Brevet FR2831234A1 — publié le 20030425

PROCEDE DE COMMANDE DE CHANGEMENT DE RAPPORT SOUS COUPLE ET TRANSMISSION AUTOMATISEE CORRESPONDANTE La présente invention concerne la commande des changements de rapports dans une transmission automatisée pour véhicule routier. Plus précisément, elle se rapporte a une transmission automatisée a rapports discrets et à arbres parallèles, munie de deux embrayages et de synchroniseurs, et à la commande des changements de rapports sous couple dans une telle transmission. Par la publication EP 0 088 486, on connaît une boîte de vitesses automatisée a arbres parallèles et à synchroniseurs associée a un embrayage d'entrée capable d'interrompre ou d'établir la transmission du couple entre le moteur thermique du véhicule et celle-ci. Cette boîte de vitesses comporte en plus un embrayage interne dit embrayage de synchronisation , assurant la dérivation du couple sur les pignons du rapport le plus élevé de la boîte, pendant les tous les changements de rapports intermédiaires. Lorsqu'on associe, conformément à cette publication, l'embrayage de dérivation de couple au rapport le plus élevé, tous les changements de rapport intermédiaires s'effectuent en dérivant le couple sur celui-ci. En dérivant ainsi le couple sur le dernier rapport de la transmission, il est difficile d'obtenir la même qualité de passage sur tous les autres rapports, et notamment de garantir un confort de passage satisfaisant sur les rapports inférieurs La présente invention vise a améliorer le confort des passages de vitesses dans une transmission automatisée a dérivation de couple, notamment entre les rapports inférieurs. Dans ce but, elle propose que le premier embrayage soit fermé sur tout les rapports de marche avant excepté un rapport particulier dit rapport de synchronisation, et en ce que le second embrayage soit fermé pendant les passages montants jusqu'audit rapport de synchronisation, et sur ce rapport. Conformément à l'invention, en rapport établi sur tous les rapports de marche avant excepté sur le rapport particulier de synchronisation, le premier embrayage est fermé tandis que le second embrayage est ouvert, alors que sur ledit rapport de synchronisation le second embrayage est fermé et le premier est ouvert. Les passages montants vers des rapports de rang inférieur au rapport de synchronisation peuvent s'effectuer en ouvrant temporairement le premier embrayage et en fermant le second embrayage pendant l'actionnement du synchroniseur associé au nouveau rapport. Le passage montant sur le rapport de synchronisation peut s'effectuer en serrant le second embrayage et en ouvrant le premier sans actionner de synchroniseur, et le passage montant sur le rapport immédiatement supérieur au rapport de synchronisation peut s'effectuer en fermant le premier embrayage après avoir engagé le nouveau rapport et en ouvrant le second embrayage. Les passages montants sur les rapports strictement supérieurs au rapport directement supérieur au rapport de synchronisation s'effectuent en ouvrant temporairement le premier embrayage, afin de permettre l'actionnement du synchroniseur et l'engagement du nouveau rapport. Un tel passage s'effectue en rupture de couple. Enfin, les passages montants multiples peuvent s'effectuer sous couple si le rapport final est inférieur ou égal au rapport synchronisation, et en rupture de couple dans les autres cas. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est un schéma de principe d'une transmission automatisée conforme à l'invention, - la figure 2 illustre les changements de rapports N/N+1 avec N+l inférieur au rapport dit de synchronisation, - la figure 3 illustre les changements de rapports N/N+1, N+l étant égal au rapport de synchronisation, - la figure 4 illustre les changements de rapport N/N+1, N étant égal au rapport de synchronisation, et - la figure 5 illustre les passages N/N+1, N étant supérieur au rapport de synchronisation. La figure 1 se rapporte a une boîte de vitesses robotisée à cinq rapports de marche avant, dans laquelle les certains passages montants peuvent être effectués sous couple, conformément à l'invention. Cette boîte de vitesses, pilotée par un système de commande électronique (calculateur) est destinée à être accouplée à un moteur thermique essence ou