Brevet FR3103147A1 — publié le 20210521

L’invention concerne un dispositif de commande d’une boîte de vitesses automatique d’un véhicule automobile comprenant un boîtier (1) recevant, sur sa paroi supérieure (1a), un sélecteur du mode de marche du véhicule coopérant avec au moins un organe d’activation d’un moteur électrique (M) pour faire passer la boîte de vitesses automatique d'un mode de marche à un autre, caractérisé en ce que ledit organe d’activation comprend au moins un capteur tactile (2) intégré dans la paroi supérieure (1a) du boîtier (1). Figure 1 DISPOSITIF DE COMMANDE DE BOITE DE VITESSES POUR VEHICULE AUTOMOBILE L’invention s’applique au domaine de la commande de la boîte de vitesses des véhicules automobiles et concerne, plus particulièrement, un perfectionnement du sélecteur de vitesses des véhicules à embrayage automatique. Le poste de conduite des véhicules automobiles est équipé d’un dispositif de commande de la boîte de vitesses comprenant une console située sur le plancher ou à proximité du volant dans l’espace intercalaire situé entre le conducteur et le passager avant. En particulier, dans les véhicules disposant d’un embrayage automatique, cette console porte généralement un levier manuel et un bouton poussoir coopérant avec un sélecteur et agissant électriquement (ou électroniquement) sur la boîte de vitesses pour adopter un mode de marche spécifique du véhicule. Ces modes de marche sont, typiquement, un mode de marche avant (référencé par la lettre D), un mode neutre ou de point mort, (référencé par la lettre N), et un mode de marche arrière (référencé par la lettre R). Le bouton poussoir est, quant à lui, destiné, à activer ou à désactiver une fonction de blocage de la transmission correspondant au stationnement ou à l’arrêt du véhicule (dite Park qui est référencée par la lettre P) ou bien encore une fonction d’embrayage manuel. Ce dispositif de commande comprend, en outre, des moyens d'affichage présentant le mode sélectionné par le conducteur et, le cas échéant, l'état d'activation de la fonction de blocage de transmission. La demande de brevet FR3055937A1 décrit un dispositif de commande d’une boîte de vitesses automatique de véhicule comprenant un boîtier recevant, d’une part, un sélecteur de mode du type impulsionnel et monostable qui, par rotation manuelle, est apte à faire passer la boîte de vitesses automatique d'un mode à un autre et, d’autre part, des boutons poussoirs permettant d’active ou de désactiver différents fonctions et, notamment, une fonction de blocage de transmission et/ou un fonctionnement manuel de la boîte de vitesses. Cependant, l’agencement d’un tel dispositif de commande nécessite un espace relativement important. Or, dans certains véhicules cet espace est parfois difficile à trouver sur la console centrale du fait, notamment, de la présence d'autres équipements (éventuellement optionnels) et/ou d'une relative exiguïté. Il peut également arriver que l'on préfère installer le dispositif de commande ailleurs que dans la console centrale, par exemple dans la planche de bord, laquelle est fréquemment encombrée. En outre, la tendance en matière de design automobile est d’épurer le style de l’habitacle et d‘optimiser l’espace intérieur du véhicule pour assurer un plus grand confort au conducteur et aux passagers. Cette évolution se trouve encore plus pertinente lorsqu’il s’agit de concevoir l’habitacle de véhicules autonomes. Or, les dispositifs actuels de sélection des vitesses ont une structure complexe intégrant de nombreux composants ce qui entraîne des opérations de maintenance laborieuses et des délais importants de réparation. Par ailleurs, les consoles utilisées par ces dispositifs de commande sont encombrantes et généralement peu esthétiques ce qui les rend incompatibles avec les lignes de style envisagées aujourd’hui. Dans ce contexte, l’invention propose de résoudre les problèmes techniques mentionnés ci-dessus au moyen d’un dispositif intégrant les organes de commande dans la surface même de la console et en s’affranchissant ainsi de la présence d’organes mécaniques. Ce but est atteint au moyen d’un dispositif de commande d’une boîte de vitesses automatique d’un véhicule automobile comprenant un boîtier recevant, sur sa paroi supérieure, un sélecteur du mode de marche du véhicule coopérant avec au moins un organe d’activation d’un moteur électrique pour faire passer la boîte de vitesses automatique d'un