Brevet FR2664011A1 — publié le 19920103

La présente invention concerne un procédé et un disposi- tif de commande du verroui L Lage de prise directe pendant Le change- ment de vitesses dans une transmission automatique. La demande de brevet japonais (non examinée) portant Le numéro de première publication 63-9771 décrit une commande de ver- roui L Lage de prise directe pendant Le changement de vitesses dans une transmission automatique Se Lon ce type de commande connu, on détermine Le début et La fin d'un déverroui L Lage, ou débrayage, temporaire de L'embrayage de prise directe en réponse à un rapport du signa L indicatif de La vitesse de révolution d'entrée au signa L indicatif de La vitesse de révolution de sortie. Un but de L'invention est d'améliorer La commande de ver- roui L Lage de prise directe du type ci-dessus présenté de façon à empêcher un retard du déverroui L Lage de L'embrayage de prise directe, qui provoquerait un choc notab Le de changement de vitesses, même si, dans certaines circonstances, i L est difficile de déterminer Le début d'un déverroui L Lage temporaire, vou Lu ou souhaité, de L'embrayage de prise directe. Se Lon un aspect de L'invention, i L est proposé un procédé de commande de L'embrayage de prise directe pendant Le passage de vitesses dans une transmission automatique qui possède un arbre d'entrée et un arbre de sortie, Le procédé comprenant Les opéra- tions suivantes: mesurer La vitesse de révolution de L'arbre d'entrée et produire un signa L de vitesse de révolution d'entrée qui est indi- catif de Ladite vitesse de révolution mesurée de L'arbre d'entrée; mesurer La vitesse de révolution de L'arbre de sortie et produire un signa L de vitesse de révolution de sortie qui est indi- catif de Ladite vitesse de révolution mesurée de L'arbre de sortie; déterminer Le début et La fin d'un déverroui L Lage tempo- raire de L'embrayage de prise directe en réponse à un rapport dudit signa L de vitesse de révolution d'entrée audit signa L de vitesse de révolution de sortie; mesurer La durée écou Lée à partir de L'apparition d'une instruction demandant Le changement de vitesses; déterminer Le début du déverroui Llage temporaire de L'embrayage de prise directe au moment o Ladite durée mesurée devient supérieure à une va Leur prédéterminée; et déverroui L Ler L'embrayage de prise directe entre Ledit début et Ladite fin déterminés. Se Lon un autre aspect de L'invention, i L est proposé un dispositif de commande d'embrayage de prise directe pendant Le changement de vitesses d'une transmission automatique qui possède un arbre d'entrée et un arbre de sortie, Le dispositif comprenant: un moyen servant à mesurer La vitesse de révolution de L'arbre d'entrée et à produire un signa L de vitesse de révolution d'entrée indicatif de Ladite vitesse de révolution mesurée de L'arbre d'entrée; un moyen servant à mesurer La vitesse de révolution de L'arbre de sortie et à produire un signa L de vitesse de révolution de sortie indicatif de Ladite vitesse de révolution mesurée de L'arbre de sortie; une unité de commande comportant un moyen servant servant à déterminer Le début et La fin d'un déverroui L Lage temporaire de L'embrayage de prise directe en réponse à un rapport dudit signa L de vitesse de révolution d'entrée audit signa L de vitesse de révolution de sortie, un moyen servant à déterminer La durée écou Lée depuis L'apparition d'une instruction demandant Le changement de vitesses, et un moyen servant à déterminer Le début du déverroui L Lage temporaire de L'embrayage de prise directe au moment o Ladite durée mesurée devient supérieure à une va Leur prédéterminée; et un moyen servant à déverroui L Ler L'embrayage de prise directe entre Ledit début et Ladite fin déterminés. La description suivante, conçue à titre d'i L Lustration de L'invention, vise à donner une mei L Leure compréhension de ses caractéristiques et avantages; e L Le s'appuie sur Les dessins annexés, parmi Lesque Ls: la figure 1 est un schéma simplifié d'une transmission automatique à étagements qui est couplée au moteur d'un véhicule automobile; la