FR2815690A1

FR2815690A1 - Installation d'actionnement pour effectuer de maniere automatique des commutations de rapport de vitesse dans une boite de vitesses

Info

Publication number: FR2815690A1
Application number: FR0111906A
Authority: FR
Inventors: Andreas Ratte; Heiko Wagner
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2001-09-14
Publication date: 2002-04-26
Anticipated expiration: 2021-09-14
Also published as: FR2815690B1; DE10052891A1; DE10052891C2

Abstract

Installation d'actionnement pour effectuer automatiquement les opérations de commutation de rapport de vitesse dans une boîte de vitesses comprenant :- un organe d'actionnement (12) coopérant ou susceptible de coopérer avec des organes de commutation de la boîte de vitesses pour effectuer des commutations de rapport de vitesse,- au moins deux actionneurs (26, 46) pour créer un mouvement d'actionnement de l'organe d'actionnement (12) pour exécuter les mouvements d'entraînement. Au moins une butée (84) associée à l'un (46) des actionneurs (26, 46) assure le blocage du mouvement d'entraînement d'au moins l'un (46) des actionneurs (26, 46) si au moins un actionneur (46) est mis en oeuvre lorsque l'organe d'actionnement (12) se trouve dans une position d'actionnement associée à un rapport de vitesse prédéterminé, de préférence le premier rapport de vitesse, ce mouvement n'assurant pas la transmission d'une force d'entraînement à l'organed'actionnement (12).

Description

Description La présente invention concerne une installation d'action- nement pour effectuer automatiquement les opérations de commutation de rapport de vitesse dans une boîte de vitesses comprenant : - un organe d'actionnement coopérant ou susceptible de coopérer avec des organes de commutation de la boîte de vitesses pour effectuer des commutations de rapport de vitesse,

- au moins deux actionneurs pour créer un mouvement d'actionnement de l'organe d'actionnement pour exécuter les mouvements d'entraîne- ment.

Une telle installation d'actionnement est par exemple connue par le document DE-199 16 169-A1. Dans de telles installations d'actionnement où les boîtes de vitesses équipées avec celles-ci pour effectuer correctement des commutations de rapport de vitesse, notamment lors du démarrage du véhicule, il faut déterminer l'état dans lequel se trouve la boite de vitesses c'est-à-dire le rapport de vitesse engagé pour le démarrage. Cette information permet dans les opérations de changement de rapport de vitesse, effectuées ensuite, de connaître le point de départ de la boite de vitesses ou de l'installation d'actionnement pour que s'appuyant sur ce point de départ on commande des actionneurs et par ceux-ci les positions de fin de course par exemple dans la zone du premier rapport de vitesse. Comme en général, la course à parcourir est déterminée par des dispositifs de capteurs prévus au niveau des actionneurs, sans la connaissance de l'état existant d'un nouveau démarrage pour la boite de vitesses, il ne serait pas possible d'effectuer ensuite les opérations de changement de rapport.

Pour connaître le rapport de vitesse engagé instantanément, il est par exemple connu lors du démarrage ou avant le démarrage d'un véhicule, par exemple lorsqu'on ouvre la portière du véhicule, de commander les actionneurs et déplacer la boite de vitesse pour effectuer un contrôle de plausibilité et déterminer le rapport de vitesse qui a été engagé par le mouvement exécuté par la commande des actionneurs. Mais pour cela, il faut engager effectivement un rapport de vitesse avec le risque qu'en cas d'une chaussée en pente, le véhicule commence à rouler. Pour éviter cette situation, on peut prévoir par exemple d'effectuer le contrôle que si, en même temps, le conducteur actionne le frein suivant une certaine amplitude. A côté du risque de déplacement du véhicule, cette opération nécessitant l'intervention du conducteur n'est pas confortable.

La présente invention a pour but de développer l'installation d'actionnements pour effectuer automatiquement les opérations de com- mutation de rapport de vitesse dans une boîte de vitesses permettant de manière simple et fiable et sans intervention du conducteur, de déterminer si un certain rapport de vitesse est engagé, notamment pour un redémarrage du véhicule.

Ce problème est résolu selon l'invention par une installation d'actionnement du type défini ci-dessus, caractérisée par au moins une butée associée à l'un des actionneurs, cette butée assurant le blocage du mouvement d'entraînement d'au moins l'un des actionneurs si au moins

un actionneur lorsque l'organe d'actionnement se trouve dans une position d'actionnement associée à un rapport de vitesse prédéterminé, de préférence le premier rapport de vitesse, est mis en oeuvre pour effectuer un mouvement d'entraînement, ce mouvement n'assurant pas la transmission d'une force d'entraînement à l'organe d'actionnement.

En fournissant un dispositif de butée dans l'installation d'actionnement selon l'invention, on assure que dans un certain état de celui-ci ou dans un certain état de la boite de vitesses, c'est-à-dire si le rapport de vitesse prédéfini est engagé, on peut savoir par la mise en action du dispositif de butée si ce rapport de vitesse est effectivement engagé. Ce n'est que si le rapport de vitesse est engagé ou si l'installation d'actionnement se trouve dans une position d'actionnement correspondante que le dispositif de butée peut agir et qu'ainsi on reconnaît sans équivoque que le système se trouve dans un état prédéfini à savoir que le

rapport de vitesse prédéterminé est engagé. Comme en outre le fait de reconnaître que ce rapport de vitesse prédéterminé est engagé, est alors éta- bli si l'installation d'actionnement est commandée de telle sorte que le mouvement d'entraînement exécuté par au moins un actionneur ne crée pas de coopération de transmission de force d'entraînement avec l'organe d'actionnement, on évite en même temps le dégagement du rapport de vitesse engagé à ce moment. On évite ainsi tout risque de mise en mouvement du véhicule équipé d'un tel système.

