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FR2773751A1 - Dispositif de servo-assistance pour une boite de vitesse - Google Patents

Dispositif de servo-assistance pour une boite de vitesse Download PDF

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FR2773751A1
FR2773751A1 FR9900325A FR9900325A FR2773751A1 FR 2773751 A1 FR2773751 A1 FR 2773751A1 FR 9900325 A FR9900325 A FR 9900325A FR 9900325 A FR9900325 A FR 9900325A FR 2773751 A1 FR2773751 A1 FR 2773751A1
Authority
FR
France
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switching
lever
speed
sensor
servo
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR9900325A
Other languages
English (en)
Inventor
Robert Fischer
Reinhard Berger
Wolfgang Reik
Jurgen Eich
Andreas Pfeiffer
Jean Pierre Idzikowski
Gerd Ahnert
Michael Salecker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LuK Getriebe Systeme GmbH
Original Assignee
LuK Getriebe Systeme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LuK Getriebe Systeme GmbH filed Critical LuK Getriebe Systeme GmbH
Publication of FR2773751A1 publication Critical patent/FR2773751A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de servo-assistance (201) de changement de vitesse manuel qui comprend : un levier de vitesse qui est mobile dans ses deux directions opposées de manoeuvre par rapport à un composant de manoeuvre (32) de commutation et qui est relié au composant de manoeuvre (32) de commutation d'une boite de vitesses au moyen d'un dispositif de transmission (8) destiné à transmettre un mouvement de commutation, une servocommande (16), solidaire du composant de manoeuvre (32) de commutation au moyen d'un dispositif de transmission (8), et destinée à déplacer l'organe de manoeuvre (32) de commutation, et un dispositif de commande pour commander la servocommande (16). Il est caractérisé en ce qu'un couple d'assistance de la servocommande (16) est réglé en fonction d'au moins un capteur de force et un capteur de trajet.

Description

La présente invention concerne un dispositif de servo-assistance destiné à une boîte de vitesses, en particulier à la commande manuelle d'une boîte de vitesses.
Le confort de manoeuvre devient de plus en plus important au fur et à mesure du développement des véhicules à moteur, simplement appelés véhicules dans ce qui suit. Afin d'améliorer encore le confort de manoeuvre d'un levier de vitesse et/ou d'utiliser plus efficacement le volume dans les véhicules, le levier de vitesse ne peut plus être agencé dans le véhicule directement sur la console médiane entre le siège du conducteur et le siège de son voisin, mais il doit être agencé de façon ergonomique près du volant. On bénéficie de cette manière d'un raccourcissement du trajet de déplacement de la main active du conducteur, qui oblige le conducteur à exercer une force plus grande pour changer de vitesse, lorsque le bras de levier du levier de vitesse est raccourci.
C'est le but de la présente invention que de réaliser dans une boîte de vitesses d'un véhicule un changement de vitesse, appelée aussi commutation, manuel d'une manière telle qu'un degré élevé de confort de manoeuvre est garanti, et que la force de manoeuvre est nettement réduite, même si le trajet de manoeuvre du levier de vitesse est court.
Ce but est atteint selon 1 invention par un dispositif de servo-assistance de changement de vitesse manuel qui comprend:
un levier de vitesse qui est mobile dans ses deux directions opposées de manoeuvre par rapport à un composant de manoeuvre de commutation et qui est relié au composant de manoeuvre de commutation d'une boîte de vitesses au moyen d'un dispositif de transmission destiné à transmettre un mouvement de commutation,
une servocommande, solidaire du composant de manoeuvre de commutation au moyen d'un dispositif de transmission, et destinée à déplacer l'organe de manoeuvre de commutation, et
un dispositif de commande pour commander la servocommande,
et qui est caractérisé en ce que
un couple d'assistance de la servocommande est réglé en fonction d'au moins un capteur de force et un capteur de trajet.
Le dispositif de servo-assistance peut être utilisé sur des boîtes de vitesse manuelles dont les vitesses sont mises en prise non seulement dans un plan de commutation en tirant et en poussant le levier de vitesse, mais aussi dans des boîtes de vitesse à commutation manuelle selon le schéma en H à plusieurs couloirs de commutation, la sélection des couloirs de commutation individuels étant effectuée manuellement par l'intermédiaire d'un deuxième dispositif de transmission, par exemple par un câble de Bowden ou une tringle ou similaire, qui est articulé sans ou avec une assistance additionnelle de force de commutation par déplacement du levier de vitesse, par exemple perpendiculairement aux couloirs de commutation.
Le dispositif peut comporter un dispositif de commande dans lequel des positions de consigne de l'organe de manoeuvre de commutation sont associées à des positions du levier de vitesse,
ce dispositif de commande manoeuvrant, en cas d'écart entre la position réelle de l'organe de manoeuvre et sa position de consigne, la servocommande dans le sens d'une réduction de cet écart.
La mobilité du levier de vitesse par rapport à l'organe de manoeuvre de commutation peut être limitée par des butées.
Le moyen de détection du déplacement du levier de vitesse peut être un capteur de levier de vitesse ou un commutateur.
Un capteur de commutation ou un commutateur peut être prévu pour détecter le déplacement de l'organe de manoeuvre de commutation.
L'organe de manoeuvre de commutation peut être un axe de levier de commande de la boîte de vitesses, qui est relié de façon fixe à rotation à un composant d'entraînement qui est entraîné à rotation par une servocommande,
le dispositif de transmission comportant un levier logé sur le composant d'entraînement et pourvu de moyens de limitation de la mobilité relative en rotation entre le levier et le composant d'entraînement, et
au moins un accumulateur de force intervenant entre le levier et le composant d'entraînement d'une manière telle que le levier se trouve dans une position d'équilibre de la plage de rotation relative lorsqu'aucune force ne lui est appliquée par le levier de vitesse.
L'organe de manoeuvre de commutation peut être un axe de levier de commande de la boîte de vitesses, qui est relié de façon fixe à rotation à un composant d'entraînement qui est entraîné à rotation par une servocommande,
le dispositif de transmission comportant un levier qui est logé sur le même axe que l'axe de levier de commande et qui comporte un tourillon qui pénètre dans un orifice allongé du composant d'entraînement de sorte qu'il en résulte une mobilité relative limitée de rotation entre le levier et le composant d'entraînement et
au moins un ressort intervenant entre le levier et le composant d'entraînement d'une manière telle que le tourillon se trouve dans la plage médiane de l'orifice allongé en l'absence de force appliquée au levier par le levier de vitesse.
Le composant d'entraînement peut être un segment denté qui est entraîné à rotation par la servocommande réalisée sous forme de servomoteur, par exemple un moteur électrique, par l'intermédiaire d'un mécanisme, par exemple un engrenage à vis sans fin.
Le composant d'entraînement peut être entraîné par un piston, mobile en deux sens opposés, d'une unité à piston et cylindre à deux espaces de pression,
chacun de ces espaces de pression étant relié respectivement par une conduite à l'un des deux raccords d'une pompe réversible entraînée par la servocommande.
Les conduites peuvent être reliées entre elles au moyen d'une conduite de contournement dans laquelle est agencée une vanne qui s'ouvre en cas de fonctionnement défectueux du dispositif de servoassistance.
Le dispositif élastique peut présenter une caractéristique linéaire.
Le dispositif élastique peut présenter une caractéristique adoucie, précontrainte.
On peut prévoir que le dispositif de commande destiné à commander la servocommande se compose d'au moins deux commutateurs qui sont agencés chacun dans un sens à l'intérieur de la plage de rotation relative limitée entre le levier et le composant d'entraînement, à un point de trajet qui est éloigné, d'un certain trajet différentiel, par rapport à la position d'équilibre et que,
lorsque ce trajet différentiel est dépassé dans le sens de déplacement de commutation, ces commutateurs activent la servocommande lorsqu'un seuil de commutation est franchi en sens croissant et la désactivent lorsque le seuil de commutation est franchi en sens décroissant.
Le seuil de commutation correspondant à l'activation de la servocommande peut être prévu pour des trajets différentiels plus grands que le seuil de commutation correspondant à la désactivation de la servocommande.
Les trajets différentiels peuvent être différents dans les deux sens de déplacement de commutation, en partant d'une position neutre.
Un cliquet peut être prévu dans le dispositif de commutation pour faire ressortir ou, en d'autres termes, accentuer la position neutre.
Le cliquet peut être agencé sur le levier de vitesse, l'axe de levier de commande ou un autre composant relié au dispositif de commutation.
Le couple d'assistance de la servocommande peut être réduit dans la plage de la position neutre du levier de vitesse.
La vitesse enclenchée peut être automatiquement désengagée par la servocommande après identification d'une intention de commutation,
le composant d'entraînement étant alors amené automatique en position neutre.
La servocommande peut être un moteur électrique,
un couple d'assistance étant réglé au moyen d'une tension qui lui est appliquée ou d'un courant qui le traverse.
La tension appliquée au moteur électrique est de préférence dans la plage de la moitié de la tension maximale de fonctionnement du moteur électrique.
La tension appliquée au moteur électrique peut être filtrée au moyen d'un filtre passe-bas de premier ordre, par exemple un filtre PT1 selon l'équation
t dU/dt + U = UB
où t est une constante de temps, dU/dT est la dérivée de la tension U par rapport au temps et UB est la tension de fonctionnement,
la constante de temps t pouvant être adaptée au dispositif de commutation.
On peut prévoir qu'au moins deux capteurs de trajet de trajet détectent le trajet à parcourir par le levier de vitesse et le composant de manoeuvre de commutation pendant le processus de commutation.
Le capteur de commutation ou le capteur de levier de vitesse peut être réalisé sous forme d'un capteur qui détecte le trajet absorbé par le dispositif élastique.
On peut prévoir, comme exposé plus haut, que le dispositif de l'invention est adapté à une boîte de vitesses à plusieurs couloirs de commutation,
la sélection des couloirs de commutation étant effectuée manuellement au moyen d'un deuxième dispositif de transmission.
Un capteur, par exemple un capteur de sélection, peut être prévu pour identifier la sélection du couloir de commutation.
Le couple d'assistance de la servocommande peut être réglé en fonction du trajet ou de l'angle de rotation, du composant d'entraînement par rapport au composant de manoeuvre de commutation, parcouru pendant le processus de commutation.
Le couple d'assistance de la servocommande peut être réglé pendant le processus de commutation en fonction du signal du capteur de commutation.
Le couple d'assistance de la servocommande peut être réglé pendant le processus de commutation en fonction d'un trajet différentiel détecté qui est la différence entre le trajet ou l'angle de rotation du levier du dispositif de transmission logé sur le composant d'entraînement et le trajet ou l'angle de rotation du composant d'entraînement.
Le couple d'assistance de la servocommande peut être réglé pendant le processus de commutation en fonction d'un trajet différentiel détecté qui est la différence entre le trajet ou angle de rotation du levier de vitesse et le trajet ou l'angle de rotation du composant d'entraînement.
Le couple d'assistance de la servocommande peut être réglé pendant le processus de commutation en fonction d'un signal de différence qui est la différence entre le signal du capteur de levier de vitesse et le signal du capteur de commutation.
Le couple d'assistance de la servocommande peut être réglé en fonction du signal du capteur de sélection.
Le couple d'assistance de la servocommande peut être réglé en fonction de la vitesse à laquelle le levier de vitesse est déplacé;
la vitesse du levier de vitesse pouvant en particulier être déterminée à partir du trajet du levier de vitesse divisé par le temps, le trajet étant lui-même déterminé à partir du signal de capteur du capteur du levier de vitesse.
Le signal de capteur peut être traité par un filtre pour éliminer des déplacements homogènes ou, en d'autres termes, uniformes.
Une intention de commutation peut être identifiée, et la servocommande être activée, lorsqu'un seuil de vitesse prédéfini du levier de vitesse est dépassé.
Une intention de commutation peut être identifiée, et la servocommande être activée, lorsqu'une valeur prédéfinie d'un trajet du levier de vitesse est dépassée.
Le dispositif de commande peut contenir un microprocesseur pourvu d'une mémoire et d'entrées et de sorties de signaux associées.
Le couple d'assistance peut être réglé en fonction d'une température de fonctionnement.
La température de fonctionnement peut être déterminée au moins à partir de la température de l'huile de la boîte de vitesses, de l'huile du moteur ou de l'eau de refroidissement ou d'une combinaison de celles-ci.
Les températures détectées peuvent etre enregistrées dans une mémoire en tant que champ caractéristique de températures.
La servocommande peut fournir sous forme de déport un couple additionnel d'assistance, à partir d'un seuil de température en allant vers les températures plus basses.
Le signal d'entraînement de la servocommande peut être affecté d'un facteur qui dépend de la température.
Le signal d'entraînement envoyé par le dispositif de commande à la servocommande peut dépendre de paramètres de fonctionnement.
Les signaux de capteur et/ou les trajets différentiels détectés peuvent être corrigés en fonction des conditions de température, et/ou en fonction de la vitesse sélectionnée.
Lors de la mise en marche, les positions de consigne du levier de commande peuvent être assignées à des vitesses correspondantes et/ou une position neutre peut être assignée à un réglage sans vitesse enclenchée, les positions de consigne pouvant être enregistrées dans une mémoire.
Les positions de consigne pour les vitesses attribuées peuvent correspondre à un schéma en H.
Une position respective de consigne moyenne peut être associée aux vitesses qui peuvent être enclenchées vers l'avant et vers l'arrière par rapport à la vitesse neutre sous forme respective d'un groupe de vitesses, cette position de consigne pouvant être enregistrée dans une mémoire.
A la mise en marche, des positions de synchronisation pour les vitesses individuelles ou les groupes de vitesses peuvent être associées à des positions de trajet du levier de vitesse et sont enregistrées dans une mémoire.