figure 2 est un tableau illustrant lequel ou lesquels de plusieurs couplages pouvant venir en contact de frottement sont actionnés dans chacune des positions de vitesse; la figure 3 est un schéma de circuit d'un système de com- mande hydraulique de la transmission automatique; la figure 4 est un schéma de principe d'une unité de com- mande d'une transmission automatique; et la figure 5 est un organigramme servant à expliquer la succession des opérations nécessaires. Comme on peut le voir sur la figure 1, une transmission automatique à étagements est couplée à un convertisseur de couple 10 qui est lui- même couplé à l'arbre de sortie 12 du moteur d'un véhicule automobile Le moteur possède un papillon des gaz qui ouvre par degrés La transmission automatique offre quatre vitesses de marche avant, avec une surmultipliée, et une seule vitesse de marche arrière La transmission comporte un arbre d'entrée 13 qui est connecté à une roue de turbine du convertisseur de couple 10, et un arbre de sortie 14 connecté au bloc d'entraînement d'essieu, non représenté Elle comporte également un premier train planétaire , un deuxième train planétaire 16, un embrayage de marche arrière 18, un embrayage de vitesse supérieure 20, un embrayage de marche avant 22, un embrayage de rattrapage 24, un frein de vitesse infé- rieure et de marche arrière 26, un frein à ruban 28, un embrayage à roue libre de vitesse inférieure 29, et un embrayage à roue libre de marche avant 30. Le convertisseur de couple 10 comporte un embrayage de prise directe 11 Le premier train planétaire 15 comprend une roue solaire 51, une couronne dentée R 1, et un porte-planétaire PC 1 por- tant des pignons planétaires Pl rotatifs, qui engrènent chacun avec la roue solaire 51 et la couronne dentée R 1 Le train planétaire 16 comprend une roue solaire 52, une couronne dentée R 2, et un porte-planétaire PC 2 portant des pignons planétaires P 2 rota- tifs, qui engrènent chacun à la fois avec la roue solaire 52 et la couronne dentée R 2 Le porte-planétaire PC 1 peut être connecté à l'arbre d'entrée 13 via l'embrayage de haute vitesse 20, tandis que la roue solaire Sl peut être connectée à l'arbre d'entrée 13 via l'embrayage de marche arrière 18 Le porte-planétaire PC 1 peut être connecté à la couronne dentée R 2 via l'embrayage de marche avant 22 et l'embrayage à roue libre de marche avant 30, qui est placé en série avec l'embrayage de marche 22, ou bien via l'embrayage de rattrapage 24 disposé en parallèLe à la fois avec l'embrayage de marche avant 22 et l'embrayage à roue libre de marche avant 30 La roue solaire 52 est connectée à l'arbre d'entrée 13, tandis que la couronne dentée R 1 et le porte-satellite PC 2 sont connectés de façon constante à l'arbre de sortie 14 Le frein de basse vitesse et de marche arrière 26 est conçu pour maintenir fixe le porte- planétaire PC 1 dans le sens de la marche avant (le même sens que celui dans lequel l'arbre 12 du moteur tourne), mais en empêchant la rotation dans le sens inverse de marche arrière inverse. Dans cette transmission, les états de rotation des divers éLéments rotatifs ( 51, 52, R 1, R 2, PC 1 et PC 2) des trains plané- taires 15 et 16 varient sous l'action de couplages actionnables hydrauliquement et pouvant venir en contact de frottement, à savoir les embrayages 18, 20, 22, 24 et les freins 26, 28, dans différents types de combinaisons, de manière à faire varier le rapport, c'est- à-dire le rapport d'engrenage, de la vitesse de révolution de l'arbre d'entrée 13 à la vitesse de révolution de l'arbre de sortie 14 Quatre vitesses de marche avant et une seule vitesse de marche arrière sont obtenues par actionnement des embrayages 18, 20, 22 et 24 et des freins 26 et 28 suivant diverses combinaisons, comme représenté sur la figure 2 Sur la figure 2, le signe O (cercle) indique que le couplage considéré auquel il est affecté est actionné ou engagé, les signes 1 l (alpha un) et c 2 (alpha deux) désignent le rapport du nombre des dents de la couronne dentée R 1 à celui de la roue solaire 51 et le rapport du nombre des dents de