Brevet FR3088401A1 — publié le 20200515

DESCRIPTION TITRE : PROCEDE ET DISPOSITIF DE CONTROLE DE L'ENGAGEMENT D'UN DOIGT DE PARKING La présente invention se rapporte à la commande du doigt de parking pour toute boîte de vitesses, automatique, automatisée ou robotisée. Plus précisément, elle a pour objet un procédé de contrôle de l'engagement et du dégagement d'un doigt de frein de parking, responsable du blocage ou du déblocage d'une arbre de la transmission, sous la commande d'un plateau rotatif de sélection motnrisé qui bute contre le carter de la transmission aux deux extrémités de sa course, et s'immobilise entre celles-ci dans une première position fonctionnelle d'engagement, Park, ou dans une deuxième position fonctionnelle de dégagement, non Park, du doigt de parking, lorsque le moteur cesse d'exercer un couple sur lui. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de de procédé. L'immobilisation d'un véhicule par son frein de parking est assurée généralement, par l'engagement d'un doigt de parking entre les dents d'une roue dentée solidaire d'un arbre de transmission du véhicule, par exemple un arbre de la boîte de vitesses ou du différentiel. La publication FR 2 956 180, à laquelle on pourra se référer, décrit un mécanisme de frein de parking comprenant un levier d'actionnement externe à la boîte de vitesses, qui reçoit sur une rotule, l'extrémité d'un câble de commande, relié lui-même à un sélecteur de commande du conducteur, disposant de plusieurs positions de fonctionnement de la transmission, par exemple une position de Parking, de Marche arrière (« Reverse » de Neutre, et de marche avant (« Drive ») ou marche avant. Le levier externe est solidaire d'un axe de commande interne, sur lequel est fixé un plateau de commande, agissant sur le doigt de parking. Le plateau de commande présente une zone fonctionnelle de sélection crantée, constituée d'une alternance de creux de saillies. Chaque creux correspond à la sélection de l'une des positions de fonctionnement, parmi lesquelles au moins une Confidential C position d'engagement. et une position de dégagement du doigt de parking. Le plateau coopère avec des moyens de billage fixés sur le carter de la boîte, aptes a retenir élastiquement le plateau dans chacune de ces positions. Actuellement, la position du doigt de parking est détectée par un capteur de position, dit TRS pour « Transmission Range Sensu » associé à un élément de commande du frein de parking. La réduction du volume disponible dans la boite pour implanter un capteur de position de frein de parking, conduit à s'orienter vers d'autres moyens de contrôle. La présente invention vise à assurer la fonction interne de contrôle d'engagement de frein de parking motorisé, sans recourir à un capteur physique de position. Dans ce but, elle propose que les déplacements angulaires du plateau entre ses positions de butée soient mesurés et incrémentés dans une unité de calcul de la transmission, pour déterminer si la position fonctionnelle Park ou non Park du plateau atteinte après chaque coupure du moteur d'entraînement, correspond à l'instruction de commande donnée au moteur d'entraînement du plateau, par la transmission. Selon une autre caractéristique de l'invention, on effectue une phase d'apprentissage lors d'une première utilisation du véhicule, consistant à : - actionner le moteur dans un premier sens jusqu'à la mise en butée du plateau contre le carter pour identifier la position initiale du frein de parking à partir de l'amplitude du déplacement effectué entre celle-ci et sa position de butée, - puis à actionner le moteur d'entraînement en sens inverse, pour replacer le plateau dans sa position initiale, et - à mémoriser cette position dans l'unité de calcul. Le dispositif de contrôle correspondant comporte : - un plateau rotatif actionné par un moteur d'actionnement, relié mécaniquement à un doigt de frein de parking de manière à déplacer celui-ci entre une position d'engagement entre deux dents d'une roue du frein de parking et une position de dégagement à l'écart de celles-ci, Confidential C - un moyen mécanique de retenue du plateau dans ses positions fonctionnelles d'engagement et de dégagement du frein de parking, et - une unité de calcul apte à identifier les positions du plateau et à incrémenter ses déplacements angulaires. