FR2688853A1 - DEVICE FOR DETECTING THE ENGAGED SPEED OF A MOTOR VEHICLE GEARBOX. - Google Patents
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Abstract
Pour la détermination de la vitesse enclenchée, il est prévu d'associer des aimants permanents (27) aux tiges de commande (23) des fourchettes de la boîte, dont la position est déterminée par des détecteurs de champ magnétique, notamment des détecteurs à effet Hall. Les aimants (27) sont avantageusement disposés sur des prolongements des tiges de commande (23), qui s'étendent à l'extérieur du carter de boîte (1), tandis que les détecteurs de champ magnétique (29) sont regroupés dans un module de reconnaissance des vitesses, rapporté depuis l'extérieur sur le carter de boîte de vitesses.For the determination of the engaged speed, it is planned to associate permanent magnets (27) with the control rods (23) of the forks of the gearbox, the position of which is determined by magnetic field detectors, in particular effect detectors. Lobby. The magnets (27) are advantageously arranged on extensions of the control rods (23), which extend outside the box casing (1), while the magnetic field detectors (29) are grouped in a module of speed recognition, attached from the outside to the gearbox housing.
Description
Dispositif pour la détection de la vitesse engagée d'une boite de vitesseDevice for detecting the engaged speed of a gearbox
de véhicule à moteur La présente invention concerne un dispositif pour la détection de la vitesse engagée d'une boite de vitesses multi-étagée à changement de vitesse manuel ou automatisé à l'aide d'actionneurs de positionnement, dont les étages entourés par un carter de boite de vitesses commun peuvent être commandés par le déplacement d'organes de changement de vitesse, qui sont maintenus sur des tiges de commande des fourchettes, parallèles les unes par rapport aux The present invention relates to a device for detecting the engaged speed of a multi-stage gearbox with manual or automated speed change using positioning actuators, the stages of which are surrounded by a casing of common gearboxes can be controlled by the displacement of gear shifting members, which are held on the control rods of the forks, parallel to each other.
autres, guidées de manière mobile dans leur sens longitudinal dans le carter de boîte de vitesses, suivant le mouvement de déplacement des organes de changement de15 vitesse du moins sur des trajectoires partielles. others, guided movably in their longitudinal direction in the gearbox housing, according to the movement of movement of the speed change members at least on partial paths.
Pour une pluralité de cas d'application, particulièrement dans le cas de dispositifs d'actionnement d'embrayage automatique, il est nécessaire de connaître la20 vitesse engagée sur la boîte de vitesses Des dispositifs de commande, montés jusqu'à présent sur la boîte de vitesses se sont révélés, dans de nombreux cas, trop fragiles pour le fonctionnement dans les véhicules à moteurs ou supposent d'importantes modifications25 constructives de la boîte de vitesses Même le montage de dispositifs de commande classiques s'est révélé, dans de For a plurality of application cases, particularly in the case of automatic clutch actuating devices, it is necessary to know the speed engaged on the gearbox Control devices, mounted so far on the gearbox gears have proved, in many cases, too fragile for operation in motor vehicles or involve major constructive modifications to the gearbox Even the fitting of conventional control devices has proved, in
nombreux cas, long et coûteux.many cases, long and expensive.
La présente invention a pour but, de fournir un dispositif pour la détection de la vitesse engagée d'une boîte de vitesses, qui est réalisable avec un moindre coût The object of the present invention is to provide a device for detecting the engaged speed of a gearbox, which can be produced at a lower cost.
que jusqu'à présent et n'est pas sensible pendant le fonctionnement. that so far and is not sensitive during operation.