la couronne dentée R 2 à celui de la roue solaire 52. La figure 3 représente le système de commande hydraulique de la transmission Ce système de commande hydraulique comprend une soupape de régulation de pression 40, une soupape de modification de pression 42, un solénoide de pression de canalisation 44, un accumulateur 46 de pression de la soupape de modification, une sou- pape pilote 48, une soupape de sûreté 50 du convertisseur de couple, une soupape de commande de verrouillage de prise directe 52, une première soupape sélectrice 54, un solénoîde de verrouil- lage de prise directe 56, une soupape manuelle 58, une première soupape de changement 60, une deuxième soupape de changement 62, un premier solénoide de changement 64, un deuxième so Lénoîde de chan- gement 66, une soupape de chargement asservie 68, une soupape de temporisation " 3-2 " 70, une soupape de relais " 4-2 " 72, une soupape de séquence " 4-2 " 74, une première soupape de réduction 76, une deuxième soupape sélectrice 78, une soupape 80 de commande d'embrayage de rattrapage, un solénoide 82 d'embrayage de rattra- page, une soupape de réduction 82 d'embrayage de rattrapage, un accumulateur " 1-2 " 86, un accumulateur " 2-3 " 88, un accumulateur " 3-4 " 90, un accumulateur "N (point mort)-D (entraînement)" 92, une soupape 94 de commande d'accumulateur, et un filtre 96 Ces composants sont interconnectés comme représenté Comme représenté, ils sont également connectés au convertisseur de couple ci-dessus mentionné (le convertisseur de couple 10 comporte une chambre d'application 11 a et une chambre de déverrouillage 11 b de l'embrayage de verrouillage de prise directe 11), à l'embrayage de marche avant 22, à l'embrayage de vitesse supérieure 20, au frein à ruban 28 (le frein à ruban 28 comportant une chambre d'application de deuxième vitesse 28 a, une chambre de débrayage de troisième vitesse 28 b, et une chambre d'application de quatrième vitesse 28 c), à l'embrayage de marche arrière 18, au frein de vitesse infé- rieure et de marche arrière 26, et à l'embrayage de rattrapage 24. Ils sont également connectés à une pompe à huile du type à aubes à capacité variable 34, au dispositif de refroidissement par huile 36, au circuit de lubrification avant 37, et au circuit de lubri- fication arrière 38, comme représenté On omet ici la description détaillée de ces soupapes La transmission automatique qui a donc été jusqu'ici brièvement décrite est sensiblement identique à la transmission automatique de type RE 4 R 01 A, qui est fabriquée par la société Nissan Motor Company Limited du Japon La transmission automatique de type RE 4 RO 1 A est décrite dans le manuel d'utilisa- tion (n O de publication A 261 C 07) intitu Lé "NISSAN FULL RANGE ELECTRONICALLY CONTROLLED AUTOMATIC TRANSMISSION RE 4 R 01 A TYPE" publié par la société Nissan Motor Company Limited, en mars 1987. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 730 521, déLivré à HAYASAKI et al le 15 mars 1989, décrit la transmission automatique du type RE 4 R 01 A Ainsi, on pourra se reporter au manuel d'utilisa- tion ci-dessus mentionné et au brevet des Etats-Unis d'Amérique o n 4 730 521 pour atteindre une pleine compréhension de la trans- mission automatique du type considéré Dans cette transmission automatique, l'embrayage de verrouillage de prise directe 11 est commandé par la soupape de commande de verrouillage 52 sous commande du solénoide de verrouillage 56 de façon que, lorsque le solénoide de verrouillage 56 est excité, ou mis dans l'état actif, la soupape de commande de verrouillage 52 prenne une posi- tion de verrouillage et que l'embrayage de verrouillage de prise directe 11 soit engagé, alors que, lorsque le solénoide de verrouillage 56 est désexcité, ou rendu non actif, la soupape de commande de verrouillage prend une position de débrayage et l'embrayage de verrouillage de prise directe 11 est désengagé ou débrayé La manière dont s'exerce la commande du solénoide de verrouillage 56 est écrite sur les pages I-28 à I-30 du manuel d'utilisation ci-dessus mentionné. La figure 4 représente une