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés. [Fig. 1] est une vue d'ensemble d'un mécanisme d'engagement de frein de parking. [Fig. 2] montre l'agencement du plateau de commande interne du mécanisme dans le carter de boîte. [Fig. 3] illustre le fonctionnent du mécanisme au niveau du plateau de commande. Le mécanisme d'engagement de frein de parking de [Fig. 1] est disposé en partie à l'intérieur du carter de boîte 3. Il est composé d'une gâchette d'engagement 1, portant un doigt la, engagé sur le schéma entre deux dents 2a d'une roue de parking 2, solidaire d'un arbre (non représenté) de la boîte de vitesses I. La liaison mécanique entre un levier extérieur 4, et la gâchette 1, est composée d'un axe 5 solidaire en rotation du levier 4, qui pénètre à l'intérieur du carter 3, et actionne un poussoir 6, par l'intermédiaire de plusieurs pièces de renvoi 7a à 7d. Sur le schéma, le mécanisme est en position Park. La gâchette est repoussée contre la roue de parking, par le poussoir 6. En position Neutre, Reverse et Drive (non représentées), le poussoir 6, n'exerce pas son action, sur la gâchette I. Celle-ci est repoussée â l'écart de la roue de parking par le ressort de rappel 8. Le levier externe 4 de [Fig. 1], est actionné par exemple par un câble de commande (non représenté), à partir d'un sélecteur à disposition du conducteur. Dans le cas d'une boîte automatique ou automatisée, l'axe de commande 5 est motorisé. Le dispositif de contrôle proposé, est illustré Par [Fig. 2] comporte notamment - un plateau rotatif actionné par un moteur d'entraînement, relié mécaniquement à un doigt de frein de parking la (tel que celui de Confidential C [Fig. 1] de manière à déplacer celui-ci entre une position d'engagement entre deux dents 2a de la une roue du frein de parking 2, et une position de dégagement à l'écart de celles-ci, - un moyen mécanique de retenue du plateau (non représenté sur [Fig. 2]) dans ses positions fonctionnelles d'engagement et de dégagement du frein de parking, et - une unité de calcul (non représentée) apte à identifier les positions du plateau 9 et à incrémenter ses déplacements angulaires. Le plateau de sélection 9, tourne avec l'axe 5. Il présente une zone fonctionnelle 9a comprenant deux creux 9b, 9c séparés par une bosse 9d. Les deux creux correspondent aux positions Park et non Park du frein de parking. Le plateau comporte également deux butées d'extrémités 9e, 9f, rencontrant des plans d'appui 3a, 3b du carter de transmission 3 en fin de course. Lors du déplacement du plateau en rotation, la zone fonctionnelle 9a, défile devant un système d'indexation ou de retenue mécanique fixé sur le carter, tel qu'un système de billage (non représenté). Les creux 9b, 9c déterminent les positions fonctionnelles de sélection, par exemple une position P (Park) et une position non Park (donnant accès aux modes N, D, P, etc.). Ils assurent l'indexage du plateau 9 dans ces positions, en coopérant avec les moyens de retenue cités. Les deux butées latérales 9e, 9f, contre le carter, limitent l'amplitude angulaire de son déplacement. Lorsque l'axe 5 est motorisé, l'arrivée en butée du plateau 9 est détectée par exemple par l'observation d'une surconsommation électrique de son moteur d'entraînement, qui va s'efforcer de continuer à faire tourner l'axe, alors qu'une contrainte mécanique l'en empêche. Le moyen mécanique de retenue du plateau dans ses positions fonctionnelles Park et non Park, est par exemple un système de billage, dont seule la bille 11 est représentée sur [Fig. 3]. On a représenté schématiquement sur celle-ci, les deux plans d'appui 3a, 3h de [Fig.21. La zone fonctionnelle 9a du plateau 9, avec les deux renfoncements 9b, 9c et la bosse 9d. La bille apparait trois fois, respectivement positions A, B, C, contre un plan d'arrêt Sa Confidential C du carter et dans les deux creux Sa, 5b. Le plateau tourne devant la bille 11, gui se déplace pour sa part dans une direction sensiblement radiale par rapport au plateau. Lorsque le plateau 9 tourne avec l'axe 5, sa zone fonctionnelle défile. La bille 11 s'avance dans les creux 9a ou 9b. du plateau au passage de celui-ci. Si le couple du moteur d'entraînement disparaît, le plateau est retenu mécaniquement en position Park ou non Park. Ces deux positions angulaires correspondantes du plateau sont des positions de référence pour le dispositif de contrôle du doigt de parking. Elles sont transmises au calculateur du moteur ou de la transmission (ECU) lors de son paramétrage (calibration ou configuration). L'engagement de la position Park dépend donc de la position de la pièce mécanique (ici la bille 11) immobile rapport aux creux 9a, 9b du plateau qui défilent devant elle lors du déplacement en rotation du plateau 9. Le procédé proposé par