FR2841625A1 - Procede de mise en oeuvre d'un dispositif de boite de vitesses et dispositif correspondant - Google Patents

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Hartmut Mende
Johann Jackel
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LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
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LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG
LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
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Abstract

L'invention concerne un procédé de détection d'au moins une position prédéterminée de commutation d'une boîte de vitesses qui comporte au moins un agencement à couloirs de sélection et de commutation ; au moins un premier élément de commutation (556) qui y est mobile et au moins un deuxième élément de commutation (558) ; au moins un agencement de manoeuvre pour piloter au moins l'un des éléments ; au moins un agencement (550) pour le piloter ; et au moins un agencement (560) de capteur de position pour déterminer la position de commutation d'un élément mobile de la boîte. Il comprend comme étapes : solliciter au moins un élément de commutation (558) selon une caractéristique prédéterminée ; surveiller la variation, en fonction du temps, d'au moins une première valeur caractéristique de l'agencement de manoeuvre et/ou de commande ; et l'évaluer selon une caractéristique prédéterminée pour déterminer au moins une position prédéterminée de commutation. Ces positions de commutations comprennent au moins une fin de course d'un rapport et/ou au moins une position de couloir neutre et/ou le couloir de sélection. L'invention concerne aussi des dispositifs correspondants.

Description

La présente invention concerne un procédé de détection d'au moins une
position prédéterminée de commutation de boîte de vitesses, appelée généralement simplement boîte dans ce qui suit, d'un dispositif de boîte de vitesses, un dispositif de commande, un dispositif de boîte ainsi que l'utili5 sation d'un tel procédé ou d'un tel dispositif, et ainsi en outre qu'un procédé de détection d'une modification d'emplacement et/ou d'une position à partir d'une modification d'emplacement par rapport à un point de référence d'un dispositif de boîte qui peut prendre diverses positions de commutation qui définissent des rapports de démultiplication différents entre un arbre
d'entrée et un arbre de sortie en fonction des positions de commutation.
Le terme de dispositif de boîte désigne dans le cadre de la présente demande un agencement qui peut prendre, par gradins ou en continu, divers états de commutation dans lesquels un rapport différent de démultiplication est établi entre deux arbres. L'agencement de boîte consiste soit 15 en une boîte à diverses vitesses ou, en d'autres termes, à divers rapports, soit en une boîte à enroulement et disques coniques ou similaires. Le pilotage de processus de commutation de la boîte peut s'effectuer de façon automatique ou manuelle ou partiellement automatique ou automatisée avec possibilité d'intervention manuelle. Un agencement de boîte, au sens 20 de la présente invention, peut être configuré d'une manière telle que soit la commutation entre deux états de commutation est effectuée avec interruption des forces de traction, soit elle est effectuée sans interruption de la force de traction.
Il est préférable que l'agencement de boîte consiste en une boîte 25 automatique, le terme de boîte automatique désignant dans le cadre de la présente invention un agencement de boîte dans lequel des processus de commutation peuvent être commandés de façon automatisée sans interruption de force de traction. Il est particulièrement préférable que l'agencement de boîte de vitesses consiste en une boîte de vitesses automatisée, ou 30 ASG selon le terme allemand de automatisiertes Schaltgetriebe, le terme de boîte de vitesses automatisée désignant en particulier un agencement de boîte dans lequel des processus de commutation peuvent être commandés de façon automatisée avec interruption de force de traction.
Des dispositifs de boîte de vitesses de ce type et des procédés
correspondants de mise en oeuvre sont connus.
Dans le cas d'une boîte de vitesses manuelle, les processus de commutation sont effectués manuellement par le conducteur. Le conducteur peut alors commuter fondamentalement à volonté entre des vitesses ou, en d'autres termes entre des rapports. Les instants de commutation et les rapports de vitesse qui sont enclenchés sont choisis par le conducteur sur la base de critères déterminés. Il s'oriente ici en particulier en fonction du bruit du moteur ainsi que du rapport enclenché ou de la position de
commutation de la boîte, qu'il détecte comme enclenché.
Des dommages à la boîte de vitesses ou un calage du moteur d'un véhicule à agencement de boîte peuvent résulter d'erreurs dans la détection de la position de commutation de la boîte, de commutations défectueuses, c'està-dire de commutations dans des vitesses indésirables, d'erreurs dans 15 la sélection ou l'évaluation des critères quant la nécessité de processus de commutation ou similaires. Une telle situation se produit par exemple lorsque le conducteur appuie fortement sur la pédale d'accélérateur alors que le véhicule est en descente en roue libre, ce qui provoque une forte augmentation de la vitesse de rotation, et que le conducteur pense alors de 20 façon erronée qu'il a enclenché la première vitesse et que de ce fait il passe
en deuxième vitesse.
On connaît en outre des boîtes de vitesses automatisées dans lesquelles le processus de commutation est piloté par deux moteurs électriques. cet effet, les moteurs électrique sollicitent un doigt de commu25 tation et un premier de ces moteurs électriques qui est le moteur de commutation peut piloter un déplacement du doigt de commutation en direction des couloirs de commutation dans lesquels se trouvent les positions finales des rapports. Le deuxième moteur électrique, le moteur de sélection, peut piloter le doigt de commutation en direction du couloir de 30 sélection, ou du couloir neutre dans lequel se trouve la vitesse neutre, les
couloirs de sélection se ramifiant à partir de ce couloir de vitesse neutre.
La position du doigt de commutation est alors surveillée par des capteurs de trajet incrémental qui sont agencés sur les moteurs électriques.
Le doigt de commutation est piloté par les moteurs électriques en
fonction des valeurs de position fournies par les capteurs incrémentaux.
De telles boites de vitesses automatisées offrent certes un confort élevé de commutation et de marche du véhicule, ainsi qu'une marche économique de ce véhicule. Mais de tels agencements de boîte sont sujets à des erreurs de commutation. De telles erreurs de commutation réduisent le confort de marche dans un véhicule équipé d'une boîte de vitesses automatisée ou réduisent au moins la durée de vie de la boîte de vitesses automatisée. C'est donc le but de la présente invention que de réaliser un dispositif
de boîte de vitesses ainsi qu'un procédé de mise en oeuvre de ce dernier qui permettent au moins de réduire le nombre d'erreurs de commutation, qui allongent la durée de vie, et qui offrent un confort de marche amélioré pour un véhicule pourvu d'un dispositif de boîte conforme à l'invention.
C'est en particulier le but de l'invention que de fournir un dispositif de
boîte de vitesses et un procédé de mise en oeuvre o des positions de commutation enclenchées, ou le déplacement entre celles-ci, peut être déterminé et contrôlé de façon plus précise et plus fiable, et peut, en cas de défaillance, être adapté à des conditions réelles.
Selon un premier aspect, ces buts sont atteints par un procédé de détection d'au moins une position prédéterminée de commutation d'un dispositif de boîte de vitesses qui peut prendre divers états de commutation dans lesquels des rapports de démultiplication différents sont définis entre un arbre d'entrée et un arbre de sortie et qui comporte - au moins un agencement à couloirs de sélection et de commutation; - au moins un premier élément de commutation, en particulier un doigt de commutation, mobile dans l'agencement de couloirs de sélection et de commutation; - au moins un deuxième élément de commutation, en particulier un axe 30 de levier de commande de changement de vitesse, appelé simplement axe de sélecteur, ou une tige de sélecteur; - au moins un agencement de manoeuvre à commande électrique pour piloter au moins l'un de ces éléments de commutation; - au moins un agencement pour piloter l'agencement de manoeuvre; et - au moins un agencement de capteur de position pour déterminer la position de commutation d'un élément agencé de façon mobile du dispositif de boîte de vitesses, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à - solliciter au moins l'un des éléments de commutation au moyen de l'agencement de manoeuvre selon une caractéristique prédéterminée dans des conditions prédéterminées; - surveiller la variation, en fonction du temps, d'au moins une première valeur caractéristique, en particulier un courant, de l'agencement de manoeuvre et/ou de l'agencement de commande; et - évaluer la variation, en fonction du temps, de cette valeur caractéristique électrique selon une caractéristique prédéterminée d'évaluation pour déterminer au moins une position prédéterminée de commutation qui est détectée en fonction de la variation de la première valeur caractéristique électrique en fonction du temps;
ces positions de commutations comprenant au moins une position de fin de course d'un rapport et/ou au moins une position de couloir neutre et/ou le couloir de sélection.
Le terme d'agencement de manoeuvre désigne ici un agencement qui 20 peut transformer des formes d'énergie et qui engendre une énergie ou une valeur caractéristique pouvant permettre de manoeuvrer l'agencement de commutation ou au moins l'un de ses éléments: il peut inclure au moins un moteur électrique et de préférence deux moteurs électriques décrits plus loin de façon plus détaillée.
Le terme de couloir de commutation désigne ici un couloir réel ou fictif à l'intérieur duquel existe une position dans laquelle l'élément de commutation peut être déplacé et qui est telle qu'un rapport défini est enclenché dans la boîte; en général deux couloirs de commutation, correspondant à une même position dans le couloir de sélection, débouchent à cette position
dans ce dernier couloir.
Un couloir fictif existe lorsque l'agencement de manoeuvre ou de commande engendrent des signaux tels que l'élément de commutation ne peut être déplacé que dans des voies déterminées du type couloir.
On peut prévoir que le procédé peut être utilisé:
comme procédé de cas d'urgence qui est lancé dans des conditions prédéterminées lorsqu'il a été déterminé que l'agencement de capteur de position envoie des valeurs fausses et/ou pour contrôler la fonctionnalité de l'agencement de capteur de position.
L'agencement de manoeuvre peut comprendre: - un moteur de sélection qui peut piloter le premier élément de
commutation en direction de sélection, et un moteur de commutation qui peut pivoter le premier élément de commutation en direction de commutation.
La valeur caractéristique électrique surveillée peut dépendre, selon
une caractéristique prédéterminée, de la manoeuvre du moteur de sélection et/ou du moteur de commutation.
La valeur caractéristique électrique surveillée peut dépendre, selon une caractéristique prédéterminée, de la voie de déplacement du premier 15 élément de commutation et/ou de la force qui s'exerce sur le premier
élément de commutation.
La valeur caractéristique électrique surveillée peut dépendre, selon une caractéristique prédéterminée, de la coopération de la manoeuvre du moteur de sélection et/ou du moteur de sélection avec la voie de déplace20 ment du premier élément de commutation et/ou la force qui s'exerce sur le
premier élément de commutation.
L'agencement de commande peut commander électriquement en particulier alimenter en courant, dans des conditions prédéterminées, l'agencement de manoeuvre et au moins un autre agencement, en
particulier un agencement d'accouplement.
L'agencement de commande peut alimenter en courant dans des conditions prédéterminées l'agencement de manoeuvre pour engendrer un déplacement du premier élément de commutation.
Le dispositif de commande peut alimenter en courant le moteur de 30 sélection eVou le moteur de commutation dans. des conditions prédéterminées, un courant prédéterminé de l'agencement de commande destiné à alimenter au moins un utilisateur prédéterminé étant la première valeur caractéristique surveillée, et ce courant étant en particulier le courant
de commutation et/ou le courant de sélection et/ou le courant total fourni par le dispositif de commande.
Le procédé peut comprendre l'étape consistant à assurer que le dispositif de commande alimente seulement le moteur de sélection et/ou seulement le moteur de commutation pendant la surveillance de la valeur
caractéristique électrique.
Le procédé peut comprendre l'étape consistant à commander au moins une deuxième valeur caractéristique électrique dont dépend la première valeur caractéristique électrique, cette deuxième valeur caractéristique 10 électrique étant en particulier réglée à une valeur constante pendant des
laps de temps prédéterminés.
Dans ce cas, la première valeur caractéristique électrique peut être un courant et la deuxième valeur caractéristique électrique une tension électrique.
Le procédé peut comprendre l'étape consistant à détecter, en surveillant et en évaluant la variation de la première caractéristique électrique, des butées prédéterminées qu'un élément agencé de façon mobile, en particulier le premier élément de commutation qui peut solliciter l'agencement de manoeuvre, heurte pendant cette sollicitation.
