FR2710713A1

FR2710713A1 - Device for controlling a motor vehicle gearbox

Info

Publication number: FR2710713A1
Application number: FR9311682A
Authority: FR
Inventors: Buan Gerard
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 1995-04-07

Abstract

The invention proposes a device for controlling a gearbox of the type including an operating member capable of moving in a first selection direction to select a selection gate from among at least three consecutive parallel gates, and capable of moving in a second direction of engagement perpendicular to the direction of selection, and in at least one sense in order to engage at least one ratio associated with a selected gate, and of the type including locking means (V1, V2) which prevent any movement of the operating member in the first direction beyond one of the intermediate gates as long as the operating member has not been moved, in this intermediate gate, to engage a ratio, the locking means (V1, V2) being of the retractable type and including actuating means (EV1, EV2) capable of causing retraction of the locking means in response to an order issued from a control unit which receives signals coming from sensors for sensing the positions of the operating member, characterised in that the sensors are of the electrical contact type (I1, I2, I3) and in that the means for actuating the locking means receive electrical control signals from the control unit.

Description

La présente invention concerne un dispositif de commande d'une boîte de vitesses de véhicule automobile. The present invention relates to a device for controlling a gearbox of a motor vehicle.

Elle concerne plus particulièrement la commande d'une boîte de vitesses comportant au moins six rapports et qui sont agencés de manière que leur sélection et leur engagement, ou passage, se fasse selon une grille de commande à trois couloirs parallèles de sélection consécutifs à chacun desquels sont associés deux rapports de rangs consécutifs. It relates more particularly to the control of a gearbox comprising at least six reports and which are arranged so that their selection and engagement, or shift, is done according to a control grid with three parallel selection lanes consecutive to each of which two consecutive rank reports are associated.

La grille de sélection et de passage d'une boîte de vitesses de ce type est généralement dite en double "H". The selection and shift grid for a gearbox of this type is generally called a double "H".

Lors d'un changement de rapport pour passer de la deuxième vitesse, qui est associée à un premier couloir extrême, à la troisième vitesse, qui est associée au couloir central de sélection, il existe un risque, et notamment en cas de manoeuvre rapide, de sélectionner par erreur le couloir de sélection extrême opposé associé aux cinquième et sixième vitesses, et donc de passer directement de deuxième en cinquième. When changing gear to go from second gear, which is associated with a first extreme lane, to third gear, which is associated with the central selection lane, there is a risk, and in particular in the event of rapid maneuvering, erroneously select the opposite extreme selection lane associated with the fifth and sixth gears, and therefore go directly from second to fifth.

Inversement, lors du passage de la cinquième vitesse vers la quatrième, il existe un risque de sélectionner le couloir de sélection extrême opposé et donc d'engager accidentellement la deuxième vitesse en provoquant un surrégime dommageable pour le moteur accouplé à la boîte de vitesses. Conversely, when changing from fifth gear to fourth, there is a risk of selecting the opposite extreme selection lane and therefore accidentally engaging the second gear, causing an overspeed damaging to the engine coupled to the gearbox.

La présente invention concerne un dispositif de commande du type mentionné précédemment qui permet d'éviter ces fausses manoeuvres en assurant une interdiction de passage direct de l'un des couloirs de sélection extrêmes au couloir de sélection extrême opposé. The present invention relates to a control device of the type mentioned above which makes it possible to avoid these false operations by ensuring a prohibition on direct passage from one of the extreme selection lanes to the opposite extreme selection lane.

