FR2693532A1

FR2693532A1 - Dispositif de détection de la position de commutation d'un changement de vitesse de véhicule automobile.

Info

Publication number: FR2693532A1
Application number: FR9308645A
Authority: FR
Inventors: Reiner Voss; Ingo Franz
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1992-07-11
Filing date: 1993-07-08
Publication date: 1994-01-14
Anticipated expiration: 2013-07-08
Also published as: FR2693532B1; GB2269431A; SE505926C2; SE9302145L; SE9302145D0; GB9314025D0; DE4222878A1; GB2269431B

Abstract

Le dispositif détecte la position d'au moins un arbre de commutation (5) monté coulissant et éventuellement tournant dans une boîte de vitesses (3), à l'aide d'un moyen de détection (7) et d'un élément mobile (9) relié à chaque arbre (5) et suivant son mouvement. L'élément de détection (7) possède une résistance électrique variable en fonction de la position d'appui de l'élément mobile (9), et il est relié à un circuit d'exploitation qui fournit, en fonction de la valeur de résistance, un signal correspondant à la position de l'arbre (5). L'élément de détection (7), de forme plate, est monté à l'intérieur de la boîte de vitesses (3) et comprend, à l'intérieur d'un gainage, des ensembles de parties de conducteurs parallèles entre elles et connectées électriquement, tandis que l'élément mobile (9) est conçu comme un élément presseur, reposant sur une face extérieure du gainage.

Description

Dispositif de détection de la position de commutation d'un changement de

vitesse de véhicule automobile La présente invention concerne un dispositif destiné à détecter la position d'un changement de vitesse d'un véhicule automobile comportant plusieurs vitesses, dans la boîte de vitesses duquel au moins un arbre de commutation, commandant la commutation des vitesses, est monté de manière à pouvoir au moins coulisser dans la direction de son axe longitudinal, mais en particulier aussi à pouvoir tourner autour de celui-ci, comprenant au moins un élément de détection plat auquel est associé un élément mobile relié à l'arbre de commutation et suivant son mouvement, lequel élément mobile repose sur l'élément de détection, de manière élastique et de façon à pouvoir coulisser dans la direction de déplacement, et définit, en fonction de sa position d'appui, au moins dans la direction de l'axe longitudinal, mais en particulier aussi dans une deuxième direction transversale à celle-ci, une valeur de résistance de l'élément de détection, et comprenant en outre un circuit d'exploitation, raccordé à l'élément de détection, qui produit, en fonction de la valeur de résistance, un signal correspondant à la position de l'arbre de commutation, représentant la position de

commutation du changement de vitesse.

Les changements de vitesse classiques de véhicule automobiles comportent en règle générale plusieurs arbres de commutation guidés coulissants dans leur axe longitudinal, auxquels sont associées une ou plusieurs vitesses à commuter La position axiale de l'arbre de commutation détermine la position de commutation de la vitesse Tandis que les arbres de commutation directement associés aux vitesses sont normalement déplacés exclusivement suivant leur axe longitudinal, pour le mouvement de commutation, ces arbres de commutation sont déplacés de leur côté par un arbre de commutation central qui peut non seulement coulisser, dans la boîte de vitesses, dans la direction de son axe longitudinal, mais aussi tourner autour de celui-ci L'actionnement de l'arbre de commutation central s'effectue normalement par l'intermédiaire d'un levier de changement de vitesse à commander manuellement, ou les arbres sont déplacés par des mécanismes d'entraînement motorisés, en vue de

l'automatisation du changement de vitesse.

Pour un grand nombre d'applications, en particulier pour la commande d'un embrayage automatique ou pour la commande des mécanismes d'entraînement motorisés, en cas d'automatisation du changement de vitesse, la connaissance de sa position de commutation effective est nécessaire Par le document DE-U-91 09 855 il est connu de monter sur l'arbre de commutation central du changement de vitesse, coulissant dans la direction de son axe longitudinal et tournant autour de celui-ci, un aimant auquel font face plusieurs contacts Reed réunis en un bloc aux positions de l'aimant, déterminées par les positions de commutation du changement de vitesse En fonction de la position de commutation de l'arbre de commutation central, l'un des contacts Reed est fermé sans contact et la position de commutation momentanée du changement de vitesse est ainsi signalée Dans le dispositif connu, les contacts Reed sont disposés sensiblement radialement par rapport à l'arbre de commutation central et sont désaccouplés les uns des autres par des écrans magnétiques Le bloc est inséré de l'extérieur, par une ouverture pratiquée dans la paroi de la boîte de vitesses, et ferme l'ouverture à la manière d'un couvercle L'ensemble des contacts Reed occupe toutefois une place relativement importante qui n'est disponible que de manière très limitée dans les changements de vitesse réalisés en série En outre, la précision de détection de la position, avec laquelle les contacts Reed détectent la position de l'arbre de commutation, est relativement faible, ce qui fait que la précision de commutation pour un grand nombre d'applications, en particulier pour les embrayages automatiques, ne suffit pas, en particulier lorsqu'il s'agit de détecter aussi des

positions intermédiaires des arbres de commutation.

