FR2519302A1 - Vehicle gearbox synchroniser for speed change-down - uses electronic circuit to operate throttle to speed up engine to match gear speed while changing down - Google Patents

Abstract

The system provides automatic synchronisation between driven and secondary shafts during gear changes while braking, removing the need for 'heel and toe' driving while reducing shock on the transmission. Electrical transducers connected to the brake, clutch and crankshaft (to detect the min. speed) give signals which are accepted by an AND gate giving an output signal when all three inputs are present. The output signal is passed through an adjustable delay circuit giving an output which is both delayed and of adjustable duration. The output signal is amplified, and the amplifier drives an electromagnet which operates a link to the throttle, raising the engine speed to that required to match a lower gear, then restoring throttle control to normal.

Description

Translated fromFrench

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La présente invention concerne des perfectionnements du dispositif d'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne combiné à  The present invention relates to improvements in the fuel supply device of an internal combustion engine combined with

une transmission par boîte mécanique.  a transmission by mechanical box.

Ces perfectionnements ont pour but d'éviter l'à coup provoqué à la transmission lors des opérations de redescente des rapports de boîte de vitesse, dû à l'inadaptation entre vitesse de rotation de l'arbre primaire  These improvements are intended to avoid the sudden blow caused to the transmission during the operations of lowering the gearbox ratios, due to the mismatch between the rotation speed of the primary shaft.

solidaire du moteur et celle de l'arbre secondaire.  integral with the motor and that of the secondary shaft.

Dans le cas de la conduite automobile, le pilote était, jusqu'à présent, obligé d'effectuer une opération dite " Talon Pointe " qui consistait à appuyer simultanément sur les pédales d'embrayage, de frein et d'accélérateur L'action sur la pédale d'accélérateur avait pour but de  In the case of driving, the driver was, until now, obliged to carry out an operation known as "Talon Pointe" which consisted in pressing simultaneously on the clutch, brake and accelerator pedals The action on the purpose of the accelerator pedal was to

rendre la vitesse de rotation du moteur la plus proche possible du synchro-  make the engine speed as close as possible to the synchro-

nisme avec celle de l'arbre secondaire.  nism with that of the secondary tree.

La présente invention consiste en un dispositif qui permet, lorsque l'on redescend les vitesses rapidement par suite du freinage des masses entraînées, à relancer la vitesse de rotation du moteur selon le schéma  The present invention consists of a device which makes it possible, when the speeds are lowered rapidly as a result of the braking of the driven masses, to restart the speed of rotation of the motor according to the diagram

de la figure 1.of figure 1.

Divers procédés existent, mais tous sont, soit orientés vers le maintien en régime suffisant pour éviter le décrochement dans le cas d'une transmission hydraulique par assujettissement de l'ouverture du papillon et de la position du levier de vitesse comme prévu dans le brevet français N O 1 175 505, soit orientés vers le freinage de l'arbre secondaire pour le synchroniser avec la vitesse de rotation de l'arbre moteur par l'insertion d'un frein hydraulique, l'asservissement ayant lieu entre l'accélérateur, la pédale d'embrayage et le point mort, cette solution revendiquée par le brevet français N O 1 431 336 n'intervenant que dans la montée des vitesses et obligeant à faire le double débrayage quand on rétrograde, soit orienté à la montée des vitesses vers l'équilibrage de la vitesse de rotation de l'arbre moteur par rapport à la vitesse de rotation de l'arbre secondaire, cette solution revendiquée par le brevet français ne 1 543 575 n'étant asservi qu'aux seuls positions des rapports de vitesse et ne décrivant qu'une solution électronique pour définir une base de temps de coupure de courant sur une bobine d'électro-aimant, soit orienté vers l'équilibrage du régime moteur entre les deux positions en prise ou à vide, dans le cas d'une transmission automatique avec convertisseur de couple, afin d'économiser le carburant tout en évitant le choc au moment de la mise en prise comme prévu par le brevet français N O 2 056 813 qui revendique, dans une solution particulière, l'asservissement de l'ouverture du papillon d'accélérateur par un électro-aimant lié à la position du levier de vitesse seule, soit orienté vers une régulation du régime en vue d'économiser le carburant, par ouverture d'une alimentation secondaire asservie à un microcalculateur faisant en continu une  Various methods exist, but all are either oriented towards maintaining sufficient speed to avoid the drop in the case of a hydraulic transmission by subjecting the opening of the throttle valve and the position of the gear lever as provided for in the French patent. NO 1 175 505, either oriented towards the braking of the secondary shaft to synchronize it with the speed of rotation of the motor shaft by the insertion of a hydraulic brake, the servo-control taking place between the accelerator, the pedal clutch and neutral, this solution claimed by French patent NO 1 431 336 intervening only in the rise of the gears and obliging to make the double disengage when one downshifts, is directed to the rise of the gears towards the balancing of the speed of rotation of the motor shaft relative to the speed of rotation of the secondary shaft, this solution claimed by the French patent not being 1,543,575 being controlled only at the positions of the ratios speed and only describing an electronic solution to define a time base for power failure on an electromagnet coil, is oriented towards balancing the engine speed between the two positions in engagement or idle, in the case of an automatic transmission with torque converter, in order to save fuel while avoiding shock at the time of engagement as provided for by French patent No. 2,056,813 which claims, in a particular solution, servo-control the opening of the throttle valve by an electromagnet linked to the position of the gear lever alone, or oriented towards a speed regulation in order to save fuel, by opening a secondary power supply controlled by a microcomputer continuously making a

