Brevet FR2947881A1 — publié le 20110114

- 1 - PROCEDE DE CONTROLE DE l'ENGAGEMENT DE LA ROUE LIBRE SUR UN ARBRE DE BOITE DE VITESSES A PREMIERE OU MARCHE ARRIERE SUR ROUE LIBRE La présente invention se rapporte à la commande des coupleurs de transmission et du régime moteur, dans un groupe motopropulseur comportant une transmission à passages sous couple à première ou marche arrière sur roue libre. Elle concerne plus particulièrement un procédé de contrôle du réengagement d'une roue libre portant un pignOn de vitesses de rapport inférieur, sur un arbre de boîte de vitesses de véhicule à engrenages associés à des coupleurs aptes à réaliser des passages de rapports supérieurs sous couple. Cette invention est applicable sur toute boîte de vitesse ayant un rapport sur une roue libre, en particulier un pignon de vitesse de rapport inférieur, de première ou de marche arrière, dans laquelle les rapports supérieurs peuvent être passés sous couple sans � décraboter le premier rapport. Elle trouve une application privilégiée, mais non limitative sur une boîte de vitesses munie de coupleurs coniques, (décrite par exemple dans la publication FR 2 912 105), qui sont aptes à passer les rapports supérieurs sans pour autant dégager un premier rapport de la transmission, dont le pignon est monté sur roue libre. Dans une telle boite de vitesses, les coupleurs coniques ne permettent pas de piloter le rapport de première ou de marche arrière. En effet, d'une part le couple transmis sur ce rapport est trop important, et d'autre part la place est trop limitée pour pouvoir implanter un coupleur conique dédié à ce rapport. Le montage du rapport de première sur une roue libre permet de réaliser un passage sous couple entre la première et la seconde en augmentant le couple transmissible dans le coupleur de seconde : une fois le couple moteur transmissible atteint dans ce coupleur, régime du pignon fou de première diminue, ce qui entraîne une libération de la roue libre et un passage en seconde. La roue libre désolidarise le moteur de la chaîne de transmission dès que le couple moteur est inférieur au couple résistant du véhicule. Une fois le rapport de seconde établi, ce phénomène n'est pas gênant en décélération. En revanche, il le devient lors d'une accélération. En effet, lorsque le conducteur demande une augmentation de couple au moteur, celle-ci se traduit par une augmentation rapide du régime moteur, puisque la roue libre ne transfère pas de couple au véhicule tant que le régime du moteur n'a pas atteint le régime de première. Mais lorsque ce régime est atteint, la roue libre transfère instantanément le couple aux roues du véhicule et génère un à-coup violent très désagréable pour le conducteur et les passagers. On a donc à-coup de couple dans la transmission au moment du � réengagement ou � ré-attelage � du régime sur le régime du rapport de première. La présente invention vise supprimer cet inconvénient lié au réengagement d'un rapport monté sur roue libre pendant le roulage du véhicule. Dans ce but, elle propose de détecter l'approche du réengagement de la roue libre dès que la différence entre le régime du moteur du véhicule et le régime de la roue libre est inférieure à un seuil préétabli, de manière à pouvoir piloter le couple du moteur et le couple transmissible par un coupleur de rapport - 3 - supérieur, dans la phase de réengagement de roue libre. Avantageusement, le seuil de différence entre régime du moteur du véhicule et le régime de la roue 5 libre, est fonction du régime moteur. La méthode proposée consiste ainsi à piloter régime moteur de manière à le synchroniser avec roue libre dès que l'approche du réengagement de la roue libre est détectée. 10 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels : 15 - la figure 1 représente un exemple de boîte de vitesses a première sur roue libre, et - la figure 2 illustre le procédé de l'invention. La boîte de vitesses illustrée par la figure 1 est une boite 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 30 particuliers, 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. 35 De la gauche vers la droite, l'arbre secondaire 10 - 4 - 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, un 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 à passage sous couple, grâce à la disposition des pignons et à la 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-assisté 11. Les rapports de première et de marche arrière sont agencés en vis-à-vis. L'engagement de la première et de la marche arrière sont manuels, et réalisés par conducteur, via une commande mécanique. L'engagement fait appel à des dispositifs de synchronisation et de crabotage classique, actionnés par le baladeur 19. Dans cette boîte de vitesses, 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. Cette boîte de vitesses à engrenages dispose ainsi d'une roue libre portant un pignon de vitesses de rapport inférieur et de coupleurs associés aux autres pignons de vitesses, aptes à réaliser des passages de rapport supérieurs sous couple, sans ouverture de l'embrayage d'entrée. Sur la figure 2, on a représenté d'une part l'évolution dans le temps du régime moteur et de l'arbre primaire corn, du régime de la roue libre et du pignon fou du rapport de seconde ohèm,, d'une part, et du couple 35 moteur demandé Cm et du couple transmissible sur le - 5 - coupleur de seconde C2,w,,, d'autre part. Comme indiqué sur la figure, le procédé de contrôle du réengagement la stratégie de contrôle du réengagement de roue libre proposé par l'invention, comprend les étapes suivantes a) accélération du régime moteur (1), b) détection de l'approche du régime de roue libre (2), augmentation progressive du couple transmissible 10 dans un coupleur de rapport intermédiaire (3), d) inflexion du régime et synchronisation douce (4), réengagement de la roue libre (5), f) diminution progressive du couple transmissible dans le coupleur concerné (6). 