Le procédé peut comprendre l'étape consistant à détecter, en fonction
de la variation de la première valeur caractéristique électrique surveillée en fonction du temps, la disparition de butées qui s'opposent à un premier instant dans une direction prédéterminée au déplacement d'un élément de commutation sollicité par l'agencement de manoeuvre, en particulier du 25 premier élément de commutation, et qui ne s'opposent plus à un deuxième instant à un déplacement de cet élément de commutation dans cette direction.
Le procédé peut comprendre l'étape consistant à solliciter le premier élément de commutation dans des conditions prédéterminées, simultané30 ment dans la direction de commutation et la direction de sélection, la sollicitation dans la direction de sélection étant orientée d'une manière telle que le premier élément de commutation se déplace en direction du couloir de sélection, et le premier élément de commutation étant appuyé au moins temporairement, pendant son déplacement en direction de sélection, contre une paroi longitudinale d'un couloir de commutation sous l'effet de la sollicitation de la direction de commutation; surveiller la variation, en fonction du temps, d'un courant électrique qui est appliqué pour solliciter le premier élément de commutation; et constater que le premier élément de commutation a atteint le couloir de sélection lorsque le courant surveillé a
diminué d'au moins une valeur prédéterminée.
Le procédé peut alors comprendre l'étape consistant à terminer le pilotage du premier élément de commutation en direction de commutation lorsqu'il a été constaté que le couloir de sélection est atteint; étant entendu 10 que l'on peut prévoir dans ce cas que le premier élément de commutation continue à être déplacé d'un intervalle sensiblement petit en direction de commutation, avant la déconnexion de la sollicitation en direction de commutation et après la détection du couloir de sélection.
Le procédé, destiné à détecter au moins une limite de couloir de sélection, peut comprendre les étapes consistant à: solliciter en direction de sélection au moins un élément de commutation, en particulier le premier élément de commutation, en particulier en alimentant en courant un agencement de manoeuvre pour engendrer un déplacement du premier élément de commutation en direction 20 de sélection, lorsqu'il a été détecté que le premier élément de commutation se trouve dans le couloir de sélection; - surveiller la première valeur caractéristique électrique, en particulier la valeur d'un courant électrique prédéterminé de l'agencement de manoeuvre et/ou de l'agencement de commande; et
- constater que le premier élément de commutation a atteint une butée dans le couloir de sélection lorsque la variation de la première valeur caractéristique électrique en fonction du temps présente une accroissement qui est supérieure à une croissance prédéterminée.
Le pilotage de l'élément de commutation, en particulier du premier 30 élément de commutation, en direction de sélection peut alors être terminé lorsqu'une limite du couloir de sélection a été détectée en direction de sélection.
De façon avantageuse, une résistance modifiée qui influence la variation de la première caractéristique électrique en fonction du temps est
opposée dans des conditions prédéterminées, dans des positions prédéterminées situées entre les butées de fin de course, à un déplacement du premier élément de commutation lors de sa sollicitation par l'agencement de manoeuvre, le couloir de sélection et/ou une position prédéter5 minée de rapport, exempte de force, étant détectés dans des conditions prédéterminées en fonction de la variation, en fonction du temps, de la première valeur caractéristique électrique sous l'effet de cette variation de résistance.
Le couloir de sélection peut alors être détecté dans des conditions 10 prédéterminées en fonction de la variation de la première caractéristique électrique en fonction du temps lorsque le premier élément de commutation n'a été sollicité et/ou déplacé que dans la direction de commutation dans des couloirs prédéterminés de commutation, et on peut par exemple prévoir dans ce cas que la variation de résistance peut être détectée sous la forme 15 d'un extrême local, en particulier d'un minimum local, dans la variation de la
première valeur caractéristique électrique en fonction du temps.
Lorsque le procédé présente la modalité avantageuse définie cidessus, on peut prévoir qu'au moins un profil d'encliquetage qui est agencé sur un élément de commutation et est capté par un agencement de capteur 20 provoque la variation de résistance, et qu'un passage à un creux du profilage peut être détecté comme un minimum local dans la variation du courant en fonction du temps.
L'agencement de capteur ainsi défini peut pénétrer dans un creux de profilage lorsque le dispositif de boîte de vitesses est commuté dans des 25 positions finales prédéterminées de rapports et/ou lorsque le premier élément de commutation est positionné dans au moins une zone prédéterminée de croisement entre un couloir de commutation et le couloir de sélection.
De façon avantageuse, le procédé comprend l'étape consistant à 30 enclencher des rapports prédéterminés selon une caractéristique prédéterminée dans le cadre d'un cas d'urgence, en particulier après détection du couloir de sélection.
L'agencement de couloirs de sélection et de commutation peut alors être conforme à un schéma à quatre couloirs qui comporte quatre couloirs parallèles en direction de commutation et près duquel le couloir de commutation de la marche arrière est agencé à l'extérieur en direction de sélection, près du couloir de commutation du premier et du deuxième rapports, un encliquetage et/ou un blocage de marche arrière qui est utilisé dans des conditions prédéterminées lors de l'entrée dans le couloir de commutation de la première et/ou du deuxième rapports pour identifier la position en direction de sélection, étant agencé dans le couloir de sélection entre le couloir de commutation de la marche arrière et le couloir de commutation du premier et du deuxième rapports; et en particulier la 10 deuxième valeur caractéristique électrique étant limitée, lors du pilotage du couloir de commutation du premier et/ou du deuxième rapports, à une valeur prédéterminée qui dépend de la résistance que l'encliquetage peut opposer au premier élément de commutation dans un déplacement.
On peut prévoir que seule la position neutre et/ou la position de fin de 15 course du premier rapport et/ou la position de fin de course du deuxième rapport et/ou la position de fin de course de la marche arrière peuvent être atteintes en cas d'urgence.
Lorsque le procédé présente la modalité avantageuse exposée à l'instant, et que les rapports de vitesses prédéterminés à enclencher dans le 20 cadre d'un cas d'urgence sont associés chacun à un couloir de rapports, qui se ramifie essentiellement du couloir de sélection dans une position de sélection dans laquelle lequel une résistance, en particulier une butée, s'oppose à déplacement en direction de sélection, le procédé peut comprendre les étapes consistant à assurer qu'une résistance et/ou une 25 butée prédéterminée a été introduite dans le couloir de sélection avant que le dispositif de boîte de vitesses, en particulier le premier élément de commutation, ne soit sollicité en direction de commutation pour enclencher la position de fin de course prédéterminée de rapport, cette étape de sécurité étant entreprise en fonction de la variation de la première valeur
caractéristique électrique en fonction du temps.
L'étape qui consiste à assurer qu'une résistance et/ou une butée prédéterminée a été atteinte dans le couloir de sélection, peut en particulier être mise en oeuvre en fonction de l'orientation d'un processus
immédiatement précédent de déplacement à l'intérieur du couloir de sélection.
Lorsque le procédé présente la modalité avantageuse exposée cidessus, il peut comprendre les étapes consistant à: - solliciter le premier élément de commutation en direction de commutation pour enclencher un rapport de vitesse prédéterminé, en surveillant la première valeur caractéristique électrique; - interpréter une modification, supérieure en amplitude à une certaine amplitude prédéterminée, de valeur caractéristique comme le fait que la position de synchronisation est atteinte; - interpréter une deuxième modification, supérieure en amplitude à une certaine amplitude prédéterminée et de sens opposé à la première modification de la valeur caractéristique, de la valeur caractéristique comme le fait que la synchronisation a été atteinte; et
- interpréter comme une venue en butée sur une paroi à l'extrémité du couloir de commutation une troisième variation, supérieure à une amplitude prédéterminée, de la valeur caractéristique.
Le procédé peut alors comprendre l'étape consistant à terminer la sollicitation du premier élément de commutation en direction de 20 commutation lorsqu'il a été détecté et/ou identifié que le premier élément de commutation est venu en butée sur l'extrémité de couloir de commutation; et on peut alors en particulier prévoir qu'il comprend l'étape consistant à: - exécuter, après la détection de la venue en butée sur l'extrémité de 25 couloir de commutation, un processus de vibration qui consiste à solliciter par impulsions au moins un élément de commutation d'une manière telle que cet élément de commutation est sollicité brièvement en alternance au moins une fois dans des orientations opposées, afin d'engendrer un emplacement sensiblement exempte de force pour cet élément de commutation; et/ou l'étape consistant à a - terminer le pilotage de l'agencement de manoeuvre après l'écoulement
d'un laps de temps prédéterminé.
Lorsque le procédé présente la modalité avantageuse exposée cidessus il peut comprendre l'étape consistant à contrôler la plausibilité de
l'identité du rapport enclenché en fonction de la démultiplication de boîte, déterminée à l'aide de la vitesse de rotation du moteur et d'au moins une vitesse de rotation de roue.
Le procédé peut comprendre l'étape consistant à mettre en oeuvre, pour piloter une position exempte de force dans la position de la vitesse neutre, un processus de vibration qui consiste à solliciter par impulsions au moins un élément de commutation d'une manière telle que cet élément de commutation est sollicité brièvement en alternance au moins une fois dans des orientations opposées. Le procédé peut être lancé après la détection d'un défaut
prédéterminé de l'agencement de capteur et/ou de l'agencement de manoeuvre et/ou de l'agencement de commande.
Le procédé destiné à assurer qu'une information de position est disponible dans des conditions prédéterminées, même en cas de défauts de 15 l'agencement de capteur de position, peut comprendre l'étape consistant à: détecter de façon redondante la position d'au moins un élément de commutation lors d'un déplacement de commutation en direction de sélection dans des conditions prédéterminées.
L'information redondante de position en direction de sélection peut 20 n'être utilisée pour le pilotage du dispositif de boîte de vitesses que lorsqu'il est assuré que l'information de position fournie par l'agencement de capteurs de position en direction de sélection est défectueuse.
Au moins un élément de commutation peut contenir un profil à encliquetage auquel un agencement de capteur passe, pour une détection 25 redondante de position en direction de sélection et/ou de commutation, dans des conditions prédéterminées lors d'un déplacement de la boîte de vitesses en direction de sélection et/ou de commutation.
Ce profil d'encliquetage à agencement de capteurs peut provoquer, pendant un déplacement de la boîte de vitesses en direction de sélection 30 et/ou de commutation, des modifications de la résistance qui s'opposent à un élément déplacé lors du déplacement de la boîte de vitesses, ces modifications de la résistance provoquant des modifications de la variation de la première valeur caractéristique électrique en fonction du temps de
sorte que la position de sélection est détectée de façon redondante à l'aide de cette variation en fonction du temps.
Lorsqu'un tel profil d'encliquetage est agencé, on peut prévoir que le premier élément de commutation est dépassé en commande sensiblement lente sous contrainte en vue d'une détection redondante de%"etf dans la direction de sélection; et qu'il est déterminé qu'un creux prédéterminé du profilage est atteint lors de la détection de modifications prédéterminées, supérieures à une amplitude prédéterminée, de la variation de la première valeur caractéristique électrique, en particulier d'un courant électrique en
fonction du temps.
Un tel profil d'encliquetage peut être agencé d'une manière telle que l'agencement de capteurs atteint sensiblement un creux de profilage lorsque le premier élément de commutation atteint, dans le couloir de sélection, des positions o un couloir de commutation débouche dans le couloir de
sélection.
Lorsqu'un tel profil d'encliquetage est agencé, le procédé peut comprendre les étapes consistant à: - se déplacer vers une position du couloir de sélection à laquelle un creux prédéterminé de profilage est agencé, dans des conditions prédéterminées, et - exécuter lorsque l'agencement capteur a sensiblement atteint ce creux de profilage, un processus de vibration qui consiste à solliciter par impulsions au moins un élément de commutation d'une manière telle que cet élément de commutation est sollicité brièvement en alternance
au moins une fois dans des orientations opposées.