La présente invention part de la réflexion selon laquelle les organes de changement de vitesse de boites de vitesses classiques, de véhicules à moteur, à changement de vitesse manuel, ou automatisé à l'aide d'actionneurs de positionnement, c'est-à-dire par exemple dont les fourchettes de changement de vitesse sont en général5 maintenues sur des tiges de commande des fourchettes, parallèles les unes par rapport aux autres, guidées dans leur sens longitudinal de manière mobile dans le carter de la boîte de vitesses, qui parcourent au moins une partie de la trajectoire de l'organe de changement de vitesse,10 mais toutefois la plupart du temps la trajectoire totale du changement de vitesse de l'organe de changement de vitesse Dans le cadre de la présente invention, au moins quelques tiges de commande des fourchettes portent un aimant permanent, alors que des capteurs de champs15 magnétiques, affectés aux tiges de commande des fourchettes, sont montés sur le carter de la boîte de vitesses, qui, dans des positions prédéterminées des tiges de commande des fourchettes, répondent à leurs aimants permanents Les capteurs de champs magnétiques, qui sont20 judicieusement constitués de commutateurs de Hall, détectent, sans contact, la position des aimants et de ce fait des tiges de commande des fourchettes, ce qui est favorable à la sécurité de fonctionnement Puisque les trajectoires de changement de vitesse des tiges de25 commande des fourchettes, ainsi que l'écartement bilatéral des tiges de commande des fourchettes est comparativement grand, seuls des problèmes de tolérance réduits se posent lors de l'ajustement des seuils de changement de vitesse des capteurs de champs magnétiques.30 Dans une conception préférée de la présente invention, les aimants permanents sont montés dans le secteur des extrémités des tiges de commande des fourchettes, et les capteurs de champs magnétiques sont35 regroupés en une unité de construction, qui peut être fixée en tant qu'unité de construction sur le carter de la boite de vitesses Les capteurs de champs magnétiques peuvent, de cette manière, être regroupés en un module, qui peut être monté avec un encombrement réduit, et d'une manière simple, sur le carter de la boite de vitesses. 5 Ceci vaut particulièrement lorsque les tiges de commande des fourchettes présentent des prolongement dans le sens axial, qui ressortent par au moins une ouverture du carter de la boîte de vitesses, qui portent des aimants permanents, et qui pénètrent dans un boîtier de l'unité de10 construction posé depuis l'extérieur sur le carter de la boîte de vitesses et couvrant l'ouverture En particulier dans la dernière conception citée, le module peut être monté avec des modifications constructives de la boîte de vitesses relativement réduites, sur son carter de boîte de15 vitesses Le module peut également être utilisé sur d'autres éléments de commutation, tels que des commandes, avec des contacts pouvant être actionnés mécaniquement par des organes de commande, comme par exemple des cames ou similaires des tiges de commande des fourchettes.20 La détection, d'un fonctionnement particulièrement sûr, de la position d'engrènement, permet un mode de réalisation dans lequel deux capteurs de champs magnétiques sont affectés à chaque tige de commande des25 fourchettes, parmi lesquels chacun détecte l'une des deux positions finales de la tige de commande des fourchettes, The present invention starts from the reflection according to which the speed change members of conventional gearboxes, of motor vehicles, with manual speed change, or automated by means of positioning actuators, that is to say say for example whose gear shift forks are in general5 held on the fork control rods, parallel to one another, guided in their longitudinal direction in a movable manner in the gearbox housing, which run at at least a part of the trajectory of the speed change member, but however most of the time the total trajectory of the speed change of the speed change member In the context of the present invention, at least a few rods control forks carry a permanent magnet, while magnetic field sensors15 assigned to the control rods of the forks are mounted on the housing of the b gearbox, which, in predetermined positions of the control rods of the forks, respond to their permanent magnets The magnetic field sensors, which are judiciously constituted by Hall switches, detect, without contact, the position of the magnets and therefore of the control rods of the forks, which is favorable to operating safety Since the speed change paths of the control rods of the forks, as well as the bilateral spacing of the control rods of the forks is comparatively large, only problems of Reduced tolerance arises when adjusting the speed change thresholds of magnetic field sensors. In a preferred design of the present invention, the permanent magnets are mounted in the area of the ends of the fork control rods, and the magnetic field sensors are grouped into a construction unit, which can be fixed as a construction unit on the gearbox casing. The magnetic field sensors can, in this way, be grouped in a module, which can be mounted in a reduced space, and in a simple way. , on the gearbox housing. 5 This is particularly true when the control rods of the forks have extensions in the axial direction, which protrude through at least one opening of the gearbox housing, which carry permanent magnets, and which penetrate into a housing of the unit. de10 construction placed from the outside on the gearbox casing and covering the opening In particular in the last design mentioned, the module can be mounted with relatively small constructive modifications to the gearbox, on its gearbox casing de15 speeds The module can also be used on other switching elements, such as controls, with contacts that can be actuated mechanically by control elements, such as for example cams or similar control rods forks. detection, of a particularly safe operation, of the engagement position, allows an embodiment in which two magnetic field sensors are assigned to each fork control rod, among which each detects one of the two final positions of the fork control rod,
dans laquelle la tige de commande des fourchettes peut être déviée à partir de la position neutre de la boite de vitesses. in which the fork control rod can be deflected from the neutral position of the gearbox.