La servocommande peut être entraînée en fonction des positions de synchronisation.
Des données peuvent être enregistrées de façon redondante dans la mémoire.
Les données peuvent être actualisées pendant tout le temps de fonctionnement du dispositif de servoassistance.
On peut prévoir que
la servocommande ne puisse être activée que lorsqu'un conducteur est assis dans le siège du conducteur,
une présence du conducteur pouvant être détectée au moyen d'un capteur de poids et/ou d'un commutateur dans le siège du conducteur.
On peut prévoir aussi que
un démarreur destiné au démarrage d'un moteur à combustion d'entraînement d'un véhicule ne soit manoeuvré par le dispositif de servo-assistance que lorsque la position neutre est établie,
la position neutre pouvant en particulier être identifiée au moyen du capteur de levier de vitesse.
On peut prévoir encore que
le démarreur ne puisse être manoeuvré que lorsqu'un embrayage, ou accouplement, agencé dans le flux de force entre le moteur à combustion et la boîte de vitesses est totalement débrayé,
l'état débrayé de l'embrayage pouvant en particulier être indiqué à l'aide d'un commutateur d'embrayage.
Une force nécessaire à la manoeuvre du levier de vitesse peut être réglable manuellement.
La force de manoeuvre peut être réglable dans une plage comprise entre 10N et 1000 N.
Le signal d'entraînement de la servocommande peut être affecté d'un facteur déterminé à partir d'une valeur prédéfinie au moyen d'un potentiomètre, un potentiomètre, d'un commutateur à gradins ou similaire.
La servocommande peut appliquer une force additionnelle au composant de manoeuvre de commutation lorsque le dispositif élastique est totalement comprimé jusqu'à la butée.
Le dispositif de commande peut interrompre l'activation de la servocommande lorsque le dispositif élastique est complètement comprimé, au cours d'un processus de commutation, pendant un laps de temps supérieur à un laps de temps prédéterminé.
La servocommande peut être désactivée lors d'une commutation vers une vitesse inadmissible.
Le dispositif de commande peut détecter une vitesse enclenchée, lorsque l'embrayage ne patine pas, à partir de la vitesse de rotation du moteur et de la vitesse de rotation de sortie de la boîte de vitesses.
Des vitesses inadmissibles, qui dépendent de la vitesse du véhicule, peuvent être enregistrées dans le dispositif de commande.
On peut prévoir que
la servocommande ne soit pas activée lors d'un souhait de passage vers une vitesse inadmissible, ou que
la servocommande soit activée en opposition à la direction de commutation lors d'un souhait de commutation vers une vitesse inadmissible, et/ou que
des processus de commutation qui sont entrepris alors que l'embrayage est fermé ou n'est pas totalement ouvert ne soient pas assistés par la servocommande ou qu'un couple d'assistance à effet contraire soit appliqué.
On peut prévoir que
un processus de commutation soit identifié par l'évaluation d'au moins un signal de capteur ou de commutation des paramètres suivants de fonctionnement: couple moteur, angle de soupape d'étranglement, angle de la pédale d'accélérateur, trajet de l'embrayage, trajet de la pédale d'embrayage, position de marche à vide, position d'embrayage.
Le processus de commutation peut être retardé, en présence d'une commutation de charge, jusqu'à ce que les conditions de charge soient satisfaites.
Le couple d'assistance peut augmenter lorsque le degré de commutation de charge diminue, en fonction d'un signal qui indique le degré de commutation de charge.
On peut prévoir que
les deux premières vitesses avant et une vitesse de marche arrière soient seules admissibles, en ce qui concerne la démultiplication de vitesse lente, comme vitesses de départ à partir de l'arrêt.
La servocommande et/ou la transmission de force entre la servocommande et l'organe de manoeuvre de commutation peuvent être réalisées d'une manière telle que l'organe de manoeuvre de commutation est manoeuvrable au moyen du levier de vitesse en cas de défaillance de la servocommande.
Un accouplement qui s'ouvre en cas de défaillance de la servocommande peut être agencé dans la transmission de force entre l'organe de manoeuvre de commutation et la servocommande.
La capacité de fonctionnement de capteurs en particulier du capteur de levier de vitesse, du capteur de commutation et/ou du capteur de sélection peut être contrôlée au moyen de contrôles de plausibilité.
Les longueurs de trajets du capteur de commutation et du capteur de levier de vitesse peuvent être comparées entre elles en tenant compte des rapports de levier, afin de déterminer la plausibilité des capteurs.
Le signal du capteur de sélection peut être comparé à la vitesse de rotation du moteur et/ou à la vitesse des roues et/ou à la vitesse de rotation tachymétrique en tenant compte des rapports de démultiplication afin de déterminer la plausibilité de la vitesse enclenchée et/ou des vitesses de rotation.
Un contrôle peut être effectué quant à une variation d'une longueur de trajet à mettre en oeuvre par la servocommande, pendant que la servocommande est activée.
En cas de défaillance du capteur de levier de vitesse, une valeur de remplacement peut être formée à partir du déplacement du capteur de commutation en tenant compte des rapports de leviers qui interviennent entre les deux capteurs et, facultativement, de la rigidité du dispositif élastique.
En cas de défaillance du capteur de commutation, une valeur de remplacement peut être formée à partir du déplacement du capteur du levier de vitesse en tenant compte des rapports de levier qui interviennent entre les deux capteurs et, facultativement, de la rigidité du dispositif élastique.
Un défaut dans le dispositif de transmission peut être identifié par un test de plausibilité des deux signaux, émis par le capteur de commutation et le capteur de levier de vitesse.
En cas de défaut du dispositif de transmission, le capteur de levier de vitesse peut être utilisé comme valeur de consigne et la servocommande applique tout le couple exigé pour la commutation.
Le conducteur peut être averti en cas de défauts.
Le conducteur peut être informé de la nécessité d'une visite en atelier.
Lorsqu'il existe une vitesse qui est plus favorable, en ce qui concerne en particulier les économies d'énergie, que la vitesse éventuellement enclenchée, elle peut être proposée au conducteur.
Le dispositif de servo-assistance peut désengager automatiquement, dans certaines situations de marche sélectionnées, une vitesse enclenchée et passe en position neutre.
La situation de marche sélectionnée peut être celle où le moteur menace de caler.
La situation de marche sélectionnée peut correspondre à de forts processus de freinage du véhicule.
La situation de marche sélectionnée peut correspondre à une intervention d'un dispositif antiblocage.
Le dispositif peut comprendre en outre une alimentation en combustible à commande électronique, par exemple une commande par soupape d'étranglement ou un dispositif d'injection, qui est commandée par un dispositif de commande et qui est par exemple manoeuvrée par un moteur électrique.
Le couple d'assistance de la servocommande peut être réglé en fonction d'au moins un capteur de force, qui capte une force intervenant sur le composant d ' entraînement, et d'un capteur dc trajet qu capte le trajet du levier dc vitesse.
Le couple d'assistance dc la servocommande peut étre réglé dc façon proportionnelle à la force de manoeuvre qui intervient sur le levier cie vitesse.
Les buts, particularités et avantages de la présente invention exposes ci-dessus ainsi que d'autres ressortiront davantage de la description détaillée qui suit des modes de réalisation préférés en se référant aux dessins dans lesquels:
La Fig. 1 représente la structure de base d'un mode de réalisation du dispositif de servo-assistance;
la Fig. 2 représente des détails de la liaison entre le dispositif de transmission et la boîte de vitesses;
la Fig. 3 représente un capteur qui coopère avec le levier de vitesse;
les Fig. 4 et 5 représentent diverses caractéristiques linéaires du dispositif élastique;
les Fig. 6 et 7 sont des vues schématiques de deux modes de réalisation différents du dispositif élastique;
la Fig. 8 représente la structure de base d'un autre mode de réalisation du dispositif de servoassistance;
la Fig. 9 représente des courbes caractéristiques de la force en fonction du trajet, pour expliquer le
fonctionnement;
la Fig. 10 est un schéma logique destiné à
expliquer le fonctionnement;
la Fig. 11 est un graphe qui correspond å une commutation normale.
la Fig. 12 est un graphe qui correspond à une commutation rapide;
la Fig. 13 représente un premier schéma logique explicitant certaines fonctions additionnelles.
les Fig. 14 et 15 sont deux autres schémas logiques;
la Eig. 16 est une variante du mode de réalisation du dispositif de servo-assistance de la Fig. 2;
la Fig. 17 est unc représentation schématique d'un mode de réalisation du dispositif de servo-assistance pourvu d'une unité de commande;
la Fig. 18 est une représentation schématique d'un mode de réalisation du dispositif de servo-assistance sans capteurs de trajet;
la Fig. 19 d'un mode de réalisation du dispositif de servo-assistance à unit de commande sans dispositif élastique;
la Fig. 20 est un schéma du signal d'entralnement en fonction du trajet du composant de manoeuvre de commutation;
la Fig. 21. est un graphe d'un signal d'entraÎnement en fonction du trajet du levier de vitesse dans la plage de la position neutre;
la Fig. 22 est un graphe du signal d'entralnernent en fonction d'un trajet différentiel entre le composant de manoeuvre de commutation et le levier de vitesse.
la Fig. 23 est un schéma logique d'identification d'une intention de commutation;
Sa Fig. 24 est un schéma logique d'identification d'état de commutation;
la Fig. 25 est un schéma logique du déroulement d'un processus de commutation, en fonction de l'état de commutation;
la Fig. 26 est un schéna logique destiné a indiauer la dépendance ae la servo-assistance v;s-à-vis de Ja présence d'un conducteur;
les Fig. 27 à 29 sont des schémas logiques destinés h empêcher une commutation sous charge;
la Fig. 30 est. un schéma logique d'un diroulement de désengagement automatique d'une vitesse enclenchée;
la Fig. 31 est un schéma logique du déroulement du traitement du processus de démarrage; et
la Fig. 32 est un schéma logique du déroulement d'un lancement de démarreur.
Selon la Fig. 1, un levier de vitesse 4 qui est relié à une boîte de vitesses 10 par l'intermédiaire de câbles sous gaine 6 et 8 est monté sur la colonne de direction 2 d'un véhicule. De façon plus précise, le levier de vitesse 4 est mobile selon un schéma en
H, l'un des câbles sous gaine, qui est le câble sous gaine 6 dans l'exemple représenté transmettant à un organe de manoeuvre 12 de sélection le déplacement du levier de vitesse 4 à l'intérieur du couloir sélectionné, et l'autre câble sous gaine 8 transmettant à un organe de manoeuvre 14 de commutation le mouvement de commutation du levier de vitesse 4. On comprend que les câbles sous gaine 6 et 8 pourraient être remplacés par des tringles ou par d'autres dispositifs de transmission, par exemple des dispositifs hydrauliques de transmission.
Le déplacement de l'organe de manoeuvre 14 de commutation est assisté par une servocommande 16 qui est commandée par un dispositif de commande 18 qui est relié par l'intermédiaire d'une conduite 20 à un capteur, non représenté à la Fig. 1, de levier de vitesse et est relié par une autre conduite à un capteur de commutation, qui n'est pas non plus représenté à la Fig. 1, pour détecter la position de l'organe de manoeuvre 14 de commutation.
La Fig. 2 représente l'attache du câble sous gaine 8 sur l'organe de manoeuvre 14 de commutation, qui est réalisé dans l'exemple représenté sous forme d'axe de levier de commande du changement de vitesse.
A cet axe 14 de levier de commande est relié de façon fixe en rotation un segment denté 22 qui intervient comme composant d'entraînement et dont la denture s'engrène avec un pignon 24 qui forme la sortie d'une transmission à vis sans fin 26, qui est entraînée par la servocommande 16 réalisée sous forme de moteur électrique. La position de rotation d'un composant de l'entraînement représenté, qui est relié de façon fixe à rotation au pignon 24 et donc aussi au segment denté 32, est détectée par un capteur 30, qui est relié au dispositif de commande 18 et envoie à ce dernier des impulsions à partir desquelles la position de l'organe de manoeuvre 14 de commutation peut être déduite de façon connue en soi, par exemple par un comptage d'impulsions. Le capteur 30 constitue donc un capteur de commutation pour déterminer le déplacement ou la position de rotation de l'axe 14 de levier de commande.
Un levier 32 est logé à pivotement de manière coaxiale avec l'axe 14 de levier de commande et pénètre au moyen d'un tourillon 34 dans un orifice allongé 36 qui est formé dans le segment denté 22 et s'étend selon un tracé périphérique par rapport à l'axe 14 du levier de commande.
Dans le levier 32 et dans le segment denté 22 sont ménagés des évidements qui se recouvrent, dans lesquels intervient un ressort 38 qui s'appuie sur le levier 32 et sur le segment denté 22 et qui, dans la position de repos dans laquelle aucune force n'est exercée par le câble sous gaine 8 sur le levier 22, maintient le levier 22 par rapport au segment denté 22 dans une position dans laquelle le tourillon 34 se trouve au milieu du orifice allongé 36.
La Fig. 3 représente le levier de vitesse 4 logé dans le point de rotation 40, et son attache au câble sous gaine 8 ou au cordon 42 de ce câble sous gaine. A la Fig. 3 est en outre représenté un capteur 44 de levier de vitesse qui est relié par une pièce de liaison 46 au levier de vitesse 4 et qui détecte la position de ce dernier. Le capteur 24 de levier de vitesse peut par exemple être réalisé sous forme de potentiomètre rotatif ou sous forme de barrage photoélectrique qui capte le déplacement du segment denté pour engendrer des signaux numériques. On va maintenant décrire le fonctionnement de l'agencement décrit.