On peut alors prévoir qu'avant d'atteindre une position de fin de course prédéterminée de rapport et/ou une position déterminée de rapport, une position du premier élément de commutation à laquelle un creux prédéterminé de profilage est associé est atteinte dans des conditions 30 prédéterminées et que la position atteinte est essentiellement agencée à l'emplacement, dans la direction de sélection, auquel débouche dans le couloir de sélection le couloir de commutation dont la position de fin de course de vitesse doit être atteinte ou est atteinte.
Selon un deuxième aspect, l'invention fournit un procédé de détection de positions prédéterminées de commutation d'un dispositif de boîte de vitesses qui peut prendre divers états de commutation dans lesquels des rapports de démultiplication différents sont définis entre un arbre d'entrée et un arbre de sortie et qui comporte: - au moins un agencement à couloirs de sélection et de commutation; - au moins un premier élément de commutation mobile dans l'agencement de couloirs de sélection et de commutation; - au moins un deuxième élément de commutation; - au moins un agencement de manoeuvre à commande électrique pour piloter au moins l'unde ces éléments de commutation; - au moins un agencement pour piloter l'agencement de manoeuvre; et - au moins un agencement de capteur de position pour déterminer la position de commutation d'un élément agencé de façon mobile du dispositif de boîte de vitesses, dans lequel un creux de profilage qui est agencé sur un élément mobile est associé dans des positions prédéterminées de commutation de boîte de vitesses, en particulier au moins une position de fin de course de rapport et/ou une position de rapport et/ou au moins une position à l'intérieur du couloir de sélection,
caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à se déplacer au moins vers l'une des positions prédéterminées à laquelle est associé à un creux de profilage, dans des conditions prédéterminées selon une caractéristique prédéterminée; exécuter, lorsqu'il a été déterminé que le 25 dispositif capteur a sensiblement atteint le creux, un processus de vibration qui consiste à solliciter par impulsions au moins un élément de commutation d'une manière telle que cet élément de commutation est sollicité brièvement en alternance au moins une fois dans des orientations opposées, pour engendrer un état sensiblement exempt de force du premier élément.
Selon un troisième aspect, l'invention fournit un procédé de détection d'une modification d'emplacement et/ou d'une position à partir d'une modification d'emplacement par rapport à un point de référence d'un dispositif de boîte de vitesses qui peut prendre diverses positions de commutation qui définissent des rapports de démultiplication différents entre un arbre d'entrée et un arbre de sortie en fonction des positions de commutation, dans lequel - un déplacement de commutation et éventuellement de sélection est nécessaire pour prendre les positions de commutation; un premier agencement de manoeuvre à commande électrique est associé au déplacement de sélection et un deuxième agencement de manoeuvre à commande électrique est associé au déplacement de commutation; - le premier et/ou le deuxième agencements de manoeuvre comportent un agencement de capteur de modification d'emplacement, et - le dispositif de boîte de vitesses comporte au moins un agencement de commande électrique pour commander les agencements de manoeuvre caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à modéliser dans 15 l'agencement de commande en ce qui concerne au moins un agencement
de manoeuvre.
L'agencement de manoeuvre associé au déplacement de sélection et/ou celui qui est associé au déplacement de commutation peut être modélisé dans l'agencement de commutation.
La modélisation d'un agencement de manoeuvre peut s'effectuer au
moyen d'un système asservi.
Un signal équivalent au signal de pilotage d'un agencement de
manoeuvre peut être utilisé comme grandeur d'entrée du système asservi.
C'est en particulier une tension qui peut être utilisée comme grandeur
d'entrée pour le système asservi.
La tension d'un régulateur de position peut alors être utilisée comme
grandeur d'entrée pour le système asservi.
Lorsque la modélisation d'un agencement de manoeuvre s'effectue au moyen d'un système asservi, un signal équivalent au signal d'un agence30 ment de capteur de modification d'emplacement peut être émis comme
grandeur de sortie du système asservi.
La grandeur de sortie du système asservi peut alors correspondre à une vitesse angulaire ou à un signal à partir duquel une vitesse angulaire peut être déterminée.
Cette grandeur de sortie du système asservi peut correspondre à
l'unité incrémentielle.
Lorsque la modélisation d'un agencement de manoeuvre s'effectue au moyen d'un système asservi, des grandeurs d'état d'un agencement de manoeuvre peuvent être utilisées pour la modélisation de l'agencement de manoeuvre.
En particulier, la vitesse de rotation d'un agencement de manoeuvre et/ou son accélération angulaire peuvent être utilisées pour modéliser cet agencement.
Des données caractéristiques d'un agencement de manoeuvre peuvent
être utilisées pour la modélisation de cet agencement de manoeuvre.
En particulier, le moment d'inertie de l'induit d'un agencement de manoeuvre et/ou la résistance de cet induit et/ou une constante de couple de l'agencement peuvent être utilisés pour modéliser cet agencement.
Au moins une grandeur mesurée d'un agencement de manoeuvre peut
être utilisée pour modéliser cet agencement.
La friction d'un agencement de manoeuvre, qui dépend de sa vitesse,
peut en particulier être utilisée pour la modélisation de cet agencement.
Lorsque le procédé comprend l'étape de modélisation décrite plus 20 haut, on peut prévoir qu'une défaillance eVou un défaut d'un agencement de capteur de modification d'emplacement est identifiée au moyen du modèle de cet agencement de manoeuvre.
Une défaillance et/ou un défaut du dispositif de capteur de modification d'emplacement peut alors être identifié sur la base d'une 25 différence entre le signal envoyé par l'agencement de capteur de modification d'emplacement et le signal déterminé par le modèle.
En particulier, une stratégie de défaillance peut être lancée lorsqu'une défaillance et/ou un défaut de l'agencement de capteur de modification de position est détecté.
L'agencement de commande électrique peut utiliser,, pour commander
l'agencement de manoeuvre, la grandeur de sortie déterminée par le modèle d'un agencement de manoeuvre au lieu du signal de l'agencement de capteur de modification d'emplacement.
Lorsqu'une stratégie de défaillance est lancée, une mémorisation de
défaut peut être effectuée dans une mémoire de défauts.
Lorsque le procédé comprend l'étape de modélisation décrite plus haut, on peut prévoir que lorsque l'agencement de capteur de modification d'emplacement fonctionne, une égalisation est effectuée entre le signal envoyé par l'agencement de capteur de modification d'emplacement et la grandeur de sortie déterminée par le modèle. La grandeur de sortie déterminée par le modèle peut alors être adaptée au signal envoyé par l'agencement de capteur de modification
d'emplacement.
Selon un quatrième aspect, l'invention fournit un procédé de détection d'une modification d'emplacement et/ou d'une position à partir d'une modification d'emplacement par rapport à un point de référence d'un dispositif de boite de vitesses qui peut prendre diverses positions de 15 commutation qui définissent des rapports de démultiplication différents entre un arbre d'entrée et un arbre de sortie en fonction des positions de commutation, dans lequel - un déplacement de commutation et éventuellement de sélection est nécessaire pour prendre les positions de commutation; un premier agencement de manoeuvre à commande électrique est associé au déplacement de sélection et un deuxième agencement de manoeuvre à commande électrique est associé au déplacement de commutation; et - le dispositif de boîte de vitesses comporte au moins un agencement de 25 commande électrique pour commander les agencements de manoeuvre;
caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à modéliser dans l'agencement de commande en ce qui concerne au moins un agencement de manoeuvre.
Le procédé peut présenter en outre l'une des modalités définies plus
haut pour le procédé qui comprend l'étape de modélisation.
L'invention décrit aussi une utilisation d'un procédé de mise en oeuvre d'un agencement de boîte de vitesses d'un véhicule, caractérisée en ce que le procédé est conforme à l'une au moins des revendications précédentes.
Selon un cinquième aspect, l'invention fournit un dispositif de commande, incluant en particulier un agencement d'évaluation, qui peut commander électriquement un agencement de manoeuvre par lequel un premier et/ou un deuxième éléments de commutation peuvent être sollicités pour manoeuvrer un agencement de boîte de vitesses et dans lequel le premier élément de commutation peut être déplacé dans un agencement de couloirs de sélection et de commutation et la position d'au moins l'un de ces éléments de commutation peut être déterminée par un agencement de capteur de position caractérisé en ce qu'il est prévu pour mettre en oeuvre un procédé selon l'un au moins des aspects décrits précédemment
L'invention décrit aussi une utilisation d'un agencement de commande pour commander un dispositif de boîte de vitesses d'un véhicule caractérisée en ce que l'agencement de commande est conforme à l'aspect décrit à l'instant.
Selon un sixième aspect, l'invention réalise un dispositif de boîte de vitesses qui peut être agencé entre un arbre d'entrée et un arbre de sortie et qui comprend: - un agencement à couloirs de sélection et de commutation; - au moins un premier élément de commutation mobile dans l'agencement de couloirs de sélection et de commutation; - au moins un deuxième élément de commutation; - au moins un agencement de manoeuvre à commande électrique qui peut solliciter au moins l'un de ces éléments de commutation; - au moins un agencement de commande électrique pour piloter l'agencement de manoeuvre; et - au moins un agencement de capteur de position pour déterminer la position de commutation du dispositif de boîte de vitesses; caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un agencement de capteur à redondance pour détecter de façon redondante dans des 30 conditions prédéterminées la position de commutation en direction de sélection. L'agencement de capteur à redondance peut inclure un profil d'encliquetage qui comporte un profilage qui est agencé sur la surface d'un
élément de commutation et qui peut être capté par un agencement de capteur lors d'un déplacement en direction de sélection.
On peut prévoir alors que l'agencement de capteurs peut capter le
profilage sans contact.
Selon un septième aspect, l'invention réalise un dispositif de boîte de
vitesses caractérisé en ce qu'il peut mettre en oeuvre un procédé conforme à l'un quelconque des aspects décrits ci-dessus.
L'invention décrit aussi une utilisation d'un dispositif de boite de vitesses pour un véhicule caractérisé en ce que le dispositif est conforme à l'une quelconque des modalités exposées ci-dessus
L'invention décrit aussi un procédé ou dispositif de commande ou dispositif de boite de vitesses caractérisé par son fonctionnement et sa configuration particuliers qui correspondent aux présents documents de demande; et/ou un procédé ou dispositif de commande ou dispositif de 15 boîte de vitesses caractérisé par au moins une particularité d'au moins l'une des revendications précédentes et/ou par la combinaison d'au moins deux particularités qui résultent d'au moins de l'une des revendications précédentes, et/ou par au moins une particularité conforme à la description, et/ou par la combinaison d'au moins une particularité conforme à la 20 description et d'au moins une particularité selon l'une quelconque des revendications précédentes, et/ou par au moins une particularité conforme à au moins une figure de la présente demande et/ou par au moins une particularité individuelle conforme à la présente demande.
L'invention décrit aussi un procédé ou dispositif de commande ou 25 dispositif de boîte de vitesses caractérisé par la combinaison d'au moins une particularité conforme aux figures et/ou d'au moins une particularité conforme à la description, et /ou d'au moins une particularité conforme à au moins l'une des revendications, ou caractérisé par sa conformité à au moins deux revendications précédentes.
Les revendications annexées à la présente demande sont des
propositions de formulation, sans préjudice de l'obtention d'une protection par brevet qui continue. La demanderesse se réserve le droit de revendiquer encore d'autres particularités qui ne sont jusqu'ici exposées que dans la description et/ou les dessins.
Des références employées dans les sous-revendications concernent la poursuite du développement de l'objet de la revendication principale grâce aux particularités des sous-revendications respectives; il ne faut pas les considérer comme un renoncement à l'obtention d'une protection autonome
de l'objet des particularités des sous-revendications concernées.
Mais les objets de ces sous-revendications constituent aussi des inventions autonomes, qui représentent une configuration indépendante des objets des sous-revendications précédentes.