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comparaison entre la valeur de rotation du moteur et la valeur de seuil sans action sur le papillon du carburateur, comme revendiqué dans le brevet français n' 2 477 230 Le système proposé par la présente invention n'intervient que pendant la descente des vitesses et en cours de freinage du véhicule, le système étant condamné quand le moteur est au ralenti par des solutions non limitatives mais donné à titre d'exemple telles que coupure de l'alimentation de l'électro aimant par le relais de seuil de l'alternateur ou un capteur asservi au compteur  comparison between the value of rotation of the engine and the threshold value without action on the throttle valve of the carburetor, as claimed in French patent no. 2,477,230 The system proposed by the present invention only intervenes during the descent of the gears and in braking of the vehicle, the system being locked out when the engine is idling by non-limiting solutions but given by way of example such as interruption of the supply of the electromagnet by the alternator threshold relay or a sensor controlled by the meter

de vitesse.of speed.

Le système proposé est présenté sur la figure 2 Il prend en compte l'instant durant lequel l'embrayage et le frein sont actionnés et ce, par l'intermédiaire de capteur à contact ou autre grâce à une fonction ET qui acquiert également l'instant de passage au point mort par un capteur qui peut être à contact ou autre Lorsque les 3 fonctions précitées sont présentes, la fonction ET délivre une impulsion qui peut être retardée par une fonction retard réglable puis réglée en durée par une fonction durée réglable Le signal ainsi obtenu est amplifié dans un amplificateur afin de fournir un courant d'excitation à un -électro-aimant qui tire sur le levier d'entraînement (l)  The proposed system is presented in FIG. 2 It takes into account the instant during which the clutch and the brake are actuated, this by means of a contact sensor or the like thanks to an AND function which also acquires the instant. shift to neutral by a sensor which can be in contact or otherwise When the 3 aforementioned functions are present, the AND function delivers a pulse which can be delayed by an adjustable delay function then adjusted in duration by an adjustable duration function The signal thus obtained is amplified in an amplifier in order to supply an excitation current to an electromagnet which pulls on the drive lever (l)

du papillon de carburateur ( 2).carburetor throttle valve (2).

Le retour du levier en position fermeture est assuré par un ressort ( 3) existant Ce ressort devant également assuré la compensation des frottements du câble de liaison entre le levier ( 1) et la pédale d'accélérateur, ceci  The return of the lever to the closed position is ensured by an existing spring (3) This spring also having to compensate for the friction of the connecting cable between the lever (1) and the accelerator pedal, this

suppose une force relativement importante de la part de l'électro-aimant.  assumes a relatively large force on the part of the electromagnet.

Afin de compenser cet effort, le système peut être amélioré de la façon suivante Le levier ( 1) solidaire du papillon est manoeuvré en direct par l'électro-aimant, l'effort étant faible, il ne faut qu'un petit ressort de rappel et un électro-aimant de faible puissance L'action provoquée par la pédale d'accélérateur est reprise par un levier ( 4) tournant fou sur l'axe  In order to compensate for this effort, the system can be improved as follows: The lever (1) integral with the butterfly is operated directly by the electromagnet, the effort being low, only a small return spring is required. and a low power electromagnet The action caused by the accelerator pedal is taken up by a lever (4) turning idly on the axis

du papillon et pouvant entraîner, à l'aide d'un ergot, le levier (i).  of the butterfly and being able to drive, using a lug, the lever (i).