unité 300 de commande de transmission automatique qui commande les so Lénoides 44, 56, 64, 66 et 82 L'unité de commande 300 comprend une interface d'entrée 311, un générateur d'impulsions de référence 312, une unité centrale de traitement (CPU) 313, une mémoire morte (ROM) 314, une mémoire vive (RAM) 315, et une interface de sortie 316 Ces éléments sont inter- connectés par un bus d'adresse 319 et un bus de données 320 A cette unité de commande 300, sont fournis les signaux de sortie d'un capteur 301 de vitesse de révolution du moteur, d'un capteur 302 de vitesse de révolution de l'arbre de sortie (capteur de vitesse du véhicule), d'un capteur 303 de degré d'ouverture du papillon, d'un commutateur de position de sélection 304, d'un commutateur de post- accéLération (kickdown) 305, d'un commutateur de ralenti 306, d'un commutateur de pleins gaz 307, d'un capteur de température d'huile 308, d'un capteur 309 de vitesse de révolution de l'arbre d'entrée (capteur de vitesse de révolution de la turbine), et d'un commutateur de surmultipliée 310 Le capteur 302 de vitesse de révolution d'arbre de sortie mesure la vitesse de révolution de l'arbre de sortie 14 Le capteur 309 de vitesse de révolution d'arbre d'entrée mesure la vitesse de révolution de l'arbre d'entrée 13 Les signaux de sortie de l'unité de commande 300 sont fournis aux solénoides de changement 64 et 66, au solénoîde 82 d'embrayage de ratrapage, au solénoide 56 de verrouil- lage, et au solénoide de pression de canalisation 44. Les soupapes de changement 60 et 62, qui sont activées par les solénoides de changement correspondants 64 et 66 et la soupape de modification de pression 42 qui est activée par le solé- noide de pression de canalisation 44 sont commandées par l'unité 300 de commande de transmission automatique. On pourra se reporter aux pages I-22 à I-27 du manuel d'utilisation (le numéro de publication A 261 C 07) et au brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 730 521 pour obtenir d'autres explica- tions sur la marche des solénoides 44, 64 et 66 et des soupapes 42, et 62 Les fonctions de commande nécessaires sont exécutées dans l'unité de commande 300. On va expliquer ci-dessous le principe de la commande de l'embrayage de verrouillage de prise directe, en relation avec l'organigramme de la figure 5 La figure 5 représente un exemple d'un programme de commande de l'embrayage de verrouillage de prise directe. Sur la figure 5, au bloc 502, sont effectuées les opéra- tions de lecture des signaux de sortie du capteur 303 de degré d'ouverture du papillon, du capteur 302 de vitesse de révolution de l'arbre de sortie et du capteur 309 de vitesse de révolution de l'arbre d'entrée, en vue de la mémorisation des résultats sous la forme de TH pour le degré d'ouverture du papillon, de V pour la vitesse du véhicule, de NT pour la vitesse de révolution d'entrée, et de NO pour la vitesse de révolution de sortie Au bloc suivant 104, est effectuée une opération de recherche dans une table de représentation de points de changement de vitesses ou un modèLe de changement de vitesses, en fonction des grandeurs mémorisées TH et V, de manière à obtenir Le rapport GT visé, c'est-à-dire Le rapport de vitesses visé En 506, i L est demandé si un changement du rapport visé GT s'est produit Si c'est Le cas, une instruction de changement de vitesses est positionnée dans Le b Loc 508, et une minuterie T est mise en marche dans Le b Loc 510 Le programme ne passe par Les b Locs 508 et 510 qu'au cours d'un passage o i L a été déterminé qu'un changement s'est produit dans GT Ainsi, Lors du passage suivant, Le programme passe du b Loc d'interrogation 506 à un b Loc 518, et saute Les b Locs 508 et 510 Au b Loc 518, Le rapport G, qui est exprimé par G = NT/No, est ca Lcu Lé En 520, i L est demandé si G est supérieur à une première va Leur prédéterminée G 1 de rapport de vitesses En 522, i L est en outre demandé si G est inférieur à une deuxième va Leur prédéterminée G 2 de rapport de vitesses, cette dernière va Leur étant supérieure à G Dans ce programme, une rétrogradation de