PROCEDE DE BLOCAGE D'UNE CHAINE CINEMATIQUE DE VEHICULE

AUTOMOBILE

La présente invention se rapporte à la commande des transmissions automatisées de véhicule automobile.

Plus précisément, cette invention a pour objet un procédé de blocage d'une chaîne cinématique de véhicule automobile, comportant un embrayage de couplage du moteur et de la boîte de vitesses du véhicule.

Elle concerne en particulier la fonction, dite de « frein de parking, » permettant de verrouiller la chaîne cinématique d'un véhicule, pour s'assurer de son immobilisation lorsqu'il est abandonné. Par la publication FR 2 878 487, on connaît un mécanisme de verrouillage d'un arbre de transmission assurant la fonction de « frein de parking ». Un tel mécanisme est composé notamment d'une roue dentée massive, qui est liée rigidement à un élément tournant de la boîte, par exemple le boîtier de différentiel. Cette roue est associée à un basculeur possédant un doigt d'engagement pivotant : la mise en position parking est alors commandée directement par le conducteur via un câble relié au doigt de commande. La présente invention vise à ajouter une fonction de frein de parking à une transmission automatisée sans recourir à un tel mécanisme.

Dans ce but, elle propose de bloquer une chaîne cinématique de véhicule automobile par : - l'ouverture de l'embrayage,

- l'engagement d'un premier rapport de boîte, et

l'engagement d'un second rapport de boîte, sans dégager le premier.

De préférence, le premier et le second rapport engagés, sont respectivement la marche arrière et un rapport de marche avant .

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le rapport de marche arrière et le rapport de marche avant sont engagés par le conducteur, en déplaçant son levier de commande sur la grille de commande de la boîte.

Ces dispositions ne font appel à aucun mécanisme additionnel, tel qu'un dispositif classique de roue et doigt de parking. En effet, elles utilisent uniquement des éléments déjà présents dans la boîte, en leur attribuant simplement une fonction supplémentaire.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels :

- la figure 1 est une coupe longitudinale de boîte de vitesse automatisée au neutre,

- la figure 2 représente la même boîte, en position de blocage, et - la figure 3 montre un exemple de gille de passage approprié.

La boîte de vitesses illustrée par les figures 1 et 2, est une boîte de vitesses à arbres parallèles comprenant un embrayage d'entrée 1 (associé au volant moteur 5), logé dans un carter d'embrayage 2. Ce

mécanisme est actionné par un mécanisme de commande 3, incluant une butée et une fourchette d'embrayage.

La boîte comprend un arbre primaire 4, un arbre secondaire 10, et un arbre intermédiaire de marche arrière 15, logés dans un carter de mécanisme 20.

L'arbre primaire 4 porte quatre pignons fous 6, 7, 8, 9, dédiés aux rapports de marche avant de rang deux à cinq, associés à des coupleurs 11, de type particuliers, dits coupleurs coniques auto-assistés, utilisés notamment dans la publication EP 1273 825. Grâce à de tels coupleurs, la transmission du couple entre l'arbre et les pignons fous, est assurée dans crabotage de dentures, mais par freinage et maintien par adhérence . De la gauche vers la droite, l'arbre secondaire 10 porte une denture fixe de deuxième 12, une denture fixe de quatrième 13, une denture fixe de cinquième 14, une denture fixe de troisième 16, un pignon de marche arrière 17, un pignon de première 18 monté sur une roue libre, et une denture d'attaque du différentiel 21.

Une telle boîte de vitesses, permet d'obtenir un rapport de marche arrière et cinq rapports de marche avant à passage sous couple, grâce à la disposition des pignons et à la commande simultanée des coupleurs coniques par deux actionneurs pilotés.

Ces actionneurs (non représentés), sont au nombre de deux. Le premier est affecté à l'engagement de la seconde et de la quatrième, le deuxième est affecté à l'engagement de la troisième et de la cinquième, et à la manœuvre de l'embrayage.

Comme montré sur les figures, les rapports de première et de marche arrière sont agencés en vis-à- vis. L'engagement de la première et de la marche arrière sont manuels, et réalisés par le conducteur, via une commande mécanique. L'engagement fait appel à des dispositifs de synchronisation et de crabotage classique, actionnés par le baladeur 19.

Les pignons fous 6, 7, 8, 9, des rapports de la deuxième à la cinquième sont associés à des dispositifs de couplage de type coupleur conique auto-assistés 11. L'ensemble des changements de rapports et des manoeuvres d'ouverture et de fermeture de l'embrayage 1, sont assurés par deux actionneurs électromécaniques pilotés, mécaniquement irréversibles, c'est-à-dire qu'ils sont capables de se maintenir de manière stable dans toutes les positions et cela indéfiniment et sans consommer d'énergie,

Par ailleurs, l'embrayage d'entrée 1 est du type fermé au repos (c'est-à-dire qu'il possède son propre dispositif interne de mise en pression des éléments de friction) , et la cohérence entre la commande d'engagement mécanique des rapports de première et de marche arrière d'une part et des autres rapports de marche avant est assurée par une roue libre intercalée, entre la denture et le crabot du pignon fou de première.