mode de marche à un autre, caractérisé en ce que ledit organe d’activation comprend au moins un capteur tactile intégré dans la paroi supérieure du boîtier. Selon une première variante de réalisation de l’invention, la paroi supérieure du boîtier présente une cavité dans le fond de laquelle est intégré le capteur tactile. De préférence, le dispositif de commande comprend un jeu de LEDs destinées à éclairer le fond de la cavité. Selon une variante spécifique, le capteur tactile est imprimé à la surface d’un substrat flexible en matériau polymère. Selon une autre variante de réalisation, le sélecteur de mode comprend une étiquette présentant les différents modes de marche. Selon une variante spécifique, cette étiquette recouvre la face supérieure du capteur tactile. Selon une autre variante spécifique, les différents modes de marche sont présentés indépendamment du capteur tactile en étant positionnés, par exemple, à côté du capteur tactile sur la paroi supérieure du boîtier. De préférence, le capteur tactile et l’étiquette sont intégrés dans la paroi supérieure du boîtier par surmoulage. Selon une autre caractéristique, le capteur tactile est supporté par une série de plots correspondant chacun à un mode de marche du véhicule et qui sont raccordés électriquement à un microprocesseur pilotant le moteur. Le capteur tactile agit ainsi à la manière d’un bouton de commande permettant de changer la position de la boîte de vitesses. De préférence, ces plots sont portés par une platine intercalaire logée et calée dans le boîtier. Un autre objet de l’invention est un procédé de réalisation d’un dispositif de commande tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce qu’on détermine des modes de marche susceptibles d’être sélectionnés ultérieurement par le conducteur du véhicule, on effectue la réalisation d’un ensemble solidaire comprenant un substrat inférieur flexible, un capteur tactile intercalaire et une étiquette supérieure présentant les différents modes préalablement déterminés, puis on fusionne cet ensemble solidaire en le surmoulant avec un matériau formant la paroi supérieure d’un boîtier avant de raccorder électriquement ledit ensemble solidaire, via un moteur, à la boîte de vitesses du véhicule. Avec un procédé de surmoulage du type IML (« In Mould Labelling »), l’ensemble solidaire destiné à la commande de la boîte de vitesses est surmoulé avec le boîtier dès sa fabrication en étant totalement intégré dans l’épaisseur de sa paroi supérieure. Le cas échéant, d’autres fonctions relatives à l’état de marche du véhicule ou au contrôle du capteur sont greffés à une étape ultérieure. Encore un autre objet de l’invention est un véhicule automobile à boîte de vitesses automatique équipé d’un dispositif de commande de boîte de vitesses présentant les caractéristiques définies ci-dessus. Le dispositif de commande de l’invention est particulièrement compact et s’intègre de façon esthétique au style intérieur épuré de l’habitacle des nouveaux véhicules. La structure de ce dispositif est simple et ne comporte qu’un faible nombre de pièces dont la plupart sont solidaires entre elles en étant co-moulées avec la paroi du boîtier. En outre, ces pièces n’ont pas d’interaction mécanique. La fiabilité, l’ergonomie et la qualité du dispositif s’en trouvent ainsi améliorées de même que les opérations de fabrication et de maintenance qui sont aussi grandement facilitées. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées et détaillées ci-après. est une vue en perspective éclatée d’un mode de réalisation du dispositif de commande de boîte de vitesses selon l’invention. Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures. Naturellement, les modes de mise en œuvre du procédé de l’invention illustrés par les figures présentées ci-dessus et décrites ci-après, ne sont donnés qu'à titre d’exemples non limitatifs. Il est explicitement prévu que l'on puisse proposer et combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres. Le dispositif de l’invention est plus particulièrement destiné à la commande de la boîte de vitesses des véhicules automobiles équipés d’un système d’embrayage automatique. Une telle boîte de vitesses présente les modes de marche, respectivement, de marche avant (mode D), de neutre ou de point mort, (mode N), de marche arrière (mode R) et de stationnement ou d’arrêt du véhicule (mode P). Le dispositif de commande peut aussi présenter un mode complémentaire