatique comprenant un système de commande tel qu'évoqué ci-dessus. 5 [0020] L'invention offre aussi un véhicule automobile à boîte de vitesses automatique comprenant un tel verrou de parking. [0021] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple 10 illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - La figure 1 est une vue du système dans une position d'engagement du frein de parking ; - la figure 2 est une vue du système dans une position de déverrouillage du frein de parking avec apport d'électricité aux actionneurs ; - la figure 3 est une vue du système dans une position stable originale de déverrouillage 15 du frein de parking sans apport d'électricité aux actionneurs ; - la figure 4 est une vue schématique des états du système. [0022] En figure 1 on a représenté un système de commande de verrou de parking selon l'invention, dans une première position. [0023] Ce système de commande comprend un premier actionneur 1 en mouvement de 20 translation suivant une direction D1, et un deuxième actionneur 2 également en mouvement de translation suivant une direction D2. [0024] Ces deux actionneurs sont des actionneurs électriques (ou hydrauliques), et leurs mouvements de translation se font transversalement l'un à l'autre, et plus précisément perpendiculairement l'un à l'autre. 25 [0025] Ils comportent tous les deux des tiges de commande dirigées selon la direction de translation. La tige de commande du premier actionneur 1 est référencée 10 et la tige de commande du deuxième actionneur 2 est référencée 20. Chacune de ces tiges comporte une tête, à son extrémité libre. La tête de la tige 10 de l'actionneur 1 est référencée 11 et a 4 une fonction d'actionnement du frein de parking, et la tête de la tige 20 de l'actionneur 2 est référencée 21 et a une fonction d'interaction avec la tige 10 pour son blocage. [0026] L'actionneur 1 comprend de plus un vérin 18 avec des moyens de rappel qui sont constitués par un ressort 19. 5 [0027] L'actionneur 2 comprend un vérin 28 avec des moyens de rappel constitués par un ressort 29. [0028] Les vérins sont des vérins hydrauliques ou des vérins à solénoïde (électromagnétiques). [0029] Le système de commande comprend un doigt 4, ayant une structure d'une came 10 sur laquelle la tête 11 appuie pour le faire se mouvoir en translation dans un sens perpendiculaire à la direction de translation de la tige 10 du premier actionneur 1. [0030] Le doigt 4 de par son mouvement de translation verrouille ou libère le verrou de parking 3. [0031] Dans la position du système de commande représenté en figure 1, chacun des 15 deux actionneurs 1 et 2 n'est pas alimenté en énergie, et adopte donc sa position de repos, définie par les moyens de rappel, élastiques, de type ressort, dont ils sont munis. Le premier actionneur 1 est en position stable, ou premier état stable ES1. Le deuxième actionneur 2 est en position de repos PR. [0032] Il ressort de cette situation que le premier actionneur 1 est déplacé en direction 20 du doigt 4, ce qui correspond à sa position de repos, que l'actionneur 2 est déplacé pour s'éloigner de l'actionneur 1 et plus précisément de sa tige 10, ce qui correspond à sa position de repos. [0033] Par conséquent, l'actionneur 2 n'influe aucunement sur la position de l'actionneur 1, qui est libre, et qui pousse le doigt 4, ayant pour conséquence le verrouillage du verrou 25 de parking 3 et l'immobilisation du véhicule à l'arrêt, qui peut ainsi rester stationné longtemps sans consommation d'énergie électrique (ou hydraulique en fonction du type d'actionneur) pour l'actionneur 1. L'énergie de rappel du ressort 19 est suffisante pour l'engagement et le maintien du verrou de parking. [0034] En figure 2, à la demande de l'utilisateur du véhicule automobile le premier 30 actionneur 1 et le deuxième actionneur 2 sont tous les deux alimentés en énergie et se 5 déplacent, respectivement pour l'actionneur 1 en s'écartant du doigt 4, vers la gauche de la figure, suivant une course Cl, et pour l'actionneur 2 en se rapprochant de la tige 10 de l'actionneur 1, vers le haut de la figure. Le deuxième actionneur 2 est contraint contre le premier actionneur 1. 5 [0035] Une première conséquence de ces mouvements est que le frein de parking 3 est désactivé (l'actionneur 1 est dans un état ou une position désengagé ED), et que le véhicule peut être mis en mouvement pour circuler sur route, propulsé par son groupe motopropulseur et dirigé par le conducteur. [0036] Une deuxième conséquence de ces mouvements est que la tête 21 de la tige 20 10 de l'actionneur 2 entre dans une prise 15 sous la forme d'une encoche ménagée sur la surface de la tige 10 du côté faisant face à l'actionneur 2. Celui-ci atteint une position active PA. [0037] L'insertion de la tête 21 dans la prise 15 a pour effet de bloquer le mouvement de la tige 10 de l'actionneur 1. Ce blocage est un effet de sécurisation de la désactivation du 15 frein de parking. En effet, en cas de défaillance du circuit d'excitation du premier actionneur 1, le deuxième actionneur 2 maintiendrait le premier actionneur 1 en position. [0038] Par contre, dans l'hypothèse où l'alimentation en énergie des deux actionneurs 1 et 2 est coupée, par exemple pour mise en stationnement, la tête 21 de l'actionneur 2, sous l'effet du ressort 29, se retire de la prise 15 qui ne lui oppose pas de résistance et 20 l'actionneur 1 est alors libre de retourner dans la position de la figure 1, ce qu'il fait spontanément par l'effet du ressort 19, engageant alors le frein de parking 3. [0039] En figure 3, on a représenté le système de commande de verrou de parking présenté aux figures précédentes dans une position verrouillée originale permettant la désactivation des actionneurs. 