L'invention n'est pas non plus limitée à l'exemple ou aux exemples de 10 réalisation de la description. Bien plutôt, de nombreuses altérations et modifications sont possibles dans le cadre de l'invention, en particulier des variantes, éléments et combinaisons et/ou matières qui sont par exemple inventives par combinaison ou transformation des particularités ou éléments ou étapes de procédé décrits dans la description générale et les modes de 15 réalisation ainsi que les revendications et contenus dans les dessins, et qui conduisent par des particularités combinables à un nouvel objet ou à de nouvelles étapes de procédé ou séquences d'étapes de procédé, dans la mesure aussi o ils concernent des procédés de fabrication, de vérification et d'usinage.
Il faut en outre indiquer que la coopération des modalités individuelles de l'invention est préférée selon une combinaison quelconque. En particulier, les combinaisons de particularités résultant des configurations indépendantes peuvent respectivement être préférées en omettant une ou plusieurs modalités. Les procédés de l'invention sont également préférés en
combinaison.
Il faut encore noter que les modes de réalisation pour tous les agencements connus, qui ne se réfèrent pas à des documents imprimés définis, sont principalement connus en première ligne par la demanderesse ou l'inventeur, de sorte que l'inventeur se réserve aussi une protection pour
ceci également, dans la mesure o ils ne sont pas connus à la publication.
Il faut noter, lorsque des liaisons entre modalités sont effectuées par "ou", que ce mot ou peut être d'une part entendu dans le sens d'un "ou" mathématique et d'autre part comme l'autre possibilité respective d'un "ou" exclusif.
Il faut en outre comprendre que le concept de commande ainsi que des concepts qui en sont dérivés sont à comprendre au sens large pour la présente invention. Ce sens comprend en particulier une régulation et/ou une commande au sens des normes de l'industrie allemande, ou DIN selon les initiales du terme allemand Deutsche Industrie Normen.
Il ressortira clairement à l'homme de l'art que de nombreux autres modifications et modes d'exécution qui sont compris dans l'invention sont concevables au moyen des exemples de l'invention exposés ici. L'invention ne se limite en particulier pas aux modes de réalisation exposés ici.
Les buts, modalités et avantages de l'invention exposés ci-dessus,
ainsi que d'autres, ressortiront davantage à l'homme de l'art en se référant à la description qui suit prise en liaison avec les dessins annexés dans lesquels:
- la Figure 1 est une vue en coupe transversale partielle schématique d'un premier exemple de réalisation de l'invention; - la Figure 2 est une vue en coupe transversale partielle schématique d'un deuxième exemple de réalisation de l'invention; - la Figure 3 est une vue en coupe transversale partielle schématique d'un troisième exemple de réalisation de l'invention; - la Figure 4 est une vue en coupe transversale partielle schématique d'un quatrième exemple de réalisation de l'invention; - la Figure 5 est une vue en coupe transversale partielle schématique d'un cinquième exemple de réalisation de l'invention; - la Figure 6 est un graphe d'un premier exemple de variation du signal 25 d'une valeur caractéristique électrique, au moyen duquel des positions prédéterminées de commutation peuvent être détectées; - la Figure 7 est un graphe d'un deuxième exemple de variation du signal d'une valeur caractéristique électrique, au moyen duquel des positions prédéterminées de commutation peuvent être détectées; - la Figure 8 est un schéma logique d'un premier exemple de déroulement d'un procédé selon l'invention; - la Figure 9 est un schéma logique un deuxième exemple de déroulement d'un procédé selon l'invention; - la Figure 10 est une représentation, en fonction du temps, de diverses grandeurs caractéristiques au moins desquelles des positions prédéterminées de commutation peuvent être détectées selon l'invention; la Figure 11 est un schéma logique d'un troisième exemple de déroule5 ment d'un procédé selon l'invention; - la Figure 12 est un schéma logique d'un quatrième exemple de déroulement d'un procédé selon l'invention; - la Figure 13 est une vue en coupe transversale partielle schématique d'un sixième exemple de réalisation de l'invention; - la Figure 14 est une vue en coupe transversale partielle schématique d'un septième exemple de réalisation de l'invention; - la Figure 15 est une vue en coupe transversale partielle schématique d'un huitième exemple de réalisation de l'invention; - la Figure 16 est une vue en coupe transversale partielle schématique d'un neuvième exemple de réalisation de l'invention; - la Figure 17 un schéma d'un exemple de modélisation d'un agencement de manoeuvre; et - la Figure 18 un schéma logique de déroulement d'un exemple de
stratégie d'identification d'erreur.
La Figure 1 représente schématiquement un véhicule 1 pourvu d'une
unité d'entraînement 2, par exemple un moteur ou moteur à combustion. Dans le trajet d'entraînement du véhicule est en outre représenté un système de transmission 3 de couple et une boîte de vitesses 4. Dans cet exemple de réalisation, le système de transmission 3 de couple est agencé 25 dans le flux de couple entre le moteur et la boîte de vitesses de sorte qu'un couple d'entraînement du moteur étant transmis par l'intermédiaire du système de transmission de couple à la boîte de vitesses et, de la boîte 4 de vitesses sur le côté de sortie de celle-ci à l'arbre de sortie 5 et à un essieu 6 agencé en aval, ainsi qu'aux roues 6a.
Le système de transmission 3 de couple est configuré comme accouplement, par exemple un accouplement à friction, un accouplement à lamelles, un accouplement à poudre magnétique ou comme accouplement de contournement de convertisseur, l'accouplement pouvant être un accouplement à réglage automatique, un accouplement à compensation d'usure.
La boîte de vitesses 4 est représentée sous la forme d'une boîte de vitesses à changement manuel, par exemple une boîte de vitesses à changement de rapports de démultiplication. Selon le concept de l'invention, la boîte peut cependant être aussi une boîte de commutation automatisée, qui peut être commutée de façon automatisée à l'aide d'au moins un actionneur. Par boîte de vitesses automatisée, il faut comprendre dans ce qui suit une boîte automatisée qui est commutée avec interruption de la force de traction et dans laquelle le processus de commutation de la démultiplication de boîte est effectué de façon commandée à l'aide d'au moins un actionneur. Il est également possible d'utiliser une boîte de vitesses automatique,
les processus de commutation étant sensiblement sans interruption de la force de traction dans une boîte de vitesses automatique et cette boîte étant constituée en règle générale par des rapports de démultiplication à boîte du type à roues planétaire.
Il est en outre possible d'employer une boîte de vitesses à variation continue, par exemple une boîte à enroulement sur cône. Mais la configuration de la boîte automatique peut également comprendre un système de transmission 3 de couple, par exemple un accouplement ou un accouplement à friction, agencé sur le côté de sortie. Le système de 20 transmission de couple peut en outre être configuré en tant qu'accouplement de démarrage et/ou accouplement à ensemble inverseur pour inverser le sens de rotation et/ou comme accouplement de sécurité à couple transmissible réglable de façon ciblée. Le système de transmission de couple peut être un accouplement à friction par voie sèche ou un accouple25 ment de friction par voie humide, qui fonctionne par exemple dans un
fluide. Il peut également s'agir d'un convertisseur de couple.
Le système de transmission 3 de couple comporte un côté d'entraînement 7 et un côté de sortie 8, un couple pouvant être transmis du côté d'entraînement 7 au côté de sortie 8 par le fait que le disque d'accouple30 ment 3a est sollicité à force au moyen de la plaque de pression 3b, du ressort 3c à disques et de la butée 3e de dégagement ainsi que du volant 3d. Le levier de dégagement 20 est actionné au moyen d'un dispositif de manoeuvre, par exemple un actionneur, pour engendrer cette sollicitation.
La commande du système de transmission 3 de couple s'effectue à l'aide d'une unité de commande 13, par exemple un dispositif de commutation qui peut comprendre l'électronique de commande 13a et l'actionneur 13b. Selon un autre mode de réalisation avantageux, l'actionneur et l'électronique de commande peuvent aussi être agencés dans deux unités
modulaires différentes, par exemple des carters différents.
L'unité de commande 13 peut contenir l'unité de commande et l'unité de puissance destinée à la commande du moteur électrique 12 de l'actionneur 13b. Ceci offre alors par exemple l'avantage que l'encombre10 ment que requiert le système n'est que l'encombrement nécessaire pour l'actionneur avec l'électronique. L'actionneur se compose d'un moteur d'entraînement 12, par exemple un moteur électrique, qui intervient sur un maître cylindre 11 par l'intermédiaire d'un mécanisme, par exemple un mécanisme à vis sans fin ou un mécanisme à pignons droits ou un méca15 nisme à vilebrequin ou un mécanisme à broche filetée. Cette intervention sur le maître cylindre peut s'effectuer directement ou par l'intermédiaire de tringles.
Le déplacement de la partie de sortie de l'actionneur, par exemple du piston lia de maître cylindre, est détecté au moyen d'un capteur 14 de 20 trajet d'accouplement qui détecte la position ou emplacement ou la vitesse ou l'accélération d'une grandeur qui est proportionnelle à la position ou position d'enclenchement, ou respectivement de la vitesse ou de l'accélération de l'accouplement. Le maître cylindre 11 est relié au cylindre asservi 10 par l'intermédiaire d'une conduite 9 de milieu sous pression ou, en 25 d'autres termes, de fluide sous pression, par exemple une conduite hydraulique. L'élément de sortie 10a du cylindre asservi est relié fonctionnellement au levier de dégagement ou au moyen de dégagement 20 de sorte qu'un déplacement de la pièce de sortie 10a du cylindre asservi 10 provoque lui-même un déplacement ou un basculement du moyen de 30 dégagement 20 afin de commander le couple transmissible par l'accouplement 3.
L'actionneur 13b de commande du couple transmissible du système de transmission 3 de couple peut être manoeuvrable par un fluide sous pression, c'est-à-dire qu'il peut être équipé d'un maître cylindre et d'un
cylindre asservi, à fluide de pression. Le fluide de pression peut être par exemple un fluide hydraulique ou un fluide pneumatique. La manoeuvre du maître cylindre de fluide de pression peut être prévue par moteur électrique, la commande du moteur électrique 12 étant électronique.
L'élément d'entraînement de l'actionneur 13b peut être non seulement un élément d'entraînement à moteur électrique mais aussi un autre élément d'entraînement, par exemple manoeuvré par fluide de pression. Il est également possible d'utiliser des actionneurs magnétiques afin d'établir une position d'un élément. Dans le cas d'un accouplement à friction, la commande du couple
transmissible s'effectue par le fait que l'appui des garnitures de friction du disque d'accouplement entre le volant 3d et la plaque de pression 3b s'effectue de façon ciblée. L'application de force de la plaque de pression et respectivement des garnitures de friction peut être commandée de façon 15 ciblée par la position du moyen de dégagement 20, par exemple une fourche de dégagement ou un dispositif central de dégagement, la plaque de pression pouvant alors être déplacée entre deux positions de fin de course et être réglée et fixée à volonté. La première position de fin de course correspond à une position totalement enclenchée de l'accouplement 20 et l'autre position de fin de course à une position totalement dégagée de l'accouplement. Pour commander un couple transmissible qui est par exemple inférieur au couple moteur existant à un instant donné, il est par exemple possible d'établir une position de la plaque de pression 3b qui est située dans une zone intermédiaire entre les deux positions de fin de 25 course. L'accouplement peut être fixé dans cette position à l'aide de la commande ciblée du moyen de dégagement 20. Il est également possible de commander d'autres couples transmissibles par l'accouplement, qui sont supérieurs de façon définie supérieures aux couples moteurs existant à un instant donné. Dans un tel cas, les couples moteurs existant à l'instant 30 correspondant peuvent être transmis, les irrégularités de couple présentes sous forme par exemple de pointes de couple dans le trajet d'entraînement étant amorties et/ou isolées.