Par le document FR-A-2 581 002 on connaît un dispositif similaire pour détecter la position de commutation d'un changement de vitesse d'un véhicule automobile, dans lequel, au lieu de détecter la position de l'arbre de commutation central dans la direction de son axe longitudinal et dans la direction périphérique, on ne contrôle exclusivement que le déplacement des arbres de commutation directement associés aux vitesses, se déplaçant seulement longitudinalement Chacun des arbres de commutation ressort par une de ses extrémités de la boîte de vitesses et s'engage dans une ouverture d'un boîtier de détection se raccordant à la boîte de vitesses Dans le boîtier de détection sont disposées, l'une derrière l'autre, dans la direction de déplacement de l'arbre de commutation, plusieurs barrières photoélectriques qui, suivant la position de l'arbre de commutation, sont interrompues ou non Les signaux des cellules photoélectriques sont combinés entre eux et exploités Sans compter l'encombrement relativement grand, mais ici à l'extérieur de la boîte de vitesses, ce dispositif ne permet d'obtenir aussi qu'un nombre relativement restreint de positions pouvant être distinguées, des différents arbres de commutation Par le document DE-A-38 36 145 (GB-A-2 224 791), on connaît un dispositif qui permet une détection analogique de la position de l'arbre de commutation central L'arbre de commutation central est relié au curseur d'un potentiomètre plat, qui repose élastiquement sur une surface résistante du potentiomètre plat et qui se déplace, suivant le mouvement de l'arbre de commutation central, dans deux directions de variation transversales l'une à l'autre, le long de la surface résistante La surface résistante qui peut être cintrée cylindriquement autour de l'axe longitudinal de l'arbre de commutation, fonctionne alternativement dans les deux directions de variation, dans des circuits de potentiomètre transversaux l'un à l'autre, un circuit d'exploitation dérivant, à partir des conditions de la résistance, des signaux de position correspondant aux coordonnées du curseur Ce dispositif permet de déterminer de manière relativement précise les coordonnées de position y compris pour des positions intermédiaires entre les différentes positions de commutation de la boite de vitesses; pratiquement aucun ajustage mécanique du potentiomètre plat n'est nécessaire, puisque les informations nécessaires pour identifier les positions de commutation peuvent être stockées dans une mémoire dans laquelle elles peuvent être lues, par voie électronique, suivant la situation électrique actuelle du potentiomètre plat C'est pourquoi ce dispositif peut être adapté sans problème à -des situations de montage différentes et à des

voies de commutation différentes.

Le potentiomètre plat utilisé dans le dispositif connu pour déterminer les coordonnées de position est relativement sensible à l'encrassement, de sorte qu'il doit être monté à l'extérieur de la boite de vitesses remplie d'huile de lubrification Bien que le potentiomètre ait une forme plate, il faut toutefois disposer d'un volume de construction supplémentaire en un point, pouvant être couplé à l'arbre central, de la boîte de vitesses Ceci peut poser des problèmes de montage dans des cas particuliers En outre, le potentiomètre plat doit être protégé contre des conditions sévères de fonctionnement dans le véhicule, et des mesures doivent être adoptées pour adapter le potentiomètre plat aux fluctuations de température relativement grandes dans la zone de la boîte de vitesses Les conditions de fonctionnement citées entraînent une complexité de construction relativement importante pour protéger le potentiomètre plat. Par Design und Elektronik 20, septembre 1991, pages 106 à 108 et Feinwerktechnik und Me Btechnik 99 ( 1991), 7 et 8, pages 339 à 341, on connaît des claviers à feuille qui comportent, entre une plaque d'appui et une feuille de couverture placée dessus, deux ensembles de conducteurs s'imbriquantl'un dans l'autre, à la manière d'un peigne, avec chacun un grand nombre de parties de conducteurs disposés parallèlement entre elles Les parties de conducteur d'un ensemble de conducteurs sont reliées entre elles par des mêmes résistances, tandis que les parties de conducteurs de l'autre ensemble de conducteurs, isolées par rapport au premier ensemble de conducteurs, sont connectées les unes aux autres Sur les ensembles de conducteurs est placée une feuille recouverte d'une matière

polymère semi-conductrice La matière polymère semi-

conductrice a pour particularité que sa résistance

spécifique diminue dès qu'elle est soumise à une pression.

Dans le cas d'une pression s'exerçant sur le clavier plat, les parties de conducteurs des deux ensembles de conducteurs sont reliées de manière électriquement conductrice au point soumis à la pression par la matière polymère semi-conductrice L'emplacement de la sollicitation en compression peut ainsi être déterminé par mesure des conditions de résistance du dispositif formant un circuit de potentiomètre Par Feinwerktechnik und Me Btechnik 99 ( 1991) 7 et 8, pages 339 à 341, on sait en outre utiliser des détecteurs du type décrit pour déterminer la position et, par utilisation de deux30 détecteurs avec des parties de conducteurs s'étendant transversalement les unes aux autres, déterminer aussi les coordonnées de surface Il est connu par ailleurs de déterminer la pression à partir de la valeur de la

variation de la résistance.

L'invention a pour but de fournir un dispositif destiné à détecter la position de commutation d'un changement de vitesse d'un véhicule automobile, qui puisse être monté sous un encombrement réduit, de façon simple, sur le changement de vitesse, qui supporte les conditions sévères de fonctionnement du véhicule automobile et qui permette de détecter de manière précise la position de

commutation du changement de vitesse.

Partant du dispositif précité, destiné à détecter la position de commutation d'un changement de vitesse d'un véhicule automobile, comportant plusieurs vitesses, ce but est atteint suivant l'invention en ce que l'élément de détection comprend, pour au moins une direction de déplacement de l'élément mobiles d'une part un ensemble de conducteurs avec un grand nombre de parties de conducteurs parallèles entre elles, juxtaposées dans une surface, également espacées, s'étendant transversalement à la direction de déplacement, qui sont connectées entre elles par des résistances électriques de même grandeur, et d'autre part un dispositif de contact s'étendant transversalement sur les parties de conducteurs, électriquement isolé pour l'essentiel à l'état de repos par -rapport aux parties de conducteurs, qui peut être amené, par application d'une force de pression transversalement à la surface de l'ensemble de conducteurs, dans une liaison conductrice du courant avec les parties de conducteurs, en25 ce que l'ensemble de conducteurs et le dispositif de contact sont entourés de manière étanche par un gainage qui au moins sur l'une de ses faces plates est conçu à la manière d'une feuille, et en ce que l'élément de détection est monté à l'intérieur de la boîte de vitesses et l'élément mobile est conçu à la manière d'un élément presseur reposant sur la face extérieure de la face plate,

formée par la feuille, du gainage.