Dans le dispositif de commande 18 est enregistrée une table dans laquelle une position de consigne de l'axe 14 de levier de commande est associée à chaque position, captée par un capteur 44 de levier de vitesse, du levier de vitesse 4 déplacé dans la direction de manoeuvre de commutation. La position réelle de l'axe 14 de levier de vitesse est détectée par le capteur 30 de commutation. Lorsque la valeur de consigne et la valeur réelle de la position de l'axe 14 de levier de commande sont différentes, la servocommande 16 est commandée, conformément à une régulation réalisée dans le dispositif de commande 18, qui peut être une régulation proportionnelle ou "P", une régulation intégrale ou "I", ou une régulation proportionnelle, intégrale, par différentiation ou "PID", dite aussi à triple action, et similaires, de façon à réduire l'écart entre la valeur de consigne et la valeur réelle. On comprend que le dispositif de commande 18 peut être réalisé de façon purement analogique, en utilisant des capteurs analogiques 30 et 44 qui sont par exemple calibrés d'une manière telle que leurs signaux de sortie coïnciden
De façon avantageuse, le mécanisme à vis sans fin 26 n'est pas à blocage automatique, de sorte que le moteur électrique 16 peut être tourné au moyen du levier de vitesse 4 en cas de perturbation de fonctionnement ou d'une force accrue de manoeuvre, le tourillon 34 venant en butée sur un bord de l'orifice allongé 36. De cette manière, un changement de vitesse est possible, même en cas de perturbation de fonctionnement d'un moteur électrique. On comprend que d'autres types de mécanismes peuvent être utilisés au lieu du mécanisme à vis sans fin 26 et que le moteur électrique 34 peut être remplacé par d'autres moteurs, par exemple un vérin hydraulique.
La Fig. 4 représente un exemple d'une courbe caractéristique élastique. Elle représente la force F en fonction du trajet différentiel As, c'est-à-dire de la différence entre l'angle de rotation du levier 32 et l'angle de rotation du segment denté 22, qui correspond à l'écart entre la position de consigne et la position réelle de l'axe 14 de levier de commande.
La caractéristique linéaire représentée correspond à une relation directement proportionnelle entre le trajet différentiel et la force de commutation exercée par le conducteur. Le trajet différentiel sert de grandeur d'entrée pour le régulateur constitué par le dispositif de commande 18, qui augmente la servoassistance, par la partie proportionnelle ou P, lorsque d'un accroissement du trajet différentiel et donc aussi de la force d'actionnement.
Pour transmettre au conducteur le sentiment d'une force de commutation presque constante, il est avantageux d'utiliser une élasticité adoucie précontrainte selon la Fig. 5. Celle-ci intervient pour un seuil de force prédéfini par construction, par exemple pour une force de 20 à 30 N sur le levier de vitesse. La course libre admissible par l'effet de l'orifice allongé 36 est de façon avantageuse plus petite que le trajet de commutation, par exemple égale à 30% du trajet de commutation, afin que le conducteur ne perde pas le sentiment de rétroaction vis-à-vis de la boîte de vitesses lors d'une compression totale à la position finale de vitesse et qu'il puisse identifier certainement l'information "vitesse enclenchée". Les forces Fv sont de façon avantageuse d'environ 30N, à la Fig. 5, rapportées au levier de vitesse, et la distance entre l'origine des coordonnées et A est d'environ 1/3 du trajet de commutation. Les courbes caractéristiques élastiques de la Fig. 5 peuvent aussi être réalisées en utilisant une implantation connue en soi du ressort 38 ou en le remplaçant par plusieurs ressorts.
Le ressort 38 ou les ressorts ne sont pas nécessairement agencés de la manière représentée à la
Fig. 2. Ils peuvent être agencés immédiatement dans le support de commande de changement de vitesse de la colonne de direction, ou ailleurs dans la transmission qui va du levier de commande 4 à l'axe 14 de levier de commande. La Fig. 6 représente l'agencement d'un ressort précontraint 38 dans le support de commande de changement de vitesse, le ressort précontraint étant maintenu par une pince 48.
La Fig. 7 représente un agencement du ressort 38 à un emplacement quelconque dans le trajet de transmission qui va du levier de vitesse 4 à l'axe 14 de levier de commande, le déplacement relatif entre les deux organes de transmission, qui correspond à l'écart entre la position de consigne et la position réelle de l'axe 14 de levier de commande étant détecté par un capteur 46 de trajet différentiel qui est relié par exemple au dispositif de commande 18 en substitution au capteur 44.
La Fig. 8 représente un mode de réalisation du dispositif de servo-assistance, quelque peu modifié par rapport à celui de la Fig. 1, dans lequel est utilisé un dispositif de commande 18 qui est relié par les lignes 20 et 50 aux capteurs 44 et 30, qui manoeuvre la servocommande 16 par la ligne 52 et qui comporte d'autres entrées 54 qui sont liées à d'autres capteurs ou à d'autres dispositifs de commande. De façon correspondante, le dispositif de commande 18 contient d'une manière connue en soi un microprocesseur 56, auquel sont associées des mémoires 58, des interfaces d'entrée/sortie, un étage final pour le moteur électrique 16 et ainsi de suite. Il est en outre possible de prévoir un capteur 200 de trajet de sélection qui détecte le déplacement de sélection d'un élément de la boîte de vitesses, par exemple le déplacement transversal d'un axe central de levier de commande entre des couloirs individuels de commutation.
Lorsqu'un dispositif de commande 18 d'une telle structure et un capteur 200 de trajet de sélection sont utilisés, de nombreuses fonctions complémentaires sont possibles:
la vitesse actuellement enclenchée peut être déterminée;
il est possible d'effectuer un parcours d'apprentissage pour les positions de commutation, par exemple les positions des emplacements de fin de course et des synchronisations, et de les mémoriser, une actualisation permanente de ces positions pouvant être effectuée;
il est possible de lire les positions de commutation lors de la mise en marche; et il est possible de réaliser pour le dispositif d'autoassistance un auto-diagnostic et un entretien, par l'intermédiaire d'une interface de diagnostic;
la force d'assistance peut être adaptée en fonction de la situation, en étant par exemple fonction de la température extérieure, des exigences de force de traction, du souhait individuel des personnes, et ainsi de suite;
le réglage de la servo-assistance peut être adapté à des données spéciales de fonctionnement;
en cas d'erreur de manoeuvre, la servo-assistance peut être mise hors service;
une information au conducteur ainsi qu'un avertissement au conducteur sont possibles par communication au moyen d'éléments d'information, par exemple par des affichages optiques et/ou acoustiques;
la vitesse enclenchée peut être identifiée par logiciel, puisqu'il est possible de déterminer la vitesse actuellement enclenchée, par exemple dans le cas d'un accouplement sans patinage, à partir de la vitesse de rotation du moteur ou de la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, et à partir de la vitesse de rotation de l'arbre de sortie de la boîte de vitesses ou des roues.
On va maintenant expliquer un exemple d'une optimisation d'un déroulement de commutation en fonction de la situation.
On part d'une élasticité précontrainte selon la
Fig. 5. La Fig. 9 est un graphe d'une courbe caractéristique qui représente la force F, rapportée au levier de vitesse 4 en fonction du trajet différentiel (As) . La figure prend aussi en compte le fait que les organes mécaniques de transmission entre le levier de vitesse 4 et la boîte de vitesses comportent un jeu: plage comprise entre - Sg et +
L'élasticité fondamentale, par exemple celle du câble sous gaine 6 de commutation est également visible plage entre Sg et S1 et au delà de S2.
Lors d'une synchronisation pendant un processus normal de passage, la force d'assistance est préétablie à une valeur qui est enregistrée dans la mémoire du dispositif de commande 18 et peut dépendre par exemple de la vitesse enclenchée. Si le conducteur souhaite qu'un changement de vitesse soit rapide, il doit appliquer une force additionnelle de synchronisation après une compression totale du trajet élastique du ressort précontraint 38, au delà de S2, afin d'accélérer le processus de synchronisation. Il peut être assisté en outre à cet effet par la servocommande 16, comme expliqué à l'aide du déroulement de programme de la Fig. 10.
Si, en partant de la case 80 dans laquelle la vitesse est enclenchée, une intention de commutation est identifiée à la case 82, par exemple par le fait que le signal de sortie du capteur 44 de levier de vitesse varie, une commutation en vitesse neutre est effectuée à la case 84, la vitesse de rotation du moteur étant éventuellement suivie au moyen d'une soupape électronique d'étranglement. A l'étape 86, la synchronisation est lancée, selon S1 à la Fig. 9, lors de l'enclenchement de la nouvelle vitesse, le moteur électrique 28 actionnant le segment denté 22 selon une force prédéterminée ou selon un couple prédéterminé dès lors que la précontrainte du ressort 38 est vaincue. Si le levier de vitesse 4 est poussé plus loin en direction de commutation, c'est-à-dire si le jeu du ressort 38 est épuisé, donc lorsque S2 est atteint à la Fig. 9, la force d'asservissement exercée par le moteur électrique 38 augmente de la quantité Fsyn2(As) à l'étape 88. L'élasticité du ressort 38 peut être complètement dépassée par le conducteur au moyen du levier de vitesse 4, jusqu'à ce que la tige 34 vienne en butée à l'extrémité correspondante du orifice allongé 36 parce que le manchon coulissant demeure encore dans la position de blocage de synchronisation de la boîte de vitesses. La croissance de la courbe caractéristique de Fsyn2, à la Fig. 9, est plus petite ici que la rigidité élastique du mécanisme de transmission, afin que le conducteur éprouve toujours la sensation d'une force d'opposition qui croît lorsque le trajet augmente. Comme expliqué précédemment, les plages de trajet différentiel de So à S1 et au delà de S2 à la Fig. 9 sont conditionnées par les élasticités par exemple du câble sous gaine de commutation et non par l'élasticité du ressort précontraint, qui détermine simplement la courbe caractéristique de différence des forces de S1 à S2.
Fsyn2 peut être un champ caractéristique qui dépend de la vitesse enclenchée, dans lequel des données ou des valeurs de force sont enregistrées et peuvent être établies différemment, en fonction de la vitesse enclenchée.
A la Fig. 9 est aussi tracée comme deuxième courbe caractéristique la force de synchronisation additionnelle Fsyn2 appliquée par le moteur électrique 28. Cette force additionnelle de synchronisation n'intervient que lorsque le jeu élastique du ressort précontraint 38 est totalement épuisé par la pression exercée par le conducteur lors d'une commutation rapide.
En revenant à la Fig. 10, il est déterminé à l'étape 90 que la synchronisation est terminée, par exemple par le signal correspondant du capteur 30, à la suite de quoi la nouvelle vitesse est enclenchée à l'étape 92 et le processus est terminé à l'étape 94.
Les Fig. 11 et 12 sont des graphes qui représentent le trajet (s) en fonction du temps (t), selon les déroulements décrits précédemment. La courbe tracée en trait plein indique respectivement la position du levier de vitesse 4. La courbe en traits interrompus donne la position du segment denté 22 ou de l'axe 14 de levier de commande.
La Fig. 11 représente une commutation normale. Le levier de vitesse 4 est déplacé par le conducteur. La servocommande ou le moteur électrique 28 suit de façon légèrement décalée dans le temps en raison de son inertie, mais peut cependant rattraper le levier de vitesse 4 lors d'un déroulement de commutation selon la Fig. 11, de sorte que la position de l'axe 14 de levier de commande correspond pratiquement à la valeur de consigne. Le conducteur éprouve la force du ressort précontraint 38 comme force de manoeuvre presque constante. Tandis que le moteur électrique 28 démarre de façon précise la synchronisation et selon une force de synchronisation prédéfinie, le levier de vitesse 4 continue d'abord à se déplacer jusqu'à ce que le jeu élastique soit épuisé par compression totale. Lors d'une commutation normale, le conducteur considère la synchronisation qui n' est pas encore terminée en tant que blocage du levier de commande 4 : période Tsyn et il n'exerce plus qu'une force non substantielle sur le levier de commande 4. Après la fin de la synchronisation, les deux déplacements sont tous deux inclus à l'intérieur du jeu élastique, c'est-à-dire qu'il existe une force de manoeuvre essentiellement définie sur le levier de vitesse 4. Lorsque la position finale de vitesse enclenchée est atteinte, le conducteur dépasse de nouveau l'élasticité du ressort précontraint 38 et obtient, en rencontrant alors la butée qui est présente, la rétroaction qui indique que la vitesse est enclenchée.
La Fig. 12 représente le cas d' une commutation rapide ou à l'arraché. Le moteur électrique 28 ne peut plus rattraper le levier de vitesse 4, de sorte que l'élasticité du ressort 38 est déjà épuisée par la compression totale avant que le point de synchronisation ne soit atteint. Dans la position de blocage, le conducteur appuie encore plus fortement le levier de vitesse 4, de sorte que la différence entre les deux signaux de trajets augmente et que le moteur électrique 28 exerce la force additionnelle de synchronisation Fsyn2. Le temps de synchronisation
Tsyn est par conséquent sensiblement plus court à la
Fig. 12 qu'à la Fig. 11.
On va maintenant expliquer des fonctions additionnelles au moyen desquelles il est possible d'éviter des commutations défectueuses, dangereuses pour la boîte de vitesses ou pour tout le train de transmission. Une identification de la vitesse enclenchée est en règle générale nécessaire ici, c'est-à-dire qu'il faut en outre identifier la position de l'organe de manoeuvre 12 de sélection, ce qui est possible à l'aide d'un capteur additionnel de trajet qui est agencé à un emplacement quelconque dans le trajet de transmission qui va du levier de sélection 4 en passant par le câble sous gaine 6 jusqu'à l'organe de manoeuvre 12 de sélection.