l'invention permet de contrôler, sans capteur physique de position, l'engagement et du dégagement d'un doigt de frein de parking de transmission entre deux dents d'une roue du frein de parking, sous la commande d'un plateau rotatif de sélection motorisé qui bute contre le carter de la transmission aux deux extrémités de sa course et s'immobilise entre celles-ci dans une première position fonctionnelle d'engagement (Park) ou dans une deuxième position fonctionnelle de dégagement (non Park) du doigt de parking lorsque le moteur cesse d'exercer un couple sur lui. L'invention permet ainsi de supprimer ce capteur de position en mettant en oeuvre un compteur, ou « capteur » incrémentai au sein de l'actionneur. A la première utilisation du véhicule, une phase d'apprentissage est effectuée afin de connaitre la position de l'axe, consistant à : - actionner le moteur d'entraînement dans un premier sens jusqu'à la mise en butée du plateau contre le carter pour identifier la position initiale du frein de parking à partir de l'amplitude du déplacement effectué entre celle-ci et sa position de butée, puis à Confidential C - actionner le moteur en sens inverse pour replacer le plateau dans sa position initiale, et - à mémoriser cette position dans l'unité de calcul. Au cours de cet apprentissage, le plateau est déplacé de sa position initiale jusqu'à une mise en butée latérale du plateau 9, déterminant dès lors, une position de référence. Comme indiqué plus haut, l'arrivée en butée du plateau 9 peut être déterminée par une surconsommation en courant du moteur d'entraînement. Les positions de butée du plateau 9 contre le carter 3, peuvent ainsi être détectées par des surtensions dans le moteur d'entraînement. L'axe est ensuite replacé à sa position initiale en effectuant le même déplacement de l'axe que précédemment, mais dans le sens opposé. La position relative de l'axe par rapport à la butée est donc connue. La position des creux (Park et non Park) a par exemple été spécifiée lors de la configuration ou de la calibration du calculateur. (ECU). Le capteur incrémentai est utilisé pour quantifier le déplacement angulaire de l'axe et du plateau son amplitude et sa direction. A partir de ces informations, chaque fois que la bille 11 s'engage dans un des creux 9b, 9c, le calculateur sait déterminer dans quel creux la bille est engagée, donc si la position Park est engagée ou non. Les déplacements ultérieurs du plateau sont incrémentés pour pouvoir identifier à chaque coupure suivante du moteur d'entraînement, la position fonctionnelle Park ou non Park du plateau. La position initiale ayant été déterminée par l'apprentissage, lors de chaque déplacement ultérieur de l'axe 5, sa nouvelle position est déterminée par rapport à la position précédente, grâce au capteur incrémentai. Si par exemple, l'axe est à 500 de la position de butée contre le plan d'appui du carter 3a voisin de la position P avant un déplacement de 10° en direction plan d'appui 3a, sa position passe à 40' de celui-ci. Compte tenu de la coupure d'alimentation du calculateur à chaque fin d'utilisation du véhicule, la position de l'axe doit être mémorisée régulièrement, pour ne pas avoir à faire un nouvel apprentissage a chaque démarrage du véhicule. Toutefois, en cas Confidential C de perte soudaine d'alimentation, cette information peut être perdue. Un nouvel apprentissage doit alors être effectué, en tournant l'axe dans le sens de la requête demandée (Park ou non Park) jusqu'à la mise en butée du plateau contre le carter. Si par exemple, lors d'une réinitialisation, le plateau est en position « Park » (position E de la bille 11 sur le schéma), et que le conducteur demande la Position Park, le moteur d'entraînement est actionné en phase d'apprentissage pour faire tourner l'axe dans la direction « Park », jusqu'au plan de butée 3a (déplacement de la bille 11 vers la gauche du schéma jusqu'à atteindre la position A). Le calculateur repère l'angle parcouru entre la position « Park » et la butée 3a côté Park. Il en déduit que l'axe était en position Park, replace le plateau la boîte cette même position, et la mémorise sa position. La position finale du plateau peut aussi être mémorisée lors d'une coupure d'alimentation de l'unité de calcul, en vue de connaître cette position lors de l'utilisation suivante du frein de parking. La présente invention présente de nombreux avantages, liés à la suppression du capteur TRS habituel, parmi lesquels la fiabilité du nouveau procédé et le gain de place résultant de cette suppression. Confidential C