Un exemple d'un tel type de dispositif de commande est décrit et représenté dans le document FR-A-2 496 215, qui est du type comportant un organe de commande susceptible de se déplacer dans une première direction de sélection pour sélectionner un couloir de sélection parmi au moins trois couloirs parallèles consécutifs, et susceptible de se déplacer dans une seconde direction d'engagement, perpendiculaire à la direction de sélection, et dans au moins un sens pour engager au moins un rapport associé à un couloir sélectionné, et du type comportant des moyens de verrouillage qui empêchent tout déplacement de l'organe de commande dans la première direction au-delà d'un des couloirs intermédiaires tant que l'organe de commande n'a pas été déplacé dans ce couloir intermédiaire, pour l'engagement d'un rapport, les moyens de verrouillage étant du type effaçables et comportant des moyens d'actionnement susceptibles de provoquer l'effacement des moyens de verrouillage en réponse à un ordre provenant d'une unité de commande qui reçoit des signaux provenant de capteurs des positions de l'organe de commande. An example of such a type of control device is described and represented in document FR-A-2 496 215, which is of the type comprising a control member capable of moving in a first selection direction to select a lane of selection from at least three consecutive parallel lanes, and capable of moving in a second direction of engagement, perpendicular to the direction of selection, and in at least one direction to engage at least one gear associated with a selected lane, and of the type comprising locking means which prevent any movement of the control member in the first direction beyond one of the intermediate lanes until the control member has been moved in this intermediate lane, for engagement of a report, the locking means being of the erasable type and comprising actuating means capable of causing the erasure of the locking means ge in response to an order from a control unit which receives signals from sensors of the positions of the control member.

Dans le mode de réalisation proposé dans ce document, les moyens d'actionnement des moyens de verrouillage sont constitués par des dispositifs du type à vérin et les capteurs ou détecteurs sont des capteurs mécaniques. In the embodiment proposed in this document, the means for actuating the locking means consist of devices of the jack type and the sensors or detectors are mechanical sensors.

La conception proposée est ainsi particulièrement complexe, difficilement industrialisable et peu fiable. The proposed design is therefore particularly complex, difficult to industrialize and unreliable.

Afin de remédier à ces inconvénients, l'invention propose un dispositif de commande du type de celui décrit et représenté dans le document FR-A-2 496 215, caractérisé en ce que les capteurs sont du type à contact électrique, et en ce que les moyens d'actionnement des moyens de verrouillage reçoivent des signaux électriques de commande provenant de l'unité de commande. In order to overcome these drawbacks, the invention provides a control device of the type described and shown in document FR-A-2 496 215, characterized in that the sensors are of the electrical contact type, and in that the actuating means of the locking means receive electrical control signals from the control unit.