Un élément de détection de ce type a la forme d'un corps plat par exemple d'une feuille et occupe extrêmement peu de place Contrairement à la surface résistante dégagée pour le contact avec le curseur, du potentiomètre plat du document DE-A-38 36 145, les parties de conducteurs, définissant la valeur de la résistance, ainsi que le dispositif de contact sont placés à l'intérieur du gainage et sont donc protégés, tandis que l'élément presseur, réalisant le contact, relie mécaniquement seulement, au point fixé par sa position, le dispositif de contact avec une ou éventuellement plusieurs parties de conducteurs voisines La construction plate et

protégée de l'élément de détection permet de placer celui-

ci, sans pratiquement modifier la construction de la paroi de la boîte de vitesses, à proximité immédiate de l'arbre

de commutation à contrôler à l'intérieur de la boîte.

Etant donné que les parties de conducteurs peuvent être juxtaposées de manière relativement serrée, il est possible d'obtenir une discrimination, pratiquement continue, de la position de l'élément presseur Pour l'exploitation de la valeur de la résistance, déterminée par la position de l'élément presseur, entre les parties de conducteurs terminales et le dispositif de contact formant, à la manière d'un circuit de potentiomètre, une prise située entre celles-ci, il est possible de procéder conformément au document DE-A-38 36 145 auquel il est expressément fait référence. Dans une variante préférée, l'élément de détection s'applique à plat contre la surface intérieure d'un couvercle de boîte fermant de manière amovible une ouverture de la boîte de vitesses Il fait ainsi partie intégrante de la paroi de la boîte de vitesses, sans que la forme de celle-ci doive être modifiée en particulier vers l'extérieur Etant donné que l'élément de détection est très mince, que par exemple son épaisseur n'est que de 0,5 mm à 1 mm, l'emplacement de montage peut être choisi pratiquement librement et déterminé exclusivement par la

position de l'arbre de commutation.

Il est bien entendu que l'élément de détection contrôle la position, suivant le nombre de directions de déplacement dans lesquelles l'arbre de commutation à surveiller peut se déplacer, soit uniquement dans une direction de déplacement, soit dans deux directions de déplacement transversales l'une à l'autre Pour cette dernière variante il est préféré une forme de réalisation dans laquelle l'élément de détection entoure l'arbre de commutation sur une surface cylindrique de même axe que son axe longitudinal et l'élément de détection comprend à l'intérieur du gainage deux paires, isolées l'une par rapport à l'autre par une feuille isolante, d'un ensemble de conducteurs et d'un dispositif de contact pour chacune, et les parties de conducteurs des deux ensembles de conducteurs s'étendant sensiblement perpendiculairement les unes aux autres Un dispositif de ce type permet de détecter directement la position par exemple de l'arbre de commutation central du changement de vitesse, suivant sa position longitudinale et

son angle de rotation.

Mais il est possible aussi, en variante, de procéder à une détection bidimensionnelle de la direction, avec un nombre réduit d'ensembles de conducteurs ou de dispositifs de contact, également par le fait que le dispositif de contact comporte une bande résistante plate, faite dans une matière plastique résistante dont la résistance électrique spécifique varie en fonction de la pression, s'appliquant conjointement contre toutes les parties de conducteurs du premier ensemble de conducteurs cité, ainsi que contre un deuxième ensemble de conducteurs s'étendant dans la direction du déplacement, le long du premier ensemble de conducteurs Le circuit d'exploitation interprète dans une première direction de réglage, qui s'étend transversalement aux parties de conducteurs, la résistance du dispositif formant dans cette direction un circuit de potentiomètre Pour déterminer la position de l'élément presseur dans une deuxième direction de déplacement, s'étendant le long des parties de conducteurs, il est associé à l'élément de détection ou à l'élément presseur, des surfaces obliques qui, dans la deuxième direction de déplacement, modifient la -force de pression de l'élément presseur par rapport à l'élément de détection, en fonction de sa position Contrairement à la forme de réalisation décrite précédemment, il suffit ici, pour détecter les coordonnées de position bidimensionnelles, d'un seul jeu

d'ensembles de conducteurs.

Pour déterminer la position d'un arbre de commutation central, déplaçable dans la direction de son axe longitudinal et tournant aussi autour de celui-ci, il est possible de prévoir que l'élément de détection soit monté sur une surface de support solidaire de la boite de vitesses, entourant l'arbre de commutation en arc, à une distance radiale augmentant ou diminuant soit en direction de l'axe longitudinal de l'arbre de commutation, soit dans la direction périphérique de l'arbre de commutation Pour simplifier, la surface de support peut être une surface cylindrique d'axe parallèle à l'arbre de commutation, mais montée excentrée par rapport à celui-ci; mais la surface de support peut aussi être une surface cylindrique dont l'axe coupe l'axe longitudinal de l'arbre de commutation,

sous un angle aigu.

Le deuxième ensemble de conducteurs, décrit précédemment, du dispositif de contact, peut être une bande de conducteurs plate qui est recouverte en surface par la bande résistante Dans cette configuration, la bande résistante se trouve donc entre les deux ensembles de conducteurs Mais la disposition peut être telle que le deuxième ensemble de conducteurs comporte un grand nombre de parties de conducteurs juxtaposées dans une surface commune, parallèles entre elles et parallèles aux parties de conducteurs du premier ensemble de conducteurs, espacées les unes des autres ainsi que des parties de conducteurs du premier ensemble de conducteurs, lesquelles parties de conducteurs sont reliées entre elles de manière conductrice par une ligne de liaison et la bande résistante s'applique contre toutes les parties de conducteurs ainsi que contre le premier ensemble de conducteurs et le deuxième ensemble de conducteurs Ce mode d'agencement permet de réaliser toutes les parties de conducteurs dans leur ensemble à la manière d'un "circuit imprimé". Indépendamment du fait que la valeur de la résistance, dépendant de la force de la pression, de la bande résistante, est utilisée pour déterminer la position, le circuit d'exploitation peut comporter une mémoire de signaux pour au moins une valeur de consigne du signal représentant la résistance de transition et produire un signal représentant l'état d'attente de l'élément de détection, en fonction du signal de résistance de transition et de la valeur de consigne On utilise ici le fait que la force de pression varie avec l'usure de l'élément de détection ou de l'élément presseur, ce qui fait que par comparaison avec une valeur de consigne représentant l'état neuf, il est possible de contrôler

l'usure.