Selon une caractéristique avantageuse, l'installation d'actionnement selon l'invention est caractérisée par un dispositif de transmission de force prévu dans le chemin de transmission de force entre au moins un actionneur et l'organe d'actionnement, ce dispositif de transmission de force comportant un organe d'entrée déplacé par au moins un actionneur pour le mouvement d'entraînement de celui-ci et un organe de

sortie associé à l'organe d'actionnement, et au moins si l'organe d'actionnement se trouve dans une position d'actionnement associée à la position prédéterminée de rapport de vitesse, lors de la commande d'au moins un actionneur, pour effectuer un mouvement d'entraînement, l'organe d'entrée et l'organe de sortie se déplacent au moins dans une direction de déplacement relative l'un par rapport à l'autre, essentiellement sans coopérer pour transmettre une force.

Pour permettre de manière simple, une coopération entre l'organe d'entrée et l'organe de sortie, il est proposé que l'un de l'ensemble formé par l'organe d'entraînement et l'organe de sortie comprend une saillie de guidage, et l'autre de ces organes comprend un chemin de guidage dans lequel pénètre la saillie de guidage.

Pour que dans une telle construction, dans laquelle la saillie de guidage et le chemin de guidage coopèrent ou peuvent coopérer, on puisse permettre la mise en oeuvre du dispositif de butée comme cela a été indiqué ci-dessus, l'invention propose que le chemin de guidage comprend un segment de chemin de guidage dans lequel pénètre l'organe de guidage lorsque l'organe d'actionnement se trouve dans une position d'actionnement associée au rapport de vitesse prédéterminé, le segment de guidage s'étend dans une direction dans laquelle la saillie de guidage se déplace par rapport à l'autre organe pour l'exécution du mouvement d'entraînement d'au moins l'un des actionneurs, et dans cette direction le segment de chemin de guidage présente une longueur plus grande que la course autorisée par le dispositif de butée de la saillie de guidage dans le segment de chemin, si l'organe d'actionnement se trouve dans une position d'actionnement correspondant à la position prédéterminée du rapport de vitesse.

Suivant une autre caractéristique de l'installation d'actionnement la saillie de guidage est prévue sur un élément d'entrée déplacé par au moins l'un des actionneurs, le chemin de guidage est prévu sur l'organe d'actionnement ou sur un élément couplé en mouvement à celuici, la saillie de guidage et le chemin de guidage constituant un moyen de guidage forcé pour l'organe d'actionnement et qui, lors de la mise en oeu- vre d'un autre actionneur parmi les actionneurs pour effectuer un mouvement d'entraînement et induire une force de mouvement dans l'organe d'actionnement, prédéfinit une course d'actionnement pour l'organe d'actionnement.

Pour que dans ce cas, on puisse prédéfinir un certain déroulement des mouvements pour l'organe d'actionnement pour différentes opérations de commutation de rapports de vitesse, l'invention propose que le chemin de guidage comprend plusieurs segments de chemin de guidage forcés associés aux différentes opérations de commutation de rapport de vitesse, et le segment de chemin de guidage est un premier segment de liaison du chemin de guidage qui relie deux segments de chemin de guidage forcés.

Dans l'installation d'actionnement sur l'invention on peut effectuer une autre détermination spécifique pour savoir quel rapport de vitesse est engagé ou si un rapport de vitesse d'un certain groupe de vitesse est engagé, en ce que le chemin de guidage comprend un second segment de liaison qui relie deux segments de chemin de guidage forcé, et une longueur d'extension droite du second segment de liaison partant de l'un des segments de chemin de guidage forcé dans la direction, est plus petite que l'extension correspondante du premier segment de liaison, et est plus petite que la course de mouvement possible de la saillie de guidage dans le premier segment de liaison lorsque l'organe d'actionnement se trouve dans une position d'actionnement associée à la position d'un rapport de vitesse prédéterminé.

Un dispositif de butée peut être prévu par exemple sur le boîtier de l'installation d'actionnement.

L'invention concerne également un procédé pour déterminer si un rapport de vitesse défini est engagé dans une boîte de vitesses, cette boîte de vitesses comportant une installation d'actionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par les étapes suivantes : a) on met en oeuvre au moins un actionneur parmi les actionneurs pour effectuer un mouvement d'entraînement, b) on détecte l'amplitude du mouvement d'entraînement exécuté jusqu'à ce que le blocage devienne actif de l'un des actionneurs, c) puis si l'amplitude détectée correspond à une première valeur de réfé- rence prédéfinie, on conclut que le rapport de vitesse prédéfini est en- gagé.

Comme déjà indiqué ci-dessus, le dispositif de butée ne devient actif que dans certaines situations à savoir si le rapport de vitesse prédéfini est engagé et si l'installation d'actionnement est commandée de façon que le mouvement d'actionnement exécuté ne conduit pas à transmettre une force à l'organe d'actionnement, la procédure selon l'invention

permet une constatation non équivoque pour savoir si ce rapport de vitesse prédéfini est ou non engagé.

Pour améliorer encore le caractère significatif de l'exécution d'un tel mouvement d'actionnement, il est en outre prévu que si l'amplitude détectée correspond à une seconde valeur de référence prédéfinie, supérieure à la première valeur de référence prédéfinie, on décide dans l'étape c) qu'un rapport de vitesse est engagé dans un groupe prédéfini de rapports de vitesse, à quel groupe est associé le rapport de vitesse prédéfini, mais que toutefois pas le rapport de vitesse prédéfini n'est pas engagé.

En outre suivant une caractéristique avantageuse si l'amplitude détectée correspond à la troisième valeur de référence prédéfinie, inférieure à la première valeur de référence prédéfinie, on décide dans l'étape c) qu'un rapport de vitesse est engagé, appartenant à un groupe prédéfini de rapports de vitesse, ce groupe de rapports de vitesse ne correspondant pas au rapport de vitesse prédéfini.