Le dispositif de commande selon l'invention est également caractérisé en ce que
- les moyens d'actionnement comportent au moins une électrovalve interposée dans un circuit d'alimentation en fluide sous pression d'un vérin de commande d'un verrou,
- les moyens d'actionnement comportent au moins un électro-aimant dont le noyau mobile est relié à un verrou,
- les moyens de verrouillage comportent au moins deux verrous effaçables et opposés qui coopèrent avec une portion de l'organe de commande,
- les capteurs comportent deux premiers interrupteurs du type normalement ouvert dont chacun est susceptible d'être fermé par l'organe de commande lorsque ce dernier est en regard de l'un des deux couloirs adjacents audit couloir intermédiaire, respectivement,
- l'organe de commande est susceptible de se déplacer selon la seconde direction dans les deux sens opposés pour engager l'un ou l'autre des deux rapports associés audit couloir intermédiaire,
- les capteurs comportent un troisième interrupteur normalement fermé qui est susceptible d'être ouvert lorsque l'un ou l'autre des deux rapports associés audit couloir intermédiaire est engagé,
- l'unité de commande comporte deux relais électromagnétiques du type à contact maintenu dont un premier commande l'actionnement d'un premier verrou et dont le second commande l'actionnement du second verrou, et chacun des deux relais est alimenté en énergie électrique à travers un circuit comportant en série l'un desdits deux premiers interrupteurs et ledit troisième interrupteur.The control device according to the invention is also characterized in that
the actuating means comprise at least one solenoid valve interposed in a fluid supply circuit under pressure of a cylinder for controlling a lock,
the actuation means comprise at least one electromagnet, the movable core of which is connected to a latch,
the locking means comprise at least two erasable and opposite latches which cooperate with a portion of the control member,
the sensors comprise two first switches of the normally open type, each of which is capable of being closed by the control member when the latter is opposite one of the two corridors adjacent to said intermediate corridor, respectively,
the control member is capable of moving in the second direction in the two opposite directions to engage one or the other of the two reports associated with said intermediate corridor,
the sensors include a third normally closed switch which can be opened when one or other of the two reports associated with said intermediate passage is engaged,
the control unit comprises two electromagnetic relays of the maintained contact type, a first of which controls the actuation of a first latch and the second of which controls the actuation of the second latch, and each of the two relays is supplied with electrical energy at through a circuit comprising in series one of said two first switches and said third switch.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est un schéma illustrant la grille de sélection d'un dispositif de commande d'une boîte de vitesses à six rapports réalisé conformément aux enseignements de l'invention ;
- la figure 2 est une vue schématique du levier de changement de vitesses associé aux moyens de verrouillage et aux capteurs, dans laquelle le levier est illustré dans le plan de sélection,
- la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2 dans laquelle le levier est illustré dans le plan du couloir central
- la figure 4 est un schéma illustrant les moyens de verrouillage, les moyens d'actionnement et les moyens de commande
- la figure 5 est une vue du circuit électrique comportant notamment les interrupteurs et les moyens de verrouillage avec leurs relais associés de commande, dans laquelle le levier est en regard d'un couloir latéral ;
- la figure 6 est une vue schématique de la grille similaire à celle de la figure 1 correspondant à la position du levier associée à la figure 5
- les figures 7-8 et 9-10 sont des vues similaires à celles des figures 5-6 correspondant à d'autres positions du levier.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows, for the understanding of which reference will be made to the appended drawings in which
- Figure 1 is a diagram illustrating the selection grid for a control device of a six-speed gearbox produced in accordance with the teachings of the invention;
FIG. 2 is a schematic view of the gear shift lever associated with the locking means and the sensors, in which the lever is illustrated in the selection plane,
- Figure 3 is a view similar to that of Figure 2 in which the lever is illustrated in the plane of the central corridor
- Figure 4 is a diagram illustrating the locking means, the actuation means and the control means
- Figure 5 is a view of the electrical circuit comprising in particular the switches and the locking means with their associated control relays, in which the lever is opposite a lateral passage;
- Figure 6 is a schematic view of the grid similar to that of Figure 1 corresponding to the position of the lever associated with Figure 5
- Figures 7-8 and 9-10 are views similar to those of Figures 5-6 corresponding to other positions of the lever.

On a représenté sur les figures 2 et 3 un dispositif 10 pour la commande du changement de vitesses d'une boîte de vitesses (non représentée) dont la grille de sélection et d'engagement est illustrée schématiquement à la figure 1. FIGS. 2 and 3 show a device 10 for controlling the gear change of a gearbox (not shown), the selection and engagement grid of which is illustrated diagrammatically in FIG. 1.

I1 s'agit d'une boîte à six rapports de marche avant dont la grille est en double H, c'est-à dire qu'elle comporte trois couloirs de sélection parallèles et adjacents C1, C2 et C3. It is a box with six forward gear ratios, the grid of which is double H, that is to say that it comprises three parallel and adjacent selection lanes C1, C2 and C3.

Le premier couloir extrême C1, à gauche en considérant la figure 1, est associé aux deux premiers rapports de marche avant 1 et 2 qui sont agencés de manière opposée de part et d'autre du point intermédiaire
A du couloir C1.The first extreme corridor C1, on the left when considering FIG. 1, is associated with the first two forward gears 1 and 2 which are arranged in opposite directions on either side of the intermediate point
A from corridor C1.

Le couloir central C2 est associé aux deux rapports suivants 3 et 4 qui sont agencés de manière opposée de part et d'autre du point intermédiaire B, tandis que le second couloir extrême C3, à droite en considérant la figure 1, est associé aux deux derniers rapports 5 et 6 qui sont agencés de part et d'autre du point intermédiaire C. The central corridor C2 is associated with the following two ratios 3 and 4 which are arranged in opposite directions on either side of the intermediate point B, while the second extreme corridor C3, on the right when considering FIG. 1, is associated with the two last reports 5 and 6 which are arranged on either side of the intermediate point C.

