FR2818349A1

FR2818349A1 - Electromagnetic actuator for motor vehicle gearbox has electronic control circuit with sensors to determine position of control lever and control force applied to lever

Info

Publication number: FR2818349A1
Application number: FR0016429A
Authority: FR
Inventors: Gilles Lebas; Christian Hoffmann
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2002-06-21
Anticipated expiration: 2020-12-15
Also published as: BR0106140B1; FR2818349B1; BR0106140A; DE10161636A1

Abstract

The electromagnetic actuator for a motor vehicle gearbox has an electronic control circuit (11) for a motor (12) having a movement converting transmission. The control has sensors to determine the position attained by the control (19) lever for a receiver (18) on which the force exerted on the actuator (4) is a maximum, to control the force applied on the control (19) lever. The position sensors can operate by detecting the electrical power consumption of the motor.

Description

La présente invention concerne un actionneur électromécanique à effort contrôlé. The present invention relates to an electromechanical actuator with controlled force.

En se reportant à la figure 1, on voit un schéma synoptique montrant un actionneur électromécanique 10 adapté à actionner un élément de commande 19 d'un récepteur 18 par l'intermédiaire d'un élément de liaison 17. Referring to FIG. 1, there is seen a block diagram showing an electromechanical actuator 10 adapted to actuate a control element 19 of a receiver 18 via a connecting element 17.

L'actionneur 10 comprend une électronique 11, de commande et de puissance, pour l'alimentation d'une unité motrice 12 qui comporte un moyen moteur et un moyen de transformation de mouvement et est adaptée à déplacer un élément d'actionnement 14 par l'intermédiaire d'un élément élastique déformable 13, l'élément d'actionnement 14 agissant directement sur l'élément de liaison 17 qui assure la liaison entre l'actionneur 10 et le récepteur 18. The actuator 10 comprises an electronic 11, of control and power, for the supply of a motor unit 12 which comprises a motor means and a movement transformation means and is adapted to move an actuating element 14 by l by means of a deformable elastic element 13, the actuating element 14 acting directly on the connecting element 17 which provides the connection between the actuator 10 and the receiver 18.

L'électronique 11 comprend par exemple un calculateur à processeur numérique et à mémoire, multiplexé ou non, et une électronique de puissance adaptée au moyen moteur de l'unité motrice 12. The electronics 11 comprises for example a computer with a digital processor and with memory, multiplexed or not, and a power electronics adapted to the motor means of the drive unit 12.

Le moyen moteur de l'unité motrice 12 peut être un moteur électrique tournant à courant continu, avec ou sans balais, ou un moteur électrique linéaire, ou un ou plusieurs électro-aimants, ou un actionneur à fluide hydraulique ou pneumatique. The motor means of the motor unit 12 can be a direct current electric motor, with or without brushes, or a linear electric motor, or one or more electromagnets, or a hydraulic or pneumatic fluid actuator.

Le moyen de transformation de mouvement de l'unité motrice 12 peut être un réducteur à train d'engrenages droits, parallèles ou épicycloïdaux, ou un réducteur du type à vis sans fin associée à une roue dentée ou du type vis écrou, avec ou sans billes ; ce peut être également un transformateur de mouvement du type à excentrique ou à biellette sur corde de roue dentée ; la sortie du moyen de transformation de mouvement peut être rotative, linéaire ou du type à bielle. The movement transformation means of the drive unit 12 can be a reduction gear with a straight, parallel or planetary gear train, or a reduction gear of the worm type associated with a toothed wheel or of the screw nut type, with or without balls; it can also be a motion transformer of the eccentric or rod type on a cog wheel; the output of the movement transformation means can be rotary, linear or of the rod type.

L'élément élastique déformable 13 peut être un ressort de compression ou d'extension ; il peut être droit ou courbe, à section élastique constante ou variable ; ce peut être également un ressort de torsion, du type pince à linge ou autre, ou une pièce en élastomère ou analogue. The deformable elastic element 13 can be a compression or extension spring; it can be straight or curved, with constant or variable elastic section; it can also be a torsion spring, of the clothespin type or the like, or an elastomer part or the like.

Plus généralement, l'élément élastique déformable 13 peut ne pas être réalisé par un moyen spécifique du type ressort mais être constitué par la relative élasticité naturelle des pièces constituant l'élément d'actionnement 14, l'élément de liaison 17 ou l'élément de commande 19. More generally, the deformable elastic element 13 may not be produced by a specific means of the spring type but be constituted by the relative natural elasticity of the parts constituting the actuating element 14, the connecting element 17 or the element 19.