La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple d'installation d'actionnement représentée schématiquement dans l'unique figure annexée.

La figure montre une installation d'actionnement portant globalement la référence 10 permettant de commander, par exemple, les opérations de commutation d'une boîte de vitesses d'un véhicule automobile. Un axe de commutation portant globalement la référence 12 constitue la sortie de l'installation d'actionnement 10 ; comme cela sera détaillé ultérieurement ; cet axe effectue les opérations de changement de rapport de vitesses et, pour cela, il est déplacé linéairement dans la direction de l'axe longitudinal L et en rotation autour de son axe longitudinal comme l'indiquent les flèches Pl, P2. En exécutant le mouvement de coulissement dans la direction Pl ou le mouvement de rotation dans la direction P2, on peut, à l'aide de la partie en saillie 14 portée par l'arbre de commutation 12, commander les organes de la boîte de vitesses permettant de passer à un rapport de vitesses ou dégager un rapport de vitesses.

Pour transmettre le mouvement d'actionnement de l'arbre de commutation 12 à ces organes prévus dans la boîte de vitesses, par exemple avec les arbres de la boîte de vitesses ou les dispositifs de synchronisation coopérant avec les pignons montés sur les arbres, on peut prévoir un arbre de transmission 15. Celui-ci comporte une saillie 17 comme l'arbre de commutation 12 ; les saillies 14,17 sont reliées par leurs extrémités libres à la manière d'une articulation à rotule ou coopè-

rent de cette manière. La coopération des parties en saillies 14 et 17 fait qu'un mouvement de coulissement de l'arbre de commutation 12 selon une orientation dans la direction Pl se traduit par un mouvement de translation de l'arbre de transmission 15 suivant la même orientation. Un mouvement de rotation de l'arbre de commutation 12 dans un sens de rotation autour de son axe longitudinal conduit à un mouvement de rotation de sens opposé de l'arbre de transmission 15. Cet arbre de transmission 15 peut par exemple être muni d'un ou plusieurs éléments en saillie en forme de doigts qui lors de l'exécution du mouvement de rotation coopèrent avec une fourche de commutation respective ; lors de l'exécution d'un mouvement de translation ces doigts déplacent alors les fourchettes de commutation pour actionner les dispositifs de synchronisation, par exemple pour dégager le premier rapport de vitesse et passer le second rapport de vitesse. Grâce à de tels dispositifs de synchronisation l'arbre de commutation 12, la saillie 14, de même que tous les éléments couplés en mouvement de cette manière comme par exemple l'arbre de transmission 15 ou les doigts de commutation portés par celui-ci peuvent effectuer un mouvement le long d'une trajectoire ou le long de trajectoires qui apparaissent sous la forme d'une grille de commutation ou d'une coulisse portant globalement la référence 16.

On voit qu'il y a des couloirs de commutation 18 entre chaque phase de rapport de vitesses et le mouvement le long d'un couloir de commutation permet de passer, par exemple, d'un premier rapport de vitesses à un second rapport de vitesses ou inversement. En positionnant l'arbre de commutation 12 dans une position correspondant à la position intermédiaire 20, entre les couloirs de commutation 18, après avoir effectué un mouvement de rotation on peut choisir les différents couloirs de commutation le long de la ligne de sélection de couloir 22. Cela signifie que par exemple, si le premier rapport est engagé, l'arbre de commutation 12 ou la partie en saillie 14 se trouvent dans une position associée au point 24 de la coulisse 16.

L'arbre de commutation 12 ne peut être dégagé de cette position que par un mouvement linéaire dans la direction Pl. Un mouvement de rotation dans ce positionnement, par exemple en direction du troisième rapport de vitesses, n'est pas possible lorsque le premier rapport est engagé, le jeu de mouvements respectifs des éléments qui coopèrent lorsque le rapport est engagé n'étant pas pris en compte. Cela signifie que la réalisation de la boîte de vitesses elle-même interdit à l'arbre de com-

mutation 12 ou à la partie en saillie 14 de se déplacer seulement selon un schéma de mouvement correspondant aux lignes 18-22 de la coulisse 16.

Pour réaliser ce mouvement, l'installation d'actionnement 10 comprend un premier actionneur 26, par exemple un moteur électrique. Ce moteur électrique 26 entraîne un segment de pignon denté 30 tournant autour d'un axe 28. Ce segment de roue dentée 30 comporte une partie en saillie 32 excentrée par rapport à l'axe de rotation 28. L'arbre de commutation 12 comporte également une saillie d'articulation 34. Les deux saillies d'articulation 32,34 sont reliées l'une à l'autre par une bielle 36 ; les zones d'extrémité de la bielle 36 comportent chacune une coupelle d'articulation 38,40 constituant alors des liaisons articulées avec les saillies d'articulation 32,34. Il est à remarquer que l'on peut envisager n'importe quelle autre liaison articulée entre la bielle 36 et l'arbre de commutation 12 ou le segment de pignon denté 30.