Le dispositif de commande, dans sa représentation de principe illustrée aux figures 2 et 3, se présente sous la forme d'un levier de changement de vitesses 12 monté articulé à rotule autour d'un centre
O et associé à des moyens de guidage (non représentés) de sa partie inférieure, de manière que son extrémité libre 16 soit susceptible d'accomplir des déplacements selon deux directions perpendiculaires.The control device, in its principle representation illustrated in FIGS. 2 and 3, is in the form of a gear change lever 12 mounted articulated with ball joint around a center
O and associated with guide means (not shown) of its lower part, so that its free end 16 is capable of carrying out displacements in two perpendicular directions.

Les déplacements peuvent s'effectuer selon une première direction de sélection S afin de provoquer, à l'aide d'organes non représentés reliés au dispositif de commande 10, la sélection de l'un des trois couloirs de sélection et, selon une seconde direction d'engagement
E, l'engagement de l'un ou de l'autre des deux rapports associés à un couloir préalablement sélectionné.The displacements can be carried out in a first selection direction S in order to cause, by means of members not shown connected to the control device 10, the selection of one of the three selection lanes and, in a second direction of engagement
E, the engagement of one or other of the two reports associated with a previously selected corridor.

Aux figures 1 à 3, le dispositif de commande est représenté dans une position médiane dans laquelle le point P de la figure 1, qui illustre les déplacements de l'élément mobile 14, se situe en regard du couloir central de sélection C2 et au niveau du point intermédiaire B, c'est à dire dans une position dans laquelle aucun des rapports de ce couloir n'est engagé. In FIGS. 1 to 3, the control device is shown in a middle position in which point P of FIG. 1, which illustrates the movements of the movable element 14, is located opposite the central selection corridor C2 and at the level from intermediate point B, that is to say in a position in which none of the reports in this corridor is engaged.

Le dispositif comporte également deux verrous effaçables V1 et V2 qui sont illustrés sous la forme de tiges de deux vérins de verrouillage qui commandent l'actionnement des verrous V1 et V2. The device also comprises two erasable locks V1 and V2 which are illustrated in the form of rods of two locking jacks which control the actuation of the locks V1 and V2.

Les verrous V1 et V2 sont agencés de manière opposée de part et d'autre de la partie médiane 16 de la tige du levier 12 de manière à immobiliser ce dernier en regard du couloir C2 lorsque les deux tiges sont en position sortie. Les verrous V1 et V2 sont également illustrés sur la figure 1. The latches V1 and V2 are arranged opposite on either side of the middle part 16 of the rod of the lever 12 so as to immobilize the latter opposite the passage C2 when the two rods are in the extended position. Locks V1 and V2 are also illustrated in Figure 1.

L'extrémité inférieure 14 du levier 12 est également susceptible de coopérer avec l'un ou l'autre de deux interrupteurs électriques I1 ou I2 selon qu'il est amené dans l'une ou l'autre des deux positions extrêmes opposées illustrées en trait mixte à la figure 2, dans lesquelles le levier est en regard du couloir C1 ou du couloir C3 respectivement. The lower end 14 of the lever 12 is also capable of cooperating with one or the other of two electrical switches I1 or I2 depending on whether it is brought into one or the other of the two opposite extreme positions illustrated in line mixed in FIG. 2, in which the lever is opposite the corridor C1 or the corridor C3 respectively.

Les interrupteurs électriques Il et I2 sont du type normalement ouvert. The electrical switches Il and I2 are of the normally open type.

L'extrémité inférieure 14 du levier 12 peut également coopérer avec un interrupteur électrique double I3 qui est normalement fermé et dont il provoque l'ouver- ture lorsqu'il occupe l'une ou l'autre des deux positions extrêmes opposées illustrées en trait mixte à la figure 3, dont chacune correspond à l'engagement de l'un ou l'autre des rapports 3 ou 4 associés au couloir central
C2.The lower end 14 of the lever 12 can also cooperate with a double electric switch I3 which is normally closed and of which it causes the opening when it occupies one or the other of the two opposite extreme positions illustrated in phantom. in Figure 3, each of which corresponds to the engagement of one or other of the ratios 3 or 4 associated with the central corridor
C2.