L'élément d'actionnement 14 peut être par exemple un levier rotatif ou une tige poussante ou tirante, ou autre. The actuating element 14 can be for example a rotary lever or a pushing or pulling rod, or the like.

L'élément de liaison 17, au récepteur 18, peut être par exemple un câble, une biellette, une liaison hydrostatique ou tout type d'accouplement autre. The connecting element 17, to the receiver 18, can be for example a cable, a rod, a hydrostatic connection or any other type of coupling.

L'élément de commande 19, du récepteur 18, est par exemple un levier de commande mobile, en rotation ou en translation. The control element 19 of the receiver 18 is for example a movable control lever, in rotation or in translation.

Le récepteur 18 est un récepteur qui reçoit de son élément de commande 19 un effort de commande qui doit être maîtrisé ; c'est le cas d'une boîte de vitesses de véhicule automobile dont l'élément de commande 19 est déplacé pour engager un rapport de vitesses. The receiver 18 is a receiver which receives from its control element 19 a control force which must be controlled; this is the case of a motor vehicle gearbox whose control element 19 is moved to engage a gear ratio.

Une telle application est par exemple décrite dans la demande de brevet français déposée le 28 avril 1998 sous le numéro 98 05309 à laquelle il conviendra de se reporter pour plus de détails. Such an application is for example described in the French patent application filed on April 28, 1998 under the number 98 05309 to which reference should be made for more details.

Lors de son déplacement en vue de passer un rapport de vitesse, l'élément de commande 19 passe par une position caractéristique correspondant au mur de synchronisation : c'est à partir de cette position, d'une part, que l'élément élastique déformable 13 accumule de l'énergie et, d'autre part, que l'effort transmis par l'élément de commande 19 doit être maîtrisé. Lorsque les synchroniseurs ont synchronisé les vitesses de rotation des arbres primaire et secondaire de la boîte de vitesses, le crabotage du rapport de vitesse désiré doit être effectué ; un asservissement en position, et non plus en effort, devient alors nécessaire. When it is moved to shift gear, the control element 19 passes through a characteristic position corresponding to the synchronization wall: it is from this position, on the one hand, that the deformable elastic element 13 accumulates energy and, on the other hand, that the force transmitted by the control element 19 must be controlled. When the synchronizers have synchronized the speeds of rotation of the primary and secondary shafts of the gearbox, the clutching of the desired gear ratio must be carried out; a servo in position, and no longer in effort, then becomes necessary.

Dans la demande de brevet déjà citée, on a décrit un actionneur électromécanique pour boîte de vitesses mécanique, notamment pour véhicule automobile, destiné à assurer les commandes automatiques de la sélection et du passage des vitesses, du type comportant au moins une unité motrice à motoréducteur propre à fournir l'énergie mécanique nécessaire auxdites commandes. In the patent application already cited, an electromechanical actuator has been described for a mechanical gearbox, in particular for a motor vehicle, intended to provide automatic controls for the selection and shifting of gears, of the type comprising at least one motor unit with gearmotor capable of providing the mechanical energy necessary for said commands.

Par l'expression "sélection", d'une vitesse, on entend désigner la manoeuvre correspondant à un déplacement latéral du levier de vitesses sur la grille des vitesses, tandis que par l'expression"passage", d'une vitesse, on entend désigner la manoeuvre correspondant à un déplacement longitudinal de ce levier, pour l'engagement de la vitesse choisie. Ce passage longitudinal, en avant ou en arrière, s'accompagne généralement de l'actionnement des verrous de synchronisation et requiert donc une certaine dépense d'énergie. Pour les manoeuvres de sélection, une telle dépense d'énergie est nettement inférieure. By the expression "selection" of a gear is meant the maneuver corresponding to a lateral movement of the gear lever on the gear grid, while by the expression "passage" of a gear means designate the maneuver corresponding to a longitudinal movement of this lever, for engaging the selected speed. This longitudinal passage, forwards or backwards, is generally accompanied by the actuation of the synchronization latches and therefore requires a certain expenditure of energy. For selection maneuvers, such an energy expenditure is much lower.

L'actionneur électromécanique du genre en question peut être installé d'origine sur les véhicules neufs, ou être installé après coup sur des véhicules déjà équipés d'une commande d'engagement des vitesses manuelles à levier classique, sans nécessiter une modification de la commande existante. The electromechanical actuator of the type in question can be installed as standard on new vehicles, or be installed after the fact on vehicles already fitted with a manual gear lever engagement control with conventional lever, without requiring a modification of the control. existing.

