PROCEDE DE CONTROLE DES CHANGEMENTS DE RAPPORT MONTANTS SUR UNE T SMISSION A PASSAGES SOUS COUPLE METHOD FOR MONITORING AMOUNT RATIO CHANGES ON A T SMISSION AT CROSSOVER
La présente invention se rapporte à la commande des 5 embrayages et des coupleurs sur une transmission à passages sous couple. Elle concerne plus particulièrement le cas de passages de vitesses montants effectués sans rupture de couple sur une transmission composée d'un embrayage 10 d'entrée relié au moteur d'un véhicule et d'un mécanisme de changement de vitesse à engrenages de pignons fixes sur un premier arbre avec des pignons fous associés à des moyens de couplage sur un deuxième arbre. Cette invention est applicable sur toute boîte de 15 vitesses ayant un double système de découplage entre le moteur et l'arbre secondaire de la boite. Elle trouve limitative, sur une application privilégiée, mais non une boîte de vitesses à coupleurs coniques, décrite par 20 2 912 105. Avec ce type de montants sous couple l'embrayage d'entrée. exemple dans la publication FR The present invention relates to the control of clutches and couplers on a torque-pass transmission. It relates more particularly to the case of upward shifts made without breaking torque on a transmission composed of an input clutch 10 connected to the engine of a vehicle and a mechanism for shifting gears gear fixed on a first shaft with idle gears associated with coupling means on a second shaft. This invention is applicable to any gearbox having a dual decoupling system between the engine and the secondary shaft of the gearbox. It finds restrictive, on a preferred application, but not a gearbox with conical couplers, described by 2 912 105. With this type of amounts under torque the input clutch. example in the publication FR
boîte de vitesses, les passages s'effectuent sans ouverture de Ils comprennent généralement une première phase de transfert de couple d'un premier 25 coupleur associé à un premier pignon vers un deuxième coupleur associé à un deuxième pignon, et une deuxième phase de synchronisation des régimes de l'arbre du moteur et de l'arbre primaire de la boîte avec le régime de l'arbre secondaire (imposé par la vitesse du véhicule) 30 multiplié par le ratio de démultiplication du rapport final désiré. Les coupleurs coniques utilisés dans ce type de boîte de vitesses génèrent des oscillations lors des changements de rapport sous couple. Ces oscillations sont présentes durant toute la phase de synchronisation du moteur et de l'arbre primaire de la boîte, et disparaissent dès que les régimes sont synchronisés et que le nouveau coupleur est verrouillé. Elles ne sont malheureusement pas amorties par la chaîne cinématique, et se propagent jusqu'aux roues du véhicule, si bien qu'elles sont ressenties par le conducteur et dégradent fortement le confort intérieur du véhicule. Lorsque l'embrayage d'entrée intervient pour les passages, le coupleur qui reçoit le couple génère aussi cette oscillation, mais celle-ci est amortie et moins longue dans le temps, si bien qu'elle n'est pas ressentie par le conducteur. En revanche, sans déverrouillage de l'embrayage d'entrée, le mécanisme de changement de vitesses ne bénéficie d'aucun système d'amortissement de vibrations. Lors d'un changement de rapport, le coupleur qui reçoit le couple génère une oscillation durant sa phase de glissement. Sans mécanisme d'amortissement, cette oscillation perdure durant toute la phase de synchronisation. Les régimes du moteur et de l'arbre primaire sont identiques pendant le passage. La méthode utilisée classiquement pour effectuer la synchronisation, est de piloter les régimes du moteur et de l'arbre primaire en modulant le couple moteur. L'invention vise à réduire en durée et en amplitude, la phase d'oscillation du coupleur sollicité sur nouveau rapport. Dans ce but, elle propose d'effectuer un transfert temporaire de glissement entre le deuxième coupleur et l'embrayage d'entrée pendant la phase de synchronisation. De préférence, l'embrayage principal est mis temporairement en glissement pendant la phase de synchronisation, en pilotant un différentiel de couple entre l'embrayage et le deuxième coupleur. Les consignes de couple de l'embrayage du deuxième coupleur restent proches du couple moteur 5 pendant cette phase. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins 10 annexés, sur lesquels - la figure 1 représente un exemple de boîte de vitesses dont les passages sous couple peuvent être contrôlés conformément à l'invention, - la figure 2 illustre une phase de synchronisation 15 classique lors d'un passage montant, et - la figure 3 illustre une phase de synchronisation conforme à l'invention lors d'un passage montant. La boîte de vitesses illustrée par la figure 1 est une boîte de vitesses à arbres parallèles comprenant un 20 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 25 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 particulier, dits coupleurs coniques auto-assistés, utilisés notamment dans la publication EP 1273 825. Avec ces coupleurs, la transmission du couple entre l'arbre et les pignons fous, est assurée sans crabotage de dentures, mais par freinage et maintien par adhérence. 