Pour commander, par exemple régler ou réguler le système de transmission de couple, l'invention emploie en outre des capteurs qui surveillent au moins temporairement les grandeurs pertinentes de tout le système et qui envoient des grandeurs d'état, signaux et valeurs mesurées qui sont nécessaires pour la commande et qui sont traités par l'unité de commande, l'invention prévoyant aussi une liaison éventuelle de signaux avec d'autres unités électroniques, par exemple une électronique de moteur ou une électronique d'un système antiblocage (ABS) ou d'un dispositif antipatinage (ASR). Les capteurs détectent par exemple des vitesses de rotation, par exemple les vitesses de rotation des roues, les vitesses de rotation du moteur, la position du levier de charge, la position du papillon 10 des gaz, la position de la vitesse enclenchée dans la boite de vitesses, une
intention de commutation et d'autres grandeurs spécifiques du véhicule.
La Figure 1 indique que le système utilise un capteur 15 de papillon des gaz, un capteur 16 de vitesse de rotation du moteur ainsi qu'un tachymètre 17 et que des valeurs mesurées et des informations sont communi15 quées au dispositif de commande. L'unité électronique, par exemple une unité informatique ou une unité d'ordinateur, de l'unité de commande 13a traite les grandeurs d'entrée du système et envoie des signaux de commande à l'actionneur 13b.
La boite de vitesses est par exemple réalisée sous forme de boîte à 20 changement de vitesse qui comporte plusieurs rapports de démultiplication, qui peuvent être changés à l'aide d'un levier de commutation, c'est-àdire que la boite de vitesses peut être manoeuvrée ou mise en oeuvre au moyen de ce levier de commutation. En outre, un capteur 19b qui détecte l'intention de commutation et/ou la position de vitesse qui est enclenchée et 25 la transmet au dispositif de commande peut être agencé sur le levier de manoeuvre, par exemple le levier de commutation 18, de la boîte à changement de vitesse manuel. Le capteur 19a est articulé sur la boîte et détecte la position actuelle de vitesse et/ou une intention decommutation. La détection d'une intention de commutation peut s'effectuer, en utilisant 30 au moins l'un des deux capteurs 19a, 19b, par le fait que. le capteur est un capteur de force qui détecte la force qui intervient sur le levier de commutation. Mais le capteur peut aussi être un capteur de trajet ou de position, l'unité de commande détectant une intention de commutation à partir de la variation du signal de position au cours du temps.
Le dispositif de commande est en liaison de signaux, au moins temporairement, avec tous les capteurs et évalue les signaux de capteur et les grandeurs d'entrée du système d'une manière telle que l'unité de commande envoie, en fonction du point de fonctionnement actuel, des ordres de commande ou de régulation à l'actionneur unique au moins. L'élément d'entraînement 12 de l'actionneur, qui est par exemple un moteur électrique, reçoit de l'unité de commande qui commande la manoeuvre de l'accouplement une variable réglante en fonction de valeurs mesurées et/ou de grandeurs d'entrée du système et/ou de signaux des capteurs raccordés.
cet effet, un programme de commande est implanté en tant qu'éléments matériels et/ou en tant que logiciel dans le dispositif de commande et évalue les signaux entrant et calcule ou détermine en fonction de comparaisons et/ou de fonctions et/ou de champs caractéristiques les grandeurs de sortie.
Dans le dispositif de commande 13 sont mises en application de préférence une unité de détermination de couple, une unité de détermination de position de vitesse, une unité de détermination de patinage et/ou une unité de détermination d'état de fonctionnement, ou ce dispositif est en liaison de signaux avec au moins l'une de ces unités. Ces unités peuvent être mises en 20 application au moyen de programme de commande sous forme d'éléments matériels et/ou de logiciels, de façon que le couple de l'unité d'entraînement 2 du véhicule 1, la position de vitesse de la boîte de vitesses ainsi que le patinage existant dans la zone du système de transmission de couple et l'état actuel de fonctionnement du véhicule puissent être déterminés au 25 moyen des signaux entrants à partir des capteurs. L'unité de détermination de la position de la boîte de vitesses détermine la vitesse actuellement enclenchée au moyen des signaux des capteurs 19a et 19b. Les capteurs sont alors articulés sur le levier de commutation et/ou sur des moyens réglage internes à la boîte, par exemple un arbre de commutation ou axe de 30 commutation central, et ces capteurs détectent par exemple la position et/ou la vitesse de ces composants. Un capteur 31 de levier de charge peut en outre être agencé sur le levier de charge 30, par exemple la pédale d'accélérateur, et détecter la position du levier de charge. Un autre capteur 32 peut fonctionner comme commutateur de marche à vide, c'est-à-dire que ce commutateur 32 de marche à vide est enclenché lorsque la pédale d'accélérateur en tant que levier de charge est actionnée, et que ce commutateur est mis hors service en cas de signal d'absence de manoeuvre afin d'obtenir l'information numérique indiquant si le levier de charge, par exemple la pédale d'accélérateur, est manoeuvrée. Le capteur 31 de levier
de charge détecte l'ampleur de la manoeuvre du levier de charge.
La Figure 1 représente en plus de la pédale d'accélérateur 30, qui sert de levier de charge, et des capteurs qui sont en liaison avec elle, un élément de manoeuvre 40 de freinage pour manoeuvrer le frein de service 10 ou le frein de blocage, par exemple une pédale de frein, un levier de frein à main ou un élément de manoeuvre, manoeuvré à la main ou au pied, du frein de blocage. Au moins un capteur 41 est agencé sur l'élément de manoeuvre 40 et surveille la manoeuvre de celui-ci. Le capteur 41 est par exemple réalisé sous forme de capteur numérique, par exemple de 15 commutateur, qui détecte le fait que l'élément de manoeuvre est ou non manoeuvré. Un dispositif de signaux, par exemple un témoin lumineux de freinage peut être en liaison de signal avec ce capteur, et signaler que le frein est manoeuvré. Ceci peut être prévu tant pour le frein de service que pour le frein de blocage. Mais le capteur peut également être réalisé sous 20 forme de capteur analogique, qui est par exemple un potentiomètre, et qui communique l'ampleur de la manoeuvre de l'élément de manoeuvre. Ce capteur peut lui aussi être en liaison de signaux avec un dispositif de signalisation.
La Figure 2 représente schématiquement un trajet d'entraînement d'un 25 véhicule qui comprend une unité d'entraînement 100, un système de transmission 102 de couple, un agencement 103 qui comporte au moins une boîte de vitesses, un différentiel 104, ainsi que des essieux moteurs 109 et des roues motrices 106. Le système de transmission 102 de couple est agencé ou assemblé sur un volant 102a, qui porte en règle générale une 30 couronne 102b de démarreur. Le système de transmission de couple comporte une plaque de pression 102d, un couvercle 102e d'accouplement, un ressort 102f à disques et un disque 102c d'accouplement à garnitures de friction. le disque 102c d'accouplement, éventuellement avec un dispositif d'amortissement, est agencé entre le disque 102d d'accouplement et le volant 102a. Un accumulateur de force, par exemple le ressort 102f à disques, sollicite la plaque de pression en direction axiale sur le disque d'accouplement, et une butée de dégagement 109, par exemple un dispositif central de dégagement à manoeuvre par fluide hydraulique, est prévu pour manoeuvrer le système de transmission de couple. Une butée de dégagement 110 est agencée entre le dispositif de débrayage central et les languettes de ressort à disques du ressort 102f à disques. Sous l'effet d'un déplacement axial de la butée de dégagement, le ressort à disques est sollicité et l'accouplement est ainsi dégagé. L'accouplement peut en outre 10 être réalisé sous forme d'accouplement par compression ou d'accouplement
par traction.
L'actionneur 108 est un actionneur d'une boîte de vitesses automatisée qui contient également l'unité de manoeuvre du système de transmission de couple. L'actionneur 108 manoeuvre des éléments de commutation internes 15 à la boîte, par exemple un tambour de commutation ou des tringles de commutation ou un arbre central de commutation de la boite, l'invention prévoyant que la manoeuvre des vitesses permet d'enclencher les vitesses, par exemple de façon séquentielle ou selon toute séquence souhaitée, ou de quitter ces vitesses. L'élément de manoeuvre 109 d'accouplement est 20 manoeuvré par l'intermédiaire de la liaison 111. L'unité de commande 107 est reliée à l'actionneur par la liaison 112 de signaux et les liaisons 113 à 115 de signaux sont en liaison avec l'unité de commande d'une manière telle que la liaison 114 traite des signaux entrants, la liaison 113 traite des signaux de commande provenant de l'unité de commande et la liaison 115 25 établit une liaison avec d'autres unités électroniques par exemple au moyen
d'un bus de données.
Pour lancer ou démarrer le véhicule essentiellement à partir de l'arrêt ou à partir d'un déplacement lent, par exemple la vitesse extrêmement lente, c'est-à-dire pour accélérer le véhicule de façon ciblée par un effet 30 induit par le conducteur, le conducteur n'actionne essentiellement que la pédale d'accélérateur, par exemple le levier de charge 30, la manoeuvre automatisée commandée ou régulée de l'accouplement commandant au moyen de l'actionneur le couple transmissible du système de transmission de couple lors d'un processus de démarrage. La manoeuvre du levier de charge, détectée au moyen du capteur 31 de levier de charge permet, après un ou plusieurs processus plus ou moins forts ou rapides de démarrage, de détecter le souhait du conducteur, et l'unité de commande commande ensuite le véhicule de façon correspondante. La pédale d'accélérateur et les capteurs de signaux de la pédale d'accélérateur sont utilisés comme grandeur d'entrée pour commander le processus de démarrage du véhicule. Lors d'un processus de démarrage, le couple transmissible, par exemple le couple d'accouplement, désigné par Mkso01 aux figures, abréviation de couple de consigne de l'accouplement, est déterminé pendant le 10 démarrage au moyen d'une fonction préalablement définissable ou à l'aide de courbes caractéristiques ou de champs caractéristiques, par exemple en fonction de la vitesse de rotation du moteur, la relation avec la vitesse de rotation du moteur ou d'autres grandeurs, comme le couple moteur, étant réalisée de façon avantageuse au moyen d'un champ caractéristique ou
d'une courbe caractéristique.
Si le levier de charge ou la pédale d'accélérateur est manoeuvré à une valeur déterminée a lors du processus de démarrage, essentiellement à partir de l'arrêt ou à partir d'un état de vitesse extrêmement lente, à faible vitesse, un couple moteur est commandé au moyen d'une commande 40 de 20 moteur. L'unité de commande de la manoeuvre automatisée 13 d'accouplement commande le couple transmissible par le système de transmission de couple d'une manière qui correspond à des fonctions ou des champs caractéristiques définissables au préalable, de sorte qu'un état d'équilibre stationnaire s'établit entre le couple moteur commandé et le couple 25 d'accouplement. L'état d'équilibre se caractérise en fonction de la position a du levier de charge par une vitesse de rotation définie de marche, un couple de marche ou de moteur ainsi qu'un couple transmissible défini du système de transmission de couple et un couple transmis aux roues motrices, par exemple un couple d'entraînement. La relation fonctionnelle entre le couple 30 de démarrage et la vitesse de rotation de démarrage est appelée dans ce qui suit la courbe caractéristique de démarrage. La position a du levier de charge est proportionnelle à la position du papillon des gaz du moteur.
En plus de la pédale de gaz 122, qui est le levier de charge, et d'un capteur 123 en liaison avec celle-ci, la Figure 2 représente un élément de manoeuvre 120 de frein pour manoeuvrer le frein de service ou le frein de blocage, par exemple une pédale de frein, un levier de frein à main ou un élément de manoeuvre, actionné à la main ou au pied, du levier de frein de blocage. Au moins un capteur 121 est agencé sur l'élément 120 de manoeuvre et surveille sa manoeuvre. Le capteur 121 est par exemple réalisé sous forme de capteur numérique, par exemple un commutateur, qui détecte que l'élément de manoeuvre est actionné ou n'est pas actionné. Un dispositif de signalisation, par exemple' une lampe témoin de frein, qui signale que le frein est manoeuvré peut être en liaison avec ce capteur. Ceci 10 peut s'effectuer tant pour le frein de service que pour le frein de blocage. Mais le capteur peut également être réalisé sous forme de capteur analogique, un tel capteur qui est par exemple un potentiomètre communiquant l'ampleur de la manoeuvre de l'élément de manoeuvre. Ce capteur peut également être en liaison de signaux avec un dispositif de signalisation. La Figure 3 représente un exemple d'agencement 300 de couloirs de
sélection et de commutation qui est inclut dans un dispositif de l'invention ou au moyen duquel un exemple de procédé de l'invention est expliqué.