Le positionnement de la bielle 36 est tel que par rapport à son axe, son angle ss par rapport à l'arbre de commutation 12 ou à son axe L soit différent de 90 . On voit en outre que la saillie de couplage 34 relie la bielle 36 à l'arbre de commutation 12 de manière excentrée par rapport à l'axe L de l'arbre. Lorsque le premier actionneur 26 (le moteur électrique 26) est commandé, le mouvement de rotation/basculement du segment de pignon denté 30 ainsi commandé déplace la bielle 36 ; celle-ci agit sur la saillie de couplage 34 en traction/poussée. Par la coopération excentrée ainsi décrite de la saillie de couplage 34 avec la bielle 36 et ce en ayant un angle ss différent de 90 , lorsque l'actionneur 26 est mis en oeuvre, il exerce une force sur la roue de commutation 12. En décomposant cette force EN ses composantes, on a une composante dans la direction Pl, c'est-à-dire parallèle à l'axe L de l'arbre de commutation 12 et une composante dans la direction périphérique rapportée à l'axe L. Le premier actionneur 26 (moteur électrique) a ainsi essentiellement pour fonction une commande correspondante par un dispositif de commande non représenté sur l'arbre de commutation 12 pour lui induire une force entraînant cet arbre à la fois en rotation et en translation dans ses paliers 42,44.

L'installation d'actionnement 10 selon l'invention comporte en outre un second actionneur 46. Dans l'exemple représenté, cet actionneur est également un moteur électrique. L'arbre de sortie 48 du moteur électrique 46, réalisé sous la forme d'une roue à vis, s'engrène avec une roue dentée 50 et forme avec celle-ci une transmission 52 autobloquante. La roue dentée 50, qui peut également être constituée par un segment, est

reliée solidairement au manchon 54. Ce manchon 54 est lui-même installé concentriquement et de façon à envelopper l'arbre de commutation 12. Le manchon 54 et la roue dentée 50 peuvent tourner autour de leur axe longitudinal L correspondant à l'arbre de commutation 12, en pouvant tourner autour de l'axe longitudinal L de l'arbre de commutation 12 mais non se déplacer dans la direction longitudinale L de cet arbre.

Dans la zone du manchon 54, correspondant au segment de longueur, l'arbre de commutation 12 comporte un chemin de guidage 56 représenté de manière plus détaillée dans la figure au-dessus de l'arbre de commutation 12. La surface supérieure intérieure du manchon 24 comporte une saillie de guidage 58 pénétrant dans le chemin de guidage 56. Cette saillie de guidage 58 coopère avec le chemin de guidage 56 en effectuant, en définitive, un guidage forcé 60 qui, lorsque le moteur électrique 46 est excité, peut être actionnée par la transmission autobloquante 52, si bien que, comme cela sera détaillé ensuite, suivant la position du dispositif de guidage forcé 60 ou du manchon 54, on forcera différents mouvements de l'arbre de commutation 12 par la commande du moteur électrique 26.

On voit que le chemin de guidage 56 comprend principalement 4 points 62,64, 66,68. Un segment de chemin 70 relie les deux points 62,64 ; un segment de chemin 72 relie les points 64,66 et un segment 74 relie les points 62,68. Un autre segment de chemin 76 relie les points 68,66. Les segments de chemin 70,72, 74 entre les points respectifs sont essentiellement rectilignes (la courbure de la surface de l'arbre de commutation 12 n'a pas été prise en compte alors que le segment de chemin 76 est courbé).

Suivant l'opération de commutation effectuée, par une commande appropriée du moteur électrique 46 et par la rotation ainsi induite du manchon 54 autour de son axe longitudinal L, l'arbre de commutation 12 sélectionne le segment de chemin 70 ou le segment de chemin 74 pour forcer un mouvement d'actionnement défini de l'arbre de commutation 12. On suppose ici, à titre d'exemple que tout d'abord on se trouve dans le premier rapport de vitesses dans la boîte de vitesses. En passant le premier rapport de vitesses, l'arbre de commutation 12 ou la partie en saillie 14 sont positionnés comme dans la coulisse 16, dans la position portant la référence 24. Cela signifie que l'arbre de commutation 12 est, dans cet état représenté dans la figure, déplacé au maximum vers la gauche dans la direction Pl. Dans ce cas, la saillie de guidage 58 se

trouve sur le segment de chemin 72. Si maintenant on veut commuter du premier rapport de vitesses au second rapport de vitesses, on commande tout d'abord le moteur électrique 46 du manchon 54 et cela de façon que la saillie de guidage 58 vienne au repos au point 64 du chemin de guidage 56. Lorsque ce positionnement est atteint, on coupe le moteur électrique 46 et du fait de l'effet autofreinant de la transmission 52, tout d'abord aucune force externe ne fait tourner le manchon 54 et ne risque de déplacer la saillie de guidage 58. Ci-après on décrira comment le moteur électrique 26 est commandé pour que, par une transmission appropriée de force par l'intermédiaire de la bielle 36, l'arbre de commutation 12 soit déplacé vers la droite (selon cette vue) pour forcer finalement un mouvement de coulissement de l'arbre de commutation 12 ou de la partie en saillie 14 associée au couloir de commutation 18. Un mouvement de rotation est bloqué, d'une part, grâce à l'effet déjà évoqué des différents composants de la boîte de vitesses et de la coulisse 16 ainsi formée et, d'autre part, grâce à la saillie de guidage 58 qui, elle, se déplace sur le segment de voie 70. Cela est important notamment lorsqu'on atteint la position neutre 20 car, dans cette position neutre, on n'évite pas en principe un mouvement d'échappement latéral, c'est-à-dire une rotation de l'arbre de commutation 12 par les différents composants de la boîte de vitesses.

Le moteur électrique 26 est commandé jusqu'à ce que, finalement, la saillie de guidage 58 se trouve au point 62 et qu'ainsi, également, le second rapport est passé. Du fait de l'action d'autoblocage de la boîte de vitesses 52, en principe, notamment lors du passage des positions neutres 20, aucune force externe exercée sur l'arbre de commutation 10, notamment engendrée par une attaque en biais de la bielle 36 sur l'arbre de commutation 12, peut provoquer une rotation non voulue du manchon 54 et ainsi de la saillie de guidage 58. Cela signifie que l'effet d'autofreinage de la transmission 56 garantit tout d'abord que le dispositif de guidage forcé 60, lorsque celui-ci a été mis dans une certaine position de guidage forcé, reste dans cette position et force alors un mouvement de position défini de l'arbre de commutation 12 même si la coulisse 16, liée à la construction de la boîte de vitesses, n'assure pas de fonction de guidage.