2947878 - 4 the gearboxes, the passages are made without opening of They generally comprise a first torque transfer phase of a first coupler associated with a first gear to a second coupler associated with a second gear, and a second phase of synchronization of engine shaft speeds and the primary shaft of the box with the speed of the secondary shaft (imposed by the speed of the vehicle) 30 multiplied by the gear ratio of the desired final ratio. The conical couplers used in this type of gearbox generate oscillations during shifts under torque. These oscillations are present throughout the synchronization phase of the motor and the primary shaft of the box, and disappear as soon as the speeds are synchronized and the new coupler is locked. They are unfortunately not damped by the driveline, and spread to the wheels of the vehicle, so that they are felt by the driver and greatly degrade the interior comfort of the vehicle. When the input clutch intervenes for the passages, the coupler which receives the torque also generates this oscillation, but this oscillation is damped and less time-consuming, so that it is not felt by the driver. On the other hand, without unlocking the input clutch, the gearshift mechanism does not benefit from any vibration damping system. During a gear change, the coupler that receives the torque generates an oscillation during its sliding phase. Without damping mechanism, this oscillation continues throughout the synchronization phase. The speeds of the engine and the primary shaft are identical during the passage. The method conventionally used to perform the synchronization is to control the speeds of the engine and the input shaft by modulating the engine torque. The aim of the invention is to reduce in duration and in amplitude the oscillation phase of the coupler requested on a new ratio. For this purpose, it proposes to perform a temporary slip transfer between the second coupler and the input clutch during the synchronization phase. Preferably, the main clutch is temporarily slid during the synchronization phase, controlling a differential torque between the clutch and the second coupler. The torque setpoints of the clutch of the second coupler remain close to the engine torque 5 during this phase. Other characteristics and advantages of the invention will become clear from reading the following description of a nonlimiting exemplary embodiment thereof, with reference to the appended drawings, in which - FIG. 1 represents an example of gearbox whose torque passages can be controlled in accordance with the invention; - FIG. 2 illustrates a conventional synchronization phase during a rising passage, and FIG. 3 illustrates a synchronization phase according to the invention. during a rising pass. The gearbox illustrated in FIG. 1 is a parallel shaft gearbox comprising an input clutch 1 associated with the flywheel 5), housed in a clutch housing 2. This mechanism is actuated by a control mechanism 3, including a stopper and a clutch fork. The box comprises a primary shaft 4, a secondary shaft 10, and an intermediate reverse shaft 15, housed in a mechanism housing 20. The primary shaft 4 carries four idle gears 6, 7, 8, 9, dedicated to forward gears of rank two to five, associated with couplers 11 of particular type, called self-assisted taper couplers, used in particular in publication EP 1273 825. With these couplers, the transmission of torque between the shaft and the gears crazy, is provided without clutching teeth, but by braking and maintenance by adhesion. 2947878 - 4
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, 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 passage sous couple, grâce à la disposition des pignons et à commande simultanée des coupleurs coniques par deux actionneurs pilotés. 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. From the left to the right, the secondary shaft 10 carries a fixed toothing of second 12, a fixed toothing of fourth 13, a fixed toothing of fifth 14, a fixed toothing of third 16, a reverse pinion 17, pinion of first 18 mounted on a freewheel, and a drive gear differential 21. Such a gearbox makes it possible to obtain a reverse gear ratio and five gears before passing under torque, thanks to the arrangement of the gears and with simultaneous control of the conical couplers by two piloted actuators. The idle gears 6, 7, 8, 9, ratios of the second to the fifth are associated with self-assisted conical coupler type coupling devices 11.
L'ensemble des changements de rapports est assuré 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. Les manœuvres d'ouverture et de fermeture de l'embrayage 1 sont assurées par un actionneur dédié à cet effet. 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). 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, d'autre part, est assurée par une roue libre, intercalée entre la denture et le crabot du pignon fou de première. All gear changes are provided by two electromechanical actuators driven, mechanically irreversible, that is to say they are able to maintain a stable position in all positions and that indefinitely and without consuming energy. The opening and closing operations of the clutch 1 are performed by a dedicated actuator for this purpose. The input clutch 1 is of the closed type at rest (i.e. it has its own internal device for pressurizing the friction elements). The consistency between the mechanical engagement command of the first and reverse gear, on the one hand, and the other forward gears, on the other hand, is provided by a freewheel interposed between the toothing and the clutch. crazy first gear.