diesel (non représenté), dont le niveau de couple fourni peut être commandé par le calculateur de la boîte de vitesses. Elle comprend deux embrayages 1, 2, pilotés par un système d'actionnement (non représenté), commandé par le calculateur de la boîte de vitesses (également non représenté). Le premier embrayage 1 est un embrayage d'entrée, destiné a relier la sortie du moteur thermique a tous les engrenages de descente de l'arbre primaire sur l'arbre secondaire, sauf celui d'un rapport particulier, dit de synchronisation. Le second embrayage 2, dit embrayage de synchronisation est destiné a relier la sortie du moteur thermique a une descente d'engrenage (celle de troisième dans l'exemple non limitatif illustré par la figure) correspondant au rapport de synchronisation. Le niveau de couple dans chacun des embrayages peut être module de manière continue, afin de répondre précisément à la consigne de commande émise par le calculateur de boîte de vitesses. Sans sortir du cadre de l'invention, chacun des deux embrayages peut être un embrayage à sec, un embrayage humide à un ou plusieurs disques, ou bien un embrayage électromagnétique. Toutefois, les deux embrayages peuvent aussi être de technologies différentes. Conformément à l'invention, la transmission doit avoir deux arbres concentriques au niveau du primaire de boîte de vitesses, l'un relié mécaniquement à l'embrayage d'entrée et l'autre à l'embrayage de synchronisation, chacun des deux embrayages pouvant être reliés, soit a l'arbre intérieur, soit à l'arbre extérieur. L'embrayage d'entrée doit obligatoirement être placé sur l'arbre primaire, en principe du coté du moteur thermique, tandis que l'embrayage de synchronisation peut être placé indifféremment sur l'arbre primaire (a coté ou à l'opposé du moteur thermique) ou bien sur l'arbre secondaire. Afin d'effectuer les passages de vitesses, chacun des rapports de boîte autre que le rapport de synchronisation est équipé d'un système de synchronisation spécifique. Conformément à l'invention, la synchronisation et l'engagement d'un rapport autre que le rapport de synchronisation est effectuée par un système d'actionnement 7,, 8 commandé par le calculateur de boîte de vitesses (non représenté). Dans le cas particulier d'une boîte a cinq rapports, dont les deux embrayages sont placés sur l'arbre primaire a coté du moteur thermique, et où le rapport de synchronisation est le troisième rapport, le schéma cinématique de la boîte est représenté sur la figure 1. Dans une telle boîte, l'embrayage de synchronisation est placé sur l'un des rapports intermédiaires de seconde, troisième ou quatrième. L'intérêt de cette configuration est d'améliorer le confort des passages montants 1/2,2/3, 3/4 (et éventuellement 4/5), selon l'architecture retenue. Conformément à l'invention, les passages du rapport N au rapport N+1 avec N +1 inférieur au rapport de synchronisation peuvent s'effectuer selon la chronologie suivante (cf. figure 2) : a) montée du couple dans l'embrayage de synchronisation et chute du couple dans l'embrayage d'entrée (première balance de couple) selon les consignes du calculateur de boîtes de vitesses, b) ouverture complète de l'embrayage d'entrée, c) décrabotage, synchronisation du primaire, et crabotage du rapport final, tandis qu'en parallèle, l'embrayage de synchronisation transmet aux roues le niveau de couple souhaité ; le niveau de couple fourni par le moteur thermique est commandé par le calculateur de la boîte de vitesses ; cette phase correspond au début de la variation de régime du moteur thermique, d) remise de couple dans l'embrayage d'entrée et chute du couple dans l'embrayage de synchronisation selon les consignes du calculateur de boîtes de vitesses (deuxième balance de couple), le niveau de couple fourni par le moteur thermique étant toujours commandé par le calculateur ; poursuite de la phase de variation de régime du moteur thermique, e) modulation du couple dans l'embrayage d'entrée de manière à amener le moteur thermique au régime correspondant au rapport final, le niveau de couple fourni par le moteur thermique étant toujours commandé par le calculateur de boîte de vitesses, f) fermeture complète de l'embrayage d'entrée. Les passages du rapport N au rapport N+l, N+l étant égal au rapport de