Bien que l'écartement des parties de conducteurs puisse être choisi déjà relativement étroit, il peut toutefois se produire le cas dans lequel, pour des applications particulières, la résolution de l'élément de détection est insuffisante Dans une variante avantageuse, il est donc prévu que l'élément de détection comprend, pour au moins une direction de réglage, deux paires, isolées l'une de l'autre par une feuille isolante, d'un ensemble de conducteurs et d'un dispositif de contact pour chacune, les parties de conducteurs des deux ensembles de conducteurs étant parallèles entre elles dans la direction

de réglage, mais décalées les unes par rapport aux autres.

Ceci permet non seulement de doubler la résolution, mais d'obtenir des propriétés de redondance, puisqu'en cas de défaillance d'une paire d'ensembles de conducteurs et de dispositifs de contact, seule la résolution devient moins il bonne, mais l'élément de détection dans son ensemble ne

tombe pas en panne.

Divers autres caractéristiques et avantages

de l'invention ressortent de la description détaillée qui

suit Des formes de réalisation de l'invention sont représentées à titre d'exemples non limitatifs sur le

dessin annexé.

La figure 1 est une vue en perspective, en partie en coupe, d'un dispositif de détection de la position de commutation de plusieurs arbres de commutation, coulissant linéairement, d'un changement de vitesse d'un véhicule automobile; la figure 2 est une vue éclatée schématique d'un élément de détection du dispositif de détection de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe de l'élément de détection le long de la ligne III-III de la figure 1; la figure 4 est une vue en perspective, en partie en coupe, d'un dispositif de détection de la position de commutation d'un arbre de commutation central, déplaçable dans deux directions distinctes,d'un changement de vitesse de véhicule automobile; la figure 5 est une vue éclatée schématique d'un élément de détection du dispositif de détection de la figure 4; les figures 6 et 7 représentent des variantes d'éléments de détection pour un dispositif de détection selon la figure 4 et les figures 8 et 9 représentent des variantes d'éléments de détection, tels qu'ils peuvent être utilisés dans les dispositifs de détection selon les figures 1 à 7

ou réalisés en même temps.

La figure 1 représente trois arbres de commutation 5 disposés côte à côte avec leurs axes parallèles et guidés, en direction de leurs axes longitudinaux 1, dans une boîtier 3 d'une boitle de vitesses de véhicule automobile comportant plusieurs vitesses non représentées, lesquels arbres -de commutation peuvent coulisser longitudinalement, de manière connue en soi, sous l'action d'un arbre de commutation central ou de mécanismes d'entraînement motorisés affectés séparément pour l'engagement et la commutation des vitesses Les arbres de commutation sont guidés pour l'essentiel de manière à ne pouvoir tourner et déterminent par leur position par rapport à la boite de vitesses 3 la position des vitesses Pour un grand nombre d'applications, en particulier pour la commande d'un embrayage à friction automatique, monté entre le moteur à combustion et le changement de vitesse, la connaissance de la position de commutation exacte du changement de vitesse, mais aussi le fait de savoir si et dans quelle direction la position de commutation est modifiée, sont importants Pour détecter la position momentanée, à chacun des arbres de commutation 5 est associé un élément de détection 7 analogique, fonctionnant pratiquement en continu, qui détecte la position momentanée d'un élément presseur 9, relié à l'arbre de commutation 5 correspondant, par rapport à l'axe longitudinal 1 Les éléments de détection ont une forme plate, en feuille, et sont fixés, appliqués à plat, sur la face intérieure d'un couvercle 13 fermant une ouverture il

de la boîte de vitesses 3.

Comme le montrent plus particulièrement les figures 2 et 3, les éléments de détection 7, de conception similaire, comportent deux parties de feuille en matière isolante 15, 17 qui sont reliées entre elles de manière fixe et étanche sur leurs bords 18 (figure 3), de manière à former ensemble un gainage pour deux ensembles de conducteurs 19, 21, en forme de peignes, appliqués sur une des parties de feuille, ici la partie 15, à la manière d'un circuit imprimé Les deux ensembles de conducteurs 19, 21 comportent chacun un grand nombre de parties de conducteurs 23 ou 25, s'étendant transversalement à l'axe longitudinal 1 de l'arbre de commutation 5, dans la surface de la partie de feuille 15, parallèles entre elles et espacées les unes des autres, qui alternent dans la direction de l'axe longitudinal 1 L'écartement des parties de feuille 23, 25 est représenté de manière exagérée sur la figure 2, mais dans la pratique il est relativement petit Les parties de conducteurs 23 de l'ensemble de conducteurs 19 sont reliées à une bande résistante 27, s'étendant transversalement à celles-ci, et ce de manière qu'entre des parties de conducteurs 23 successives, la résistance de la bande résistante 27 soit la même Les parties de conducteurs 25 sont reliées entre elles, à l'opposé de la banderésistante 27,

par une ligne de liaison 29 commune.