L'agencement 300 de couloirs de sélection et de commutation est représenté ici sous la forme d'un schéma en H double et comporte un 20 couloir de commutation du premier rapport 302, un couloir de commutation du deuxième rapport 304, un couloir de commutation du troisième rapport 306, un couloir de commutation du quatrième rapport 308, un couloir de commutation du cinquième rapport 310 et un couloir de commutation de la marche arrière 312. Il comporte en outre un couloir de sélection 314.
Un procédé de l'invention permet de détecter les positions de butées
prédéterminées de fin de course de rapports ou des positions prédéterminées de rapports. Ce procédé peut par exemple être exécuté comme procédé de cas d'urgence, dans le cas dans lequel un agencement de mesure de trajet est devenu défaillant ou une information de trajet n'est 30 plus établie. Il peut en outre être utilisé pour le réglage, c'est-à- dire l'égalisation, de l'agencement de mesure de trajet, ce qui est exécuté par exemple à des intervalles de temps prédéterminés pour des raisons de techniques de sécurité.
On va maintenant expliquer un procédé conforme à l'invention dans lequel les positions des rapports ou les positions de fin de course des rapports de la première, de la deuxième, de la cinquième et de la marche arrière sont déterminées selon cette séquence. D'autres séquences peuvent également être préférées selon l'invention. Le procédé est par exemple représenté pour le cas o le doigt de commutation, non représenté, se trouve à l'origine dans le couloir 314 de sélection. Le couloir de sélection peut avoir été détecté ici, par exemple, au moyen d'un procédé de l'invention qui n'est pas décrit de façon plus
détaillée dans le cadre de la Figure 3.
Le doigt de sélection non représenté est sollicité par un moteur de sélection dans le sens de la double flèche 316 en direction de la butée 318 de fin de couloir de sélection. Le courant du moteur de sélection ou le courant total d'un dispositif de commande qui pilote le moteur de sélection 15 est alors surveillé. Pour simplifier le présent exposé, on se référera constamment dans ce qui suit au courant total de l'agencement de commande, bien qu'il puisse aussi être prévu, selon l'invention, de détecter séparément le courant du moteur de commutation et celui du moteur de sélection.
Lorsque le moteur de sélection fonctionne, une augmentation du 20 courant, qui est conditionnée par le courant d'alimentation du moteur de sélection peut être identifiée dans le tracé de courant du dispositif de commande. Le courant diminue ensuite et reste à une valeur sensiblement constante jusqu'à ce que le doigt de commutation ait atteint la butée 318 de fin de couloir de sélection. Lorsque cette butée finale 318 est atteinte, le 25 doigt de commutation continue à être sollicité par le moteur de sélection, de sorte que le doigt de commutation est appuyé contre la butée de fin de course 318, ce qui peut être identifié par une élévation sensiblement forte du tracé de courant. La butée 318 de fin de course peut par exemple être distinguée de la butée 320 de fin de course, par exemple en fonction du 30 sens de déplacement du doigt de commutation. Le signal de l'agencement de mesure de trajet incrémental qui détecte le déplacement du doigt de commutation est par exemple surveillé à cet effet. IL est possible en variante d'agencer, peu avant la butée 318 de fin de course ou à un emplacement correspondant d'un axe de sélecteur, un creux de profilage ou
un encliquetage qui représente un minimum local dans le tracé de courant, et qui n'est pas prévu peu avant la butée 320 de fin de course.
Après détection de la butée 318 de fin de course, qui peut par exemple être utilisée pour le réglage de l'agencement de mesure de trajet en direction de sélection, le moteur de sélection est déconnecté, ce qui provoque un écart de courant par insuffisance, en raison d'un courant d'interruption dans le tracé du courant en fonction du temps, suivi d'une croissance à zéro. En variante, le moteur de sélection peut encore continuer à solliciter le doigt de commutation selon une force très faible en direction 10 de la butée 318 de fin de course, ce qui doit assurer que le doigt de commutation sera ensuite réellement déplacé aussi dans le couloir 302 de commutation. Le moteur de commutation sollicite ensuite le doigt de commutation en direction de la butée 330 de fin de course du couloir de commutation 302. Ceci provoque d'abord un courant de démarrage, qui est 15 représenté comme un écart par insuffisance dans le tracé du courant en fonction du temps. Puis, le courant descend jusqu'à une valeur sensiblement constante jusqu'à ce que la butée 330 de fin de course soit atteinte. la butée 330 de fin de course, le tracé du courant en fonction du temps s'élève car le moteur de commutation appuie d'abord le doigt de
commutation contre la butée 330 de fin de course.
Le moteur de commutation est ensuite arrêté après détection de la butée 330 de fin de course, de sorte qu'un courant de déconnexion peut apparaître comme écart par insuffisance dans le tracé de courant.
Puis, le moteur de commutation sollicite le doigt de commutation dans 25 le sens opposé, de sorte que la butée 332 de fin de course peut être détectée à l'aide d'une élévation du courant. Le moteur de commutation est déconnecté, ce qui provoque un courant de déconnexion qui peut à nouveau être identifié par un écart par insuffisance dans le tracé de courant. Le moteur sollicite ensuite le doigt de commutation en sens opposé 30 de sorte qu'un courant de démarrage peut d'abord être. identifié dans le tracé de courant comme écart par insuffisance, avant que le courant ne diminue de nouveau de façon sensiblement constante. Le couloir de sélection 314 est parcouru avant que le moteur de commutation ne soit déconnecté, et le moteur de sélection sollicite le droit de commutation en direction de la butée 320 de fin de couloir de sélection. Lorsque la butée de fin de course est atteinte, ceci peut à nouveau être détecté à l'aide d'une forte élévation du courant. De façon correspondante, la butée 334 de fin de course du couloir de commutation 310, puis la butée 336 de fin de course du couloir de commutation 312 sont atteintes. Les positions dans les butées respectives 330, 332, 334, 336 de fin de course sont respectivement détectées et utilisées pour le réglage de l'agencement de capteur de trajet.
La Figure 4 représente un agencement 300 à couloirs de sélection et de commutation à côté duquel est représenté un axe 350 de sélecteur, qui 10 peut être décalé axialement selon la double flèche 352 en direction de commutation selon le déplacement du doigt de commutation ou qui peut être pivoté et tourné autour de son axe pour correspondre à un déplacement du doigt de commutation en direction de sélection.
Sur l'axe 350 de sélecteur est prévu un profilage ou un profilage à 15 encliquetage 354, qui comporte des surélévations 356, 358 de profilage, et des creux 362, 364 de profilage. L'élément capteur sollicité sensiblement de façon fixe dans l'espace et désigné schématiquement par la flèche 366 s'appuie contre le profilage 354 de sorte que, lors d'un déplacement axial de l'axe 350 de sélecteur, diverses forces peuvent être opposées à ce 20 déplacement. Dans le tracé de courant qui est surveillé lors d'un déplacement de l'axe 350 de sélecteur et du doigt de commutation non représenté ici, il apparaît alors des extrêmes locaux lorsque l'élément capteur 366 est agencé dans les creux 360, 362, 364 du profilage. Un positionnement correspondant de l'élément capteur 366 permet donc de 25 détecter, par le tracé de courant, l'instant o le doigt de sélection se trouve dans les positions de rapports ou dans des positions prédéterminées de rapports et dans le couloir de sélection.
La Figure 5 représente un exemple d'agencement 380 de couloirs de sélection et de commutation qui peut être inclus dans un dispositif de 30 l'invention ou au moyen duquel un exemple de procédé de l'invention peut
être mis en oeuvre.
La configuration de cet agencement à couloirs de sélection et de
commutation consiste en un schéma à quatre couloirs.
Un blocage 382 de marche arrière se trouve entre le premier couloir de commutation du premier ou du deuxième rapports, 302, 304, et le couloir de commutation de la marche arrière 312. Ce blocage de marche arrière peut être identifié comme butée dans le tracé de courant du dispositif de commande, lors d'un passage à ce blocage, de sorte que cette
position peut être identifiée.
La Figure 6 représente un exemple de tracé du courant qui peut être observé lors d'un parcours d'un couloir de commutation auquel un encliquetage est associé, qui est par exemple du type représenté à la Figure 10 4. Lorsque le moteur de commutation est connecté, un courant de démarrage qui peut être identifié par l'élévation dans la zone 390 apparaît. Peu après, ce courant de démarrage diminue dans la zone 392. Le doigt de commutation se trouve à cet instant sensiblement dans le creux 364 de profilage. Le passage à la surélévation 358 de profilage peut être identifié 15 au moyen du maximum local dans la zone 394 du courant. Le courant redescend de nouveau fortement et atteint sensiblement un minimum local dans la zone 396. cet instant, le doigt de commutation se trouve sensiblement dans le couloir de commutation, c'est-à-dire que le creux 362 de profilage est atteint. Au passage de la surélévation 356 du profilage, le 20 courant remonte, ce qui peut être identifié dans la zone 398. Lors du déplacement dans le creux 360 de profilage, le courant diminue de nouveau, ce qui peut être identifié par le minimum local dans la zone 400. L'arrivée sur la position de fin de couloir de commutation peut être identifiée à la forte élévation du courant dans la zone du couloir 402.
La Figure 7 représente un autre exemple de tracé de courant du courant total d'un agencement de commande qui peut par exemple apparaître lors du parcours du couloir de sélection. Lors du démarrage du moteur de sélection, un écart de courant par insuffisance est identifiable dans la zone 410. Lors du parcours du couloir de sélection, le courant est
sensiblement constant, ce qui est identifié par la zone 412.
Lorsque la butée de fin de course du couloir de sélection est atteinte,
le courant s'élève fortement, ce qui est identifié par la zone 414.
* La Figure 8 représente un exemple de procédé de cas d'urgence selon l'invention au moyen duquel des positions prédéterminées à l'intérieur de
l'agencement de couloirs de sélection et de commutation peuvent être atteintes et des positions la prédéterminées peuvent être identifiées, ou un agencement de capteur de trajet peut être réglé.
Le procédé débute à l'étape 420. Un processus de vibration est ensuite induit à l'étape 422, afin d'assurer, au doigt de commutation ou à un élément connecté à ce doigt et agencé de mobile, une position exempte de force. l'étape 424, le doigt de commutation est déplacé en va-et-vient en direction de sélection. l'étape 426, il est examiné si des butées ont été identifiées en direction de sélection à l'étape 424. Cet examen est exécuté 10 au moyen d'une mesure de courant total de l'agencement de commande. Dans la mesure o aucune butée n'a été identifiée à l'étape 426, le procédé de cas d'urgence est interrompu à l'étape 428. Mais, si des butées ont été identifiées, il est examiné à l'étape 430 si l'intervalle de temps entre les détections de ces butées est inférieur à une valeur prédéterminée. partir 15 du fait que l'intervalle de temps entre les contacts sur les butées est inférieur à une valeur prédéterminée, il est possible de déterminer que le doigt de commutation se trouve dans un couloir de commutation puisque le procédé est exécuté sous commande de tension. Si l'intervalle de temps entre les contacts sur les butées est supérieur à la valeur prédéterminée, il 20 peut être déterminé de façon correspondante que le doigt de commutation
se trouve dans le couloir de sélection.
Si l'intervalle de temps est inférieur à la valeur prédéterminée, le doigt de commutation est ensuite déplacé en va-et-vient en direction de commutation, comme indiqué par l'étape 432. Dans la mesure o aucune 25 butée n'est identifiée, le procédé d'urgence est interrompu à 436: cet examen est indiqué par l'étape 434 et est également exécuté au moyen d'une mesure de courant total de l'agencement de commande. Si des butées ont en revanche été identifiées à l'étape 434, il est examiné à l'étape 438 si le couloir de sélection a été identifié. Un encliquetage est par 30 exemple prévu à cet effet dans la zone de croisement entre le couloir de sélection et le couloir de commutation, et le fait que cet encliquetage est atteint peut par exemple être identifié par le signal de courant total de l'agencement de commutation.