Un exemple de réalisation de la présente invention est expliqué plus en détail en référence au dessin dans lequel: la figure 1 montre une représentation partielle schématique d'une boîte de vitesses multi-étagée de véhicule à moteur, à commande manuelle, avec un dispositif pour la détection de la vitesse engagée et la figure 2 montre une représentation en coupe d'un exemple de réalisation d'un module de détection de la vitesse. La figure 1 montre une boîte de vitesses classique synchronisée, à plusieurs vitesses, d'un véhicule à moteur, avec un arbre principal 3 supporté en rotation10 dans un carter de boîte de vitesses 1, entraîné par le moteur à combustion interne du véhicule à moteur, ainsi qu'avec au moins un arbre de renvoi 5, parallèle dans le sens axial à l'arbre principal 3, supporté en rotation libre dans le carter de boîte de vitesses 1 L'arbre15 principal 3 porte en rotation libre des paires d'engrenages 7, 9 montés axialement l'un à côté de l'autre, parmi lesquels toutefois seule une paire d'engrenages est représentée, qui chacun engrènent avec des roues dentées 11, 13 de l'arbre de renvoi 5, qui sont20 liées l'une à l'autre en rotation Un pignon à crabots 15, relié avec l'arbre principal 3, solidaire en rotation mais capable de déplacement dans le sens axial, par lequel l'arbre principal 3 peut être couplé alternativement avec l'une roues dentées 7, 9, est disposé axialement entre les25 deux roues dentées 7, 9 équipées de crabots d'accouplement non représentés dans le détail ou similaires La roue dentée 9 est reliée avec une autre roue dentée de sortie 17 montée pivotante sur l'arbre principal 3, laquelle, d'une manière non représentée dans le détail, mène à l'arbre de sortie 19 de la boîte de vitesses Alors que, lors du couplage du pignon à crabots 15 avec la roue dentée 9, l'arbre principal 3 est directement couplé avec la roue dentée 17 et que l'arbre de renvoi 5 accompagne librement la rotation, lors du couplage du pignon à35 crabots 15 avec la roue dentée 7, la transmission du couple de rotation de l'arbre principal 3 à la roue dentée 17, par les roues dentées 7, 11, 13 et 9, s'opère en fonction du rapport de transmission de ce train d'engrenage Le mouvement de changement de vitesse du pignon à crabots 15 est commandé par une fourchette de5 changement de vitesse 21, qui est guidée sur une tige de commande des fourchettes 23 axialement parallèle à l'arbre principal 3, avec possibilité de déplacement par rapport à l'arbre principal 3 et ainsi par rapport au carter de boîte de vitesses 1 et qui, lors de son mouvement de10 déplacement, entraîne le pignon à crabots 15 La fourchette de changement de vitesse 21 est déplacée manuellement, d'une manière habituelle, par exemple par un levier de changement de vitesse 25 supporté sur le carter de la boîte de vitesses 1 On comprend que d'autres15 fourchettes de changement de vitesse, qui sont également mues au moyen du levier de vitesse 25, -maintenues sur des tiges de commandes des fourchettes sont également affectées à d'autres étages de vitesses Des couplages de synchronisation courants sont non représentés, mais20 existants, entre les pignons à crabots et les roues dentées à coupler avec les pignons à crabots, afin de An exemplary