Il est possible de déterminer d'une manière semblable les vitesses qui sont interdites pour les vitesses respectives du véhicule.
Lorsqu'une intention de commuter est identifiée selon la Fig. 13 à l'étape 100, par exemple parce que le levier de vitesse 4 est déplacé, la vitesse cible qui doit être enclenchée est identifiée à l'étape 102.
On y parvient en effectuant un suivi du déplacement du levier de vitesse 4 le long du couloir de commutation et de la poursuite du déplacement dans l'un des couloirs de commutation. Il est déterminé à l'étape 104 si la vitesse cible est une vitesse admissible ou permise, dans laquelle une commutation peut être effectuée sans danger pour le train de transmission.
Si la vitesse cible est admissible, l'assistance normale est mise en oeuvre lors de la commutation à l'étape 106. Si la vitesse cible n'est pas admissible, la servo-assistance est désactivée selon l'étape 108, c'est-à-dire que le moteur électrique 28 n'assiste pas le processus de commutation.
La Fig. 14 représente un poids de déroulement modifié. A l'étape 110, c'est la plus petite vitesse admissible qui est déterminée. A l'étape 112 est déterminée la nouvelle vitesse qui sera enclenchée. A l'étape 114 il est déterminé si la vitesse nouvelle est plus grande que la vitesse admissible. Si la réponse est positive, la servo-assistance est maintenue selon l'étape 116, tandis que la servoassistance est terminée lorsque la réponse est négative selon l'étape 118.
La Fig. 15 représente un autre schéma de déroulement pour protéger de commutations inadmissibles la boite de vitesses et le train d'entraînement. A l'étape 110, les vitesses admissibles pour une commutation sont de nouveau déterminées. A l'étape 120 est déterminé un temps de synchronisation maximal admissible enregistré dans la mémoire du dispositif de commande, qui est le laps de temps pendant lequel l'élasticité du ressort 38 peut être dépassée dans la position de synchronisation de la boîte de vitesses. A l'étape 122, il est déterminé si la durée de synchronisation admissible est dépassée. Si la réponse est positive, la servoassistance est terminée à l'étape 118. Si la réponse est négative, la servo-assistance est maintenue selon l'étape 116.
Le dispositif de servo-assistance représenté aux
Fig. 1 à 3 et 8 est de manière avantageuse réalisé d'une façon telle qu'une commutation est possible, même en cas de défaillance de la servocommande. Pour cette raison, le mécanisme de vis sans fin 26 de la
Fig. 2 n'est pas à blocage automatique. Afin que la force de manoeuvre du levier de vitesse 4 ne devienne pas trop élevée en cas de défaillance du moteur électrique 28, un accouplement magnétique, non représenté, qui s'ouvre lors d'une défaillance du moteur électrique, est de préférence prévu entre le moteur électrique 28 et le pignon 24.
Le dispositif représenté de servo-assistance peut être monté a posteriori pour mise à niveau technique d'une façon simple sur des boîtes de vitesse manuelles existantes, puisque seul le capteur 44 de levier de vitesse et l'agencement de la Fig. 2 doivent être montés de façon additionnelle.
On comprend que de nombreuses variantes et compléments du dispositif sont possibles. Par exemple, le déplacement de sélection du levier de vitesse peut être assisté par asservissement. Le dispositif peut également être utilisé dans le cas d'un déplacement linéaire des organes de manoeuvre de la boîte de vitesses. Le dispositif représenté de servo-assistance est de préférence utilisé en liaison avec des embrayages automatisés, afin d'atteindre un confort de manoeuvre particulièrement élevé.
L'utilisation en liaison avec une manoeuvre de la soupape d'étranglement à commande par moteur électrique, qui est commandée par une unité de commande motorisée, conduit également à une modalité avantageuse de l'invention.
Un dispositif de servo-assistance pour boîte de vitesses à commutation manuelle contient un levier de vitesse qui est relié au moyen d'un dispositif de transmission, pour transmettre un mouvement de commutation à un composant de manoeuvre de commutation d'une boîte de vitesses à commutation manuelle, ainsi qu'un capteur de levier de vitesse pour détecter le déplacement du levier de vitesse dans la direction de commutation, un capteur de commutation pour détecter le déplacement de l'organe de manoeuvre de commutation, une servocommande pour déplacer l'organe de manoeuvre de commutation; un dispositif de commande dans lequel des positions de consigne de l'organe de manoeuvre de commutation sont associées à des positions du levier de vitesse et qui manoeuvre lorsque la position réelle de l'organe de manoeuvre de commutation est écartée de la position de consigne, la servocommande dans le sens d'une réduction de l'écart, le levier de commande étant mobile par rapport au composant de manoeuvre de commutation dans ses deux directions opposées de manoeuvre en opposition à la force d'un dispositif élastique.
La Fig. 16 représente un mode de réalisation de la servo-assistance qui constitue une variante du mode de réalisation de la Fig. 2. Le composant d'entraînement réalisé sous forme de segment denté à la Fig. 2 est constitué dans ce mode de réalisation sous la forme d'un levier d'entraînement 36 relié de façon fixe en rotation à l'organe de manoeuvre de commutation ou à l'axe 14 de levier de commande et qui pénètre par un appendice 62 dans un piston 64 d'une unité 66 à piston et cylindre à double effet. Des espaces de pression 68 et 70 de l'unité 66 à piston et cylindre, qui sont formés chacun à une face frontale du piston 64, sont respectivement reliés par une conduite 72 et 74 à des raccords d'une pompe réversible 76 qui peut être entraînée à rotation dans les deux sens par un servomoteur 16 réalisé sous forme de moteur électrique. Selon la vitesse de rotation, la pompe réversible 76 transfère du fluide de l'espace de pression 70 vers l'espace de pression 68 ou vice versa, de sorte que le piston 64 est déplacé vers la gauche ou la droite selon la Fig. 16 et qu'il fait tourner le levier d'entraînement 60 ainsi que l'axe 64 de levier de commande.
Le fonctionnement de l'agencement décrit correspond à celui de la Fig. 2, sous réserve de la différence suivante: le mécanisme 66 à vis sans fin de la Fig. 2 est remplacé par la pompe réversible 76 et l'unité 66 à piston et cylindre à double effet. Dans ce mode de réalisation, on utilise comme capteur de trajet pour déterminer la position de l'axe 14 de levier de commande, selon la Fig. 16, par exemple un potentiomètre 77 à coulisseau dont le coulisseau est directement fixé sur le piston 64. En variante, on peut utiliser un capteur inductif, un capteur de Hall ou un dispositif similaire.
Utiliser l'entraînement électro-hydraulique pour la rotation de l'axe 14 de levier de commande offre les avantages suivants:
le moteur électrique ou servomoteur 16 et la pompe 76 ne sont pas obligatoirement agencés au voisinage immédiat de l'axe 14 de levier de commande, de sorte que la liberté d'espace de construction est accrue;
l'entraînement par pompe n'est pas à blocage automatique, de sorte qu'une manoeuvre d'urgence à l'aide d'une commutation manuelle est possible d'une façon plus simple;
le système peut être fabriqué de façon beaucoup plus économique en tant que système hydraulique, car aucune vanne n'est nécessaire;
le fonctionnement manuel d'urgence en cas de défaillance de la commande ou du servomoteur peut être facilité en prévoyant entre les conduites 72 et 74 une conduite de contournement 78 dans laquelle est agencée une vanne de commutation 79 qui s'ouvre lors d'une perturbation de fonctionnement dans le système asservi.
La Figure 17 représente un dispositif de servoassistance 201 qui est analogue aux exemples de réalisation de dispositifs de servo-assistance représentés aux Fig. 1 et 2, et qui comporte un levier de vitesse 204 qui met en prise et dégage, en partant de la position neutre dans les deux sens, les vitesses d'une boîte de vitesses, par exemple au moyen de fourches de commutation, les vitesses pouvant être agencées sur plusieurs couloirs de commutation qui sont sélectionnés par l'intermédiaire du levier 212, et la sélection étant réalisée au moyen du levier de vitesse 204 d'une manière telle qu'un déplacement sensiblement perpendiculaire à la direction de commutation est effectué afin que la sélection des vitesses qui en résulte soit effectuée dans ce que l'on appelle un schéma en H. Entre le levier de vitesse 204 et le levier 212 est agencé un dispositif de transmission 206, par exemple un câble sous gaine 206, qui permet une excursion du levier 202 dans les deux directions. Le déplacement du levier 212 et de cette manière l'information du couloir de commutation sélectionné peuvent être détectés au moyen d'un capteur dit de sélection qui est prévu sous forme de capteur de trajet, et le signal de capteur peut être transmis à l'unité de commande 252.
Pour transmettre le mouvement de commutation du levier de vitesse 204, un dispositif de transmission 208 est prévu, par exemple sous forme de câble sous gaine, entre ce levier de vitesse et le composant de manoeuvre 222 de commutation. Le composant de manoeuvre 222 de commutation est agencé sur la composant d'entraînement 226 et peut tourner de façon relative en opposition à l'effet du dispositif élastique 238. Des évidements 222a et 226a sont prévus sur les deux pièces 222, 238, pour recevoir les ressorts associés au dispositif élastique 238. La mobilité relative en rotation peut s'effectuer dans une plage limitée, la limitation pouvant être réalisée par le bloc des ressorts ou par des butées non représentées.
Le composant d'entraînement 226 est engrené au moyen d'un disque 226b à segment denté avec une vis sans fin ou une tige dentée 224 de la servocommande, par exemple avec un moteur électrique 216, de sorte que le disque 226b à segment denté peut tourner autour de l'arbre 224a dans ou sens ou l'autre, lorsque la servocommande 216 fait tourner la vis sans fin 224. Le composant d'entraînement 226 est relié de façon fixe en rotation à l'arbre 224, l'arbre 224 étant l'axe de levier de commande de la boîte de vitesses. Un doigt de commutation peut déplacer, sur l'axe 224 de levier de commande, des fourches de commutation correspondantes qui provoquent elles-mêmes la mise en prise ou le dégagement des vitesses agencées sur un couloir de commutation.
Un capteur 250, 251, par exemple un potentiomètre ou un capteur de Hall est respectivement prévu pour détecter le dépassement relatif tant sur le composant de manoeuvre 222 de commutation que sur le composant d'entraînement 226. Les capteurs 250, 251 transmettent l'unité de commande 252 un signal proportionnel au trajet des composants par rapport à un point fixe, par exemple une partie du boîtier, et l'unité de commande engendre un signal d'entraînement après le calcul correspondant en tenant compte des signaux de trajet ainsi que facultativement d'autres paramètres de fonctionnement, et envoie ce signal à la servocommande 216 pour la commander. L'unité de commande 252 comporte en outre un terminal 253 pour recevoir d'autres paramètres de fonctionnement, par exemple la position d'un commutateur de pédale de frein, les signaux du capteur de sélection 255, d'un capteur de pédale d'embrayage, d'un capteur de trajet d'actionneur de débrayage et/ou d'un capteur de température, une vitesse de rotation de roues, une vitesse de rotation de sortie de la boîte de vitesses, un signal d'un dispositif antiblocage, ces grandeurs d'entrée pouvant être prises en compte dans le calcul du signal d'entraînement pour régler le couple d'assistance de la servocommande 216, et un terminal 254 pour fournir, par exemple au conducteur, des données et des signaux.
On va maintenant décrire de façon plus précise le mode de fonctionnement du dispositif 201 de servoassistance.
Pour enclencher une vitesse, le levier de vitesse 234 est déplacé par le conducteur. De cette manière, le dispositif de transmission 208 est tiré ou enfoncé en opposition à l'effet du dispositif élastique 238, de sorte que le conducteur éprouve une résistance à la commutation et qu'une excursion du composant de manoeuvre 222 de commutation s'effectue en opposition à l'effet du dispositif élastique 238. Le capteur 250 de levier de vitesse, qui peut être agencé soit sur le composant de manoeuvre 222 de commutation, comme représenté, soit encore directement sur le levier de vitesse 204 comme représenté à la Figure 3, détecte un signal du trajet correspondant de rotation du composant de manoeuvre 222 de commutation et le transmet au dispositif de commande 252, à la suite de quoi ce dernier envoie un signal d'entraînement à la servocommande 252 et celle-ci entraîne de ce fait le composant d'entraînement 226 d'une manière telle que le composant de manoeuvre 222 de commutation est suivi et que de cette manière l'arbre 224a est tourné au moyen du couple d'assistance disponible et lance le processus de commutation assisté par force. Si une vitesse est déjà enclenchée, cette dernière est d'abord dégagée. Le capteur 251 indique alors le trajet parcouru par le composant d'entraînement et le transmet à l'unité de commande 252. En évaluant les trois signaux de capteur des trois capteurs 250, 251, 255, diverses stratégies de commutation peuvent être mises en oeuvre.
Une stratégie exposée à titre d'exemple, prévoit la régulation du couple d'assistance de la servocommande 216 en tant que fonction du trajet différentiel entre le trajet du composant de manoeuvre 222 de commutation et celui du composant d'entraînement 226, et elle présente par exemple le déroulement suivant qui passe par les états décrits dans les alinéas 1 à 6 qui suivent:
1. Transition de "vitesse enclenchée" à "quitter vitesse".
Si le signal différentiel XEH - XSH entre les capteurs 250, 251 dépasse un seuil défini et si la vitesse XEH dépasse un seuil défini, ceci est identifié comme "intention de passage". Ceci déclenche alors une modification d'état vers "quitter vitesse".