La partie de feuille 17 porte à l'intérieur du gainage, formé par les parties 15, 17, un revêtement 31 fait d'une matière plastique résistante, dont la résistance électrique spécifique varie en fonction de la pression, par exemple une matière du type précité Le revêtement 31 est en contact électrique sur les parties de conducteurs 23, 25 des deux ensembles de conducteurs 19, 21, mais sa résistance spécifique est toutefois relativement élevée, lorsqu'il n'est pas sollicité par l'élément presseur 9 Au point o l'élément presseur 9 repose sur la face extérieure de l'élément de détection 7, la résistance spécifique du revêtement 31 diminue de plusieurs ordres de grandeur, ce qui fait qu'à l'emplacement de l'élément presseur 9 les parties de conducteurs 23, 25 qui s'y trouvent sont reliées entre

elles avec une résistance de transition relativement basse.

La feuille de transition 27 forme ainsi un circuit de potentiomètre dont la résistance est déterminée par la position de l'élément presseur 9, sans que ce dernier doive venir en contact électrique avec le dispositif totalement entouré par les parties de feuille 15, 17 L'élément presseur 9 s'applique exclusivement sur la face extérieure de l'élément de détection 7 et comprend une pièce de pression 37 précontrainte par un ressort 33 (figure 3) contre l'élément de détection 7, guidée coulissante dans un guidage 35, par exemple sous la forme d'un bille ou d'un

doigt de pression.

Les extrémités de la bande résistante 27 ainsi que la ligne de liaison 29 sont reliées à un circuit d'exploitation 39 auquel peut être affectée une mémoire de données 41 Le circuit d'exploitation 39 détermine l'information de position en fonction du rapport de division du circuit de potentiomètre formé par la bande résistante 27 Pour affecter la position de commutation du changement de vitesse aux informations de position, le circuit d'exploitation 39 compare les potentiels de tension avec les informations de valeurs limites de potentiel provenant de la mémoire 41, comme décrit en détail dans le document DE-A-38 36 145 précité Pour plus d'explications il

est renvoyé à ce document.

Le circuit d'exploitation 39 permet, outre de déterminer la position, de contrôler le bon fonctionnement et en particulier l'état d'usure de l'élément de détection 7, puisque la valeur absolue de la résistance apparaissant entre les connexions terminales de la bande résistante 27 d'une part et la ligne de liaison 29 d'autre part, constitue un critère de la force de pression de l'élément presseur 9 rapportée à la surface d'appui du couvercle 13 et peut varier au cours de la durée de vie du dispositif de détection, en cas de changement des conditions mécaniques, par exemple à la suite d'une usure de l'élément de détection 7 ou de l'élément presseur 9 Par comparaison avec les informations de consigne relatives à la résistance, mémorisées dans la mémoire 41, l'usure et l'aptitude au fonctionnement de l'élément de détection 7

peuvent être contrôlées et éventuellement affichées.

La figure 4 représente une variante d'un dispositif de détection dans lequel ce n'est pas la position des arbres de-commutation affectés aux différentes vitesses, mais la position de commutation d'un arbre de commutation 43 central qui est contrôlée, lequel est guidé coulissant dans une boîte de vitesses 45 du changement de vitesse, dans la direction de son axe longitudinal 47, mais peut aussi tourner autour de celui-ci Les positions en translation et en rotation de l'arbre de commutation 43 central, couplé par exemple avec des arbres de commutation 5 selon la figure 1, déterminent la position de commutation du changement de vitesseet sont commandées par exemple manuellement au moyen d'un levier de manoeuvre ou similaire La position de l'arbre de commutation 43 est détectée dans deux directions de coordonnées par un élément de détection 49 plat, qui est placé sur la face intérieure d'un couvercle 53 fermant une ouverture 51 de la boîte de vitesses 45 Le couvercle 53 peut être, sur sa face intérieure, une surface d'appui concentrique à l'axe longitudinal 47, en forme de partie de cylindre, qui est fixée à plat sur l'élément de détection 49 en forme de feuille Un élément presseur 55, placé sur l'arbre d'appui 43, exerce en un emplacement correspondant à la position de l'arbre de commutation 43, une force de pression sur

l'élément de détection 49.

La figure 5 représente des détails de l'élément de détection 49 qui, de par son principe, est constitué de deux éléments de détection du type décrit en référence aux figures 2 et 3, qui sont superposés dans la direction de pression de l'élément presseur 55, mais dont les parties de conducteurs sont perpendiculaires les unes aux autres Pour

plus d'explications il est fait référence à la description des

figures 2 et 3, les composants de même fonction étant pourvus des références des figures 2 et 3, suivies de la lettre a pour les distinguer La vue de la figure 5 montre le dispositif de détection 49, mais contrairement à celui de la figure 3, en correspondance avec la surface d'appui

du couvercle 53.

L'élément de détection 49 comporte de manière détaillée deux parties de feuille 15 a qui portent, sur les côtés tournés l'un vers l'autre, des ensembles de conducteurs 19 a, 21 a avec des parties de conducteurs 23 a ou a parallèles les unes aux autres Les parties de conducteurs 23, 25 a de l'une des deux parties de feuille a, ici la partie de feuille 15 a voisine du couvercle 53, s'étendent dans la direction de l'axe longitudinal 47 et détectent ainsi la position de l'élément presseur 55 dans la direction périphérique de l'arbre de commutation 43 Les parties de conducteurs 23 a, 25 a de l'autre partie de feuille 15 a s'étendent transversalement à l'axe longitudinal 47 et détectent ainsi la position de l'élément presseur 55, dans la direction de l'axe longitudinal Les parties de conducteurs -23 a sont à leur tour reliées à des bandes résistantes 27 a, tandis que les parties de conducteurs 25 a sont connectées les unes aux autres par des

lignes de liaison 29 a.

Les revêtements 31 a avec matière plastique résistante, dont la résistance électrique spécifique varie en fonction de la pression, sont prévus sur les faces planes d'une partie de feuille 17 a commune, qui est placée

entre les parties de feuille 15 a.