Si maintenant on veut commuter du second rapport au troisième rapport, on commande, de manière appropriée, le moteur électrique 46 pour tourner le manchon 54 pour que la saillie de guidage 58 n'arrive plus en appui contre le coin 68. Ensuite, en commandant le mo-

teur électrique 26, on peut exercer une force sur l'arbre de commutation 12 pour, tout d'abord, déplacer celui-ci afin de réaliser un mouvement le long du couloir de commutation 18. Lorsqu'on arrive à la position neutre 20, le tracé courbe du segment de chemin 76 induit alors un coulissement linéaire de l'arbre de commutation 12 et la force d'actionnement générée par l'actionneur 26 qui présente une composante dans la direction périphérique, est alors transformée en un mouvement de rotation de l'arbre de commutation 12. Lorsqu'on est à la position neutre 20, entre les rapports de vitesses 3 et 4 de la coulisse de commutation 16, on force de nouveau un renvoi de la force d'actionnement de façon à forcer un mouvement de coulissement de l'arbre de commutation 12 ; la saillie de guidage 58 se rapproche alors du point 66. En atteignant le point 66, on se trouve également dans le troisième rapport de vitesses. En commutant en retour, du troisième au second rapport, on parcourt dans le sens inverse le segment de chemin 76, si bien que la saillie de guidage 58 passe du point 66 au point 68.

Pour commuter du troisième au quatrième rapport, on précommande de nouveau le moteur électrique 46 pour tourner le manchon 54 pour que la saillie de guidage 58 se déplace du point 66 le long du segment de chemin 72 vers le point 64. Lorsqu'on commande ensuite le moteur électrique 26, la saillie de guidage 58 se déplace de nouveau le long du segment de chemin 70 qui force ainsi de nouveau un mouvement purement linéaire. La commutation du quatrième au cinquième rapport correspond finalement à la commutation du second au troisième rapport.

S'il faut, par exemple, passer du second au quatrième rapport ou du premier au troisième ou au cinquième rapport, on commande tout d'abord le moteur électrique 46 pour que la saillie de guidage 58 du segment de chemin 70 se trouve soit au coin 62 soit au coin 64. Puis, en commandant le moteur électrique 26, on redéplace l'arbre de commutation 12 pour que la saillie de guidage 58 arrive en appui sensiblement au milieu de la longueur du segment de chemin 70. Cela correspond à la position neutre 20 de la coulisse 16. Puis, le moteur électrique 26 n'étant pas excité, on commande le moteur électrique 46 et celui-ci entraîne en rotation le manchon 54, par la saillie de guidage 58, on entraîne l'arbre de commutation 12. Suivant que l'on veut passer dans le couloir de commutation suivant ou le second couloir de commutation, on commande le moteur électrique 46 pendant un intervalle de temps prédéterminé pour générer un mouvement de rotation d'amplitude correspondante. Lorsqu'on se trouve dans le

couloir de commutation souhaité, on commande de nouveau le moteur électrique 26 pour déplacer linéairement l'arbre de commutation 12 en coopérant avec la saillie de guidage 58 et le segment de chemin 70 et cela de façon que la saillie de guidage 58 se rapproche du sommet 62 ou du sommet 64.

En procédant comme décrit ci-dessus, on peut passer tous les rapports de vitesses de la grille de la coulisse 16, notamment le rapport de marche arrière et par un moyen de blocage approprié on n'autorise le passage du rapport de marche arrière n'est possible que si, préalablement, le premier rapport a été passé.

La réalisation de l'installation d'actionnement 10, présentée ci-dessus, permet différentes variantes. C'est ainsi que l'on peut, par exemple, modifier la succession des rapports dans la coulisse de commutation 16 ; on peut également modifier la configuration du chemin de guidage 56 notamment la réalisation du segment de trajet courbe 76, par exemple selon un profil ondulé.

Il est également possible d'utiliser le mouvement linéaire pour la sélection des couloirs et le mouvement de rotation pour les passages ou les dégagements d'un rapport de vitesses.

On voit dans la figure que les capteurs 80,82 sont associés aux deux actionneurs 26,46. Les capteurs 80,82 sont conçus grâce à leur construction simple notamment avec des composants coopérant pour la saisie, pour détecter le mouvement de rotation des arbres de sortie des actionneurs 26,46 pour en détecter le mouvement incrémental. Cela permet de déterminer l'amplitude du mouvement d'entraînement fourni par les actionneurs constitués par les moteurs électriques 26,46. Si par exemple on connaît la position dans laquelle se trouve de manière générale l'installation d'actionnement 10 ou le rapport de vitesse qui est passé, en saisissant le mouvement d'entraînement en sortie de cette position d'actionnement on peut connaître l'amplitude de déplacement de l'arbre de commutation 12, de l'arbre de transmission 15 et les composants associés et ainsi la position en mouvement de commutation produit dans la boîte de vitesses. Il est d'une part nécessaire de connaître les mouvements d'entraînement aux passages entre des rapports de vitesses, commandés par les moteurs électriques 26,46. Ces informations peuvent alors être enregistrées dans une mémoire de l'installation de commande et lors du remontage de l'installation de commande ou d'une transmission liée à celle-ci, lors de l'opération d'apprentissage, on peut détecter ces positions

en parcourant toutes les branches de la coulisse 16. Pour l'exécution correcte des opérations d'actionnement il est toutefois également nécessaire qu'au nouveau démarrage d'un véhicule on garantisse qu'un certain rapport de vitesse soit passé ou que l'on puisse détecter le rapport de vitesse passé.