Le schéma de la figure 4 représente les moyens d'alimentation en fluide sous pression des vérins associés aux verrous V1 et V2. Ces moyens comportent une source de dépression 18, un clapet anti-retour 20, une réserve de dépression 22 et deux électrovalves EV1 et EV2 dont chacune commande le vérin d'actionnement qui lui est associé, V1 et V2 respectivement. The diagram in FIG. 4 represents the means for supplying pressurized fluid to the jacks associated with the bolts V1 and V2. These means include a vacuum source 18, a non-return valve 20, a vacuum reserve 22 and two electrovalves EV1 and EV2 each of which controls the actuating cylinder associated therewith, V1 and V2 respectively.

Les électrovalves EV1 et EV2 reçoivent des signaux électriques de commande par des lignes L1 et L2 qui les relient respectivement à une unité de commande 24. The solenoid valves EV1 and EV2 receive electrical control signals by lines L1 and L2 which connect them respectively to a control unit 24.

L'unité de commande comporte un boîtier de commande 26,qui contient notamment des relais électromagnétiques et est relié aux lignes L1 et L2, au pôle + d'une source d'alimentation en énergie électrique et à la masse par les interrupteurs I1, I2 et I3. Le raccordement de ces éléments est illustré en détail à la figure 5. The control unit comprises a control unit 26, which in particular contains electromagnetic relays and is connected to lines L1 and L2, to the + pole of a source of electrical energy supply and to ground by the switches I1, I2 and I3. The connection of these elements is illustrated in detail in Figure 5.

Deux relais électromagnétiques R1 et R2, du type à contact maintenu, sont associés aux électrovannes
EV1 et EV2.Two electromagnetic relays R1 and R2, of the maintained contact type, are associated with the solenoid valves
EV1 and EV2.

L'alimentation de la bobine B1 du relais R1 s'effectue en série à travers les interrupteurs 12 et 13. The coil B1 of relay R1 is supplied in series through switches 12 and 13.

L'alimentation de la bobine B2 du relais R2 s'effectue en série à travers les interrupteurs I1 et I3. The coil B2 of relay R2 is supplied in series through switches I1 and I3.

On décrira maintenant le fonctionnement du dispositif de commande illustré aux figures. The operation of the control device illustrated in the figures will now be described.

Dans la position illustrée à la figure 5, le levier est en regard du couloir C1 pour la sélection des rapports 1 et 2. Dans cette position, l'interrupteur I1 est fermé par le levier et le verrou V2 est actionné. Le levier peut donc pivoter dans la direction d'engagement dans les deux sens. In the position illustrated in FIG. 5, the lever is opposite the corridor C1 for the selection of the ratios 1 and 2. In this position, the switch I1 is closed by the lever and the latch V2 is actuated. The lever can therefore pivot in the direction of engagement in both directions.

En vue du passage du troisième rapport, le levier peut également pivoter dans la direction de sélection pour être amené en regard du couloir central
C2, mais il ne peut aller au-delà du fait de l'actionnement du verrou V2 par le relais R2 à contact maintenu tant que l'interrupteur I3 est fermé. I1 est ainsi impossible que le conducteur provoque accidentellement l'engagement de l'un des rapports 5 ou 6. Les interrupteurs I1 et I2 sont ouverts. With a view to shifting from the third gear, the lever can also pivot in the selection direction to be brought opposite the central corridor
C2, but it cannot go beyond the fact of actuation of the lock V2 by the relay R2 with maintained contact as long as the switch I3 is closed. It is thus impossible for the driver to accidentally cause the engagement of one of the ratios 5 or 6. The switches I1 and I2 are open.

Lorsque le conducteur provoque l'engagement de l'un des rapports 3 ou 4, il provoque l'ouverture de l'interrupteur 13, ce qui interrompt l'alimentation du relais R2. Dans cette position, illustrée à la figure 7, tous les mouvements de pivotement du levier dans les deux directions sont possibles car les deux verrous V1 et V2 sont effacés. When the driver causes the engagement of one of the ratios 3 or 4, it causes the opening of the switch 13, which interrupts the supply of the relay R2. In this position, illustrated in FIG. 7, all the pivoting movements of the lever in both directions are possible because the two locks V1 and V2 are deleted.