On a fait en sorte que puissent être détectées automatiquement la fin notamment du passage des vitesses afin d'arrêter automatiquement l'unité motrice à motoréducteur lorsque l'engagement de la vitesse souhaitée est achevé. We have made it possible to automatically detect the end, in particular of the gear change, in order to automatically stop the motor unit with gearmotor when the engagement of the desired speed is completed.

A cet effet, cette unité motrice est associée d'une part à un système élastique d'emmagasinage de son énergie mécanique, tel que l'élément élastique déformable 13, ce système étant adapté à restituer cette énergie de l'unité motrice pour assurer sélectivement ladite commande automatique par l'intermédiaire d'une timonerie de passage, et d'autre part à un interrupteur de fin de course propre à provoquer l'apparition d'un signal représentatif, selon le cas, de l'état comprimé (emmagasinage d'énergie) dudit système élastique, de l'arrivée en butée de ladite unité motrice, et du fait que la sélection ou l'engagement du rapport souhaité de la boîte a bien été obtenu. To this end, this motor unit is associated on the one hand with an elastic system for storing its mechanical energy, such as the deformable elastic element 13, this system being adapted to restore this energy from the motor unit to ensure selectively said automatic control by means of a passage linkage, and on the other hand to a limit switch capable of causing the appearance of a signal representative, as the case may be, of the compressed state (storage of 'energy) of said elastic system, the arrival in abutment of said drive unit, and the fact that the selection or the engagement of the desired gear ratio has been obtained.

Grâce au système élastique d'emmagasinage d'énergie, les manoeuvres nécessitées par l'engagement des vitesses sont uniformisées et rendues plus rapides tout en ne nécessitant pas une puissance importante pour l'actionnement : l'unité motrice à motoréducteur fournit l'énergie à plus faible puissance nécessaire aux manoeuvres des commandes par emmagasinage progressif de l'énergie dans le système élastique avant détente rapide. Cette énergie n'est libérée que lorsque la puissance est suffisante pour produire l'engagement franc de la vitesse sélectionnée après le temps nécessaire aux Thanks to the elastic energy storage system, the maneuvers required for engaging the gears are standardized and made faster while not requiring significant power for actuation: the motor unit with gearmotor supplies the energy to lower power required for operating the controls by progressive storage of energy in the elastic system before rapid expansion. This energy is only released when the power is sufficient to produce the frank engagement of the selected speed after the time necessary for

synchroniseurs pour effectuer la synchronisation des vitesses, et ce sans nécessiter un accroissement momentané de la puissance de l'unité motrice, et sans provoquer son ralentissement. synchronizers for synchronizing speeds, without requiring a momentary increase in the power of the power unit, and without causing it to slow down.

Le système élastique, dont la précharge et la raideur sont connues, permet ainsi de mieux maîtriser les efforts de sélection de même que les efforts de synchronisation lors du passage des vitesses, en coopération avec un capteur de position de l'unité motrice, tel que le capteur de position 15 de la figure 1, l'unité motrice à motoréducteur n'ayant pas à être asservie en effort, mais seulement en position ; le système élastique uniformise automatiquement les efforts demandés à l'unité motrice. L'unité motrice n'a pas non plus à s'arrêter lorsqu'elle rencontre la résistance de synchronisation, d'où un gain de temps. The elastic system, the preload and stiffness of which are known, thus makes it possible to better control the selection efforts as well as the synchronization efforts when shifting gears, in cooperation with a position sensor of the drive unit, such as the position sensor 15 of FIG. 1, the motor unit with gearmotor not having to be subject to force, but only in position; the elastic system automatically standardizes the forces required from the drive unit. The motor unit also does not have to stop when it encounters the synchronization resistance, which saves time.

Quant à l'interrupteur de fin de course, il fournit l'information de mise en butée de l'unité motrice, ce qui permet l'apprentissage de la grille, soit lors de la sélection, soit lors du passage d'une vitesse, ce qui indique l'exécution de ce déplacement, c'est-à-dire que le rapport a bien été engagé, ou encore donne l'indication que le système élastique a emmagasiné de l'énergie, au cours de la présélection ou juste avant le passage de la vitesse. As for the limit switch, it provides the drive unit with the abutment information, which allows the grid to be learned, either during the selection or when changing a gear, which indicates the execution of this displacement, that is to say that the report was indeed engaged, or gives the indication that the elastic system has stored energy, during the preselection or just before shifting speed.