synchronisation, peuvent s'effectuer selon la chronologie suivante (cf. figure 3) : a) montée du couple dans l'embrayage de synchronisation et chute de couple dans l'embrayage d'entrée (balance de couple en début de passage) selon les consignes du calculateur de boîtes de vitesses, b) ouverture complète de l'embrayage d'entrée ; pilotage de l'embrayage de synchronisation et du couple moteur jusqu'à ce que le glissement s'annule dans l'embrayage de synchronisation ; dans cette phase, le niveau de couple transmis aux roues est lié au niveau de couple transmis par l'embrayage de synchronisation ; cette phase correspond a la totalité de la variation de régime du moteur thermique ; en parallèle, le décrabotage du rapport initial est effectué, c) fermeture complète de l'embrayage de synchronisation. La prestation en terme de confort d'un tel passage est de type Boîte de Vitesses Automatique ou encore Twin-Clutch Pour les passages N a N+l, N étant égal au rapport de synchronisation, on peut avoir la chronologie suivante (cf. figure 4) : a) pré-engagement du rapport final du passage, b) montée du couple dans l'embrayage d'entrée et chute de couple dans l'embrayage de synchronisation (balance de couple en début de passage) selon les consignes du calculateur, c) ouverture complète de l'embrayage de synchronisation, d) pilotage du couple dans l'embrayage d'entrée et du couple moteur jusqu'à ce que le glissement s'annule dans l'embrayage d'entrée ; dans cette phase, le niveau de couple aux roues est lié au niveau de couple transmis par l'embrayage d'entrée ; cette phase correspond a la totalité de la variation de régime du moteur thermique, e) fermeture complète de l'embrayage d'entrée. La prestation en terme de confort d'un tel passage est également de type boîte de vitesses automatique ou encore Twin-Clutch Les passages du rapport N au rapport N+l, N étant supérieur au rapport de synchronisation peuvent être réalisés en rupture de couple, selon la chronologie suivante (figure 5) : a) décroissance du couple moteur et décroissance du couple dans l'embrayage d'entrée simultanées selon les consignes du calculateur, jusqu'à ce que le couple transmissible par l'embrayage s'annule. b) décrabotage du rapport initial, puis synchronisation et crabotage du rapport final, avec pilotage en parallèle du couple moteur par le calculateur, c) croissance du couple dans l'embrayage d'entrée et du couple moteur jusqu'à ce que le glissement s'annule dans l'embrayage d'entrée et que le moteur ait retrouvé son couple nominal, d) fermeture complète de l'embrayage d'entrée. La prestation en terme de confort d'un tel passage est de type boîte de vitesses robotisée classique a rupture de couple. Pour les passages montants multiples (de N à N+I avec I supérieur a 1), on peut avantageusement retenir la stratégie suivante : si le rapport final est inférieur ou égal au rapport de synchronisation, passages multiples réalisés sous couple, et sinon rupture de couple. Enfin, dans le cadre de l'invention, les passages rétros pourront être réalisés sous couple ou en rupture de couple de couple selon les stratégies retenues. REVENDICATIONS 1. Procédé de commande de changements de rapports sous couple dans une transmission automatisée a rapports discrets et a arbres parallèles munie de deux embrayages (1,2) et de synchroniseurs (7,8), caractérisé en ce que sur tous les rapports de marche avant excepté sur un rapport particulier dit rapport de synchronisation le premier de ces embrayages (1) est fermé tandis que le second (2) est ouvert, alors que sur ledit rapport de synchronisation le premier embrayage (1) est ouvert et le second embrayage (2) est fermé. 2. Procédé de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que les passages montants vers des rapports de rang inférieur au rapport de synchronisation s'effectuent sous couple, en ouvrant temporairement premier embrayage et en fermant le second embrayage pendant l'actionnement du synchroniseur associé au nouveau rapport. 3. Procédé de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, le passage montant sur le rapport de synchronisation s'effectue sous couple en serrant le second embrayage et en ouvrant le premier, sans actionner de synchroniseur. 