Lorsque le conducteur souhaite procéder à l'engagement de l'un des rapports 5 ou 6, il amène le levier en regard du couloir C3, ce qui provoque la fermeture de l'interrupteur 13 et la fermeture de l'interrupteur I2. La bobine B1 du relais R1 est alors alimentée et le verrou V1 est actionné. Dans cette position, illustrée à la figure 9, le conducteur peut engager l'un des rapports 5 ou 6 ou revenir au couloir central C2, mais il ne risque pas de provoquer accidentellement l'engagement de l'un des rapports 1 ou 2 du fait de la présence du verrou V1. When the driver wishes to proceed with the engagement of one of the ratios 5 or 6, he brings the lever opposite the passage C3, which causes the closing of the switch 13 and the closing of the switch I2. The coil B1 of relay R1 is then supplied and the latch V1 is actuated. In this position, illustrated in FIG. 9, the driver can engage one of the ratios 5 or 6 or return to the central corridor C2, but there is no risk of accidentally causing the engagement of one of the ratios 1 or 2 of the made of the presence of lock V1.

Dès que le conducteur engage à nouveau le rapport 4, le circuit se trouve dans la configuration illustrée à la figure 7. As soon as the driver engages gear 4 again, the circuit is in the configuration illustrated in FIG. 7.

En variante, le boîtier de commande 26 qui adresse des signaux électriques aux électrovalves EV1 et
EV2 en fonction de l'état des interrupteurs I1, I2 et I3 pourrait être de type électronique. As a variant, the control unit 26 which sends electrical signals to the solenoid valves EV1 and
EV2 depending on the state of switches I1, I2 and I3 could be of electronic type.

Claims

1. A device for controlling a gearbox of the type comprising a control member (12) capable of moving in a first selection direction (S) to select a selection lane from at least three consecutive parallel lanes (C1, C2, C3), and capable of moving in a second direction of engagement (E), perpendicular to the direction of selection (S), and in at least one direction for engaging at least one gear associated with a selected lane, and of the type comprising locking means (V1, V2) which prevent any movement of the control member (12) in the first direction (S) beyond one of the intermediate corridors (C2) as long as the control (12) has not been moved, in this intermediate corridor (C2), for engaging a gear, the locking means (V1, V2) being of the erasable type and comprising actuating means (EV1 , EV2) likely to cause the erasure of the means for locking in response to an order from a control unit (24, 26) which receives signals from sensors of the positions of the control member (12), characterized in that the sensors are of the electrical contact type (I1, I2, I3), and in that the means for actuating the locking means receive electrical control signals from the control unit (24, 26).

2. Control device according to claim 1, characterized in that the actuating means comprise at least one solenoid valve (EV1, EV2) interposed in a pressurized fluid supply circuit (18, 20, 22) of a cylinder for controlling a lock (V1, V2).

3. Control device according to claim 1, characterized in that the actuating means comprise at least one electromagnet whose movable core is connected to a latch.

4. Control device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the locking means comprise at least two erasable and opposite locks (V1, V2) which cooperate with a portion (16) of the member control (12).

5. Control device according to any one of the preceding claims, characterized in that the sensors include two first switches (II, I2) of the normally open type, each of which is capable of being closed by the control member (12, 14) when the latter (12) is opposite one of the two corridors (cry, C3) adjacent to said intermediate corridor (C2) respectively.

6. Control device according to any one of the preceding claims, characterized in that the control member (12) is capable of moving in the second direction in the two opposite directions to engage one or the other of the two reports associated with said intermediate corridor (C2).

7. Control device according to claim 6, characterized in that the sensors comprise a third switch (I3) normally closed which is capable of being opened when one or the other of the two reports associated with said intermediate passage (C2) is engaged.

8. Control device according to claim 7 taken in combination with claims 4 and 5, characterized in that the control unit comprises two electromagnetic relays (R1, R2) of the maintained contact type, a first of which (R1) controls l actuation of a first latch (V1) and the second of which (R2) controls the actuation of the second latch (V2), and in that each of the two relays (R1, R2) is supplied with electrical energy through a circuit comprising in series one of said first two switches (I2, I1) and said third switch (I3).