Dans cet état, la position neutre est lancée au moyen d'une prescription de valeur de consigne pour XSH qui correspond à la position neutre. Pour éviter de quitter la vitesse alors que la pédale d'embrayage n' est pas actionnée, c'est-à-dire une commutation sous charge, la position de l'actionneur de débrayage de l'embrayage et/ou d'autres informations qui indiquent que l'embrayage n'est pas encore totalement ouvert peuvent en outre être évaluées. En cas de commutation sous charge, le conducteur ne reçoit aucune assistance de commutation, ou la commande 216 transmet au composant d'entraînement 226 un couple dont le sens est opposé au déplacement de commutation.
2. Transition de "quitter vitesse" à "position neutre".
Lorsque la position du levier de vitesse 204 atteint la plage de la position neutre, la régulation de position est mise hors service et l'état passe à "neutre". Le levier de vitesse se trouve dans la position neutre.
3. Transition de "neutre" à "démarrage synchrone".
Si le signal différentiel xEH - xSH et la vitesse xEH dépassent de nouveau, comme décrit à l'alinéa 1, des seuils définis qui peuvent prendre des valeurs différentes de celles qui sont décrites dans l'alinéa 1, l'état passe à "démarrage synchrone". Dans cet état, la position synchrone est régulée en position au moyen d'une prescription de valeur de consigne qui correspond à la position synchrone de la vitesse à enclencher et qui est enregistrée dans l'unité de commande 252.
4. Transition de "démarrage synchrone" à "synchroniser".
Si le levier de vitesse 204 est déplacé vers la valeur de consigne de la synchronisation à l'intérieur d'une plage de tolérance prédéfinie, l'état passe à "synchroniser". A l'état de synchronisation, il est possible de prévoir deux stratégies différentes par la synchronisation de la boite de vitesses. La plage de tolérance jusqu'à la valeur de consigne de synchronisation peut être réglée par la vitesse selon une vitesse de consigne prédéterminée, c'est-à-dire sous l'effet d'une limitation de vitesse qui est indépendante de la vitesse du levier de vitesse. La plage de tolérance après la valeur de consigne de synchronisation peut être parcourue en imposant une limitation de force de la servocommande 216, en communiquant un signal limité d'entraînement qui est par exemple réalisé par une régulation de courant par prescription de consigne d'un courant de moteur.
5. Transition de "synchroniser" à "démarrer position de repos".
Lorsque la limite de la plage de tolérances est atteinte, on passe de nouveau à une régulation de position en utilisant la position de repos de la vitesse comme prescription de consigne. L'état passe alors à "démarrer position de repos".
6. Transition "démarrer position de repos" à "vitesse enclenchée".
Lorsque la position de repos qui correspond à la position du levier de vitesse 254 lorsque la vitesse est enclenchée est atteinte, l'état passe à "vitesse enclenchée" et la servocommande 216 est mise en service.
Ce déroulement permet, grâce à une adaptation correspondante, d'enclencher une vitesse en réduisant le bruit et l'usure.
La Figure 18 représente un dispositif 301 de servo-assistance qui est analogue aux exemples de réalisation déjà décrits en référence aux Figures 1, 2, 17 et qui comporte pour la commande de l'assistance de force de commutation, au lieu de deux capteurs de trajets, deux commutateurs 350, 351 qui mettent en service la servocommande lorsqu'une rotation XEH du composant d'entraînement 326 atteint un montant prédéterminé et qui la mettent de nouveau hors service lors d'un mouvement inverse. L'agencement des commutateurs 350, 351 s'effectue, en partant d'une position neutre, d'une manière telle qu'un commutateur est agencé respectivement dans chacune des directions de commutation.
Dans cet agencement de commutation, la servocommande 316, qui est par exemple un moteur électrique, est mise en service ou hors service en fonction de la direction. Le seuil, à partir duquel un signal d'entraînement peut être émis par un dispositif de commande qui peut être réalisé de façon très simple et sans microprocesseur ni fonction de mémoire, par exemple sous forme d'un simple circuit d'évaluation électronique 352, est défini par l'effet du dispositif élastique 338 qui peut contenir un accumulateur de force précontraint, et par la friction du dispositif de transmission, représenté ici comme câble sous gaine 308. Si ces forces sont vaincues pendant un déplacement de commutation xHH du levier de commutation 304, le levier, ou le composant de manoeuvre 322 de commutation, élastique, se déplace de la quantité xSH dans la direction dans laquelle le conducteur souhaite commuter. A partir d'une position mécanique du levier élastique 322, définie par l'agencement mécanique, l'un des commutateurs 350, 351 qui est par exemple fixé sur le levier de vitesse 304 - ou sur le composant de manoeuvre 322 de commutation comme représenté ici - est manoeuvré et provoque donc un démarrage de la servocommande au moyen d'un signal d'entraînement constant, par exemple au moyen d'une tension constante ou d'un courant constant dans le cas d'un moteur électrique, de sorte que l'axe 324 de levier de commande est entraîné à rotation au moyen d'une fourche de commutation correspondante, non représentée. Si le suivi du composant d'entraînement 326 s'effectue à une vitesse analogue à celle du déplacement du levier de vitesse 304 ou à une vitesse plus lente, la servocommande 316 reste en service.
Lorsque le déplacement est lent, le composant d'entraînement 326 "dépasse" le levier de commande 304, c'est-à-dire que le processus de commutation est poursuivi au-delà de ce que le conducteur prescrit par le déplacement du levier de vitesse 304. Le dispositif élastique 338 est ainsi déchargé et le commutateur activé jusqu'ici 350, 351, est de nouveau mis hors service, de sorte qu'une assistance de force de commutation cesse. Lorsque le déplacement du levier de vitesse 324 augmente, le processus d'enclenchement se répète et on peut ainsi parvenir à des cycles limites dans le cas d'un mode de commutation lent. On peut éviter de tels cycles par le fait que la vitesse de la servocommande est réglée à un déplacement typique de commutation et/ou qu'une hystérésis est appliquée à un seuil de mise en service/hors service des commutateurs 350, 351. Cette solution représente une possibilité très simple d'assistance de force de commutation qui peut être mise en oeuvre sans dispositif de commande et en utilisant une électronique de commande 352 de réalisation très simple. I1 suffit d'optimiser le signal d'entraînement, les agencements de commutateurs et l'hystérésis entre les seuils de mise en service et hors service des commutateurs 350, 351.
A la Figure 4 est représentée la structure schématique d'un exemple de réalisation d'un dispositif 401 de servo-assistance qui fonctionne suivant le principe de l'amplificateur.
Un tel dispositif 401 peut être réalisé différemment des exemples de réalisation décrits jusqu'ici qui prévoient un dispositif élastique. Le composant central est un levier 426 qui est agencé sur un arbre de manoeuvre 445 de commutation, à pivotement et à coulissement axial le long des couloirs de commutation, et qui intervient en engagement positif au moyen d'un doigt de commutation 446 sur une fourche de commutation 447 qui enclenche une vitesse souhaitée au moyen de la douille coulissante 448. Pour identifier plus facilement la position finale de la vitesse enclenchée, un mécanisme à cliquet 449 est prévu.
Sur le côté opposé du doigt de commutation, le levier 426 est articulé aux dispositifs de transmission 408a, 408b, de rigidités 408c, 408d. Un capteur 450 de force détecte la force appliquée au levier. La servocommande 416 assiste le souhait de commutation, lancé par le conducteur au moyen d'un déplacement du levier de vitesse. Le capteur 451 de trajet détecte l'excursion du levier de vitesse 404.
Un dispositif de commande 452, qui peut se composer ici aussi de façon très simple d'une électronique de commande, traite les signaux des capteurs et envoie un signal d'entraînement à la servocommande.
Le déroulement de commutation s'effectue d'une manière proportionnelle à la force qui intervient sur le levier 426 dans la plage du capteur 450. En tenant compte des valeurs caractéristiques, par exemple des rigidités 408c, 408d, des rendements et des comportements de leviers des dispositifs de transmission 408a, 408b, il est possible de formuler une condition selon laquelle les forces appliquées à la servocommande et les forces de commutation doivent rester selon un rapport constant entre elles afin qu'elles soient proportionnelles aux forces qui doivent être exercées pour l'enclenchement de la vitesse. Pour une force de manoeuvre et un couple de la servocommande 416 prédéfinis, il est possible de déterminer la relation suivante pour le signal d'entraînement AS en fonction de l'excursion s du levier de commande et de la force F appliquée au levier 426 et mesurée au capteur 450 de force:
AS = f(F, dF/ds, d2F/ds2)
Le signal d'entraînement AS dépend donc de la force F et de ses deux dérivées dF/ds et d2F/ds2. Pour un moteur électrique utilisé comme servocommande, une régulation peut être effectuée au moyen du courant ou de la tension d'alimentation. Une relation dérivée des équations de mouvement et des paramètres électriques, pour le courant du moteur IEMotor ou pour la tension d'alimentation UEMotor, en utilisant les signaux FSchaltr XSchalt des capteurs 450, 451, où Schalt désigne une commutation, peut être mise en application selon les équations suivantes dans l'unité de régulation, comme signal d'entraînement pour un moteur électrique 416 qui sert de servocommande, les constantes c1 à c5 étant des constantes spécifiques du système et de petites fractions étant placées entre parenthèses
IEMotor = c1 . F + (c3 . F) + c5 . s
ou
UEMotor = c1 . F + (c2. F) + (c3 . F)
+ c4 . s + c5 . s
La commande de la servocommande par l'intermédiaire du courant est plus simple et dépend moins de la température. Le capteur 451 de force peut par exemple être réalisé sous forme de capteur de trajet qui effectue une mesure relative de trajet dans un composé élastiquement déformable, ou un capteur de pression qui détermine, en liaison avec un élément hydraulique ou élastomère, une conclusion quant à la force exercée. En outre, des éléments de pression, par exemple des éléments piézo-électriques peuvent être employés comme capteurs de force pour indiquer la pression en fonction de la force dans les dispositifs de transmission.
Le dispositif de servo-assistance qui comporte un levier 426 logé de façon fixe en rotation sur l'arbre de manoeuvre 445 de commutation doit être considéré comme mode de réalisation exposé à titre d'exemple. On comprend qu'un dispositif de servo-assistance, proportionnelle à la force, peut être utilisé sur tout mécanisme de commutation d'une boîte de vitesses manuelle. En outre, les angles et les trajets ou les forces ou les couples sont à considérer comme des grandeurs équivalentes.
On va maintenant décrire de façon plus détaillée à l'aide de la Figure 20 les avantages de l'utilisation d'une hystérésis des seuils s1 et s2 de commutation lors de l'utilisation d'un exemple de réalisation d'un dispositif 301 de servo-assistance de la Figure 18, à commande de la servocommande par commutateurs.
La Figure 20 représente un schéma dans lequel la tension d'alimentation U de la servocommande 316 (Figure 18) est effectuée, lors de l'utilisation des moteurs électriques, en fonction du trajet de déplacement x du composant de manoeuvre 326 de commutation: voir figure 18. Une ligne en trait plein représente ici le tracé de tension en l'absence d'un filtre PT1, et les lignes en traits interrompus le tracé de tension lors de l'emploi d'un filtre PT1 à constantes de temps T1, T2, T3, T4, représentées arbitrairement à ce schéma, qui sont associées, quant à leurs indices, pour correspondre aux valeurs de seuil et qui peuvent prendre des valeurs différentes pour chaque valeur de seuil, ce qui permet d'atteindre respectivement une tension de fonctionnement UB de la servocommande qui correspond au profil correspondant du trajet de commutation, tension qui s'établit selon une séquence de temps en fonction du filtre utilisé.
Les valeurs de seuil s1, s2 sont associées au commutateur 350 et la valeur de seuil S3, S4 sont associées au commutateur 351, comme représenté à la
Figure 18, les commutateurs 350, 351 activant la servocommande 315 lorsque les valeurs de seuil s1, s3 sont atteintes et commutant de nouveau hors service lorsque sont atteintes les valeurs de seuil s2, 54, lors d'une réduction du trajet x dans la direction de la position neutre, cette dernière ne devant pas coïncider forcément avec le point zéro du trajet de commutation. Entre les seuils de commutation en service s1, s3, et les seuils de commutation hors service s2, s4, il est ainsi prévu une hystérésis afin de minimiser les cycles limites. L'utilisation de filtres peut améliorer le processus de réponse de la servocommande et amortir des processus de commutation saccadés, en particulier lorsque les déplacements de commutation exécutés par le conducteur sont très lents.
La Figure 21 représente un schéma de commutation d'une servocommande au moyen d'un signal d'entraînement AS dans la plage de la position neutre
NS, en fonction de la position du levier de commutation xSH, selon les points de trajet s1, s2, 53, 54, qu'il ne faut pas confondre avec les points de seuil sl, s2, s3, s4 de la Figure 20, pour améliorer une identification de la position neutre.
L'identification de la position neutre peut être rendue possible pour le conducteur, en dehors de l'utilisation d'un cliquer mécanique, en déterminant l'ampleur du couple d'assistance de la servocommande établi par le signal d'entraînement AS au voisinage de la position neutre NS. A cet effet, la valeur de 100% du signal d'entraînement AS, définie par exemple au moyen d'autres algorithmes en fonction des paramètres de fonctionnement alors sélectionnés, est configurée lorsque les points sl, 54 sont franchis en descendant à partir du côté respectif jusqu'au point de trajet s3 ou S4, sous forme de signal d'entraînement décroissant
AS, qui peut être linéaire, comme représenté à la
Figure 21, mais qui peut prendre aussi toute forme avantageuse quelconque. Dans la plage comprise entre les points de trajet s1 et s3 autour de la position neutre NS, le signal d'entraînement AS et donc aussi le couple d'assistance sont abaissés à une valeur de x % indépendante du trajet, par exemple 70 > x > 0, l'assistance pouvant être totalement éliminée dans les cas extrêmes. Le conducteur éprouve alors le même type de sentiment de commutation que celui qu'il identifie en cas de commutation non assistée et il peut plus facilement déterminer la position neutre.