4. Procédé de commande selon la revendication 1,2 ou 3, caractérisé en ce que le passage montant sur le rapport immédiatement supérieur au rapport de synchronisation s'effectue sous couple en fermant le premier embrayage après avoir engagé le nouveau rapport et ouvert le second embrayage. 5. Procédé de commande selon l'une des revendications 1 a 4, caractérisé en ce que les passages montants sur les rapports supérieurs au rapport immédiatement supérieur au rapport de synchronisation s'effectuent en rupture de couple, en ouvrant temporairement le premier embrayage afin de permettre le dégagement de l'ancien rapport, l'actionnement du synchroniseur, et l'engagement du nouveau rapport. 6. Procédé de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les passages montants multiples sont réalisés sous couple si le rapport final est inférieur ou égal au rapport de synchronisation, et en rupture de couple dans les autre cas. 7 Procédé de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport de synchronisation est un rapport intermédiaire. 8 Procédé de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les passages montants sur les rapports inférieurs au rapport de synchronisation comportent les étapes suivantes : - balance du couple du premier embrayage vers le second embrayage, - ouverture complète du premier embrayage, - décrabotage du rapport abandonné, synchronisation et crabotage du nouveau rapport, - balance inverse du couple du second embrayage vers le premier embrayage, avec modulation du couple dans l'embrayage d'entrée, - fermeture complète de l'embrayage d'entrée. 9 Procédé de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le passage montant sur le rapport de synchronisation comporte les étapes suivantes : - balance du couple entre le premier embrayage et le second embrayage, - ouverture complète du premier embrayage, - pilotage du second embrayage et du couple moteur jusqu'à l'annulation du glissement dans le second embrayage, avec décrabotage du rapport abandonné, - fermeture complète du second embrayage. 10. Procédé de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le passage montant sur le rapport immédiatement supérieur au rapport de synchronisation comporte les étapes suivantes : - pré-engagement du nouveau rapport, - balance du couple du second embrayage vers le premier embrayage, - ouverture complète du second embrayage, - annulation du glissement dans le premier embrayage et fermeture complète de celui-ci. 11. Procédé de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les passages montants sur les rapports supérieurs au rapport immédiatement supérieur au rapport de synchronisation comportent les étapes suivantes : - ouverture du premier embrayage et pilotage du couple moteur, - décrabotage du rapport abandonné, et synchronisation et crabotage du nouveau rapport, - pilotage du premier embrayage et du couple moteur jusqu'à l'annulation du glissement dans le premier embrayage, et - fermeture complète du premier embrayage 12. Procédé de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les passages montants multiples s'effectuent sous couple si le rapport final est inférieur ou égal au rapport synchronisation, et en rupture de couple dans les autres cas. 13. Transmission automatisée a rapports discrets et a arbres parallèles munie de deux embrayages (1,2) et de synchroniseurs (7,8), caractérisée en ce que en ce que le premier embrayage (1) est fermé sur tous les rapports de marche avant excepté un rapport particulier dit rapport de synchronisation, et en ce que le second embrayage (2) est fermé pendant les passages montants jusqu'audit rapport de synchronisation, et sur ce rapport. 14. Transmission selon la revendication 13, caractérisée en ce que le premier embrayage (1) est placé en entrée de boîte sur l'arbre primaire. 15. Transmission automatisée selon la revendication 13 ou 14, caractérisée en ce qu'elle comporte des synchroniseurs (7,8) pour tous les rapports de marche avant sauf le rapport de synchronisation. 16. Transmission automatisée selon la revendication 13,14 ou 15, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins cinq rapports de marche avant. 17. Transmission automatisée selon l'une des revendications 13 a 16, caractérisée en ce que le rapport de synchronisation est un rapport intermédiaire de marche avant.