Pour cela, dans l'installation d'actionnement 10 selon l'invention il est prévu une butée 84 réalisée ou fixée par exemple sur le boîtier non représentée de l'installation d'actionnement 10. Cette butée 84 de l'exemple est associée à la roue dentée 50 en forme de segment de roue dentée ou coopère avec celle-ci. Par la coopération de la butée 84 et de la roue dentée 50 on assure que dans un sens de rotation à savoir le sens de rotation opposé à celui des aiguilles d'une montre dans le cas de l'exemple représenté, la roue dentée 50 et ainsi également le manchon 54 ne peuvent tourner que d'un mouvement déterminé. Le fonctionnement de cette butée 84 sera décrit de manière détaillée ci-après. Pour cela, on suppose d'abord que la première vitesse est enclenchée dans la boîte de vitesses et qu'ainsi l'arbre de commutation 12 et les composants couplés en mouvement de manière biunivoque à celui-ci se trouvent dans une position qui correspond à celle du point 24 de la coulisse 16. Cela signifie que l'arbre de commutation 12 a été tourné le plus loin dans le sens opposé de celui des aiguilles d'une montre que l'on regarde à la figure par le côté droit.

Pour un tel positionnement de l'arbre de commutation 12 ou de l'installation d'actionnement 10, si la saillie de guidage 58 se trouve dans le segment de chemin 72 notamment lorsque le premier rapport de vitesse est passé, et arrive au coin 64, le moteur électrique 46 sera entraîné pour tourner la roue dentée 50 et le manchon 54 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre ; cela signifie un sens de rotation pour lequel la saillie de guidage 58 se déplace du coin 64 et se rapproche du coin 66 ce qui correspond tout d'abord à la commande du moteur électrique 46 pour un sens de rotation qui ne peut assurer la transmission d'une force d'actionnement à l'arbre de commutation 12. La saillie de guidage 58 se déplace sans coopérer dans le sens de la transmission d'une force dans le segment de chemin 72 en direction du coin 66.

Comme l'arbre de commutation 12 a été tourné de façon extrême possible dans le sens contraire des aiguilles du montre, il faudrait pour atteindre le coin 66 avec la saillie de guidage 58, déplacer également la roue dentée 50 ou le manchon 54 de façon correspondante dans cette direction. Mais avant que la saillie de guidage 58 n'atteigne le coin 66 la

butée 84 devient active et limite toute poursuite du mouvement de rotation du moteur électrique 46 ou la roue ou pignon denté 50 avec le man- chon 54. Dans ces conditions, la saillie de guidage 58 aura par exemple atteint le point 86 du segment de chemin 62. La course c possible entre le coin 64 et le coin 86 du chemin est ainsi inférieure à la course maximale possible dans le segment de chemin 62 entre les deux coins 64,66. Si ainsi la commande du moteur électrique 46 a produit un mouvement de rotation du pignon denté 51 ainsi que du manchon 54 donnant le mouvement c à la saillie de guidage 58 dans le segment de chemin 72, on peut conclure que le premier rapport de vitesse est passé. Pour effectuer cette détermination on peut d'une part mémoriser comme première valeur de référence la course c et de plus le capteur 82 détecte le mouvement d'entraînement du moteur électrique 46 pour la commande correspondante. Si en principe on devait arriver dans la situation dans laquelle lors du nouveau démarrage du véhicule non nécessairement lorsque le premier rapport de vitesse est engagé, la saillie de guidage 58 se trouve au coin 64 du segment de chemin 72, on peut par exemple également procéder en commandant d'abord le moteur électrique 46 dans le sens indiqué cidessus jusqu'à ce que le blocage créé par la butée 84 interdit la poursuite du mouvement de rotation. Ensuite, on peut commander le moteur électrique 46 dans le sens de rotation opposé jusqu'à ce que la saillie de guidage 58 ait atteint le coin 64 et qu'à ce moment le moteur électrique 46 soit de nouveau bloqué en rotation car l'extrémité du segment de chemin 72 crée le blocage. On peut ainsi déterminer sans équivoque l'ensemble de la course entre le coin 64 et le point 86 du trajet.

Si l'on constate que pour une telle mise en oeuvre le mouvement d'entraînement possible du moteur électrique 46 correspond à une course de la saillie de guidage 58 qui coïncide avec la valeur de référence c, mémorisée, on en conclut que le premier rapport de vitesse est passé. En réglant la saillie de guidage 58 sur le coin 64 les signaux fournis par les capteurs 80,82 peuvent alors être attribués sans équivoque au premier rapport de vitesse. Les opérations de commutation de rapport de vitesse qui suivent ne peuvent alors être exécutées en s'appuyant sur cette valeur comme valeur initiale.

Si au début du procédé décrit ci-dessus, par exemple le second rapport de vitesse était engagé, cela signifierait que l'arbre de commutation 12 de la figure serait déplacé vers la droite et la saillie de guidage 58 se trouverait dans le segment de chemin 74 par exemple au