embodiment of the present invention is explained in more detail with reference to the drawing in which: FIG. 1 shows a partial schematic representation of a multi-stage gearbox of a motor vehicle, with manual control, with a device for the detection of the engaged speed and FIG. 2 shows a sectional representation of an exemplary embodiment of a speed detection module. Figure 1 shows a conventional synchronized gearbox, at several speeds, of a motor vehicle, with a main shaft 3 rotatably supported10 in a gearbox casing 1, driven by the internal combustion engine of the motor vehicle , as well as with at least one return shaft 5, parallel in the axial direction to the main shaft 3, supported in free rotation in the gearbox casing 1 The main shaft 3 carries in free rotation pairs of gears 7, 9 mounted axially next to each other, of which however only a pair of gears is shown, which each mesh with toothed wheels 11, 13 of the idler shaft 5, which are linked 'to each other in rotation A dog pinion 15, connected with the main shaft 3, integral in rotation but capable of displacement in the axial direction, by which the main shaft 3 can be coupled alternately with one of the wheels toothed 7, 9, is arranged axially between the two toothed wheels 7, 9 fitted with coupling dogs not shown in detail or the like. The toothed wheel 9 is connected with another output toothed wheel 17 pivotally mounted on the main shaft 3, which, with a not shown in detail, leads to the output shaft 19 of the gearbox While, when coupling the pinion gear 15 with the toothed wheel 9, the main shaft 3 is directly coupled with the toothed wheel 17 and that the deflection shaft 5 freely accompanies the rotation, during the coupling of the dog clutch pinion 15 with the toothed wheel 7, the transmission of the torque from the main shaft 3 to the toothed wheel 17, by the toothed wheels 7 , 11, 13 and 9, operates according to the transmission ratio of this gear train. The gear change movement of the claw pinion 15 is controlled by a gear change fork 21, which is guided on a rod. ordering forks 23 axially parallel to the main shaft 3, with the possibility of displacement relative to the main shaft 3 and thus relative to the gearbox casing 1 and which, during its movement of movement, drives the dog pinion 15 The gear shift fork 21 is moved manually, in a usual manner, for example by a gear shift lever 25 supported on the gearbox housing 1 It is understood that other gear shift forks, which are also moved by means of the gear lever 25, -maintened on the control rods of the forks are also assigned to other gear stages Common synchronization couplings are not shown, but exist, between the dog sprockets and the wheels toothed to be coupled with the dog sprockets, in order to
pouvoir compenser les différences de vitesses de rotation des roues dentées avant l'engrènement des crabots Des boîtes de vitesses du type expliqué ci-avant sont connues25 et ne constituent pas l'objet de la présente invention. being able to compensate for the differences in the speeds of rotation of the toothed wheels before the engagement of the clutches Gearboxes of the type explained above are known and do not constitute the object of the present invention.