25 [0040] L'actionneur 1 a suivi par rapport à la position dans laquelle il est représenté aux figures 1 et 2 une translation vers la gauche l'amenant dans une position encore plus écartée du doigt 4 que celle représentée en figure 2. La course est une course C2 depuis la position de la figure 1, avec C2 > Cl. [0041] Après que l'actionneur 1 ait suivi cette course et atteint ainsi une position 30 intermédiaire P11, l'actionneur 2 est alimenté en énergie pour que sa tête 21 s'insère dans une prise de la tige 10 de l'actionneur 1. Il atteint sa position active PA, déjà décrite en lien avec la figure 2. 6 [0042] Compte tenu de la course supplémentaire effectuée par l'actionneur 1 en sorte que celui-ci s'écarte du doigt de parking 4, la tête 21 est insérée dans une prise 16 de la surface latérale de la tige 10 située entre la prise 15 et la tête 11, du côté de l'actionneur 2 et ayant la forme d'une encoche. 5 [0043] La particularité de la prise 16, par rapport à la prise 15 est qu'elle est conformée, conjointement avec la tête 21 pour qu'en cas de suppression de l'alimentation d'énergie de l'actionneur 1 et de l'actionneur 2, on obtienne un effet nouveau. [0044] Pour mémoire, en cas de suppression de l'alimentation d"énergie des deux actionneurs, l'actionneur 1 est repoussé par ses moyens de rappel (ressort 19) vers le 10 doigt 4, et l'actionneur 2 est rappelé par ses moyens de rappel (ressort 29) en sorte de s'écarter de la tige 10. [0045] L'effet nouveau est que la prise 16 retient la tête 21, ce qui n'est pas le cas avec la prise 15 dans la configuration de la figure 2. Les deux actionneurs se maintiennent l'un l'autre dans les positions de la figure 3, à savoir l'état stable ES2 et la position active PA. 15 [0046] Ainsi, il est aisé dans certaines situations de mettre le verrou de parking dans une configuration spécifique avec le verrou de parking désengagé restant dans cette position de manière stable sans apport d'énergie. [0047] Cette particularité peut être utilisée pour certaines opérations de maintenance ainsi que lors de la livraison de la boîte de vitesses en usine d'assemblage de véhicule. 20 [0048] Pour s'assurer du bon fonctionnement du système, il est préférable une fois la position décrite en figure 3 atteinte avec les actionneurs alimentés en énergie (position P11), de d'abord, couper l'alimentation de l'actionneur 1, en sorte que la prise 16 soit bien engagée avec la tête 21 grâce aux moyens de rappel de l'actionneur 1, puis de seulement dans un deuxième temps couper l'alimentation en énergie de l'actionneur 2, cette 25 suppression de l'alimentation de l'actionneur 2 n'ayant pas de conséquence puisque la tête 21 est retenue par la prise 16. On atteint la deuxième position stable ES2. [0049] On précise que pour quitter cette position spécifique et revenir en mode nominal tel que représenté par les figures 1 et 2, la solution est de réalimenter en énergie les actionneurs 1 et 2 (ou seulement l'actionneur 1), cela permettant de libérer la tige 20 de 30 l'actionneur 2, plus précisément sa tête 21 qui quitte la prise 16 et son engagement avec celle-ci en sorte que l'actionneur 2 puisse revenir par lui-même en position de repos, grâce à ses moyens de rappel. On atteint ainsi une position intermédiaire P12. Une fois cela fait, 7 le retour complet en position nominale déverrouillée (état ES1) se fait en coupant l'alimentation de l'actionneur 1. [0050] Ainsi, on a utilisé une course supplémentaire 02 de l'actionneur 1, qui est utilisée uniquement dans certaines conditions, et un système de blocage supplémentaire défini 5 par la prise 16 pour bloquer l'actionneur 1 avec la commande en position désengagée, ou deuxième état stable ES2. [0051] En figure 4 on a représenté les évolutions du système. [0052] Les positions nominales de celui-ci sont représentées par ES1 (état stable n°1, représentée en figure 1, et dans lequel le verrou est mis en place) et ED (état désengagé, 10 représenté en figure 2, dans lequel les actionneurs sont maintenus alimentés en énergie). La course de l'actionneur 1 entre ES1 et ED est une distance Cl, parallèlement à la tige 10, sous l'effet de l'actionnement des deux actionneurs 1 et 2. Le passage de ES1 vers ED est naturellement réversible par un mouvement inverse, provoqué par les moyens de rappel des actionneurs 1 et 2, après l'arrêt de l'actionnement électrique (ou