coin 62. Si ensuite on commande le moteur électrique 46 pour effectuer les essais décrits, il en résulterait que la saillie de guidage 58 pourrait seulement effectuer une course de longueur b. Partant du coin 62, le mouvement de rotation du manchon 54 ne peut se faire que jusqu'à ce que la saillie de guidage 58 arrive dans la zone d'extrémité périphérique de la zone du segment de chemin 64 s'écartant de manière rectiligne du coin 62. Le chemin de guidage 56 est conçu pour que cette course b possible soit inférieure à la course c. Cela signifie qu'à la fois l'arbre de commutation 12 a été tourné dans le sens de rotation prédéterminé, de l'amplitude maximale, et que la butée 84 ne peut agir, car avant cela la saillie de guidage 58 arrive à la paroi limitant le chemin de guidage 56 dans le segment de chemin 74. On voit ainsi que la saillie de guidage peut effectuer uniquement une course b et ainsi le moteur électrique 46 peut effectuer seulement un mouvement d'entraînement d'amplitude correspondante. Comme cette mesure ainsi détectée est inférieure à la première valeur de référence c, on peut conclure sans équivoque que la première vitesse n'est pas engagée. Au contraire on peut conclure que du fait que la valeur détectée correspond à la valeur b qui peut être par exemple mémorisée comme seconde valeur de référence, la boîte de vitesses sera dans un état correspondant à l'engagement des rapports de vitesse 2,4 ou R. Ce n'est que si un rapport de vitesse est engagé que l'arbre de commutation 12 se trouve dans la position décalée vers la droite qui correspond à la course maximale possible c'est-à-dire la course b.

Si la première vitesse n'était pas engagée dans la boîte de vitesse, mais par exemple la troisième vitesse ou la cinquième vitesse, cela signifierait que certes l'arbre de commutation 12 aurait été décalé au maximum vers la gauche, si bien que finalement la saillie de guidage 58 ne se trouve pas dans le segment de chemin 72. Si la troisième ou la cinquième vitesse était engagée, l'arbre de commutation 12, partant de la première vitesse engagée, correspondant à la rotation maximale de celle-ci dans un sens de rotation, c'est-à-dire par exemple dans le sens opposé de celui des aiguilles d'une montre selon la figure, l'arbre de commutation 12 aurait une position tournée et qui le serait dans le sens des aiguilles d'une montre selon la figure.

Si dans ce cas, partant par exemple du coin 64, la saillie de guidage 58 était déplacée par le moteur électrique 46 le long du segment de chemin 72, il atteindrait le coin 64 avant la mise en oeuvre de la butée 84. Cela signifie que si la 3ème ou la 5ème vitesse (ou rapport de vitesse)

était engagée, le pignon denté 50 ne pourrait plus être tourné par le moteur électrique 46 pour atteindre la butée 84.

Effectivement, dans ce cas, on constaterait que la course au déplacement possible pour la saillie de guidage 58 correspond à une valeur (a) et que l'on peut enregistrer comme 3ème valeur de référence et évidemment le moteur électrique 46 peut effectuer un mouvement d'entraînement correspondant. Une course de longueur (a) n'est toutefois possible que si la 3ème ou la 5ème vitesse est engagée dans la boîte de vitesse. Pour pouvoir faire cette distinction détaillée, il est nécessaire qu'au passage de la lère à la 3ème vitesse, l'arbre de commutation soit tourné dans l'angle supérieur à un mouvement de rotation correspondant à la différence de course entre le point 86 du trajet et le coin 66. Cela garantit que si la 3ème ou la 5ème vitesse sont engagées, en tous les cas, en atteignant le coin 66 on aura un blocage avant que la poursuite du mouvement ne soit gênée par la butée 84.

La construction de l'installation d'actionnement selon l'invention permet ainsi d'une manière extrêmement simple, par exemple lors du démarrage d'un véhicule de déterminer si une certaine vitesse, par exemple la lère vitesse est engagée ou si une autre vitesse du groupe rapports de vitesse 2,4, R est engagé, dont le rapport de vitesse prédéfini ne fait pas partie, ou si une vitesse (ou rapport de vitesse) du groupe des vitesses 1, 3,5 est engagée auquel appartient le rapport de vitesse prédéfini sans que toutefois ce rapport de vitesse prédéfini soit lui-même engagé. Ce groupe de rapport de vitesse peut se former à partir des rapports de vitesse qui se trouvent dans les mêmes zones d'extrémité des chemins de commutation parallèles. En particulier, cette distinction suivant l'invention peut être faite sans avoir à dégager la vitesse qui se trouve engagée. Cela signifie en définitive que cette procédure peut être exécutée grâce à la réalisation de l'installation d'actionnement suivant l'invention pour que le conducteur du véhicule n'ait aucune connaissance de cette opération.

Il est à remarquer qu'une telle détection ne pouvant déterminer si un rapport de vitesse est ou non engagé, peut également être prévu pour d'autres installations d'actionnement, par exemple des installations d'actionnement pour lesquelles l'un des actionneurs est prévu pour induire un mouvement de rotation dans l'arbre de commutation et l'autre pour induire un mouvement de translation dans l'arbre de commutation. Chaque actionneur comporterait alors un couplage avec l'arbre

de commutation autorisant le mouvement libre de celui-ci suivant chaque fois l'autre degré de liberté. On peut utiliser ce mouvement libre pour exécuter la procédure de détection en commandant l'actionneur sans avoir à induire nécessairement un mouvement dans l'arbre de commutation.

Claims

REVENDICATIONS 1 ) Installation d'actionnement pour effectuer automatiquement les opéra- tions de commutation de rapport de vitesse dans une boîte de vitesses comprenant : - un organe d'actionnement (12) coopérant ou susceptible de coopérer avec des organes de commutation de la boîte de vitesses pour effectuer des commutations de rapport de vitesse, - au moins deux actionneurs (26,46) pour créer un mouvement d'action- nement de l'organe d'actionnement (12) pour exécuter les mouvements d'entraînement, caractérisée par au moins une butée (84) associée à l'un (46) des actionneurs (26,46), cette butée (84) assurant le blocage du mouvement d'entraînement d'au moins l'un (46) des actionneurs (26,46) si au moins un actionneur (46) lorsque l'organe d'actionnement (12) se trouve dans une position d'actionnement associée à un rapport de vitesse prédéterminé, de préférence le premier rapport de vitesse, est mis en oeuvre pour effectuer un mouvement d'entraînement, ce mouvement n'assurant pas la transmission d'une force d'entraînement à l'organe d'actionnement (12).