Le levier ( 4) est rappelé par un ressort ou autre moyen, compatible avec  The lever (4) is returned by a spring or other means, compatible with

les forces de frottement déjà rencontrées.  the friction forces already encountered.

-3- v N 2519302-3- v N 2519302

B E V E N D I C A T I O N SB E V E N D I C A T I O N S

1 Dispositif d'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne  1 Fuel supply device for an internal combustion engine

comhbne avec une transmission mécanique à engrenage,caractêrisé par la synchro-  comhbne with a mechanical gear transmission, characterized by the synchro-

rnisation automatique des arbres moteurs et secondaires lors de la rétrogradation des vitesses en cours de freinage des masses en mouvement par une ouverture du volet d'accélération du carburateur ou de la pompe d'injection commandée par l'action combinée du frein,de l'accélérateur,de l'embrayage et du point mort,  automatic adjustment of the drive and secondary shafts during the downshifting of the speeds during braking of the moving masses by an opening of the carburetor acceleration flap or of the injection pump controlled by the combined action of the brake, the accelerator, clutch and neutral,

pendant un temps déterminé.for a specified time.

2 Dispositif d'alimentation en carburant d'un moteur h combustion interne selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les signaux électriques Omls par les capteurs solidaires du frein,de l'organe de débrayage et du lassage par le poinrt mort sont traités par une fonction logique ET pour donner fine impulsion qui peut être retardée d'un temps rglable et règlée en durée par 1) deux foncetions retard et temps,en série,l'impulsion résultante étant amplifiée piour conauider un oropane actionnant le volet d'accélération,cet organe de  2 A device for supplying fuel to an internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the electrical signals Omls by the sensors integral with the brake, the disengaging member and the lassing by the dead point are processed by a logical AND function to give a fine pulse which can be delayed by an adjustable time and regulated in duration by 1) two delay and time functions, in series, the resulting pulse being amplified to conauider an oropane actuating the acceleration flap, this organ of

commande pouvant être,de façon non limitative,un électro-aimant.  control which can be, without limitation, an electromagnet.

Disiositif d'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne  Fuel supply device of an internal combustion engine

selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que le système est  according to claims 1 and 2 characterized in that the system is

annihilé au voisanage du ralenti ou à l'arrêt du véhicule par un relais de seuil sur l'alternateur ou un capteur solidaire du compteur de vitesse ou en relation  annihilated near idling or when the vehicle is stopped by a threshold relay on the alternator or a sensor integral with the speedometer or in relation

avec la vitesse du véhicule.with the vehicle speed.

4 Dispositif d'alimentation en carburant d'un moteur h combustion interne  4 Fuel supply device for an internal combustion engine

selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé par la prise  according to any one of the preceding claims, characterized by the socket

en compte de l'action positive sur les contacts.  into account the positive action on the contacts.

Dispositif d'alimentation en carburant d'un moteur h combustion interne  Fuel supply device for an internal combustion engine

:;elon l'une quelconque des revendications precédentes,caractérisé par un levier  :; according to any one of the preceding claims, characterized by a lever

(l)solidaire de l'axe du papillon et commandé par l'électro-aimant et un moyen de rappell,associé à une fournh Ltte ( 4) folle en rotation sur l'axe du papillon permettant l'ouverture du papillon à partir dela manoeuvre de l'accélérateur en entraînant elé levier ( 1) à l'aide d'un ergot ou autre,le moyen de rappel solidaire du levier ( 1) étant moins puissant 'qe jelui  (l) integral with the axis of the butterfly and controlled by the electromagnet and a reminder means, associated with a furnace Ltte (4) mad in rotation on the axis of the butterfly allowing the opening of the butterfly from there operation of the accelerator by driving the lever (1) using a lug or the like, the return means secured to the lever (1) being less powerful than that

solidaire de la fourchette ( 4).integral with the fork (4).

6 Dispositif d'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne  6 Fuel supply device for an internal combustion engine

selon l'une quelconque des revendications rrcédentes,caractérisé par son  according to any one of the preceding claims, characterized by its

utilisation sur des véhicules automobiles.  use on motor vehicles.