En association avec le capteur de position de l'unité motrice lors du passage d'une vitesse, l'interrupteur de fin de course fournit encore une information sur la position de la synchronisation et par suite sur l'usure des verrous de synchronisation. Le problème est de maîtriser l'effort pour ne pas dépasser le seuil admissible de pression sur les matériaux de friction. Mais on souhaite un passage le plus rapide possible. In combination with the position sensor of the drive unit when shifting a gear, the limit switch also provides information on the position of the synchronization and therefore on the wear of the synchronization locks. The problem is to control the effort so as not to exceed the admissible pressure threshold on the friction materials. But we want the fastest possible passage.

Pour que l'effort de synchronisation soit maîtrisé, il est nécessaire d'adapter l'effort à appliquer sur le synchroniseur du rapport que l'on souhaite engager, du fait que les conditions dans lesquelles s'effectue le changement de rapport sont multiples, fonctions par exemple du rapport initial, du rapport final, de la vitesse du véhicule en début de changement de rapport. In order for the synchronization effort to be controlled, it is necessary to adapt the effort to be applied to the synchronizer of the gear that one wishes to initiate, because the conditions under which the gear change takes place are multiple, functions for example of the initial gear, the final gear, the vehicle speed at the start of gear change.

Par ailleurs, les synchroniseurs de boîte de vitesses ont généralement des caractéristiques identiques deux à deux, le synchroniseur de première étant par exemple identique au synchroniseur de seconde ; toutefois, leurs caractéristiques, d'une ligne de sélection à une autre, sont différentes et Furthermore, gearbox synchronizers generally have identical characteristics in pairs, the first synchronizer being for example identical to the second synchronizer; however, their characteristics, from one selection line to another, are different and

fonctions par exemple de la matière ou du diamètre moyen du cône de frottement ; l'effort à appliquer sur ceux-ci est donc fonction du rapport désiré. functions for example of the material or of the average diameter of the friction cone; the effort to be applied to them is therefore a function of the desired ratio.

Dans la demande de brevet français déposée le 30 juin 1999 sous le numéro 99 08386, on a proposé un actionneur du type ci-dessus permettant de déplacer l'élément de commande du récepteur en régulant un effort sur cet élément de commande, notamment lorsque celui-ci est bloqué par un effort variant selon les conditions initiales du déplacement, et ce sans utilisation d'un capteur d'effort dont la réalisation est onéreuse. In the French patent application filed on June 30, 1999 under the number 99 08386, an actuator of the above type has been proposed making it possible to move the control element of the receiver by regulating a force on this control element, in particular when that -this is blocked by a force varying according to the initial conditions of the movement, and this without the use of a force sensor, the production of which is expensive.

Dans le cas d'une boîte de vitesses de véhicule automobile, un tel actionneur permet de réguler les efforts nécessaires à une synchronisation optimale des rapports lors d'un changement de vitesse ; dans ce cas également, l'élément élastique déformable, se comprimant sur le mur de synchronisation, est calculé en sorte que son énergie accumulée est fonction de plusieurs paramètres tels que la position, dans la boîte de vitesses, des cônes des synchroniseurs, les caractéristiques des synchroniseurs, donc du rapport à engager, l'énergie nécessaire à l'annulation de l'écart des vitesses entre le rapport initial et le rapport désiré, la température de la boîte de vitesses, et/ou autres paramètres. In the case of a motor vehicle gearbox, such an actuator makes it possible to regulate the forces necessary for optimal synchronization of the ratios during a gear change; in this case also, the deformable elastic element, compressing on the synchronization wall, is calculated so that its accumulated energy is a function of several parameters such as the position, in the gearbox, of the cones of the synchronizers, the characteristics synchronizers, therefore of the gear to be engaged, the energy required to cancel the speed difference between the initial gear and the desired gear, the temperature of the gearbox, and / or other parameters.

Dans la demande citée ci-dessus, un actionneur électromécanique du type comportant une électronique de commande et de puissance, pour l'alimentation d'une unité motrice qui comporte un moyen moteur et un moyen de transformation de mouvement et qui est adaptée à déplacer un élément d'actionnement par l'intermédiaire d'un élément élastique déformable, l'élément d'actionnement étant destiné à agir directement sur un élément de liaison assurant la liaison entre l'actionneur et un récepteur, ledit actionneur comportant également un capteur de position, dit premier capteur de position, adapté à fournir à l'électronique des informations sur la position de l'unité motrice, comporte de plus un second capteur de position, adapté à fournir à l'électronique des informations sur la position de l'élément d'actionnement. In the application cited above, an electromechanical actuator of the type comprising control and power electronics, for supplying a motor unit which comprises a motor means and a movement transformation means and which is adapted to move a actuating element via a deformable elastic element, the actuating element being intended to act directly on a connecting element ensuring the connection between the actuator and a receiver, said actuator also comprising a position sensor , said first position sensor, adapted to supply the electronics with information on the position of the drive unit, further comprises a second position sensor, adapted to supply the electronics with information on the position of the element actuating.