vitesse est envisagée Pendant cette rétrogradation, Le rapport G augmente d'un rapport correspon- dant à une ancienne position de vitesse à un rapport correspondant à une nouve L Le position de vitesse Les première et deuxième va Leurs de rapports de vitesses prédéterminées G 1 et G 2 sont déterminées en re Lation avec Les rapports de vitesses respectifs des positions ancienne et nouve L Le Si, en 520 et 522, Les interro- gations faites amènent concuremment des résultats affirmatifs, c'està-dire si G prise directe 56 est excité, ou rendu actif, puis à une interroga- tion faite en 514, qui demande si Le contenu de La minuterie T est ou non supérieur à une valeur prédéterminée C; si tel est le cas, c'est-à- dire si une durée C s'est écou Lée depuis l'apparition de l'instruction demandant le changement de vitesses, le programme passe au b Loc 516-cidessus mentionné de façon à délivrer un signal de débrayage de prise directe visant à rendre inactif le solénoîde de verrouil Lage de prise directe 56. Dans la description précédente, on a pu noter que l'em- brayage de prise directe est débrayé dès qu'une durée prédéterminée s'est écoulée après L'apparition de l'instruction demandant le changement de vitesses, même dans le cas o la donnée de rapport emmagasinée G n'a pas pu être suivie par un changement de vitesses rée L. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du procède et du dispositif dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nu L Lement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Procédé de commande de verroui L Lage de prise directe pendant Le changement de vitesses d'une transmission automatique qui possède un arbre d'entrée et un arbre de sortie, Le procédé étant caractérisé en ce qu'i L comprend Les opérations suivantes mesurer La vitesse de révolution de L'arbre d'entrée et produire un signa L de vitesse de révolution d'entrée indicatif de Ladite vitesse de révolution mesurée de L'arbre d'entrée; mesurer La vitesse de révolution de L'arbre de sortie et produire un signa L de vitesse de révolution de sortie indicatif de Ladite vitesse de révolution mesurée de L'arbre de sortie; déterminer Le début et La fin d'un déverroui L Lage tempo- raire de L'embrayage de prise directe en réponse au rapport dudit signa L de vitesse de révolution d'entrée audit signa L de vitesse de révolution de sortie; mesurer La durée écou Lée à partir de L'apparition d'une instruction demandant Le changement de vitesses; déterminer Le début du déverroui L Lage temporaire de L'embrayage de prise directe au moment o Ladite durée mesurée devient supérieure à une va Leur prédéterminée; et déverroui L Ler L'embrayage de prise directe entre Ledit début et Ladite fin déterminés. 2 Dispositif de commande d'embrayage de prise directe pendant Le changement de vitesses d'une transmission automatique qui possède un arbre d'entrée ( 13) et un arbre de sortie ( 14), Le dispositif étant caractérisé en ce qu'i L comprend: un moyen ( 309) servant à mesurer La vitesse de révolution de L'arbre d'entrée et à produire un signa L de vitesse de révo Lu- tion d'entrée indicatif de Ladite vitesse de révolution mesurée de L'arbre d'entrée; un moyen ( 302) servant à mesurer La vitesse de révolution de L'arbre de sortie et à produire un signa L de vitesse de révo Lu- tion de sortie indicatif de Ladite vitesse de révolution mesurée de L'arbre de sortie; une unité de commande ( 300) comportant un moyen servant à déterminer Le début et La fin d'un déverroui L Lage temporaire de L'embrayage de prise directe en réponse au rapport dudit signa L de vitesse de révolution d'entrée audit signa L de vitesse de révolution de sortie, un moyen (T) servant à mesurer La durée écou Lée depuis L'apparition d'une instruction demandant Le changement de vitesses, et un moyen servant à déterminer Le début du déverroui L Lage temporaire de L'embrayage de prise directe au moment o Ladite durée mesurée devient supérieure à une va Leur prédéterminée (C); et un moyen servant à déverroui L Ler L'embrayage de prise directe entre Ledit début et Ladite fin déterminés.