hydraulique) 15 des actionneurs 1 et 2. [0053] À partir de l'état ES1, une course 02 de l'actionneur 1, sous l'effet de l'actionnement de l'actionneur 1, parallèlement à la tige 10 et plus longue que la course Cl permet d'atteindre une position intermédiaire P11, à partir de laquelle l'actionnement de l'actionneur 2 permet d'atteindre un état stable ES2, dans lequel les alimentations en 20 énergie des deux actionneurs peuvent être interrompues, en commençant par celle de l'actionneur 1. [0054] Ensuite, en rétablissant l'alimentation en énergie de l'actionneur 1, il est possible d'atteindre une position intermédiaire P12, à partir de laquelle l'interruption de l'alimentation de l'actionneur 1 permet de retourner dans l'état stable ES1, correspondant à la position 25 de verrouillage. [0055] Il est ainsi possible de mettre en place une boîte de vitesses qui dans des conditions particulières peut avoir un mode de fonctionnement stable avec un système immobile malgré l'absence d'apport d'énergie (état ES2), que l'on peut bien sur ramener aisément vers un fonctionnement classique avec engagement automatique du verrou de 30 parking en cas de coupure d'énergie (état ES1) comme c'est le cas à partir de la configuration de la figure 2. Éventuellement, il est possible de passer de ES2 à ED, de manière contrôlée. 8 [0056] L'invention permet donc sans qu'il soit nécessaire d'ajouter des composants supplémentaires de répondre aux besoins correspondant aux situations de vie rencontrées sans nécessiter d'actions manuelles particulières de l'utilisateur. [0057] De manière tout à fait remarquable, la solution permet la livraison d'une boîte de 5 vitesses automatique déverrouillée en état ES2. Elle ne nécessite pas d'outil de maintien pour ce faire. Elle permet aussi, pendant la vie du véhicule et par exemple pour une opération de maintenance, de remettre la boîte de vitesses en position déverrouillée, comme pour le mode livraison, tout en supprimant l'alimentation REVENDICATIONS1. Système de commande de verrou comprenant un premier actionneur (1) en mouvement entre un premier état stable (ES1) dans lequel un système de verrou (3) est mis en oeuvre, et une première position désengagée (ED) dans laquelle le système de verrou (3) est désactivé, et un deuxième actionneur (2) en mouvement entre une position de repos (PR) dans laquelle le deuxième actionneur (2) n'interagit pas avec le premier actionneur (1), et une position active (PA) dans laquelle le deuxième actionneur (2) est contraint contre le premier actionneur (1), le premier actionneur (1) comprenant une première prise (15) pour une tête du deuxième actionneur (21) qui quand il est en position active (PA) et que sa mise en oeuvre est maintenue bloque le premier actionneur (1) dans la première position désengagée (ED), caractérisé en ce que le premier actionneur (1) comprend de plus une deuxième prise (16), conformée, conjointement avec la tête du deuxième actionneur (2), pour interagir avec celle-ci en sorte de bloquer le premier actionneur (1) dans un deuxième état stable (E52) dans lequel le système de verrou (3) est désactivé. 2. Système de commande de verrou selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier actionneur (1) est en mouvement de translation dans une première direction (D1) entre le premier état stable (ES1) la première position désengagée (ED). 3. Système de commande de verrou selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le deuxième actionneur (2) est en mouvement de translation dans une deuxième direction (D2) entre la position de repos (PR) et la position active (PA). 4. Système de commande de verrou selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le deuxième état stable (E52) est atteint par une course (02) du premier actionneur à partir de la position engagée (ES1) plus longue que celle nécessaire (Cl) pour atteindre la première position désengagée (ED). 5. Système de commande de verrou selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier et le deuxième actionneurs (1, 2) sont rappelés respectivement dans leur premier état stable (ES1) et leur position de repos (PR) par des ressorts (19, 29). 6. Système de commande de verrou selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le premier actionneur (1) comprend une tige (10) entre une tête (11) pour l'actionnement du système de verrou (3) et un vérin (18) pour le déplacement de la tige 10 (10) et de la tête (11), les première et deuxième prises (15, 16) étant sous la forme de deux encoches ménagées à deux hauteurs distinctes de la tige (10). 7. Système de commande de verrou selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le premier et le deuxième actionneurs sont à mise en oeuvre électrique ou 5 hydraulique. 8. Verrou de parking pour véhicule automobile à boîte de vitesses automatique caractérisé en ce qu'il comprend un système de commande selon l'une des revendications 1 à 7. 9. Véhicule automobile à boîte de vitesses automatique caractérisé en ce qu'il comprend 10 un verrou de parking selon la revendication 8.