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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR DETECTING THE P, R, N, D, M+, M AND M- POSITIONS OF A GEAR LEVER OF A GEARBOX OF A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/140093
Kind Code:
A1
Abstract:
This device is mounted with the capacity for angular motion within a supportive housing (2), said motion being detected by means capable of sending electrical signals into a processing unit. The means comprise a single 2D Hall effect sensor (4) capable of measuring only the rotations of the magnetic field, said sensor (4) being mounted to face a double magnet (5) in order to measure two rotations of the lever within two planes each corresponding to said positions P, R, N, D and M+, M and M-.

Inventors:
DEROUET HUGUES (FR)
BEAUFILS DOMINIQUE (FR)
Application Number:
PCT/FR2013/050597
Publication Date:
September 26, 2013
Filing Date:
March 20, 2013
Export Citation:
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Assignee:
DURA AUTOMOTIVE SYSTEMS SAS (FR)
International Classes:
F16H59/04; F16H59/10
Foreign References:
EP2112406A12009-10-28
US7750624B22010-07-06
DE102009015883A12010-10-07
US20100294067A12010-11-25
EP9305268A2009-03-30
Attorney, Agent or Firm:
THIVILLIER, Patrick et al. (FR)
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Claims:
R E V E N D I C A T I O N S

-1- Dispositif de détection des positions P, R, N, D, M+, M et M- d'un levier de commande (1) d'une boîte de vitesses d'un véhicule automobile, monté avec capacité de déplacement angulaire dans un boîtier support (2) , ledit déplacement étant détecté par des moyens aptes à envoyer des signaux électriques dans une unité de traitement caractérisé en ce que les moyens sont constitués par un seul capteur a effet hall 2D (4) apte à ne mesurer que les rotations du champ magnétique, ledit capteur (4) étant monté en regard d'un aimant double (5) pour mesurer deux rotations du levier dans deux plans correspondant chacun auxdites positions P, R, N, D et M+, M et M-.

-2- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le capteur (4) est monté sur une partie fixe du boîtier support (2) tandis que l'aimant (5) est monté dans un agencement d'une rotule (3) d'articulation que présente le levier (1).

-3- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aimant double (5) est de type Nord, Sud, Nord.

-4- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aimant double (5) est du type Sud, Nord, Sud.

Description:
DISPOSITIF DE DETECTION DES POSITIONS P, R, N, D, M+, M ET M- D'UN LEVIER DE COMMANDE D'UNE BOITE DE VITESSES

D'UN VEHICULE AUTOMOBILE. L'invention concerne un dispositif de détection de la position d'un levier de commande d'une boîte de vitesses d'un véhicule automobile.

Plus particulièrement, l'invention concerne la détection des positions P, R, N, D et des positions M+, M et M- du levier de commande notamment d'une boîte de vitesses robotisée généralement assujettie à une unité de traitement.

De manière générale et parfaitement connue, le levier est monté avec capacité de déplacement angulaire dans un boîtier support fixé généralement au niveau de l'habitacle du véhicule. Le levier est agencé pour permettre les commandes de sélection des positions P, R, N et D autour d'un axe de rotation et du passage de vitesses autour d'un autre axe de rotation pour les positions M+ et M-.

Il est donc important de pouvoir détecter la position du levier afin de connaître ses déplacements et sa position précise dans l'espace.

Une solution ressort de l'enseignement du brevet EP 09 305 268 dont le demandeur de la présente est également titulaire.

Ce brevet concerne un dispositif de détection de la position du levier de commande avec, pour objectif, de détecter les déplacements dudit levier et d'envoyer les signaux électriques dans une unité de traitement.

Dans ce but, le dispositif met en œuvre un capteur à effet hall du type 3 D afin d'indiquer les différents déplacements et positionnements du levier selon les 3 axes X, Y et Z, des capteurs étant montés en regard d'un aimant. Cette solution donne satisfaction mais nécessite une cote de positionnement du capteur 3 D avec une faible tolérance pour permettre de connaître précisément les positions P, , N, D et M+ et M et M-. A partir de cet état de la technique, le problème que se propose de résoudre l'invention est de simplifier la détection des positions P, R, N, D et les positions M+, M et M- d'un levier de commande en augmentant certaines tolérances. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un dispositif de détection des positions P, R, N, D et M+, M et M- d'un levier de commande d'une boîte de vitesse d'un véhicule automobile, monté avec capacité de déplacement angulaire dans un boîtier support, ledit déplacement étant détecté par des moyens aptes à envoyer des signaux électriques dans une unité de traitement.

Selon l'invention, compte tenu du problème posé, les moyens sont constitués par un seul capteur à effet hall 2 D apte à ne mesurer que la rotation du champ magnétique, ledit capteur étant monté en regard d'un aimant double pour mesurer deux rotations du levier dans deux plans correspondant chacun auxdites positions P, R, N, D et M+, M et M-.

Il résulte de ces dispositions que dans chaque plan, le capteur voit une rotation angulaire comme s'il n'y avait qu'un seul aimant, le passage d'un plan à un autre s 'effectuant avec la translation de l'aimant double qui induit une rotation de 180 ° des champs magnétiques.

Pour résoudre le problème posé de détecter une rotation et un déplacement latéral de l'aimant, le capteur est monté sur une partie fixe du boîtier support tandis que l'aimant est monté dans un agencement d'une rotule d'articulation que présente le levier.