Dans la mesure o le couloir de sélection n'a pas été identifié, il est examiné à l'étape 440 s'il a déjà été fréquemment impossible d'identifier le couloir de sélection. S'il a déjà été impossible d'identifier le couloir de sélection un nombre de fois supérieur à un nombre prédéterminé, le procédé d'urgence est interrompu à l'étape 442. Mais si le nombre de fois o il a été impossible d'identifier le couloir de sélection est inférieur à un nombre prédéterminé, le procédé se poursuit à l'étape 432.
Si le couloir de sélection a été identifié, c'est-à-dire si l'encliquetage correspondant à été atteint à l'étape 438, un processus de vibration est 10 lancé dans cette position à l'étape 444. Le doigt de commutation est ensuite déplacé à l'étape 446 en direction de sélection vers les couloirs de sélection du premier ou du deuxième rapport. L'étape 446 est également exécutée dans la mesure o il a été constaté à l'étape 430 que le temps écoulé entre les contacts sur les butées est supérieur ou égal à la valeur prédéterminée.
Il est ensuite examiné à l'étape 448 si une butée a été identifiée, ce qui peut également être effectué au moyen du tracé du courant en fonction du temps. Si aucune butée n'a été identifiée, le procédé reprend à l'étape 424. Si une butée a en revanche été identifiée, un processus de vibration est ensuite lancé pour amener le doigt de commutation dans une position 20 définie dans le couloir neutre entre le couloir de commutation du premier et
du deuxième rapports, ce qui est indiqué par l'étape 450.
Les rapports du premier et du deuxième rapports, ainsi que du cinquième rapport et de la marche arrière sont ensuite atteints à l'étape 442, en surveillant également le tracé du courant en fonction du temps.
La Figure 9 représente un exemple de procédé selon l'invention au
moyen duquel un rapport peut être dégagé, le couloir de sélection pouvant en particulier être identifié.
l'étape 460, le doigt de commutation est sollicité en direction de commutation et en direction de sélection, la sollicitation en direction de 30 commutation étant orientée en particulier en direction du couloir de sélection. Le tracé du courant total de l'agencement de commande en fonction du temps est surveillé. Il est déterminé à l'étape 462 que le courant total diminue. Il en est déduit que le courant de commutation qui reposait auparavant sur la paroi longitudinale du couloir de commutation ou
était appuyé contre cette paroi se met en mouvement en direction de sélection, de sorte que le couloir de sélection est atteint.
Le moteur de commutation est déconnecté à l'étape 464, éventuellement après qu'une faible impulsion de tension ait encore été appliquée dans la direction de commutation. La Figure 10 représente, en fonction du temps, le tracé de diverses valeurs caractéristiques pendant l'exécution d'un exemple de procédé selon l'invention. La Figure 10 indique en particulier dans quelle mesure des positions du doigt de commutation peuvent être détectées à l'aide des 10 tracés, de valeurs caractéristiques prédéterminées, et en particulier de
caractéristiques électriques prédéterminées, en fonction du temps. La Figure 10 représente spécialement - le tracé, de la tension 470
appliquée au moteur de sélection en fonction du temps, - le tracé de la tension 472 appliquée au moteur de commutation en fonction du temps, - le tracé du courant total 474 défini par l'agencement de commande en fonction du temps, - le tracé, en fonction du temps, du trajet parcouru en direction de 20 sélection 476 par un élément agencé de façon mobile de l'agencement de manoeuvre ou de l'agencement de commutation, ainsi que
- le trajet parcouru en direction de commutation 477 par cet élément agencé de façon mobile. Cet élément agencé de façon mobile est en particulier un doigt de commutation.
Un exemple de tracé au moyen duquel le couloir de sélection peut être
identifié est représenté dans la zone gauche des tracés respectifs 470, 72, 474, 476, 477 en fonction du temps, qui est désignée par la flèche 478 orientée vers la gauche de la ligne 480 en trait interrompu,.
la droite de la ligne en trait interrompu 480 est représenté à titre 30 d'exemple un autre tracé de ces caractéristiques 470, 472, 474, 476, 477, au moyen duquel peut par exemple être expliquée la manière dont des positions, des états et similaires du doigt de commutation peuvent être détectés en fonction de ces tracés.
Le procédé est commandé par tension. cet effet, une tension sensiblement constante est appliquée tant au moteur de sélection qu'au' moteur de commutation, de sorte que les signaux de tension 470, 472 s'établissent chacun à une valeur de tension constante. Il faut remarquer dans ce cadre qu'il est également prévu selon l'invention que ces valeurs de
tension soient modifiées.
En raison du démarrage du moteur de sélection et du moteur de commutation, une élévation de courant sous forme de saut qui représente sensiblement un écart par insuffisance de courant apparaît dans le tracé de 10 courant du dispositif de commande dans la zone 482. Dans l'exemple représenté, le doigt de commutation s'appuie à cet instant sur une paroi longitudinale d'un couloir de commutation, de sorte que le doigt de commutation n'est déplacé qu'en direction de commutation, comme identifié dans la zone 484.
Après la connexion des moteurs, le courant de l'agencement de
commande diminue et s'établit par oscillations à une valeur sensiblement constante dans la zone 486. Le doigt de commutation bloqué en direction de sélection par la paroi longitudinale du couloir de commutation ne se déplace que dans la direction longitudinale du couloir, de sorte que le trajet 20 augmente dans cette direction. Dans la position de commutation 488, le doigt de commutation a sensiblement atteint le couloir de sélection de sorte que le doigt de commutation peut également se déplacer en direction de sélection puisqu'il est sollicité par le moteur de sélection, comme représenté dans la zone 490.
Le courant total de l'agencement de commande diminue dans la zone 492 et s'établit par oscillations à une valeur sensiblement constante dans la zone 494, en raison du déplacement qui s'effectue maintenant en direction de sélection, c'est-à-dire parce que le doigt de commutation sollicité en direction de sélection n'est plus retenu dans son déplacement par la paroi
de couloir de commutation.
Le couloir de sélection est ainsi détecté. Deux cas désignés par les lettres (a) et (b), qui peuvent apparaître en variante, sont représentés dans ce qui suit dans les tracés en fonction du temps. Lorsque le doigt de sélection heurte une butée en direction de sélection à l'instant 494 mais qu'une tension est encore appliquée au moteur de sélection, comme représenté par le tracé 472, le courant total s'élève, comme représenté dans la zone 400, et s'établit par oscillations à une valeur de courant sensiblement constante, comme représenté dans la zone 498. Le doigt de commutation continue ici en direction de commutation, comme indiqué dans la zone 500. Lorsque le doigt de commutation heurte en outre une butée en direction de commutation à l'instant 502, le courant s'élève de nouveau dans la zone 504 et s'établit de nouveau par oscillations à une valeur sensiblement constante dans la zone 506. Dans la mesure o le doigt de commutation est déjà bloqué en direction de sélection et de commutation à l'instant 494, le courant total de l'agencement de commande monte déjà dans la zone 508 vers une valeur plus élevée qui correspond sensiblement à la valeur que le courant atteint dans la zone 506. Entre les points 494 et 502, un courant sensiblement plus 15 élevé peut par conséquent être déjà détecté dans la zone 510, ce qui
permet de déduire les butées correspondantes.
La Figure Il représente les étapes d'un exemple de procédé de l'invention au moyen duquel les limites du couloir de sélection en longueur longitudinale peuvent être détectées.
l'étape 520, le moteur de sélection est alimenté, de sorte que le
doigt de commutation se met en mouvement en direction d'une paroi de couloir longitudinale du couloir de sélection.
l'étape 522 une croissance du courant total de l'agencement de commande est détectée, ce qui permet de déduire que le doigt de
commutation a atteint une butée à la fin du couloir de sélection.
Le moteur de sélection est déconnecté à l'étape 524.
La Figure 12 représente les étapes d'un exemple de procédé de l'invention au moyen desquels des rapports prédéterminés, par exemple le premier rapport, le deuxième rapport, et la marche arrière, peuvent par
exemple être enclenchés, dans le cadre d'un cas d'urgence.
Une tension est appliquée au moteur de commutation à l'étape 530 afin de déplacer le doigt de commutation en direction de commutation à l'intérieur d'un couloir de commutation.
la case 532, il est constaté que le courant de l'agencement de commande s'élève, et il est ensuite constaté à l'étape 534 que le courant diminue de nouveau. Ceci permet de déduire que le doigt de commutation a heurté une sorte de butée transitoire dans la direction de commutation. Ceci résulte de ce que la position de synchronisation a d'abord été atteinte de sorte que le courant a augmenté, puis que le déblocage a été effectué, de sorte que le doigt de commutation a pu poursuivre en direction de commutation, ce qui a conduit à une diminution du courant. l'étape 536, il est détecté que le courant augmente de nouveau, et 10 reste au moins pendant un laps de temps prédéterminé à cette valeur plus élevée. On peut en déduire que le doigt de commutation a atteint la butée de fin de course du couloir de commutation. Le moteur de commutation est ensuite déconnecté. Des impulsions de tension de signes opposés sont ensuite appliquées en alternance au moteur de commutation pour atteindre
un emplacement exempt de force.
l'étape 538, le moteur de commutation est déconnecté après un certain laps de temps, par exemple 200 à 1000 ms. Puisque la déconnexion n'est effectuée qu'après un laps de temps prédéterminé, il est assuré que le doigt de commutation ne se trouve pas dans la position de synchronisation.
La Figure 13 représente en vue en coupe transversale partielle un
exemple de dispositif de boite de vitesses selon l'invention.
Les composants du dispositif de boîte qui sont représentés ici comprennent en particulier un agencement de commande 550, un moteur de sélection 552, un levier de sélecteur 554, un doigt de commutation 556 25 ainsi qu'une tige de sélecteur 558. Aucun moteur de commutation n'est
représenté par exemple.
Un dispositif capteur de chemin de sélection incrémental qui n'est pas
représenté est agencé sur le moteur de sélection.
Un capteur redondant 560 de trajet de sélection incrémental est en 30 outre prévu, en vue d'une détection redondante du trajet en direction de sélection.
Le capteur redondant 560 de trajet de sélection incrémental ainsi que le moteur de sélection 552 sont en connexion de signaux avec l'agencement de commande 550, comme représenté schématiquement par les lignes 562, 564.
Le capteur redondant de trajet de sélection incrémental capte sans contact un profil formé sur le levier de sélecteur 554, lors de son déplacement. Ce capteur consiste par exemple en un commutateur de Hall ou en un instrument de mesure inductif.
La Figure 14 et la Figure 15 représentent chacune un agencement de
couloirs de sélection et de commutation.
Au-dessous de cet agencement de couloirs de sélection et de commutation sont représentés les tracés 570, 572 de signaux qui peuvent par exemple être engendrés par le capteur redondant de trajet de sélection 10 incrémental de la Figure 13. Par exemple, ce capteur 560 peut sauter comme représenté à la Figure 14 lorsque le doigt de commutation a atteint, à l'intérieur du couloir de sélection, les positions auxquelles les couloirs de commutation se ramifient.
Mais le capteur 560 peut aussi être constitué d'une manière telle qu'il 15 ne saute que lorsque le doigt de commutation du couloir de sélection arrive à hauteur d'un couloir de commutation prédéterminé, par exemple le couloir médian de sélection dans le cas d'un schéma en double H. La résolution du capteur redondant 560 de trajet de sélection incrémental est de préférence inférieure à celle de l'agencement de mesure 20 de trajet incrémental ou du capteur incrémental qui est par exemple agencé
sur le moteur de sélection.
La Figure 16 se distingue essentiellement de la Figure 13 par le fait que le capteur redondant de trajet de sélection incrémental consiste ici en un élément capteur mécanique sollicité par ressort, qui s'enfonce dans un
profilage sur l'axe 554 de sélecteur.