A la Figure 22 est représenté un schéma destiné à expliquer de façon plus précise le signal d'entraînement en tant que tension de fonctionnement U pour un moteur électrique servant de servocommande, en fonction du trajet différentiel xEH - xSH entre le trajet du composant d'entraînement, par exemple 226 à la Figure 17, et le trajet du composant de manoeuvre de commutation, par exemple 222 à la Figure 17. Aucune tension U n'est appliquée pour des signaux différentiels faibles entre ds1 et ds2, ce qui peut être le cas par exemple pour la plage d'intervention du dispositif élastique, par exemple 238 à la Figure 17. Si le trajet différentiel xEH - xSH est plus grand, on applique une tension U qui est croissante, ou décroissante pour les tensions négatives, en fonction de la direction de commutation et donc du sens de rotation du moteur électrique, et qui est, de préférence et conformément au schéma, d'un tracé linéaire à pentes K1 pour la branche négative et K2 pour la branche positive. Les pentes K1 et K2 dépendent du système et sont adaptées de façon correspondante. Lorsque la tension maximale de fonctionnement Umax du moteur électrique est atteinte aux points ds3 ou ds4, la tension est limitée.
La Figure 23 représente, en variante à l'exemple de réalisation représenté à la Figure 13, un autre exemple de réalisation d'un schéma logique d'un sousprogramme mis en oeuvre régulièrement selon un cycle prédéterminé, pour identifier une intention de commutation, les deux exemples de réalisation pouvant aussi être combinés entre eux.
Après le début en 500, il est vérifié à la ramification 501 si la position neutre NS est établie.
Si celle-ci n' est pas établie, c'est-à-dire si une vitesse est enclenchée, et si aucun signal de changement de vitesse changement de vitesse n'est indiqué à la ramification 502, par exemple par un signal correspondant d'un capteur de trajet, un signal d'intention de commutation est placé à "0" en 503 et le sous-programme 504 est terminé.
Si un signal de changement de vitesse est identifié en 502, il est déterminé aux ramifications 511, 512 quelle vitesse G est enclenchée et si les signaux xl, WH,SHt X2,WH,SH déterminés à partir du capteur de sélection WH et du capteur SH de levier de commande sont plausibles. S'ils ne sont pas plausibles et qu'ils n'impliquent aucun processus réalisable de commutation, le signal d'intention de commutation est placé à "0" dans le champ 503 et le sous-programme est terminé alors que, s'il se produit un processus logique de commutation, le signal d'intention de commutation SA et placé à "1" dans le champ 513 et le sous-programme est terminé.
Si la position neutre NS est établie, il est contrôlé à la ramification 505 si sont satisfaites les deux conditions: une vitesse de rotation du moteur nmot supérieure ou égale à la vitesse de rotation en marche à vide nLL, et une vitesse de rotation des roues nRad inférieure à un seuil prédéfini nSchwelle, par exemple 0,1/sec, c'est-à-dire si le moteur fonctionne et si le véhicule est en déplacement. Si la condition n'est pas satisfaite, SA est placé = "0" en 503 et le sous-programme est terminé. Si la condition est remplie, il est contrôlé à la ramification 506 par analyse des paramètres de fonctionnement, par exemple du capteur SH de levier de vitesse et du capteur de trajet WH si ceux-ci satisfont à un ensemble c1 de valeur des seuils. Il en est déduit si le trajet est parcouru en direction positive ou négative. On en déduit, selon l'observation de la position neutre, la direction de commutation vers 1' V arrière, qui est mémorisée dans le champ 507 comme état de commutation "vers l'arrière". Le signal SA d'intention de commutation est placé à "1" dans le champ 508 et le sous-programme est terminé.
Si les conditions d'une direction de commutation vers l'arrière ne sont pas satisfaites, on effectue à la ramification 509 un contrôle concernant un souhait de commutation en évaluant les capteurs WH, SH en ce qui concerne des valeurs de seuil à observer selon l'ensemble c2 de valeurs de seuil. Si ces conditions ne sont pas non plus satisfaites, il n'existe aucune intention de commutation et le signal d'intention de commutation est placé à "0" dans le champ 503 et le sous-programme est terminé en 504. Si les conditions sont satisfaites à la ramification 509, la direction de commutation "vers l'avant" est enregistrée dans le champ 510 et le signal d'intention de commutation est placé à "1" dans le champ 508 et le sous-programme est terminé en 504. Lorsque le signal d'intention de commutation est placé à "1", il engendre dans d'autres sous-programme un processus de commutation en fonction des informations enregistrées dans les champ 507, 510 quant à la direction de commutation "vers l'avant" ou "vers l'arrière".
A la Figure 24, un sous-programme possible d'identification de l'état de commutation est représenté sous forme de schéma logique. Le schéma du sous-programme s'effectue de façon avantageuse périodiquement à de cours intervalles de temps, l'intervalle de temps devant être comparé avec la fréquence de variation des états de commutation. Les déroulements du déroulement de commutation sont commandés dans d'autres sous-programmes qui sont démarrés par le signal de commande "Etat" formé dans ce sous-programme.
Après le début en 550, le sous-programme est interrogé à la ramification 551 pour déterminer si le signal d'état "lancer", c'est-à-dire enclencher une vitesse au moyen de la servocommande, est actuel. Si l'état est actuel, il est déterminé à la ramification 552 si une vitesse est enclenchée, c'est-à-dire si la position finale du lancement a été atteinte, ce qui peut par exemple être déterminé au moyen d'une valeur de seuil du capteur de commutation. Si tel n'est pas le cas, le signal d'état "lancer" est obtenu dans le champ 553 et le sous-programme est terminé. Si la position finale est atteinte, le signal d'état "aucun changement de vitesse", c'est-à-dire aucun changement de vitesse en cours actif, est engendré et le sousprogramme est terminé.
Si le signal d'état "lancer" n'est pas actif, la ramification 551 envoie à la ramification 555 où il est demandé si une synchronisation est précisément en cours: "synchroniser". Si tel est le cas, il est déterminé dans la ramification 56, par exemple par l'évaluation de la consommation d'énergie du moteur électrique dans le temps ou au moyen du signal de trajet du capteur de commutation, auquel des valeurs définies de consigne de la synchronisation sont associées, si le trajet de synchronisation est parcouru, c'est-à-dire si le signal "quitter plage sync" est valable. Si la synchronisation est achevée, le signal d'état "lancer" est remis dans le champ 553 et le sous-programme est terminé tandis que, si la synchronisation n'est pas déterminée, le signal d'état "synchroniser" est maintenu dans le champ 557 et le sous-programme est terminé.
Si le signal d'état est "démarrer sync" à la ramification 558, on passe de la position neutre à la position de synchronisation. Lorsque la plage est atteinte, la ramification 559 envoie au champ 557 et le signal d'état est placé à "synchroniser", et le sous-programme est ensuite abandonné. Si la plage de synchronisation n'est pas encore atteinte, le signal d'état est maintenu dans le champ 560 et le sousprogramme est terminé.
Lorsque le signal d'état est "neutre", à la ramification 561, il est vérifié s'il existe une intention de commutation, par exemple selon les sousprogrammes de la Fig. 13 et/ou de la Fig. 23. Le signal d'intention de commutation est alors utilisé pour évaluation à la ramification 562. S'il existe une intention de commutation, le signal d'état "démarrer sync" dans le champ 560 est activé pour traiter le sous-programme correspondant. En l'absence de toute intention de commutation en 562, le signal d'état neutre est maintenu dans le champ 564, ce qui signifie que la boîte de vitesses reste en position neutre.
En présence du signal d'état "quitter vitesse" à la ramification 563, la servocommande est en cours de dégagement d'une vitesse. A la ramification 565, il est contrôlé si la position neutre est déjà atteinte.
Si tel est le cas, le signal d'état est placé à "neutre" dans le champ 564, alors que le signal d'état est maintenu dans le champ 566 dans le cas contraire et que le sous-programme est terminé.
En présence d'un signal d'état "aucun changement de vitesse" à la ramification 567, c'est-à-dire par exemple lorsque le véhicule est en marche dans une vitesse enclenchée, la question est posée dans une boucle par la ramification 568 si une intention de commutation est présente. En présence d'une intention de commutation, le signal d'état "quitter vitesse" est engendré dans le champ 566 et le sous-programme se termine. Dans le cas contraire, la ramification 568 conduit à la ramification 569.
Si le dispositif de manoeuvre de commutation se trouve dans la plage neutre, la ramification 569 place le signal d'état dans le champ 570 à "neutre", ou bien, lorsque cette condition n'est pas remplie, c'est-à-dire pour maintenir la vitesse enclenchée, cette ramification place le signal d'état dans le champ 571 à aucun changement de vitesse
Le schéma logique illustré à la Figure 25 représente à titre d'exemple le déroulement de commutation d'un dispositif de servo-assistance. On peut utiliser ici les signaux d'état indiqués à la
Figure 24.
Le démarrage 572 du sous-programme conduit vers la ramification 573 qui met en oeuvre, en cas de processus de lancement dans le champ 574, un sous-programme de démarrage de la position de repos de vitesse, le démarrage s'effectue en étant réglé en position, c'est-à-dire en fonction de capteurs de trajets, par exemple le capteur de commutation. Si la position de repos des vitesses est démarrée et si la vitesse est enclenchée, le sous-programme est terminé.
Si le signal d'état "synchroniser" est actif, la ramification 575 envoie au sous-programme 576 dans lequel la tension de fonctionnement U de la servocommande est réduite afin de réduire la force F ou le couple d'assistance afin d'éviter des dommages au dispositif de synchronisation ainsi que des bruits de commutation accrus. Le sous-programme est ensuite terminé.
Si le signal d'état "démarrer sync" est actif, la plage de synchronisation est démarrée dans le champ 578, de façon réglée par la position, à partir de la ramification 577 avec un couple d'assistance réduit en 576, et le sous-programme est ensuite termine.
A l'état "neutre", on passe de la ramification 579 au champ 580 qui met hors service la tension d'alimentation de la servocommande.
Dans l'état "quitter vitesse", on passe de la ramification 581 vers le champ 582 qui amène à quitter la vitesse en fonction d'un capteur de trajet, par exemple le capteur de commutation, et qui fait passer en direction de la position neutre, et le sousprogramme est ensuite terminé.
* Le signal d'état "aucun changement de vitesses active par la ramification 583 une boucle qui renvoie vers la branche de ramification dans laquelle le déroulement s'effectue lorsque la réponse de signal d'état est négative et dans laquelle la servocommande est ensuite désactivée dans le champ 584, par exemple en commutant hors service la tension d'alimentation
UEM du moteur électrique.
Le schéma de déroulement de l'identification d'état est décrit précédemment, en liaison avec le schéma logique de la Figure 25, d'une manière telle que des signaux d'état correspondants sont placés et que le sous-programme est ensuite terminé et que des sous-programmes qui correspondent au déroulement ultérieur d'états ne sont appelés que pour un traitement sélectif du déroulement de commutation. On comprend aucun déroulement peut également être mis en oeuvre d'une manière telle que des sous-programmes nommés de façon correspondante peuvent être appelés immédiatement après l'établissement du signal d'état et que les sous-programmes d'identification d'état peuvent être poursuivis au même emplacement après le déroulement du sous-programme.
La Fig. 26 représente un schéma logique d'un sous-programme qui rend l'activation de la sous commande dépendante de la présence d'un conducteur.
Après le début du sous-programme en 600, il est déterminé à la ramification 601, au moyen de la condition Ind1 = 1 si un conducteur est assis dans le véhicule. La condition Ind1 peut par exemple être placée à "1" lorsqu'au moins une ou plusieurs des conditions suivantes est ou sont satisfaites, c'est-àdire que les conditions qui suivent peuvent être reliées entre elles par une liaison "et" ou une liaison "ou": le démarreur est activé, le frein est manoeuvré, la pédale d'accélérateur est actionnée, l'embrayage est actionné, il existe des mouvements de conduite, la ceinture est dans son verrou, la vitesse du moteur est supérieure de façon significative à la vitesse de rotation en marche à vide. Si la réponse parvient à la combinaison des éléments, le signal de conducteur est activé dans le champ 602, c'est-à-dire qu'il est placé à "1". Dans le champ 603 est ensuite fixée une marque de temps t qui peut être dans la plage de 0 < t < 15s. Dans le champ 604, SK.U à la
Figure 26, est exécutée une assistance de force de commutation qui dépend de la présence du conducteur.
Le sous-programme qui est prévu pour une mise en oeuvre périodique est ensuite terminé et appelé de nouveau après écoulement d'un temps prédéterminé.
En l'absence d'une indication Ind1 = "1", il est demandé à la r assistance 604. En llabsence de déplacement identifiable du véhicule, on passe à la ramification 608 à la combinaison d'un deuxième ensemble de données pour identifier si le conducteur est présent 1nid21 l'ensemble se composant par exemple d'un signal d'ouverture de porte, d'un signal de frein serré, et/ou de la marque de temps t > 0. Si la combinaison des conditions est satisfaite, c'est-à-dire si
Ind2 = , on peut en déduire qu'il nly a pas, ou qu'il n'y a plus, aucun conducteur dans le véhicule et le signal d'identification de conducteur est placé à "0" dans le champ 609 et le sous-programme est terminé. Si la condition Ind2 = O n'est pas satisfaite, le sousprogramme se poursuit par le champ 604 et la force de commutation continue à être assistée.