Ainsi, la maîtrise de l'effort appliqué sur l'élément de commande du récepteur est obtenue en comparant les informations données par les deux capteurs et en donnant à l'électronique une consigne de position fonction de la raideur et de la précharge prédéfinies de l'élément élastique déformable. Thus, control of the force applied to the control element of the receiver is obtained by comparing the information given by the two sensors and by giving the electronics a position setpoint as a function of the preset stiffness and preload of the deformable elastic element.

Dans le cas d'un actionneur de boîte de vitesses, permettant de réaliser le passage des vitesses, l'élément élastique déformable permet d'appliquer d'abord un effort quasi constant par un asservissement en position, puis de faire varier l'effort sur le synchroniseur en jouant sur la position de l'unité motrice : la courbe effort-course appliquée à l'élément élastique déformable n'est pas monotone mais sa pente est plus grande dans la zone autorisée pour le crabotage. In the case of a gearbox actuator, making it possible to shift gears, the deformable elastic element makes it possible to apply first an almost constant force by a position control, then to vary the force on the synchronizer by playing on the position of the drive unit: the force-stroke curve applied to the deformable elastic element is not monotonous but its slope is greater in the zone authorized for dog clutching.

Comme on le comprend aisément, grâce à la détente de l'élément élastique déformable, une fois la synchronisation assurée, le crabotage est réalisé rapidement ; en outre, lorsque l'élément de commande bute contre le mur de synchronisation, le choc est atténué. As is easily understood, thanks to the relaxation of the deformable elastic element, once synchronization is ensured, the dog clutching is carried out quickly; moreover, when the control element abuts against the synchronization wall, the shock is attenuated.

La présente invention a pour but d'obtenir le même résultat en n'utilisant qu'un seul capteur de position, à savoir soit le premier capteur ci-dessus, adapté à fournir à l'électronique des informations sur la position de l'unité motrice, soit le second capteur ci-dessus, adapté à fournir à l'électronique des informations sur la position de l'élément d'actionnement. The object of the present invention is to obtain the same result by using only one position sensor, namely the first sensor above, adapted to supply the electronics with information on the position of the unit. drive, or the second sensor above, adapted to provide electronics with information on the position of the actuating element.

Le second capteur peut être implanté soit sur l'élément d'actionnement, soit sur l'élément de liaison, soit sur l'élément de commande. The second sensor can be installed either on the actuating element, or on the connecting element, or on the control element.

Dans tout ce qui suit on désignera par mur la position caractéristique atteinte par l'élément de commande pour laquelle l'élément élastique a accumulé l'énergie maximum. In all that follows, the wall will denote the characteristic position reached by the control element for which the elastic element has accumulated maximum energy.

Il va de soi que si la position du mur était connue, le contrôle serait aisé à réaliser puisque les caractéristiques de l'élément élastique, à savoir sa précontrainte et sa raideur, sont parfaitement connues. It goes without saying that if the position of the wall were known, the control would be easy to carry out since the characteristics of the elastic element, namely its preload and its stiffness, are perfectly known.

Or, la position du mur n'est pas stable du fait du vieillissement des constituants de la boîte de vitesses, de l'actionneur et des dispersions de fabrication desdits composants ; il est donc nécessaire de retrouver souvent, ou à chaque utilisation, la position dudit mur. However, the position of the wall is not stable due to the aging of the components of the gearbox, of the actuator and of the manufacturing dispersions of said components; it is therefore necessary to find often, or at each use, the position of said wall.

Selon l'invention, un actionneur pour la commande automatique du passage des vitesses d'une boîte de vitesses de véhicule automobile, du type comportant une électronique 11 de commande et de puissance, pour l'alimentation d'une unité motrice 12 qui comporte un moyen moteur et un moyen de transformation de mouvement et qui est adaptée à déplacer un élément d'actionnement 14, un élément élastique déformable 13 pouvant être placé en According to the invention, an actuator for the automatic control of the shifting of the gears of a motor vehicle gearbox, of the type comprising electronic control and power 11, for supplying a power unit 12 which comprises a motor means and a movement transformation means and which is adapted to move an actuating element 14, a deformable elastic element 13 can be placed in