Les zones de bordure des parties de feuille a, 17 a, mais au moins les deux parties de feuille 15 a situées à l'extérieur, sont assemblées entre elles de manière étanche, ce qui fait que ces parties forment un gainage de protection étanche Il est bien entendu qu'au lieu d'une partie de feuille 17 a commune pour les deux directions de réglage, il est possible de prévoir aussi des parties de feuille séparées servant de support au

revêtement 31 a.

Le circuit d'exploitation 39 a qui peut comporter à son tour une mémoire 41 a, interprète séparément pour les deux directions de réglage, les conditions de division, obtenues pour les deux directions de réglage, des bandes résistantes 27 a formant des circuits de potentiomètre, et fournit des informations relatives à la position de commutation aussi bien pour la position de l'arbre de commutation 43 dans la direction de son axe longitudinal 47 que pour sa position angulaire Pour les deux directions de déplacement, il est possible de procéder à un contrôle de l'usure, comme décrit en référence aux figures

1 à 3.

Les figures 6 et 7 représentent des variantes du dispositif de détection de la figure 4, dont l'élément de détection exige au lieu de deux éléments de détection du type décrit en référence aux figures 2 et 3, uniquement un seul de ces éléments Les pièces de même fonction sont pourvues des références des figures 1 à 4 suivies d'une lettre, pour les distinguer Pour les commentaires il est

renvoyé à la description des figures 1 à 4.

Dans l'exemple de réalisation de la figure 6, un élément de détection 7 b, représenté développé sur les figures 2 et 3, est maintenu appliqué à plat contre la surface d'appui, en forme de partie de cylindre, du couvercle 53 b Sur l'arbre d'appui 47 b est à nouveau placé un élément presseur 55 b qui, coulissant dans la direction de l'axe longitudinal 47 b de l'arbre de commutation 43 b central ainsi que dans sa direction périphérique, s'applique avec précontrainte contre l'élément de détection 7 b La position de l'élément presseur 55 b dans la direction de l'axe longitudinal 47 b est définie de la manière déterminée en référence aux figures 2 et 3, les parties de conducteurs non représentées, de l'élément de détection 47 b, s'étendant dans la direction périphérique de l'arbre

de commutation 43 b.

Pour déterminer la position de l'élément presseur 55 b dans la direction périphérique, on exploite la dépendance à l'égard de la pression du revêtement 31 de l'élément de détection de la figure 2 A cet effet, l'axe de cylindre 57 de la surface d'appui en forme de partie de cylindre du couvercle 53 b est parallèle à l'axe longitudinal 47 b, mais excentré par rapport à celui-ci, ce qui fait que la force de pression exercée par le ressort 33 b de l'élément presseur 55 b sur sa partie de pression 37 b, varie en fonction de la position angulaire de l'arbre de commutation 43 b Le circuit d'exploitation non

représenté interprète donc pour la position angulaire de-

l'arbre de commutation 43, la variation de résistance du

circuit de potentiomètre de l'élément de détection.

La figure 7 représente une variante dans laquelle l'élément de détection 7 c, décrit en référence aux figures 2 et 3, est placé avec les parties de conducteurs de ses ensembles de conducteurs en direction de l'axe

longitudinal 47 c de l'arbre de commutation 43 c central.

L'élément de détection 7 c détecte ainsi, de la manière décrite en référence aux figures 2 et 3, la position angulaire de l'arbre de commutation 43 c Pour détecter sa position en direction de l'axe longitudinal 47 c, on exploite à nouveau la valeur de la pression avec laquelle l'élément presseur 55 c s'applique contre l'élément de détection 7 c Pour obtenir une variation de la force exercée par le ressort 33 c de l'élément presseur 55 c sur sa partie de pression 37 c, en direction de l'axe longitudinal 47 c, l'axe de cylindre désigné par 57 c de la surface d'appui en forme de partie de cylindre du couvercle 53 c est incliné par rapport à l'axe longitudinal 47 c Pour l'exploitation dans les deux directions de réglage, il est

à nouveau prévu un circuit d'exploitation non représenté.

Il est bien entendu que dans les deux formes de réalisation des figures 6 et 7, la valeur de la résistance du circuit de potentiomètre peut être exploitée aussi

pour un contrôle de l'usure.

Les figures 8 et 9 représentent des variantes d'éléments de détection, qui peuvent être utilisées conformément à l'élément de détection 7, 7 b et 7 c, mais dont les composants, différents de ces éléments de détection, peuvent toutefois être utilisés pour chacun des deux composants correspondants de l'élément de détection 47 Les composants de même fonction sont donc désignés par les références des figures 2 et 3, suivies d'une lettre

pour les distinguer Pour la description de ces composants,

il est fait référence à la description des figures 1 à 5.

La figure 8 représente une forme de réalisation qui permet, malgré la résolution relativement élevée des éléments de détection déjà décrits, d'augmenter encore la résolution et en même temps d'améliorer la sécurité de fonctionnement par redondance L'élément de détection 7 d, représenté sur la figure 8, comporte comme l'élément de détection 49 de la figure 5, deux parties de feuille 15 d, qui sont pourvues chacune à leur tour de deux ensembles de conducteurs 19 d ou 21 d sur leurs faces planes tournées l'une vers l'autre Les ensembles de conducteurs 19 d, 21 d de chacune des deux parties de feuille sont constitués à leur tour de parties de conducteurs 23 d ou 25 d parallèles entre elles et également espacées les unes des autres, dont les parties de conducteurs 23 d sont reliées chacune à une bande résistante 27 d et les parties de conducteurs 25 d à une ligne de liaison 29 d Entre les deux parties de feuille 15 d il est prévu une partie de feuille 17 d qui est revêtue sur ses deux faces, tournées vers les parties de feuille d, d'un revêtement 31 d fait d'une matière plastique modifiant sa résistance électrique spécifique en fonction de la pression Les parties de feuille 15 d au moins sont assemblées entre elles de manière étanche le long de leurs bords Pour soutenir l'élément presseur 9 d, l'élément de détection 7 d repose à plat sur une surface d'appui d'un

élément de couvercle 13 d ou similaire.