A partir de cette conception de base, l'aimant double est, soit du type Nord, Sud, Nord, soit du type Sud, Nord, Sud.

L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 est une vue à caractère purement schématique montrant le montage de l'aimant sur le levier et son positionnement par rapport au capteur à effet hall 2 D, ce levier étant représenté en position D ;

- la figure 2 est une vue de côté correspondant à la figure 1 ;

- la figure 3 est une vue semblable à la figure 1, le levier étant représenté en position M ;

- la figure 4 est une vue de côté correspondant à la figure 3 ;

- la figure 5 est une vue à caractère purement schématique montrant la rotation du levier autour d'un axe Y correspondant aux positions P, R, N, D ;

- la figure 6 est une vue purement schématique montrant la rotation du levier autour d'un axe dans un plan YZ correspondant aux positions M+, M et M- ;

- les figures 7, 8 et 9 sont des vues à caractère schématique montrant la rotation de l'aimant par rapport au capteur en fonction de la position du levier, à savoir, de la position P à la position D, figure

7 ; de la position D à la position M, figure 8 ; de la position M aux positions M+ et M-, figure 9 ; On rappelle que le but recherché est de détecter les positions P, , N et D d'un levier de vitesse (1) (fonctionnement automatique) et les positions M+, M, M- dudit levier (1) (fonctionnement séquentiel). De manière parfaitement connue, le levier (1) est monté avec capacité de déplacement angulaire dans un boîtier support (2) au moyen, par exemple, d'un organe de type rotule (3).

Le levier (1) est agencé pour être accouplé à tout type d'actionneur pour la commande de sélection et de passage des vitesses.

Les différentes positions et les différents déplacements du levier sont détectés afin d'envoyer des signaux électriques dans une unité de traitement.

Selon l'invention, les moyens aptes à envoyer des signaux électriques dans l'unité de traitement sont constitués par un seul capteur à effet hall 2 D (4) apte à ne mesurer que les rotations du champ magnétique.

Ce capteur 2 D est monté en regard d'un aimant double (5) pour mesurer deux rotations de levier (1) dans deux plans correspondant chacun aux positions P, R, N, D et M+, M et M-.

Le capteur à effet hall 2 D est par exemple du type Melexis 90 316, tandis que l'aimant double (5) peut être du type Nord, Sud, Nord ou Sud, Nord, Sud. Le capteur 2 D (4) est monté sur une partie fixe du boîtier support (2) tandis que l'aimant double (5) est monté dans un agencement de la rotule d'articulation (3).

Le but recherché est de pouvoir détecter une rotation et un déplacement latéral de l'aimant par rapport au capteur. On rappelle que les positions P, , N, D du levier s'effectuent autour d'un axe de rotation, par exemple autour de l'axe Y, figure 5, tandis que les positions M+, M et M- du levier s'effectuent autour d'un autre axe de rotation, par exemple dans un plan Y Z, figure 6 résultant d'un basculement du levier autour de l'axe.

Dans chaque plan le capteur effet hall 2 D détecte une rotation angulaire comme s'il n'y avait qu'un seul aimant.

Chaque rotation est limitée à moins de 150°. Le passage d'un plan à un autre s'effectue avec la translation de l'aimant double qui induit une rotation de 180° des champs magnétiques.

On renvoie aux figures 7, 8 et 9.

Sur la figure 7, la rotation du levier induit une rotation de l'aimant. Le capteur mesure une rotation de l'aimant ;

Sur la figure 8, lorsque le levier passe de D à M par rotation autour de l'axe X, l'aimant est translaté. Par contre, le capteur du fait du positionnement de l'aimant double, mesure une rotation du champ magnétique d'environ 180 ° ;

Sur la figure 9, le levier se déplace suivant un axe YZ. L'aimant se déplace en translation et majoritairement en rotation. Le capteur D2 mesure une rotation du champ magnétique.

Par exemple, de la position P à la position D, figure 7, il y a une rotation de l'ordre de 26 ° de l'aimant, le capteur voyant les pôles Nord et Sud. De la position D à la position M, figure 8, il y a, comme indiqué, une rotation de 180° des champs magnétiques. En position D, le capteur voit les pôles Nord et Sud tandis qu'en position M, le capteur voit les pôles sud et nord. De la position M à la position M+, M-, figure 9, la rotation des champs magnétiques est de l'ordre de plus ou moins 7° par exemple.

Il résulte donc de ses dispositions que l'utilisation d'un double aimant permet de voir deux rotations partielles comme avec un capteur qui ne voit qu'une rotation totale. L'une des rotations partielles détecte les positions P, , N, D tandis que l'autre rotation partielle correspond à l'inversion de l'ensemble afin de créer des champs magnétiques pour les positions Μ+, M-.

Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle :

- l'utilisation d'un seul capteur à effet hall 2 D grâce à l'utilisation d'un aimant double,

- l'intégration des capteurs et de l'aimant dans un volume limité,

- bonne précision en rotation par l'utilisation d'un capteur à effet hall 2 D en opposition à un capteur à effet hall 3 D.

Enfin, on souligne et on rappelle que l'utilisation d'un capteur à effet hall 2 D nécessite une certaine tolérance sur deux axes seulement au lieu de trois. On note également que l'on peut choisir des éléments moins performants et donc moins coûteux étant donné que l'on peut s'affranchir du vieillissement de l'aimant qui est un aimant double soit du type Nord, Sud, Nord soit du type Sud, Nord, Sud.