15 En résumé, l'invention propose de piloter de manière appropriée le couple moteur et le couple transmissible du coupleur de seconde dans la phase de réengagement de la roue libre, après détection de l'approche du réengagement. 20 La méthode repose sur un suivi de régime, dès que la différence entre le régime moteur et le régime de roue libre est inférieure à un seuil, qui doit de préférence s'adapter à l'accélération du régime moteur, afin d'anticiper une approche rapide 25 Plus précisément, on détecte l'approche du réengagement de la roue libre, dès que la différence entre le régime du moteur du véhicule et le régime de la roue libre est inférieure à un seuil préétabli, de manière à pouvoir piloter le couple du moteur et le 30 couple transmissible par un coupleur de rapport supérieur, par exemple le coupleur de seconde, dans la phase de réengagement de la roue libre. Dès l'approche du réengagement de la roue libre est détectée, on pilote le régime moteur de manière à le 35 synchroniser avec la roue libre. - 6 - Enfin, à l'approche du réengagement de la roue libre, le couple transmissible dans le coupleur qui est sollicité, est augmenté sans dépasser le couple moteur transmissible, à condition que le régime moteur soit supérieur au régime du pignon fou sur le rapport supérieur engagé. Le seuil de différence entre le régime du moteur du véhicule et le régime de la roue libre, est donc de préférence fonction du régime moteur. En fonction du couple moteur et de son inertie, on peut ainsi anticiper le délai restant avant d'atteindre régime de la roue libre. Une fois cette détection effectuée, on peut piloter de la manière indiquée le régime moteur et le couple transmissible dans le coupleur, à condition que le régime moteur soit supérieur au régime du pignon fou. Cela a pour effet de passer du couple aux roues du véhicule, et de calmer la montée en régime du moteur. En effet, en réduisant la vitesse de montée du moteur on parvient à synchroniser sans heurt le régime moteur et le régime de la roue libre. Dès que la synchronisation est effectuée, on réduit le couple transmissible dans le coupleur de seconde. Enfin, le couple demandé dans le coupleur de seconde peut être issu de cartographies, ou d'un modèle ayant pour base le couple moteur et son inertie. Dans l'exemple décrit ci-dessus en référence aux figures, le rapport inférieur concerné est le rapport de première, et le rapport supérieur est le rapport de seconde. Toutefois, sans sortir du cadre de l'invention, on peut envisager d'appliquer la même méthode à d'autres architectures de boîte, ou d'autres stratégies de passage. En particulier, la stratégie de suivi et de pilotage de régime proposée à l'approche du réengagement, peut être transposée au � réattelage - 7 - d'une de marche arrière montée sur roue libre, ou adaptée pour faire intervenir d'autres coupleurs de rapport supérieur. REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle du réengagement d'une roue libre portant un pignon de vitesses de rapport inférieur (18) sur un arbre de boîte de vitesses de véhicule à engrenages associés à des coupleurs (11) aptes à réaliser des passages de rapports supérieurs sous couple, caractérisée en ce qu'on détecte l'approche du réengagement de la roue libre dès que la différence entre le régime du moteur du véhicule (a ) et le régime de la roue libre (ivri) est inférieure à un seuil préétabli, de manière à pouvoir piloter couple du moteur (Cm) et le couple transmissible (C2ême) par un coupleur de rapport supérieur, dans la phase de réengagement de la roue libre. 2. Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que le seuil de différence entre le régime du moteur du véhicule et le régime de la roue libre ('Q-.I) est fonction du régime moteur. 3. Procédé de contrôle selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on pilote le régime moteur (a) de manière à le synchroniser avec la roue libre, dès que l'approche du réengagement de la roue libre est détectée. 4. Procédé de contrôle selon la revendication 3, caractérisé en ce le couple transmissible (C2ème) dans le coupleur sollicité est augmenté sans dépasser le couple moteur transmissible à l'approche du réengagement de la roue libre, à condition que le régime moteur soit supérieur au régime du pignon fou sur le rapport supérieur concerné. 5. Procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :- 9 - a) accélération du régime moteur, b) détection de l'approche du régime de la roue libre, c) augmentation progressive du couple transmissible dans un coupleur de rapport intermédiaire, d) inflexion du régime et synchronisation douce, e) réengagement de la roue libre, diminution progressive du couple transmissible 10 dans le coupleur concerné. 6. Procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport inférieur est le premier rapport de marche avant. 7. Procédé de contrôle selon la revendication 6, caractérisé en ce que rapport supérieur est le rapport de seconde, 8. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le rapport 20 inférieur est un rapport de marche arrière.