Le schéma logique 1700 de la Figure 17, représente schématiquement et à titre d'exemple la modélisation d'un agencement de manoeuvre. En partant d'une génération de valeur de consigne, à l'étape 701, une régulation de position est effectuée à l'étape 1702 au moyen d'un régulateur de 30 position, dans l'agencement de commande électrique qui. pilote la boîte. Il en résulte une tension correspondante UA qui est utilisée à l'aide des gradins d'extrémité, comme indiqué à la case 1703, pour commander un agencement de manoeuvre, par exemple un moteur électrique rotatif comme indiqué à la case 1704. Au moyen d'une chaîne cinématique, repré-
sentée par la case 1705, l'agencement de manoeuvre de la case 1704 manoeuvre, les éléments de commutation proprement dits de la boîte, par exemple des manchons coulissants s'il s'agit d'une boîte à plusieurs rapports, case 1705. Un signal qui concerne la modification d'emplacement et/ou la position à partir d'une modification d'emplacement par rapport à un point de référence est ensuite engendré, à l'étape 1706, par un agencement dé capteur de modification d'emplacement, par exemple un instrument de mesure de trajet incrémental. Dans un autre exemple de réalisation, il peut être avantageux d'utiliser d'autres instruments de mesure de trajet, par 10 exemple des instruments de mesure absolue de trajet comme des potentiomètres. Le signal engendré à l'étape 1706 est envoyé en rétroaction aux étapes 1701 et 1702 et peut en même temps être utilisé pour identification de défaillance, à l'étape 1707. La tension UA engendrée à l'étape 1702 est en outre utilisée comme grandeur d'entrée, pour un modèle 15 modélisé dans un agencement de commande électrique, d'un agencement
de manoeuvre selon la case 1708.
La zone entourée par un trait interrompu à la Figure 17 représente de façon détaillée la modélisation d'un entraînement, en supposant qu'un entraînement de rotation, par exemple un moteur électrique à courant 20 continu, est utilisé. L'invention prévoit de constituer un agencement de régulation dans lequel une fonction de transfert appropriée est établie pour engendrer à partir de la grandeur d'entrée engendrée à l'étape 1702, un signal équivalent à celui qui est engendré par un agencement de capteur de modification d'emplacement selon les équations
UA= RA. IA + CM. OM (1)
MA = CM. IA (2)
JM * OM MA-d.IA (3) CM U - CM d
RA JM RA JM JM
Dans le présent exemple de réalisation, la fonction de transfert de 30 l'agencement de régulation présente de façon avantageuse le comportement d'un système IT 1; une variation du type PT2 est parfaitement satisfaisante pour représenter le circuit total de régulation constitué par le système asservi et l'agencement de régulation. Il serait avantageux d'utiliser une modélisation plus fine de l'entraînement si le modèle devait être utilisé seul, selon un autre exemple de réalisation, sans employer aucun agencement de capteur de modification d'emplacement pour détecter une modification d'emplacement et/ou de la position à partir d'une modification d'emplacement par rapport à un point de référence.
la Figure 17, la résistance d'induits est prise en compte par 1/RA à l'étape 1709, la constante de couple cM est introduite à l'étape 1710, la dépendance vis-à-vis du moment d'inertie 3M d'induit est introduite par 1/3M tandis que l'accélération angulaire <o est déterminée à l'étape 1712 par 10 intégration. Cette valeur détectée est envoyée en rétroaction d'une part sur la grandeur obtenue de l'étape 1710, en tenant compte de la friction d de la sortie, friction qui dépend de la vitesse et est détectée par mesure, et d'autre part sur la grandeur provenant de l'état 1709 en tenant compte également, par CM/RA, de la constante de couple CM de la résistance d'induit 15 RA. En poursuivant l'intégration de l'accélération angulaire àb à l'étape 1715, on obtient la vitesse angulaire (o, qui permet ensuite de calculer la grandeur équivalente incréments/roue engendrée par l'agencement de capteur de variation d'emplacement, en tenant compte des paires polaires et des flancs ainsi engendrés étape 1716.
La Figure 18 représente un schéma logique 1800 du déroulement d'un exemple de stratégie d'identification de défaillance. Le signal d'un régulateur de position, case 1801, pilote par l'intermédiaire de gradins d'extrémité, case 1802, un moteur d'entraînement, case 1803, dont la modification d'emplacement est détectée par un agencement de capteur de modification 25 d'emplacement, par exemple un instrument de mesure de trajet incrémental, case 1804. Ce même signal, engendré par le régulateur de position représenté par la case 1701, est utilisé dans un modèle du moteur d'entraînement, case 1805, pour détecter un signal équivalent à celui qui est engendré par l'agencement de capteur de modification d'emplacement. Une 30 différence est formée, case 1806, entre les signaux engendrés aux cases 1815 et 1805. Le montant de la différence est comparé à une valeur de seuil, case 1807. S'il est supérieur à la valeur de seuil, une entrée est effectuée dans une mémoire de défaillances, case 1808, et une stratégie de défaillance est lancée, étape 1809. Si en revanche le montant de la différence est inférieur à la valeur de seuil, on peut en déduire que l'agencement de capteur de variation d'emplacement fonctionne sans défaillance et il en résulte une égalisation entre les valeurs engendrées dans les cases 1804 et 1805, en rendant la valeur de la case 1805 égale à la valeur de la case 1804.
Les revendications annexées à la présente demande sont des propositions de formulation, sans préjudice de l'obtention d'une protection par brevet qui continue. La demanderesse se réserve le droit de revendiquer encore d'autres combinaisons de particularités qui ne sont
jusqu'ici exposées que dans la description et/ou les dessins.
Des références employées dans les sous-revendications concernent la poursuite du développement de l'objet de la revendication principale grâce aux particularités des sous-revendications respectives; il ne faut pas les considérer comme un renoncement à l'obtention d'une protection autonome 15 des objets des combinaisons de particularités des sous- revendications
concernées.
Puisque les objets des sous-revendications peuvent constituer des inventions autonomes et indépendantes compte tenu de l'état de la technique à la date de priorité, la demanderesse se réserve le droit d'en 20 faire l'objet de revendications indépendantes ou de demandes divisionnaires. Les objets des sous-revendications peuvent contenir aussi des inventions autonomes, qui présentent une configuration indépendante des objets des sous-revendications précédentes.
Les exemples de réalisation ne doivent pas être compris comme une 25 limitation de l'invention. Bien plutôt, de nombreuses altérations et modifications sont possibles dans le cadre de la présente publication, en particulier des variantes, éléments et combinaisons et/ou matières que l'homme de l'art peut par exemple, en vue d'atteindre le but, déduire par combinaison ou transformation de particularités ou éléments ou étapes de 30 procédé décrits dans la description générale et les modes de réalisation ainsi que les revendications et contenus dans les dessins, et qui conduisent par des particularités combinables à un nouvel objet ou à de nouvelles étapes de procédé ou séquences d'étapes de procédé, dans la mesure aussi o ils concernent des procédés de fabrication, de vérification et d'usinage.

Claims (25)

Revendications
1. Procédé de détection d'une modification d'emplacement et/ou d'une position à partir d'une modification d'emplacement par rapport à un point de référence d'un dispositif de boîte de vitesses qui peut prendre diverses positions de commutation qui définissent des rapports de démultiplication différents entre un arbre d'entrée et un arbre de sortie en fonction des positions de commutation, dans lequel: - un déplacement de commutation et éventuellement de sélection est nécessaire pour prendre les positions de commutation; - un premier agencement de manoeuvre à commande électrique est associé au déplacement de sélection et un deuxième agencement de manoeuvre à commande électrique est associé au déplacement de commutation; - le premier et/ou le deuxième agencements de manoeuvre comportent un agencement de capteur de modification d'emplacement, et - le dispositif de boîte de vitesses comporte au moins un agencement de commande électrique pour commander les agencements de manoeuvre caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à modéliser dans l'agencement de commande en ce qui concerne au moins un agencement de manoeuvre.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agencement de manoeuvre associé au déplacement de sélection et/ou celui qui est associé au
déplacement de commutation est modélisé dans l'agencement de commutation.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la modélisation
d'un agencement de manoeuvre s'effectue au moyen d'un système asservi.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un signal équivalent au signal de pilotage d'un agencement de manoeuvre est utilisé
comme grandeur d'entrée du système asservi.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une tension est
utilisée comme grandeur d'entrée pour le système asservi.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la tension d'un régulateur de position est utilisée comme grandeur d'entrée pour le système asservi.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en
ce qu'un signal équivalent au signal d'un agencement de capteur de modification
d'emplacement est émis comme grandeur de sortie du système asservi.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la grandeur de sortie du système asservi correspond à une vitesse angulaire ou à un signal à
partir duquel une vitesse angulaire peut être déterminée.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la grandeur de
sortie du système asservi correspond à l'unité incrémentielle.
10. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que des grandeurs d'état d'un agencement de manoeuvre sont utilisées pour la modélisation de
l'agencement de manceuvre.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la vitesse de rotation d'un agencement de manoeuvre et/ou son accélération angulaire sont
utilisées pour modéliser cet agencement.
12. Procédé selon la revendication 3, ou la revendication 10, caractérisé en ce que des données caractéristiques d'un agencement de manoeuvre sont
utilisées pour la modélisation de cet agencement de manoeuvre.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le moment d'inertie de l'induit d'un agencement de manoeuvre et/ou la résistance de cet induit et/ou une constante de couple de l'agencement sont utilisés pour
modéliser cet agencement.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3, 10 ou 12,
caractérisé en ce qu'au moins une grandeur mesurée d'un agencement de
manoeuvre est utilisée pour modéliser cet agencement.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la friction d'un agencement de manoeuvre, qui dépend de sa vitesse, est utilisée pour la
modélisation de cet agencement.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé
en ce qu'une défaillance et/ou un défaut d'un agencement de capteur de modification d'emplacement est identifiée au moyen du modèle de cet
agencement de manoeuvre.
17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'une défaillance et/ou un défaut du dispositif de capteur de modification d'emplacement est identifié sur la base d'une différence entre le signal envoyé par l'agencement de
capteur de modification d'emplacement et le signal déterminé par le modèle.
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'une stratégie de défaillance est lancée lorsqu'une défaillance et/ou un défaut de l'agencement de capteur de modification de position est détecté.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 et 18,
caractérisé en ce que l'agencement de commande électrique utilise, pour commander l'agencement de manoeuvre, la grandeur de sortie déterminée par le modèle d'un agencement de manoeuvre au lieu du signal de l'agencement de
capteur de modification d'emplacement.
20. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'une
mémorisation de défaut est effectuée dans une mémoire de défauts.
21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé
en ce que lorsque l'agencement de capteur de modification d'emplacement fonctionne, une égalisation est effectuée entre le signal envoyé par l'agencement de capteur de modification d'emplacement et la grandeur de sortie déterminée
par le modèle.
22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que la grandeur de sortie déterminée par le modèle est adaptée au signal envoyé par l'agencement
de capteur de modification d'emplacement.
23. Utilisation d'un procédé de mise en oeuvre d'un agencement de boite de vitesses d'un véhicule, caractérisée en ce que le procédé est conforme à l'une au
moins des revendications précédentes.
24. Dispositif de commande, incluant en particulier un agencement d'évaluation, qui peut commander électriquement un agencement de manoeuvre par lequel un premier et/ou un deuxième éléments de commutation peuvent être sollicités pour manoeuvrer un agencement de boîte de vitesses et dans lequel le premier élément de commutation peut être déplacé dans un agencement de couloirs de sélection et de commutation et la position d'au moins l'un de ces éléments de commutation peut être déterminée par un agencement de capteur de position caractérisé en ce qu'il est prévu pour mettre en oeuvre un procédé
selon l'une au moins des revendications 1 à 22.
48 2841625
25. Utilisation d'un agencement de commande pour commander un dispositif de boîte de vitesses d'un véhicule caractérisé en ce que l'agencement
de commande est conforme à la revendication 24.
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