position intermédiaire entre l'unité motrice, l'élément d'actionnement 14 étant destiné à agir directement sur un élément de liaison 17 assurant la liaison entre l'actionneur 10 et l'élément de commande 19 d'un récepteur 18, l'élément de commande actionnant un synchroniseur de vitesse d'un arbre de la boîte de vitesses, ledit actionneur comportant également un capteur de position, dit premier capteur de position 15, adapté à fournir à l'électronique 11 des informations sur la position de l'unité motrice 12 ou un capteur de position dit second capteur de position 16, adapté à fournir à l'électronique 11 des informations sur la position d'un des éléments d'actionnement 14, de liaison 17 ou de commande 19, un moyen étant prévu pour mesurer la vitesse de rotation de l'arbre de la boîte de vitesses à synchroniser, ou un autre moyen étant prévu pour mesurer l'intensité consommée par le moteur de l'unité motrice 12 dans le cas où celui-ci est un moteur électrique est caractérisé par le fait que sont prévus des moyens pour déterminer la position du mur, c'est-à-dire la position atteinte par l'élément de commande 19 du récepteur 18 pour laquelle la force exercée sur l'élément d'actionnement 14 est maximale, en vue de contrôler l'effort appliqué sur l'élément de commande 19, lesdits moyens de détection du mur étant constitués par un moyen de mesure de la consommation électrique dudit moyen moteur ou bien par ledit moyen de mesure de la vitesse. intermediate position between the drive unit, the actuating element 14 being intended to act directly on a connecting element 17 ensuring the connection between the actuator 10 and the control element 19 of a receiver 18, the element control actuating a speed synchronizer of a shaft of the gearbox, said actuator also comprising a position sensor, called first position sensor 15, adapted to supply the electronics 11 with information on the position of the unit drive 12 or a position sensor called second position sensor 16, adapted to supply the electronics 11 with information on the position of one of the actuating elements 14, link 17 or control 19, means being provided for measuring the speed of rotation of the shaft of the gearbox to be synchronized, or another means being provided for measuring the intensity consumed by the motor of the drive unit 12 in the case where this is an electric motor ectrique is characterized in that there are provided means for determining the position of the wall, that is to say the position reached by the control element 19 of the receiver 18 for which the force exerted on the actuating element 14 is maximum, in order to control the force applied to the control element 19, said means for detecting the wall being constituted by a means for measuring the electrical consumption of said motor means or else by said means for measuring speed .

A la figure 2, on a représenté la variation, en fonction du temps, du courant I consommé par un moteur électrique à courant continu utilisé comme moyen moteur ; globalement, la courbe de variation comprend deux tronçons 21 et 22, un tronçon 21 où ce courant a une valeur 20 quasiment constante et un segment 22 croissant, à partir du point M où le mur est atteint ; ainsi, la mesure de 1 permet de positionner le mur en détectant l'augmentation de la consommation électrique du moyen moteur. Il est conseillé d'effectuer cette mesure souvent car, comme on le sait, la caractéristique de couple d'un moteur électrique varie avec la température. In Figure 2, there is shown the variation, as a function of time, of the current I consumed by a direct current electric motor used as motor means; overall, the variation curve comprises two sections 21 and 22, a section 21 where this current has an almost constant value and a segment 22 increasing, from point M where the wall is reached; thus, the measurement of 1 makes it possible to position the wall by detecting the increase in the electrical consumption of the motor means. It is advisable to perform this measurement often because, as we know, the torque characteristic of an electric motor varies with temperature.

Celle-ci influence également la déformation sous effort de l'élément élastique, comme d'ailleurs la vitesse de l'opération : il est possible d'introduire dans le calcul de la liaison élastique au niveau de l'électronique 11 une correction en fonction de divers facteurs dont ceux-ci. This also influences the deformation under stress of the elastic element, as moreover the speed of the operation: it is possible to introduce into the calculation of the elastic connection at the level of the electronics 11 a correction as a function various factors including these.

Ainsi, grâce à un premier capteur de position 15, informant de la position de l'unité motrice, et à une mesure de la consommation du moyen moteur électrique, l'effort appliqué à l'élément de commande 19 du récepteur 18 est maîtrisé. Thus, thanks to a first position sensor 15, informing of the position of the motor unit, and to a measurement of the consumption of the electric motor means, the force applied to the control element 19 of the receiver 18 is controlled.

Dans le cas d'une boîte de vitesses, celle-ci peut être associée à un capteur de vitesse mesurant la vitesse de l'arbre à synchroniser : ici, il suffit de noter l'évolution de cette vitesse pour connaître la position du mur ; sur la figure 3, on voit que la courbe représentative de cette vitesse V comprend un segment 31 à vitesse constante et, lorsque le mur M est atteint, celle-ci s'infléchit selon le segment 32. In the case of a gearbox, this can be associated with a speed sensor measuring the speed of the shaft to be synchronized: here, it is enough to note the evolution of this speed to know the position of the wall; in FIG. 3, it can be seen that the curve representative of this speed V comprises a segment 31 at constant speed and, when the wall M is reached, the latter bends according to the segment 32.