correspondant au passage de l’embrayage automatique en mode manuel. De manière traditionnelle, un dispositif de commande de boîte de vitesses comprend un boîtier 1 recevant, sur sa paroi supérieure 1a, un sélecteur du mode de marche du véhicule coopérant avec au moins un organe d’activation d’un moteur électrique M pour faire passer la boîte de vitesses automatique d'un mode de marche à un autre. Afin de réduire l’encombrement des dispositifs de commande et de simplifier leur structure en s’affranchissant d’éléments à actionnement mécanique, l’invention a prévu de réaliser l’organe d’activation sous forme d’au moins un capteur tactile 2. Ce capteur tactile 2 est, de préférence, disposé à la surface d’un substrat flexible 21 en matériau polymère (ici en forme de carte), avant d’être intégré dans la paroi supérieure 1a du boîtier 1, comme illustré par la figure 1. Dans le mode de réalisation représenté ici le capteur 2 est sous forme d’une bande longitudinale imprimée par une technique de rouleau à rouleau (dite « Roll-to-Roll ») avec une encre électriquement conductrice ou gravée sur le substrat 21. Ce type de capteur peut être activé par un simple contact, une légère pression ou un simple glissement du doigt sur la bande longitudinale. Le capteur tactile agit ainsi à la manière d’un bouton de commande permettant de changer la position de la boîte de vitesses et donc le mode de marche du véhicule. Le sélecteur de mode associé au capteur 2 comprend une étiquette 3 de faible épaisseur présentant les différents modes de marche sous leurs références littérales habituelles (D, R, N, P, …). L’étiquette 3 est destinée à recouvrir la face supérieure du capteur tactile 2. Plus précisément, le capteur tactile 2 et l’étiquette 3 sont intégrés dans l’épaisseur de la paroi supérieure 1a du boîtier 1 par surmoulage avec une matière polymère laissant apparaître les références des différents modes de marche. L’ensemble capteur 2/étiquette 3 est connecté, après moulage avec la paroi 1a et via un câble plat (non représenté), à des moyens électroniques de contrôle et de commande. La paroi supérieure 1a du boîtier 1 a un profil curviligne convexe et présente une cavité 10 dans le fond de laquelle sont intégrés le capteur tactile 2 et l’étiquette 3. Selon encore une autre variante (non représentée), les différents modes de marche sont présentés indépendamment du capteur tactile en étant positionnés sur la paroi supérieure du boîtier mais à côté de la cavité du capteur tactile. Les modes de marche sous forme littérale sont alors apposés par un revêtement approprié ou par impression laser ou tout autre technique d’impression. Le dispositif de commande de l’invention comprend également un jeu de LEDs destinées à éclairer le fond de la cavité pour améliorer la visibilité des références modales. Comme illustré par la figure 1, le capteur tactile 2 est supporté par une série de plots 12 correspondant chacun à un mode de marche du véhicule. Ces plots 12 sont raccordés électriquement à un microprocesseur ou à tout autre composant électronique permettant de piloter le moteur M à partir du capteur 2. Les plots 12 sont portés par une platine intercalaire 11 logée et calée dans le boîtier 1. La platine 11 comporte des ailettes de rigidification permettant de renforcer la tenue mécanique du boîtier 1. L’invention concerne également un procédé de réalisation du dispositif de commande décrit ci-dessus. Selon ce procédé, on détermine au préalable des modes de marche susceptibles d’être sélectionnés ultérieurement par le conducteur du véhicule. On effectue ensuite la réalisation d’un ensemble solidaire comprenant un substrat inférieur 21 flexible, un capteur tactile 2 intercalaire et une étiquette supérieure 3 présentant les différents modes préalablement déterminés sous forme de références lettrées. Toutefois, selon une variante de réalisation, l’étiquette ou, plus généralement, l’affichage des différents modes de marche sous forme littérale, peut être apposée de façon séparée et disjointe de la position du capteur tactile, par exemple, par un revêtement approprié ou par impression laser ou par toute autre technique d’impression sur la paroi supérieure du boîtier après co-moulage avec le substrat et le capteur tactile. L’ensemble solidaire est, de préférence, pré-assemblé avant son introduction dans le moule d’une presse à injection ou à compression où il va faire l’objet d’un surmoulage avec la matière