Jusque là l'élément de détection 7 d correspond à l'élément de détection 49 décrit en référence à la figure Mais contrairement à cet élément de détection, toutes les parties de conducteurs 23 d, 25 d sont parallèles entre elles sur les deux parties de feuille 15 d et s'étendent transversalement à la direction de déplacement,représentée en id, de l'élément presseur 9 d Vues en projection, les parties de conducteurs sont toutefois décalées entre elles sur la surface d'appui de la pièce 13 d, comme indiqué par une ligne en pointillés en 59 pour la projection d'une partie de conducteur de la partie de feuille inférieure

d, dans le plan de la partie de feuille supérieure 15 d.

Le décalage peut être choisi de manière que la projection de chaque partie de conducteur d'une partie de feuille vienne se trouver entre des parties de conducteurs 23 d, 25 d voisines de l'autre partie de feuille; mais il peut être choisi aussi de manière que la projection de chaque partie de conducteur 23 d d'une partie de feuille coïncide avec la projection de la partie de conducteur 25 d de l'autre partie de feuille Le circuit d'exploitation non représenté sur la figure 8 exploite les circuits de potentiomètre des deux bandes résistantes 27 d, ce qui a pour effet d'augmenter la résolution En cas de défaillance de l'un des deux composants de détection, la position de l'élément presseur 9 d peut continuer d'être déterminée, quoi qu'avec une résolution réduite Il est bien entendu que pour un élément de détection selon la figure 5, il faut deux éléments de

détection 7 d représentés sur la figure 8.

Dans les éléments de détection décrits précédemment, l'ensemble de conducteurs relié à la bande résistante, par exemple l'ensemble 19 de la figure 2 ainsi qu'un ensemble de conducteurs formant un dispositif de contact, par exemple 21 sur la figure 2, est prévu sur le même côté du revêtement en matière à résistance fonction de la pression La figure 9 représente une variante qui peut être utilisée pour tous les éléments de détection décrits ci-dessus et dans laquelle un ensemble de conducteurs, formant un dispositif de contact, ainsi que l'ensemble de conducteurs relié à la bande résistante, sont prévus sur des côtés opposés de la bande à résistance dépendant de la pression Sur une partie de feuille 15 e, faite d'une matière isolante, il est prévu à nouveau un grand nombre de parties de conducteurs 23 e d'un ensemble de -conducteurs 19 e, parallèles entre elles et espacées les unes des autres Les parties de conducteurs 23 e s'étendent transversalement à la direction de déplacement représentée en le d'un élément presseur 9 e et sont reliées, également écartées, à une bande résistante 27 e Comme support du revêtement 31 e, dont la résistance électrique spécifique varie en fonction de la pression, fait d'une matière plastique résistante, on ne se sert pas, contrairement aux formes de réalisation décrites précédemment, d'une partie de feuille faite d'une matière isolante, mais d'une partie de feuille métallique 61 qui est entièrement recouverte sur toute sa surface et en contact électrique avec la matière à résistance dépendant de la pression Par ailleurs, le revêtement 31 e repose à nouveau directement sur l'ensemble de conducteurs 19 e Les parties de feuille 61, 15 e sont assemblées entre elles de manière étanche sur leurs bords L'élément de détection 7 e prend appui à nouveau à plat sur une surface d'appui d'un élément de support, par exemple un élément de couvercle 13 d de la

boîte de vitesses.

A l'état non sollicité, la résistance de transition entre les parties de conducteurs 23 e et la partie de feuille métallique 61 est relativement élevée.25 Sous pression, la résistance de transition est suffisamment réduite pour que la partie de feuille métallique 61 vienne "en contact" avec au moins l'une des parties de conducteurs

23 e formant des prises de la bande résistante 27 e.

Claims

REVENDICATIONS

1 Dispositif destiné à détecter la position d'un changement de vitesse d'un véhicule automobile comportant plusieurs vitesses, dans la boîte de vitesses ( 3; 45) duquel au moins un arbre de commutation ( 5; 43), commandant la commutation des vitesses, est monté de manière à pouvoir au moins coulisser dans la direction de son axe longitudinal ( 1), mais en particulier aussi tourner autour de son axe longitudinal ( 47), comprenant au moins un élément de détection ( 7; 49) plat auquel est associé un élément mobile ( 9; 55) relié à l'arbre de commutation ( 5; 43) et suivant son mouvement, lequel élément mobile repose sur l'élément de détection ( 7; 49), de manière élastique et de façon à pouvoir coulisser dans la direction de déplacement et définit, en fonction de sa position d'appui, au moins dans la direction de l'axe longitudinal ( 1; 47), mais en particulier aussi dans une deuxième direction transversale à celle-ci, une valeur de résistance de l'élément de détection ( 7; 49), et comprenant en outre un circuit d'exploitation ( 39), raccordé à l'élément de détection ( 7; 49), qui produit, en fonction de la valeur de résistance, un signal correspondant à la position de l'arbre de commutation ( 5; 43), représentant la position de commutation du changement de vitesse, caractérisé en ce que l'élément de détection ( 7; 49) comprend, pour au moins une direction de déplacement de l'élément mobile, d'une part un ensemble de conducteurs ( 19) avec un grand nombre de parties de conducteurs ( 23) parallèles entre elles, juxtaposées dans une surface, également espacées, s'étendant transversalement à la direction de déplacement, qui sont connectées entre elles par des résistances électriques de même grandeur, et d'autre part un dispositif de contact ( 21, 31; 61; 31 e) s'étendant transversalement sur les parties de conducteurs ( 23), électriquement isolé pour l'essentiel à l'état de repos par rapport aux parties de conducteurs ( 23), qui peut être amené, par application d'une force de pression transversalement à la surface de l'ensemble de conducteurs ( 19), dans une liaison conductrice du courant avec les parties de conducteurs ( 23), en ce que l'ensemble de conducteurs ( 19) et le dispositif de contact ( 21, 31; 61, 31 e) sont entourés de manière étanche par un gainage qui, au moins sur l'une de ses faces plates, est conçu à la manière d'une feuille, et en ce que l'élément de détection ( 7, 49) est monté à l'intérieur de la boîte de vitesses ( 3; 45) et l'élément mobile est conçu à la manière d'un élément presseur reposant sur la face extérieure de la face plate, formée par la feuille, du gainage. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de détection ( 7; 49) s'applique à plat sur la surface intérieure d'un couvercle ( 13; 53) fermant de manière amovible une ouverture ( 11;