Lorsque le capteur unique de position est le second capteur 16, qui informe sur la position d'un des éléments élastiques déformables 13, d'actionnement 14, de liaison 17 ou de l'examen de commande 19 l'évolution de cette position permet à lui seul de résoudre le problème. When the single position sensor is the second sensor 16, which informs about the position of one of the deformable elastic elements 13, of actuation 14, of connection 17 or of the control examination 19 the evolution of this position allows alone to solve the problem.

En se reportant à la figure 4, on voit que, lors d'une opération de passage de vitesse dans une boîte de vitesses, le tronçon 41 représentant l'évolution de la position de l'élément élastique correspond à l'approche relativement rapide de l'élément de commande jusqu'à l'accostage A du synchroniseur ; cet accostage se fait selon une vitesse plus faible, correspondant au segment 42 jusqu'au mur M figé pendant un temps 43. Referring to FIG. 4, it can be seen that, during a gear change operation in a gearbox, the section 41 representing the evolution of the position of the elastic element corresponds to the relatively rapid approach of the control element until docking A of the synchronizer; this docking takes place at a lower speed, corresponding to segment 42 to the wall M frozen for a time 43.

A partir de la synchronisation en S, l'élément élastique se détend rapidement selon 44 jusqu'en E où a lieu l'engagement du nouveau rapport de vitesses. From the synchronization in S, the elastic element rapidly relaxes along 44 to E where the engagement of the new gear ratio takes place.

Au palier 43 correspond une valeur maximum d'effort à ne pas dépasser, laquelle dépend de chaque rapport de vitesses et de la vitesse motrice du moteur électrique constituant l'unité moteur. Landing 43 corresponds to a maximum force value not to be exceeded, which depends on each gear ratio and on the driving speed of the electric motor constituting the motor unit.

Selon un autre aspect de l'invention, il est nécessaire de maîtriser l'effort de commande après le passage du mur ; ainsi, par exemple, dans le cas des boîtes de vitesses, si l'élément de commande se déplace trop rapidement, l'élément élastique étant trop long, la butée de fin de course reçoit un choc, générant bruit et/ou usure ; si l'élément de commande se déplace trop lentement, l'élément élastique étant trop court, le crabotage n'est pas réalisé correctement. According to another aspect of the invention, it is necessary to control the control effort after the passage of the wall; thus, for example, in the case of gearboxes, if the control element moves too quickly, the elastic element being too long, the limit stop receives a shock, generating noise and / or wear; if the control element moves too slowly, the elastic element being too short, the dog clutch is not carried out correctly.

On s'arrange dès lors pour moduler la compression de l'élément élastique de sorte que si l'effort est trop élevé, on le fait chuter juste avant la fin de la synchronisation, et s'il est trop bas, on le remonte juste avant cette fin de synchronisation. We therefore manage to modulate the compression of the elastic element so that if the force is too high, we drop it just before the end of synchronization, and if it is too low, we just raise it before this synchronization ends.

La fin de la synchronisation peut s'appréhender à l'aide du capteur de vitesse de l'arbre primaire, ou par les informations du capteur de position du type premier capteur 15. The end of synchronization can be understood using the speed sensor of the primary shaft, or by information from the position sensor of the first sensor type 15.

La figure 5 montre qu'un tel capteur de position révèle d'abord un tronçon 51 suivi, pour un capteur tel que le premier capteur ci-dessus, d'un tronçon 52 jusqu'à la fin de synchronisation au temps E ; au delà, la vitesse du moteur électrique augmente et on observe un secteur 53 qui se termine selon 54 ; dans le cas d'un capteur de position tel que le second capteur ci-dessus, les tronçons 62 et 63 remplacent les tronçons 52 et 53, respectivement. FIG. 5 shows that such a position sensor first reveals a section 51 followed, for a sensor such as the first sensor above, by a section 52 until the end of synchronization at time E; beyond, the speed of the electric motor increases and there is a sector 53 which ends along 54; in the case of a position sensor such as the second sensor above, the sections 62 and 63 replace the sections 52 and 53, respectively.