2 ) Installation d'actionnement selon la revendication 1, caractérisée par un dispositif de transmission de force (60) prévu dans le chemin de transmission de force entre au moins un actionneur (46) et l'organe d'actionnement (12), ce dispositif de transmission de force comportant un organe d'entrée (58) déplacé par au moins un actionneur (46) pour le mouvement d'entraînement de celui-ci et un organe de sortie (56) associé à l'organe d'actionnement (12), et au moins si l'organe d'actionnement (12) se trouve dans une position d'actionnement associée à la position prédéterminée de rapport de vitesse, lors de la commande d'au moins un actionneur (26), pour effectuer un mouvement d'entraînement, l'organe d'entrée (58) et l'organe de sortie (56) se déplacent au moins dans une direction de déplacement relative l'un par rapport à l'autre, essentiellement sans coopérer pour transmettre une force.

3 ) Installation d'actionnement selon la revendication 2, caractérisée en ce que

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l'un de l'ensemble formé par l'organe d'entraînement (58) et l'organe de sortie (56) comprend une saillie de guidage (58), et l'autre de ces organes (56,58) comprend un chemin de guidage (56) dans lequel pénètre la saillie de guidage (58).

4 ) Installation d'actionnement selon la revendication 3, caractérisée en ce que le chemin de guidage (56) comprend un segment de chemin de guidage (72) dans lequel pénètre l'organe de guidage (58) lorsque l'organe d'actionnement (12) se trouve dans une position d'actionnement associée au rapport de vitesse prédéterminé, le segment de guidage (72) s'étend dans une direction dans laquelle la saillie de guidage (58) se déplace par rapport à l'autre organe (56) pour l'exécution du mouvement d'entraînement d'au moins l'un (46) des actionneurs (26,46), et dans cette direction le segment de chemin de guidage (72) présente une longueur plus grande que la course autorisée par le dispositif de butée (84) de la saillie de guidage (58) dans le segment de chemin (72), si l'organe d'actionnement (12) se trouve dans une position d'actionnement correspondant à la position prédéterminée du rapport de vitesse.

5 ) Installation d'actionnement selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que la saillie de guidage (58) est prévue sur un élément d'entrée (54) déplacé par au moins l'un (46) des actionneurs (26,46), le chemin de guidage (56) est prévu sur l'organe d'actionnement (12) ou sur un élément couplé en mouvement à celui-ci, la saillie de guidage (58) et le chemin de guidage (56) constituant un moyen de guidage forcé (60) pour l'organe d'actionnement (12) et qui, lors de la mise en oeuvre d'un autre actionneur (26) parmi les actionneurs (26, 46) pour effectuer un mouvement d'entraînement et induire une force de mouvement dans l'organe d'actionnement (12), prédéfinit une course d'actionnement pour l'organe d'actionnement (12).

6 ) Installation d'actionnement selon la revendication 5, caractérisée en ce que

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le chemin de guidage (56) comprend plusieurs segments de chemin de guidage forcés (70, 76) associés aux différentes opérations de commuta- tion de rapport de vitesse, et le segment de chemin de guidage (72) est un premier segment de liaison (72) du chemin de guidage (76) qui relie deux segments de chemin de guidage forcés (70,76), 7 ) Installation d'actionnement selon la revendication 6, caractérisée en ce que le chemin de guidage (76) comprend un second segment de liaison (74) qui relie deux segments de chemin de guidage forcé (70,76), et une longueur d'extension droite du second segment de liaison (74) partant de l'un (70) des segments de chemin de guidage forcé (70,76) dans la direction, est plus petite que l'extension correspondante du premier segment de liaison (72), et est plus petite que la course de mouvement possible de la saillie de guidage (58) dans le premier segment de liaison (72) lorsque l'organe d'actionnement (12) se trouve dans une position d'actionnement associée à la position d'un rapport de vitesse prédéterminé.

8 ) Installation d'actionnement selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de butée (84) est prévu sur le boîtier de l'installation d'actionnement (10).

9 ) Procédé pour déterminer si un rapport de vitesse défini (1) est engagé dans une boîte de vitesses, cette boîte de vitesses comportant une installation d'actionnement (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par les étapes suivantes : a) on met en oeuvre au moins un actionneur (46) parmi les actionneurs (26,46) pour effectuer un mouvement d'entraînement, b) on détecte l'amplitude du mouvement d'entraînement exécuté jusqu'à ce que le blocage devienne actif de l'un (46) des actionneurs (26,46), c) puis si l'amplitude détectée correspond à une première valeur de réfé- rence prédéfinie (c), on conclut que le rapport de vitesse prédéfini (1) est engagé..

10 ) Procédé selon la revendication 9,

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caractérisé en ce que si l'amplitude détectée correspond à une seconde valeur de référence (a) prédéfinie, supérieure à la première valeur de référence (c) prédéfinie, on décide dans l'étape c) qu'un rapport de vitesse est engagé dans un groupe prédéfini de rapports de vitesse (1, 3,5), à quel groupe de rapports (1, 3, 5) est associé le rapport de vitesse prédéfini (1), mais que toutefois le rapport de vitesse prédéfini (1) n'est pas engagé.

11 ) Procédé selon les revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que si l'amplitude détectée correspond à la troisième valeur de référence (b) prédéfinie, inférieure à la première valeur de référence (c) prédéfinie, on décide dans l'étape c) qu'un rapport de vitesse est engagé, appartenant à un groupe prédéfini de rapports de vitesse (2,4, R), ce groupe de rapports de vitesse (2,4, R) ne correspondant pas au rapport de vitesse (1) prédéfini.