La Fig. 2V représente un schéma logique d'un sous-programme destiné à empêcher une commutation sous charge, selon lequel 1V assistance au déplacement de commutation diminue lorsque le degré de la commutation sous charge augmente. La commutation sous charge est ici identifiée par un capteur, par exemple un capteur de trajet qui détermine le trajet de l'actionneur d'embrayage, et un champ caractéristique qui dépend de la commutation sous charge, qui inclut un signal d'entraînement maximal ASL pour l'état de commutation sous charge correspondant, est enregistré dans la mémoire de unité de commande.
Après le début du sous-programme en 610, un signal actuel d'entraînement ASL de la servocommande, qui dépend du degré de la commutation sous charge, est formé dans le champ 611. Si le signal dlentrainement
AS est, à la ramification 612, supérieur au signal d'entraînement ASL admissible dans les conditions de commutation sous charge, ce signal est réduit au signal d'entraînement maximal admissible ASL dans les conditions de commutation sous charge et le conducteur éprouve une plus grande résistance pendant le processus de commutation. En l'absence de commutation sous charge, le signal d'entraînement AS reste inchangé.
Le schéma logique de la Figure 29 représente un autre exemple de réalisation destiné à empêcher une commutation sous charge ou à avertir le conducteur avant une telle commutation sous charge.
Le signal d'intention de commutation SchAbs est ici retardé, c'est-à-dire qu'aucune intention de commutation n' est identifiée dans d'autres sousprogrammes qui se réfèrent à ce signal et donc qu'aucune assistance de commutation n'est induite, jusqu a ce que les conditions de commutation sous charge soient interrompues, le sous-programme de commutation sous charge pouvant être parcouru à de courts intervalles de temps.
A cet effet, après le début du sous-programme en 620, l'absence de charge à la boîte de vitesses est déterminée à la ramification 621, par exemple en évaluant un capteur et/ou un commutateur d'embrayage, un capteur d'actionneur de débrayage, un capteur de trajet de la pédale d'embrayage, une détermination du couple moteur et/ou similaire. En l'absence de charge sur la boîte de vitesse, il est contrôlé à la ramification 622 si une intention de commutation est présente ou a été présente, c'est-à-dire SchAbs = "1" ou SchAbs~alt = "1" où SchAbs~alt = 1 signifie qu'il existait précédemment une intention de commutation qui a été supprimée par la ramification 621. Si l'une des deux grandeurs est placée à "1", après que SchAbs = "1" et SchAbs~alt = "0" aient été placés dans le champ 653, l'intention de commutation est traitée dans le sous-programme d'intention de commutation, et le sousprogramme est terminé.
En présence d'une charge sur la boîte de vitesses, c'est-à-dire s'il existe une commutation sous charge, on passe de la ramification 621 à la ramification 624 où une ramification est effectuée en fonction du signal d'intention de commutation, étant entendu que, s'il existe une intention de commutation la dénomination du signal d'intention de commutation dans le champ 621 est modifiée pour devenir SchAbs~alt et est placé à "1" afin de ne pas perdre l'information concernant l'intention de commutation. Le signal d'intention de commutation SchAbs est ensuite placé à "0" dans le champ 626 de sorte qu'une intention de commutation n'est pas identifiée dans les sous programmes qui se réfèrent au signal d d'intention de commutation, et qu'une assistance de commutation est évitée, jusqu'à ce que l'absence de charge sur la boite soit déterminée après des parcours périodiques du sous-programme à ramification 621.
Lors de l'emploi d'un dispositif de servoassistance dans lequel le couple d'assistance de la servocommande est configurée d'une manière telle que la force manuelle à appliquer par le conducteur est proportionnelle à la force de commutation sur le dispositif de commutation ou est proportionnelle au couple de commutation sur l'axe de levier de commande, il est possible d'omettre de façon avantageuse un sous-programme concernant l'absence de charge sur la boîte de vitesses puisque le conducteur éprouve dans le cas d'une telle commande de la servocommande le sentiment de commutation d'une boîte de vitesses classique, non assistée, et que la responsabilité de commutations sous charge repose, si celle-ci est souhaitée, de la façon habituelle dans les mains du conducteur. On comprendra que des sous-programmes destinés à empêcher une commutation sous charge peuvent également être introduits, dans le cas d'une telle commande, lorsqu' une solution autonome est souhaitée.
La Figure 30 représente à titre d'exemple un schéma logique d'un sous-programme destiné à quitter automatiquement une vitesse enclenchée dans des situations correspondantes, par exemple pour éviter un calage du moteur ou dans le cas de manoeuvres abruptes de freinage. A cet effet, après le début du sousprogramme en 630, la vitesse de rotation du moteur nMotor est détectée dans le champ 631 et une variation dnMotor de la vitesse du moteur dans l'intervalle de temps dt est calculée dans le champ 632. A la ramification 633, on contrôle par exemple, comme critère d'une menace de calage du moteur, le fait qu un seuil nSchwelle de rotation du moteur nMotor n' est pas franchi. Le seuil est alors de préférence dans la plage de 100 à 300 tours par minute au-dessous de la vitesse typique de rotation en marche à vide.
Comme critère d'une manoeuvre abrupte de freinage, on peut contrôler la variation, c'est-à-dire la réduction, dans le temps dnMOtOr/dt de la vitesse de rotation du moteur par rapport à un seuil dnSchwelle/dtr une réduction de la vitesse de rotation comprise entre -2000 et -3000 tours par minute pouvant être utilisée de façon avantageuse comme seuil dnSchwelle. Pour assurer le résultat, on peut par exemple associer dans la décision la manoeuvre du commutateur de frein ou un signal antiblocage présent.
Dans le cas d'une situation correspondante, qui justifie de quitter la vitesse, la vitesse est quittée dans le champ 634 de manière réglée en fonction de la position, étant entendu qu'il faut tenir compte du fait qu'il peut s'agir d'une commutation sous charge, et prendre en compte ce fait dans les sous-programmes suivants. Ensuite, ou lorsque les conditions de la ramification 633 ne sont pas satisfaites, le sous programme est terminé en 636. Ce programme lui aussi est parcouru régulièrement à de courts intervalles de temps.
Le sous-programme représenté à la Figure 31 représente une possibilité d'assistance sélective de vitesses définies en fonction de la situation de marche du véhicule, ici pour le démarrage du véhicule à partir de l'arrêt. Lors du démarrage, seules des vitesses appropriées peuvent être utilisées, par exemple les deux premières vitesses avant, dont la démultiplication 1, 2 est la plus petite, et la vitesse arrière R.
A cet effet, après le début du sous-programme en 640, des paramètres importants pour la situation de commutation sont détectés dans le champ 641, par exemple les signaux du capteur xSH de levier de vitesse, xWH du capteur de sélection, xSH du capteur de commutation, la vitesse de rotation nMotor du moteur et la vitesse de rotation des roues nRad.
L'étape de détection 641 est suivie par une étape de mise à l'échelle. Il est contrôlé à la ramification 643 si la vitesse de rotation du moteur est égale ou supérieure à la vitesse de rotation à vide nLL, c'està-dire s'il fonctionne, et si les roues se déplacent, c'est-à-dire si le véhicule est en mouvement. Le seuil nSchwelle pour la vitesse de rotation des roues peut également être prévu d'une manière telle qu'un léger roulement est encore évalué comme situation de démarrage à partir de l'arrêt. Si la relation "et" de la ramification 643 détermine que le véhicule se trouve dans l'état de démarrage, il est placé dans le champ 645 un signe de commande ou drapeau qui ne permet dans les sous-programmes de commutation de programme de déroulement de commutation que les vitesses de démarrage, par exemple les vitesses 1, 2,
R. Lorsqu'une autre situation de marche du véhicule est identifiée, toutes les vitesses sont assistées, par formation d'un signal de commande dans le champ 644. Après les champs 644, 645, le sous-programme se termine en 646 et il est répété régulièrement à de courts intervalles de temps.
Un autre aspect de sécurité concerne l'autorisation donnée au démarreur du moteur, en fonction de l'état de commutation de la boîte de vitesses. Le schéma logique représenté à la Figure 32 représente un sous-programme de génération d'un signe de commande pour empêcher l'autorisation du démarrage lorsqu'une vitesse est enclenchée au début de la manoeuvre du démarreur.
A cet effet, le sous-programme commence par le champ 650, et le souhait de démarrage est détecté dans le champ 651, par exemple au moyen du commutateur de démarrage ainsi que de la position xSH du levier de vitesse. Après mise à l'échelle des signaux des capteurs en 652, il est décidé à la ramification 653 s'il existe un souhait de démarrage. Si tel est le cas, il est contrôlé à la ramification 654 si la boîte de vitesses est en position neutre, le signal de capteur de levier de vitesse pouvant être utilisé pour cette évaluation. En cas de position neutre, le signal de commande est placé de manière à autoriser le démarreur dans le champ 655, de sorte que le démarreur peut être déclenché selon un sous-programme correspondant. Le sous-programme est ensuite terminé.
En cas d'absence de souhait de démarrage, ou si la boîte de vitesses ne se trouve pas en position neutre, le signal de commande d'autorisation de démarreur est placé à "0" dans le champ 656, c'est-à-dire que le souhait de démarrage est supprimé dans le souspro gramme de commande correspondant et le moteur ne peut pas être mis en route avant commutation vers la position neutre.
On comprendra que la position de l'embrayage peut aussi être associée dans le sous-programme mentionné ci-dessus, si l'on dispose d'une information correspondante, par exemple au moyen d'un capteur d'embrayage, d'un commutateur d'embrayage, d'un capteur de trajet de débrayage ou similaire, ce qui ouvre par exemple à la ramification 655, au moyen d'une relation "OU", la possibilité de placer le signal de commande à l'autorisation de démarrage même lorsque la vitesse est enclenchée dès lors que l'embrayage est actionné, et de démarrer également le moteur dans cette situation.
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 sousrevendications concernent la poursuite du développement de l'objet de la revendication principale grâce aux particularités des sousrevendications 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 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 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 où ils concernent des procédés de fabrication, de vérification et d'usinage.
Les demandes désignées par les références suivantes sont totalement intégrées, quant à leur contenu, à la présente demande
DE 44 46 517 DE 196 02 006 DE 196 50 450
DE 196 27 980 DE 196 19 348 DE 196 32 924
DE 196 45 358 DE 197 23 393 DE 197 19 614
DE 197 25 149 DE 197 31 842 DE 197 29 354
DE 196 36 005 DE 197 44 051 DE 197 43 674
DE 197 49 681 DE 198 07 762 DE 198 19 780
DE 198 22 693 DE 198 23 050 DE 198 23 767
DE 198 23 089 DE 198 23 772 DE 197 23 764
DE 198 23 767 DE 198 23 089 DE 198 29 835
DE 198 29 861 DE 197 34 050 DE 198 06 239
DE 198 29 961 DE 198 26 874 DE 198 37 611
DE 198 47 243 DE 198 46 430 DE 198 49 636
DE 198 50 973

Claims (93)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de servo-assistance de changement de vitesse manuel qui comprend:
un levier de vitesse qui est mobile dans ses deux directions opposées de manoeuvre par rapport à un composant de manoeuvre de commutation et qui est relié au composant de manoeuvre de commutation d'une boîte de vitesses au moyen d'un dispositif de transmission destiné à transmettre un mouvement de commutation,
une servocommande, solidaire du composant de manoeuvre de commutation au moyen d'un dispositif de transmission, et destinée à déplacer l'organe de manoeuvre de commutation, et
un dispositif de commande pour commander la servocommande,
caractérisé en ce que
un couple d'assistance de la servocommande est réglé en fonction d'au moins un capteur de force et un capteur de trajet.
2. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que
il comporte un dispositif de commande dans lequel des positions de consigne de l'organe de manoeuvre de commutation sont associées à des positions du levier de vitesse et
ce dispositif de commande manoeuvre, en cas d'écart entre la position réelle de l'organe de manoeuvre et sa position de consigne, la servocommande dans le sens d'une réduction de cet écart.
3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que
la mobilité du levier de vitesse par rapport à l'organe de manoeuvre de commutation est limitée par des butées.
4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que
le moyen de détection du déplacement du levier de vitesse est un capteur de levier de vitesse ou un commutateur.
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
un capteur de commutation ou un commutateur est prévu pour détecter le déplacement de l'organe de manoeuvre de commutation.
6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que
l'organe de manoeuvre de commutation est un axe de levier de commande de la boîte de vitesses, qui est relié de façon fixe à rotation à un composant d'entraînement qui est entraîné à rotation par une servocommande,
le dispositif de transmission comporte un levier logé sur le composant d'entraînement et pourvu de moyens de limitation de la mobilité relative en rotation entre le levier et le composant d'entraînement, et
au moins un accumulateur de force intervient entre le levier et le composant d'entraînement d'une manière telle que le levier se trouve dans une position d'équilibre de la plage de rotation relative lorsqu'aucune force ne lui est appliquée par le levier de vitesse.
7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que,
l'organe de manoeuvre de commutation est un axe de levier de commande de la boîte de vitesses, qui est relié de façon fixe à rotation à un composant d'entraînement qui est entraîné à rotation par une servocommande,
le dispositif de transmission comporte un levier qui est logé sur le même axe que l'axe de de levier de commande et qui comporte un tourillon qui pénètre dans un orifice allongé du composant d'entraînement de sorte qu'il en résulte une mobilité relative limitée de rotation entre le levier et le composant d'entraînement et
au moins un ressort intervient entre le levier et le composant d'entraînement d'une manière telle que le tourillon se trouve dans la plage médiane de l'orifice allongé en l'absence de force appliquée au levier par le levier de vitesse.
8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le composant d'entraînement est un segment denté qui est entraîné à rotation par la servocommande réalisée sous forme de servomoteur, par exemple un moteur électrique, par l'intermédiaire d'un mécanisme, par exemple un engrenage à vis sans fin.