Comme indiqué ci-dessus, l'engagement de la première et de la marche arrière, sont effectués manuellement, de sorte que les rapports de rang supérieurs à un peuvent être passés par les actionneurs pilotés, sans dégager la première. On dispose ainsi d'une transmission automatisée à passages sous couple

et à cinq rapports de marche avant, qui autorise en outre la mise en œuvre de l'invention, et en particulier d'engager un rapport de marche avant, tel que le rapport de deuxième, sans dégager la marche arrière.

Entre les figures 1 et 2, l'embrayage d'entrée 1 s'est ouvert, le baladeur 19 associé au pignon de marche avant et au pignon de marche arrière s'est déplacé de la droite vers la gauche, de manière à engager la marche arrière, et le baladeur de deuxième et quatrième 22, s'est aussi déplacé vers la gauche, de manière à engager la seconde.

Ainsi sur la figure 1 au point mort (ou

« Neutre ») , l'embrayage 1 est fermé, et tous les rapports sont dégagés, alors que sur la figure 2, l'embrayage d'entrée est ouvert, et la marche arrière et la seconde sont engagées simultanément.

Grâce à l'engagement manuel de la première et de la marche arrière, à l'affectation d'un premier actionneur à l'engagement des rapports de seconde et quatrième, à l'affectation d'un deuxième actionneur à l'engagement des rapports de troisième et de cinquième, et aux manœuvres de l'embrayage, on peut bloquer la chaîne cinématique du véhicule de la façon suivante : a) ouverture de l'embrayage par un actionneur, b) engagement manuel de la marche arrière, par le conducteur, et c) engagement d'un rapport de marche avant tel que la seconde grâce à l'intervention d'un actionneur, sans dégager la marche arrière.

La chaîne est alors bloquée par l'engagement de ces deux rapports de la boîte. Cet état particulier de la boîte est commandé de façon privilégiée, mais non exclusive grâce à une grille de passage particulière, telle que celle de la figure 3. Sur une telle grille, le levier peut atteindre, à partir de la marche arrière, (R) une position particulière (S) engageant un rapport de marche avant autre sue la première, par exemple la seconde, sans dégager la marche arrière. Cette grille présente les positions : N (neutral) = point mort ; R (reverse) = marche arrière ; D (drive) = marche avant ; S = stationnement véhicule, et - + et -, correspondant aux passages montants et descendants à la demande du conducteur (commande par impulsions ) .

La position de blocage est atteinte en déplaçant le levier transversalement à partir de la position de marche arrière (R) : la chaîne cinématique du véhicule est donc bloquée avec l'embrayage ouvert, et deux rapports engagés.

Comme indiqué plus haut, les deux rapports engagés pour bloquer l'ensemble de la chaîne cinématique sont par exemple la marche arrière un rapport de marche avant de rang supérieur à un, tel que la seconde. Ils sont engagés en déplaçant le levier de commande sur une grille de commande de la boîte de vitesses, telle que celle de la figure 3, disposant d'une position spécifique de « stationnement » (S) atteinte uniquement à partir de la position de marche

arrière, et dédiée au blocage de la chaîne cinématique, où le conducteur peut placer son levier.

Selon ce procédé, l'engagement de la marche arrière est assuré par l'intermédiaire une commande mécanique, alors que l'ouverture de l'embrayage et l'engagement du rapport de marche avant sont assurés par des actionneurs pilotés. Sur la grille de commande des vitesses, le levier est déplacé à partir d'une position de point mort (N), où l'embrayage d'entrée de la boîte de vitesses est obligatoirement ouvert, et où aucun rapport ne peut être engagé, vers une position de marche arrière (R), puis vers la position (S).

Enfin, le blocage de la transmission en position

(S), est assuré de préférence par un système de freinage et de maintien par adhérence, tel que les coupleurs coniques utilisés pour engager les rapports dans la publication EP 1 273 825.

L'avantage principal de l'invention, est qu'elle ne fait appel à aucun composant supplémentaire par rapport à la boîte connue. De plus, elle offre la possibilité de bloquer la chaîne cinématique en douceur, véhicule roulant, avec :

- un encombrement nul,

- peu de contraintes pour la mécanique, car le procédé ne génère pas ou très peu de surcouple, et

- une commande facile à mettre au point (ainsi la vitesse limite d'engagement peut être est un ordre écrit dans le logiciel de commande : l'enclenchement doit en effet pouvoir être réalisé, non seulement à l'arrêt du véhicule, mais aussi en roulage, par exemple

jusqu'à une vitesse de 5 voire 8 Km/h ; au-delà, le blocage ne doit pas être autorisé.

Lorsque le blocage final fait appel à un coupleur conique tel que ceux utilisés dans la publication EP 1 273 825, c'est-à-dire un système de freinage et de maintien par adhérence, il est réalisé en douceur. Toujours selon les dispositions décrites dans cette publication, le maintien de la boîte dans cette position, peut être de durée indéterminée, si les actionneurs sont mécaniquement irréversibles, c'est-à- dire qu'ils n'ont pas besoin d'énergie électrique pour conserver leurs positions stables.

Une telle boîte permet, de façon privilégiée, mais non exclusive, la mise en oeuvre de l'invention. Ceci signifie que la mise en œuvre de l'invention ne nécessite pas une boîte de vitesses conforme en tous points à celle-ci. Toutefois, sa mise en oeuvre implique a minima que la boîte dispose de plusieurs actionneurs indépendants, et irréversibles, et qu'elle permette l'engagement simultané, d'au moins deux rapports .