Parallèlement, les synchroniseurs actuels ne supportant pas des pressions importantes, et donc des chocs, pour absorber ceux-ci on peut garnir les bagues des synchroniseurs d'une garniture réalisée par un matériau synthétique ; la variation de l'effort au cours d'un choc transmis par une telle garniture est montrée figure 6 : après une montée brutale représentée en F1, l'effort décroît selon F2. At the same time, current synchronizers do not withstand significant pressures, and therefore shocks, to absorb these it is possible to fill the rings of the synchronizers with a lining produced by a synthetic material; the variation of the force during a shock transmitted by such a lining is shown in FIG. 6: after a sudden rise shown in F1, the force decreases according to F2.

Comme on l'aura compris, un seul capteur de position permet de contrôler les efforts sur les synchroniseurs d'une boîte de vitesses, ceux-ci ne pouvant supporter des efforts que dans certaines limites. As will be understood, a single position sensor makes it possible to control the forces on the synchronizers of a gearbox, the latter being able to withstand forces only within certain limits.

Le premier capteur de position 15 peut facilement être intégré dans un moto-réducteur ; l'élément élastique déformable 13 peut être installé dans la boîte de vitesses elle-même. The first position sensor 15 can easily be integrated into a gear motor; the deformable elastic element 13 can be installed in the gearbox itself.

Ainsi, grâce à l'invention, le nombre de capteurs, donc le coût, est limité. Thus, thanks to the invention, the number of sensors, and therefore the cost, is limited.

Tout type d'unité motrice, notamment tout type de moyen de transformation de mouvement, ainsi que tout type de capteur de position, peuvent être utilisés. Des exemples sont décrits dans la demande 99 08386 déjà citée. Any type of motor unit, in particular any type of movement transformation means, as well as any type of position sensor, can be used. Examples are described in application 99 08386 already cited.

On peut utiliser notamment des capteurs de position de type absolu ou incremental. Dans le premier capteur de position 15, celui-ci peut être monté directement sur l'arbre du moteur électrique de l'unité motrice 12. In particular, absolute or incremental type position sensors can be used. In the first position sensor 15, this can be mounted directly on the shaft of the electric motor of the drive unit 12.

Claims

CLAIMS 1. Actuator for the automatic control of the gear shifting of a motor vehicle gearbox, of the type comprising control and power electronics (11), for supplying a power unit (12) which comprises a motor means and a movement transformation means and which is adapted to move an actuating element (14), a deformable elastic element (13) which can be placed in an intermediate position between the motor unit, the actuating element (14) being intended to act directly on a connecting element (17) ensuring the connection between the actuator (10) and the control element (19) of a receiver (18), the control element actuating a gearbox shaft speed synchronizer, said actuator also comprising a position sensor, said first position sensor (15), adapted to supply the electronics (11) with information on the position of the unit motor (12 ) or a position sensor called the second position sensor (16), adapted to supply the electronics (11) with information on the position of one of the actuating (14), connecting (17) or control elements (19),, a means being provided for measuring the rotational speed of the shaft of the gearbox to be synchronized, or another means being provided for measuring the intensity consumed by the motor of the power unit (12) in the case where this is an electric motor, characterized in that means are provided for determining the position of the wall, that is to say the position reached by the control element (19) of the receiver (18) for which the force exerted on the actuating element (14) is maximum, in order to control the force applied to the control element (19), said means for detecting the wall being constituted by a means for measuring the electrical consumption of said motor means or else by said speed measuring means e.

2. Actuator according to claim 1, characterized in that the position sensor is the first position sensor (15) and it is associated with the consumption measurement means adapted to detect a variation in the electrical consumption of said motor means.

3. Actuator according to claim 1, characterized in that the position sensor is the first sensor (15) and the position of the wall is revealed by the speed variation of the primary shaft detected by the speed sensor.

4. Actuator according to claim 1, characterized in that the position sensor is the second sensor (16) and the position of start of synchronization corresponds to the appearance of a first bearing when the curve revealed by said second is examined. sensor (16)

5. Actuator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electronics (11) comprises correction means adapted to correct according to various factors such as temperature, speed, or other, the calculation of the elastic bond.

6. Actuator according to one of claims 1 to 5, characterized in that modulation means are provided for modulating the pressure on the actuating element (14) so that the force is neither too strong, nor too weak in the end position of the control element (19).

7. Actuator according to claim 6, characterized in that the modulation is carried out just before the end of synchronization.

8. Motor vehicle gearbox equipped with an electromechanical actuator for automatic gear change, characterized in that the electromechanical actuator is according to one of claims 1 to 7.

9. Gearbox according to claim 8, characterized in that the rings of the synchronizers are fitted with a friction lining.

10. Actuator according to any one of the preceding claims, characterized in that the first position sensor (15) is mounted on the shaft of the electric motor of the motor unit (12).