9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le composant d'entraînement est entraîné par un piston, mobile en deux sens opposés, d'une unité à piston et cylindre à deux espaces de pression et en ce que
chacun de ces espaces de pression est relié respectivement par une conduite à l'un des deux raccords d'une pompe réversible entraînée par la servocommande.
10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
les conduites sont reliées entre elles au moyen d'une conduite de contournement dans laquelle est agencée une vanne qui s'ouvre en cas de fonctionnement défectueux du dispositif de servo-assistance.
11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le dispositif élastique présente une caractéristique linéaire.
12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le dispositif élastique présente une caractéristique adoucie, précontrainte.
13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le dispositif de commande destiné à commander la servocommande se compose d'au moins deux commutateurs qui sont agencés chacun dans un sens à l'intérieur de la plage de rotation relative limitée entre le levier et le composant d'entraînement, à un point de trajet qui est éloigné, d'un certain trajet différentiel, par rapport à la position d'équilibre, et
lorsque ce trajet différentiel est dépassé dans le sens de déplacement de commutation, ces commutateurs activent la servocommande lorsqu'un seuil de commutation est franchi en sens croissant et la désactivent lorsque le seuil de commutation est franchi en sens décroissant.
14. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le seuil de commutation correspondant à l'activation de la servocommande est prévu pour des trajets différentiels plus grands que le seuil de commutation correspondant à la désactivation de la servocommande.
15. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
les trajets différentiels sont différents dans les deux sens de déplacement de commutation, en partant d'une position neutre.
16. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
un cliquet est prévu dans le dispositif de commutation pour faire ressortir ou, en d'autres termes, accentuer la position neutre.
17. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le cliquet est agencé sur le levier de vitesse, l'axe de levier de commande ou un autre composant relié au dispositif de commutation.
18. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le couple d'assistance de la servocommande est réduit dans la plage de la position neutre du levier de vitesse.
19. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que
la vitesse enclenchée est automatiquement désengagée par la servocommande après identification d'une intention de commutation et
le composant d'entraînement est alors amené automatique en position neutre.
20. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la servocommande est un moteur électrique et
un couple d'assistance est réglé au moyen d'une tension qui lui est appliquée ou d'un courant qui le traverse.
21. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la tension appliquée au moteur électrique est dans la plage de la moitié de la tension maximale de fonctionnement du moteur électrique.
22. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la tension appliquée au moteur électrique est filtrée au moyen d'un filtre passe-bas de premier ordre.
23. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
au moins deux capteurs de trajet de trajet détectent le trajet à parcourir par le levier de vitesse et le composant de manoeuvre de commutation pendant le processus de commutation.
24. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le capteur de commutation ou le capteur de levier de vitesse est réalisé sous forme d'un capteur qui détecte le trajet absorbé par le dispositif élastique.
25. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
il est prévu pour une boîte de vitesses à plusieurs couloirs de commutation, et
la sélection des couloirs de commutation est effectuée manuellement au moyen d'un deuxième dispositif de transmission.
26. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
un capteur, par exemple un capteur de sélection, est prévu pour identifier la sélection du couloir de commutation.
27. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le couple d'assistance de la servocommande est réglé en fonction du trajet ou de l'angle de rotation, du composant d'entraînement par rapport au composant de manoeuvre de commutation, parcouru pendant le processus de commutation.
28. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le couple d'assistance de la servocommande est réglé pendant le processus de commutation en fonction du signal du capteur de commutation.
29. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le couple d'assistance de la servocommande est réglé pendant le processus de commutation en fonction d'un trajet différentiel détecté qui est la différence entre le trajet ou l'angle de rotation du levier du dispositif de transmission logé sur le composant d'entraînement et le trajet ou l'angle de rotation du composant d'entraînement.
30. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le couple d'assistance de la servocommande est réglé pendant le processus de commutation en fonction d'un trajet différentiel détecté qui est la différence entre le trajet ou angle de rotation du levier de vitesse et le trajet ou l'angle de rotation du composant d'entraînement.
31. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le couple d'assistance de la servocommande est réglé pendant le processus de commutation en fonction d'un signal de différence qui est la différence entre le signal du capteur de levier de vitesse et le signal du capteur de commutation.
32. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le couple d'assistance de la servocommande est réglé en fonction du signal du capteur de sélection.
33. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le couple d'assistance de la servocommande est réglé en fonction de la vitesse à laquelle le levier de vitesse est déplacé.
34. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la vitesse du levier de vitesse est déterminée à partir du trajet du levier de vitesse divisé par le temps, et en ce que
le trajet est déterminé à partir du signal de capteur du capteur du levier de vitesse.
35. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le signal de capteur est traité par un filtre pour éliminer des déplacements homogènes ou, en d'autres termes, uniformes.
36. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
une intention de commutation est identifiée, et la servocommande est activée, lorsqu'un seuil de vitesse prédéfini du levier de vitesse est dépassé.
37. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
une intention de commutation est identifiée, et la servocommande est activée, lorsqu'une valeur prédéfinie d'un trajet du levier de vitesse est dépassée.
38. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le dispositif de commande contient un microprocesseur pourvu d'une mémoire et d'entrées et de sorties de signaux associées.
39. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le couple d'assistance est réglé en fonction d'une température de fonctionnement.
40. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la température de fonctionnement est déterminée au moins à partir de la température de l'huile de la boîte de vitesses, de l'huile du moteur ou de l'eau de refroidissement ou d'une combinaison de celles-ci.
41. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
les températures détectées sont enregistrées dans une mémoire en tant que champ caractéristique de températures.
42. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la servocommande fournit sous forme de déport un couple additionnel d'assistance, à partir d'un seuil de température en allant vers les températures plus basses.
le signal d'entraînement de la servocommande est affecté d'un facteur qui dépend de la température.
43 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
44. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le signal d'entraînement envoyé par le dispositif de commande à la servocommande dépend de paramètres de fonctionnement.
45. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
les signaux de capteur et/ou les trajets différentiels détectés sont corrigés en fonction des conditions de température, et/ou en fonction de la vitesse sélectionnée.
46. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
lors de la mise en marche, les positions de consigne du levier de commande sont assignées à des vitesses correspondantes et/ou une position neutre est assignée à un réglage sans vitesse enclenchée, et les positions de consigne sont enregistrées dans une mémoire.
47. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
les positions de consigne pour les vitesses attribuées correspondent à un schéma en H.
48. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
une position respective de consigne moyenne est associée aux vitesses qui peuvent être enclenchées vers l'avant et vers l'arrière par rapport à la vitesse neutre sous forme respective d'un groupe de vitesses et cette position de consigne est enregistrée dans une mémoire.
49. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
à la mise en marche, des positions de synchronisation pour les vitesses individuelles ou les groupes de vitesses sont associées à des positions de trajet du levier de vitesse et sont enregistrées dans une mémoire.
50. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la servocommande est entraînée en fonction des positions de synchronisation.
51. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
des données sont enregistrées de façon redondante dans la mémoire.
52. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
les données sont actualisées pendant tout le temps de fonctionnement du dispositif de servoassistance.
53. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la servocommande ne peut être activée que lorsqu'un conducteur est assis dans le siège du conducteur.
54. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
une présence du conducteur est détectée au moyen d'un capteur de poids et/ou d'un commutateur dans le siège du conducteur.
55. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
un démarreur destiné au démarrage d'un moteur à combustion d'entraînement d'un véhicule n'est manoeuvré par le dispositif de servo-assistance que lorsque la position neutre est établie.
56. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la position neutre est identifiée au moyen du capteur de levier de vitesse.
57. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le démarreur ne peut être manoeuvré que lorsqu'un embrayage, ou accouplement, agencé dans le flux de force entre le moteur à combustion et la boîte de vitesses est totalement débrayé.
58. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
l'état débrayé de l'embrayage est indiqué à l'aide d'un commutateur d'embrayage.
59. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
une force nécessaire à la manoeuvre du levier de vitesse est réglable manuellement.
60. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la force de manoeuvre est réglable dans une plage comprise entre 10N et 1000 N.
61. Dispositif selon lvune des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le signal d'entraînement de la servocommande est affecté d'un facteur déterminé à partir d'une valeur prédéfinie au moyen d'un potentiomètre, d'un commutateur à gradins ou similaire.
62. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la servocommande applique une force additionnelle au composant de manoeuvre de commutation lorsque le dispositif élastique est totalement comprimé jusqu'à la butée.
63. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le dispositif de commande interrompt l'activation de la servocommande lorsque le dispositif élastique est complètement comprimé, au cours d'un processus de commutation, pendant un laps de temps supérieur à un laps de temps prédéterminé.
64. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la servocommande est désactivée lors d'une commutation vers une vitesse inadmissible.
65. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le dispositif de commande détecte une vitesse enclenchée, lorsque l'embrayage ne patine pas, à partir de la vitesse de rotation du moteur et de la vitesse de rotation de sortie de la boîte de vitesses.
66. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que en ce que
des vitesses inadmissibles, qui dépendent de la vitesse du véhicule, sont enregistrées dans le dispositif de commande.
67. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la servocommande n'est pas activée lors d'un souhait de passage vers une vitesse inadmissible.
68. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la servocommande est activée en opposition à la direction de commutation lors d'un souhait de commutation vers une vitesse inadmissible.
69. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
des processus de commutation qui sont entrepris alors que l'embrayage est fermé ou n'est pas totalement ouvert ne sont pas assistés par la servocommande ou qu'un couple d'assistance à effet contraire est appliqué.
un processus de commutation est identifié par l'évaluation d'au moins un signal de capteur ou de commutation des paramètres suivants de fonctionnement: couple moteur, angle de soupape d'étranglement, angle de la pédale d'accélérateur, trajet de l'embrayage, trajet de la pédale d'embrayage, position de marche à vide, position d'embrayage.
70. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
71. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le processus de commutation est retardé, en présence d'une commutation de charge, jusqu'à ce que les conditions de charge soient satisfaites.
72. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le couple d'assistance augmente lorsque le degré de commutation de charge diminue, en fonction d'un signal qui indique le degré de commutation de charge.
73. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
les deux premières vitesses avant et une vitesse de marche arrière sont seules admissibles, en ce qui concerne la démultiplication de vitesse lente, comme vitesses de départ à partir de l'arrêt.
74. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la servocommande et/ou la transmission de force entre la servocommande et l'organe de manoeuvre de commutation sont réalisées d'une manière telle que l'organe de manoeuvre de commutation est manoeuvrable au moyen du levier de vitesse en cas de défaillance de la servocommande.
un accouplement qui s'ouvre en cas de défaillance de la servocommande est agencé dans la transmission de force entre l'organe de manoeuvre de commutation et la servocommande.
75. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
76. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la capacité de fonctionnement de capteurs en particulier du capteur de levier de vitesse, du capteur de commutation et/ou du capteur de sélection est contrôlée au moyen de contrôles de plausibilité.
les longueurs de trajets du capteur de commutation et du capteur de levier de vitesse sont comparées entre elles en tenant compte des rapports de levier, afin de déterminer la plausibilité des capteurs.
77. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le signal du capteur de sélection est comparé à la vitesse de rotation du moteur et/ou à la vitesse des roues et/ou à la vitesse de rotation tachymétrique en tenant compte des rapports de démultiplication afin de déterminer la plausibilité de la vitesse enclenchée et/ou des vitesses de rotation.
78. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
79. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que
un contrôle est effectué quant à une variation d'une longueur de trajet à mettre en oeuvre par la servocommande, pendant que la servocommande est activée.
80. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
en cas de défaillance du capteur de levier de vitesse, une valeur de remplacement est formée à partir du déplacement du capteur de commutation en tenant compte des rapports de leviers qui interviennent entre les deux capteurs et, facultativement, de la rigidité du dispositif élastique.
81. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que
en cas de défaillance du capteur de commutation, une valeur de remplacement est formée à partir du déplacement du capteur du levier de vitesse en tenant compte des rapports de levier qui interviennent entre les deux capteurs et, facultativement, de la rigidité du dispositif élastique.
82. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
un défaut dans le dispositif de transmission est identifié par un test de plausibilité des deux signaux, émis par le capteur de commutation et le capteur de levier de vitesse.
83. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
en cas de défaut du dispositif de transmission, le capteur de levier de vitesse est utilisé comme valeur de consigne et la servocommande applique tout le couple exigé pour la commutation.
84. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le conducteur est averti en cas de défauts.
85. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que
le conducteur est informé de la nécessité d'une visite en atelier.
86. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que,
lorsqu'il existe une vitesse qui est plus favorable, en ce qui concerne en particulier les économies d'énergie, que la vitesse éventuellement enclenchée, elle est proposée au conducteur.
87. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le dispositif de servo-assistance désengage automatiquement, dans certaines situations de marche sélectionnées, une vitesse enclenchée et passe en position neutre.
88. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la situation de marche sélectionnée est celle où le moteur menace de caler.
89. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la situation de marche sélectionnée correspond à de forts processus de freinage du véhicule.
90. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la situation de marche sélectionnée correspond à une intervention d'un dispositif antiblocage.
91. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le dispositif comprend en outre une alimentation en combustible à commande électronique, par exemple une commande par soupape d'étranglement ou un dispositif d'injection, qui est commandé par un dispositif de commande et qui est par exemple manoeuvré par un moteur électrique.
92. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le couple d'assistance de la servocommande est réglé en fonction d'au moins un capteur de force, qui capte une force intervenant sur le composant d'entraînement, et d'un capteur de trajet qui capte le trajet du levier de vitesse.
93. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le couple d'assistance de la servocommande est réglé de façon proportionnelle à la force de manoeuvre qui intervient sur le levier de vitesse.
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