51) de la boîte de vitesses ( 3; 45).

3 Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de

détection ( 49) entoure l'arbre de commutation ( 43) sur une surface cylindrique de même axe que son axe longitudinal ( 47) et en ce que l'élément de détection ( 49) comprend à l'intérieur du gainage deux paires, isolées l'une par rapport à l'autre par une feuille isolante ( 17 a), d'un ensemble de conducteurs ( 19 a) et d'un dispositif de contact ( 21 a, 31 a) pour chacune, les parties de conducteurs ( 23 a) des deux ensembles de conducteurs ( 19 a) s'étendant

sensiblement perpendiculairement les unes aux autres.

4 Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif

de contact ( 21, 31; 61, 31 e) comporte une bande résistante ( 31; 31 e) plate, faite dans une matière plastique résistante dont la résistance électrique spécifique varie en fonction de la pression, s'appliquant conjointement contre toutes les parties de conducteurs ( 23) du premier ensemble de conducteurs ( 19; 19 e) cité, ainsi que contre un deuxième ensemble de conducteurs ( 21; 61) s'étendant dans la direction du déplacement, le long du premier ensemble de conducteurs ( 19; 19 e). Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le circuit d'exploitation ( 39) produit un signal représentant la résistance de transition

entre le premier ensemble de conducteurs et le deuxième.

6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les parties de conducteurs ( 21) du premier ensemble de conducteurs ( 19) sont juxtaposées dans une première direction de déplacement et en ce qu'à l'élément de détection ( 7; 7 b, 7 c) ou à l'élément presseur ( 9) sont associées des surfaces obliques qui dans une deuxième direction de déplacement, s'étendant transversalement à la première, modifient la force de pression de l'élément presseur ( 9) par rapport à l'élément de détection ( 7; 7 b;

-7 c), en fonction de la position de cet élément presseur ( 9).

7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément de détection ( 7 b; 7 c) est monté sur une surface de support solidaire de la boîte de vitesses, entourant l'arbre de commutation ( 43 b; 43 c) en arc, à une distance radiale augmentant ou diminuant soit en direction de l'axe longitudinal de l'arbre de commutation ( 43 c), soit dans la direction périphérique de l'arbre de

commutation ( 43 b).

8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface de support est une surface cylindrique d'axe parallèle à l'arbre de commutation

( 43 b), mais montée excentrée par rapport à celui-ci.

9 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface de support est une surface cylindrique dont l'axe ( 57 c) coupe l'axe

longitudinal ( 47 c) de l'arbre de commutation ( 43 c), sous un angle aigu.

Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 4 à 9, caractérisé en ce que le deuxième

ensemble de conducteurs ( 61) forme une bande de conducteurs plate, recouvrant totalement les parties de conducteurs ( 23 e) du premier ensemble de conducteurs ( 19 e) et en ce que la bande résistante ( 31 e) est placée entre cette bande de conducteurs ( 61) et la surface du premier ensemble de

conducteurs ( 19 e).

11 Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 4 à 9, caractérisé en ce que le deuxième

ensemble de conducteurs ( 21) comporte un grand nombre de parties de conducteurs ( 25) juxtaposées dans une surface commune, parallèles entre elles et parallèles aux parties de conducteurs ( 23) du premier ensemble de conducteurs ( 19), espacées les unes des autres ainsi que des parties de conducteurs ( 23) du premier ensemble de conducteurs ( 19), lesquelles parties de conducteurs ( 25) sont reliées entre elles de manière conductrice par une ligne de liaison ( 29) et en ce que la bande résistante ( 31) s'applique contre toutes les parties de conducteurs ( 23, 25) ainsi que contre le premier ensemble de conducteurs ( 19) et le deuxième

ensemble de conducteurs ( 21).

12 Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les parties de conducteurs ( 23, 25) des premières parties de conducteurs ( 19) et des deuxièmes parties de conducteurs ( 21) se succèdent alternativement

dans la direction de déplacement.

13 Dispositif selon l'une des revendications

4 à 12, caractérisé en ce que le circuit d'exploitation ( 39) comporte une mémoire de signaux ( 41) pour au moins une valeur de consigne du signal représentant la résistance de transition et produit un signal représentant l'état d'attente de l'élément de détection ( 7; 49), en fonction du signal de résistance de transition et de la valeur de

consigne.

14 Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'élément de

détection ( 7 d) comprend, pour au moins une direction de déplacement (id), deux paires, isolées l'une de l'autre par une feuille isolante ( 17 d), d'un ensemble de conducteurs ( 19 d)5 et d'un dispositif de contact ( 21 d, 31 d) pour chacune 9 les parties de conducteurs ( 23, 25) correspondant les unes

aux autres des deux ensembles de conducteurs ( 19 d; 21 d, 31 d) étant parallèles entre elles dans la direction de déplacement, mais décalées les unes par rapport aux autres.