polymère choisie pour réaliser la paroi supérieure du boîtier 1. Une telle technique de surmoulage dite IML (pour « In-Mould-Labelling ») permet, simultanément, de solidariser tous les composants de l’ensemble et de les intégrer, par fusion de la matière, avec la paroi supérieure du boîtier 1. Les composants électroniques dont le capteur 2 sont ainsi enrobés dans l’épaisseur de la paroi 1a mais à une très faible profondeur de façon à rester sensible aux sollicitations tactiles du conducteur. La paroi supérieure 1a du boîtier est ainsi réalisée conjointement à l’intégration du capteur tactile 2. Au surplus, il est prévu que la matière polymère utilisée pour ce surmoulage soit transparente, au moins au niveau du fond de la cavité 10 de la paroi 1a, de façon à rendre l’étiquette 3 visible au travers de la couche de cette matière. Une variante de mise en œuvre du procédé de l’invention consisterait à laminer le substrat 21 avec le capteur tactile 2 et l’étiquette 3 sous la paroi supérieure 1a du boîtier 1. L’étape finale consiste à monter les LEDs 4 à l ‘intérieur du boîtier et à le refermer avec la paroi supérieure 1a formant capot qui intègre les composants fonctionnels du dispositif de commande. Le raccordement du capteur tactile 2 à la boîte de vitesses via les plots 12 et le moteur M peut être obtenu directement par encliquetage de la paroi 1a sur la partie basse 1b du boîtier 1 grâce à la coopération entre des fentes 13a et des pattes 13b, en prévoyant de connecter conjointement des contacts électriques 5 réalisés en vis-à-vis sous la platine 11 et sur la partie basse 1b. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, le capteur tactile 2 et l’étiquette 3 s’étendent transversalement sur la paroi 1a du boîtier 1 mais il serait possible de disposer ces composants du dispositif de commande dans d’autres positions et/ou directions sur le boîtier sans sortir du cadre de l’invention. Dispositif de commande d’une boîte de vitesses automatique d’un véhicule automobile comprenant un boîtier (1) recevant, sur sa paroi supérieure (1a), un sélecteur du mode de marche du véhicule coopérant avec au moins un organe d’activation d’un moteur électrique (M) pour faire passer la boîte de vitesses automatique d'un mode de marche à un autre, caractérisé en ce que ledit organe d’activation comprend au moins un capteur tactile (2) intégré dans la paroi supérieure (1a) du boîtier (1). Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi supérieure (1a) du boîtier (1) présente une cavité (10) dans le fond de laquelle est intégré ledit capteur tactile (2). Dispositif de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend un jeu de LEDs (4) destinées à éclairer le fond de ladite cavité (10). Dispositif de commande selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit capteur tactile (2) est imprimé à la surface d’un substrat flexible (21) en matériau polymère. Dispositif de commande selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit sélecteur de mode comprend une étiquette (3) présentant les différents modes de marche (D, R, N, P, …) et qui est intégrée avec ledit capteur tactile (2) dans la paroi supérieure (1a) du boîtier (1) par surmoulage. Dispositif de commande selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit capteur tactile (2) est supporté par une série de plots (12) correspondant chacun à un mode de marche du véhicule qui sont raccordés électriquement à un microprocesseur pilotant ledit moteur (M). Dispositif de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits plots (12) sont portés par une platine intercalaire (11) logée et calée dans le boîtier (1). Procédé de réalisation d’un dispositif de commande selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on détermine des modes de marche susceptibles d’être sélectionnés ultérieurement par le conducteur du véhicule, on effectue la réalisation d’un ensemble solidaire comprenant un substrat inférieur flexible (21), un capteur tactile (2) intercalaire et une étiquette supérieure (3) présentant les différents modes préalablement déterminés, puis on fusionne cet ensemble solidaire en le surmoulant avec un matériau formant la paroi supérieure (1a) d’un boîtier (1) avant de raccorder électriquement ledit ensemble solidaire, via un moteur (M), à la boîte de vitesses du véhicule. Véhicule automobile à boîte de vitesses automatique équipé d’un dispositif de commande selon l’une des revendications 1 à 8.