La figure 2 est relative à un passage montant sous couple classique, avec transfert du couple d'un coupleur du rapport initial N à un coupleur du rapport final N+1, sans déverrouillage de l'embrayage d'entrée. On voit les régimes du moteur N et du primaire aeprim chuter par rapport au régime du secondaire sur le rapport N, Wj, i au début du passage et rejoindre le régime du secondaire sur le rapport N+1, i, à l'issue de la phase de synchronisation. La chute des régimes moteur et primaire correspond à l'estompage du couple moteur, embrayage fermé. L'embrayage d'entrée n'est pas mis en glissement, et on a les étapes suivantes A) commande du coupleur du rapport final N+l à la 10 consigne de couple moteur transmissible désirée par le conducteur, B) estompage du couple moteur pour réaliser la synchronisation, C) verrouillage du coupleur final en fin de phase 15 de synchronisation. La figure 3 est relative à un passage montant sous couple conforme à l'invention, avec mise en glissement temporaire de l'embrayage d'entrée. On a les étapes suivantes 20 a)commande du coupleur final à la consigne de couple moteur transmissible désiré par le conducteur, b) commande de l'embrayage d'entrée au couple moteur transmissible désiré par le conducteur, c) augmentation du couple dans le coupleur final et 25 synchronisation du régime primaire, d) verrouillage du coupleur final, e) estompage du couple moteur pour réaliser synchronisation du régime moteur avec le régime de l'arbre secondaire (au ratio de rapport N+l près) f) verrouillage de l'embrayage principal en fin de phase de synchronisation du moteur. FIG. 2 relates to a rising passage under conventional torque, with transfer of the torque of a coupler from the initial ratio N to a coupler of the final ratio N + 1, without unlocking the input clutch. We see the N and primary school regimes aeprim decrease compared to the secondary school on the ratio N, Wj, i at the beginning of the transition and join the secondary school on the ratio N + 1, i, at the end of the synchronization phase. The fall of the engine and primary speeds corresponds to the engine torque drop, closed clutch. The input clutch is not slid, and the following steps are followed: A) control of the final ratio coupler N + 1 to the desired transmissible motor torque set point by the driver, B) motor torque fading to achieve the synchronization, C) locking of the final coupler at the end of the synchronization phase. Figure 3 relates to a rising passage under torque according to the invention, with temporary sliding of the input clutch. The following steps are performed: a) control of the final coupler at the desired transmissible motor torque set point by the driver, b) control of the input clutch to the desired transmissible motor torque by the driver, c) increase of the torque in the final coupler and synchronization of the primary speed, d) locking of the final coupler, e) fading of the engine torque to achieve synchronization of the engine speed with the speed of the secondary shaft (at the gear ratio N + 1) f) lock the main clutch at the end of the motor synchronization phase.
En résumé, l'invention prévoit d'effectuer un transfert temporaire de glissement entre le deuxième coupleur et l'embrayage d'entrée pendant la phase de synchronisation du régime primaire. Le glissement est obtenu en pilotant un différentiel de couple transmissible entre l'embrayage et le coupleur du rapport final sur des consignes, pendant la phase de synchronisation du régime primaire. On transfère ainsi le glissement du coupleur sur l'embrayage. L'arbre primaire est alors désolidarisé de l'arbre moteur. Avec sa faible inertie, il peut rapidement se synchroniser avec l'arbre secondaire. Dès que l'arbre primaire est synchronisé, le coupleur peut être verrouillé, et il ne génère plus d'oscillation. Le temps pendant lequel il a généré des oscillations est ainsi très court. Les oscillations n'ont pas eu le temps d'exciter la chaîne cinématique et de gêner le conducteur. Cette méthode peut être utilisée dans les deux sens de transfert de glissement, c'est-à-dire d'un coupleur vers l'embrayage principal, mais aussi de l'embrayage principal vers un coupleur. In summary, the invention provides for a temporary transfer of slip between the second coupler and the input clutch during the synchronization phase of the primary regime. The slip is obtained by controlling a transmissible torque differential between the clutch and the coupler of the final report on instructions, during the synchronization phase of the primary regime. This transfers the slip of the coupler on the clutch. The primary shaft is then disengaged from the motor shaft. With its low inertia, it can quickly synchronize with the secondary shaft. As soon as the primary shaft is synchronized, the coupler can be locked, and it no longer generates oscillation. The time during which it generated oscillations is thus very short. The oscillations did not have time to excite the driveline and annoy the driver. This method can be used in both directions of slip transfer, that is to say from a coupler to the main clutch, but also from the main clutch to a coupler.