La présente invention s'appuie sur une boîte de vitesses, dont les tiges de commande des fourchettes 23 suivent le mouvement de changement de vitesse des diverses30 fourchettes de changement de vitesse 21 correspondantes. Les tiges de commande des fourchettes sont guidées dans le carter de boîte de vitesses-1, de manière à pouvoir être déplacées dans leur sens longitudinal, et leur position d'engrenage du moment représente la vitesse engagée de35 l'étage correspondant défini par la fourchette de changement de vitesse 21 Pour la détection de la position d'engrenage de chaque tige de commande des fourchettes 23 et ainsi de la vitesse engagée, chaque tige de commande des fourchettes 23 porte, dans le secteur de l'une de ses extrémités, un aimant permanent 27, auquel sont affectés5 deux capteurs de champs magnétiques de la forme de deux commutateurs de Hall 29, qui, lors de la déviation de la tige de commande des fourchettes 23 dans ses positions finales, dans lesquelles le pignon à crabots 15 est couplé avec l'une des deux roues dentées 7, 9, répondent au champ10 magnétique de l'aimant permanent 27 Dans la position neutre de la boîte de vitesses, dans laquelle le pignon à crabots 15 n'est couplé avec aucune des roues dentées 7, 9, les commutateurs de Hall ne répondent pas La combinaison des signaux, émis par les commutateurs de Hall 29, des diverses tiges de commande des fourchettes 23, fournit une information sur la vitesse du moment, engagée The present invention is based on a gearbox, the control rods of the forks 23 follow the speed change movement of the various corresponding speed change forks 21. The fork control rods are guided in the gearbox casing-1, so that they can be moved in their longitudinal direction, and their current gear position represents the engaged speed of the corresponding stage defined by the fork for speed change 21 For the detection of the gear position of each fork control rod 23 and thus of the gear engaged, each fork control rod 23 carries, in the sector of one of its ends, a permanent magnet 27, to which are assigned two magnetic field sensors in the form of two Hall switches 29, which, when the fork control rod 23 is deflected into its final positions, in which the dog pinion 15 is coupled with one of the two toothed wheels 7, 9, respond to the magnetic field 10 of the permanent magnet 27 In the neutral position of the gearbox, in which the dog gear 1 5 is not coupled to any of the toothed wheels 7, 9, the Hall switches do not respond The combination of the signals, emitted by the Hall switches 29, from the various control rods of the forks 23, provides information on the speed of the moment, engaged
sur la boîte de vitesses.on the gearbox.
La figure 2 montre des détails d'un module détection de vitesse d'une conception particulièrement simple et pouvant également, le cas échéant, être monté sur des constructions d'engrenages déjà existantes Des tiges 31 portant des aimants, qui portent à leur extrémité chacune un aimant permanent 27 sont insérées dans les extrémités25 frontales des tiges de commande des fourchettes 23, situées l'une à côté de l'autre parallèlement dans le sens axial Les tiges 31 portant des aimants ressortent par des ouvertures 33, du carter de la boîte de vitesses 1 et pénètrent dans un boîtier formant module 35, qui couvre30 les ouvertures 33, de manière étanche, et est posé depuis l'extérieur, par exemple vissé sur le carter de boîte de FIG. 2 shows details of a speed detection module of a particularly simple design and which can also, if necessary, be mounted on already existing gear constructions Rods 31 carrying magnets, which each carry at their ends a permanent magnet 27 are inserted into the front ends of the fork control rods 23, located one next to the other parallel in the axial direction. The rods 31 carrying magnets emerge through openings 33, from the case of the box. 1 and enter a module housing 35 which covers the openings 33 in a sealed manner and is placed from the outside, for example screwed onto the gearbox casing
vitesses 1 Le boîtier formant module 35 réunit l'ensemble des commutateurs de Hall 29 en une unité de construction. Le boîtier formant module 35 est judicieusement une pièce35 moulée sous pression. speeds 1 The module housing 35 combines all of Hall's switches 29 into a construction unit. The housing forming module 35 is judiciously a part 35 molded under pressure.
Une variante du mode de construction du module est dessinée en pointillés sur la figure 2, dans laquelle les tiges support 31 portent, au lieu des aimants 27, un organe de commutation 27 ', par exemple en forme de came ou5 similaire, qui actionne, dans les positions extrêmes des tiges de commande des fourchettes 23, des commutateurs A variant of the module's construction mode is drawn in dotted lines in FIG. 2, in which the support rods 31 carry, instead of the magnets 27, a switching member 27 ′, for example in the form of a cam or similar, which actuates, in the extreme positions of the control rods of the forks 23, of the switches
mécaniques 29 ', qui sont prévus au lieu des commutateurs de Hall 29 dans le boîtier du module 35. mechanical 29 ', which are provided instead of Hall switches 29 in the module housing 35.
On comprend, que la boîte de vitesses, le cas échéant, peut également être commandée à l'aide d'actionneurs de positionnement, qui peuvent être It is understood that the gearbox, if necessary, can also be controlled using positioning actuators, which can be
commandés aussi bien automatiquement que manuellement. controlled both automatically and manually.
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