Brevet FR2947883A1 — publié le 20110114

PROCEDE DE CONTROLE DU RENGAGEMENT D'UNE ROUE LIBRE DE BOITE DE VITESSES AVEC ESTOMPAGE DE COUPLE La présente invention se rapporte â la commande des coupleurs de transmission et du régime moteur dans un groupe motopropulseur comportant une transmission à passages sous couple, à première ou à 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 â réaliser des passages de rapports supérieurs sous couple. Cette invention est applicable sur toute boite de vitesses, par exemple à cinq ou six rapports de marche avant, ayant un premier rapport sur une roue libre, en particulier un pignon de vitesse de rapport inférieur, de première ou de marche arrière, et 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, et dont le pignon de première est monté sur une 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, le régime du pignon fou de première diminue, ce qui entraine 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 un à-coup de couple dans la transmission au moment du � réengagement ou � ré-attelage de la roue libre sur l'arbre primaire. La présente invention vise à supprimer cet inconvénient lié au réengagement d'un rapport monté sur roue libre pendant le roulage du véhicule. Dans ce but, elle prévoit de détecter l'approche du réengagement de la roue libre en suivant l'élévation du régime moteur en direction de celui de la roue libre, et d'estomper le couple moteur en réduisant l'accélération du moteur dans cette phase d'approche jusqu'au régime de la roue libre. De préférence, la détection de l'approche du réengagement est adaptée au régime du moteur. 2947883 - 3 - Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le niveau de l'estompage de couple est déterminé par calcul d'une cible d'accélération. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 5 apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels la figure 1 représente un exemple de boîte 10 vitesses â 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 boîte de vitesses à arbres parallèles comprenant un embrayage d'entrée 1 (associé au volant moteur 5), logé 15 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 secondaire 10, et un arbre intermédiaire de marche arrière 20 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 Il, de type particulier, dits coupleurs coniques auto-assistés, utilisés notamment 25 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. 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 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 le conducteur, via une commande mécanique. L'engagement fait appel à des dispositifs de synchronisation et de crabotage classiques, 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 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 fermeture 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 04, et du régime de la roue libre 041, d'autre part l'évolution du couple moteur demandé C'n, du couple moteur réel C'est pendant la phase d'estompage. Comme indiqué sur la figure, le procédé de contrôle du réengagement de roue libre proposé par l'invention, comprend les étapes suivantes, après un désengagement de 2947883 la roue libre provoqué par une chute du régime du moteur et de l'arbre primaire a (0) : a) accélération du régime moteur (1), b) détection de l'approche du ré-attelage 5 c) estompage du couple moteur (3), d) réengagement de la roue libre e) retour au couple demandé par conducteur par une rampe de pente ajustable (5). L'invention est donc mise en oeuvre par un pilotage 10 approprié du couple moteur dans la phase de réengagement de la roue libre. La stratégie repose sur la détection de l'approche du réengagement par un suivi de régime. Il est avantageux qu'elle puisse s'adapter à l'accélération ym du moteur, afin d'anticiper une approche rapide. La détection 15 de l'approche du réengagement sera donc de préférence adaptée au régime du moteur. En fonction du couple moteur et de son inertie, on peut ainsi anticiper le délai restant avant d'atteindre le régime de la roue libre. Une fois cette détection 20 effectuée, on réalise un estompage du couple moteur afin de ralentir l'accélération et d'engager la roue libre sans à-coup de couple. Le moteur ayant un délai dans la réalisation de l'estompage du couple, il est important d'anticiper cette demande sur les fortes accélérations du 25 régime moteur. Dans le cadre de l'invention, le niveau d'estompage peut être déterminé, soit à partir d'une cible de gradient de régime, de l'inertie du moteur soit à partir de données cartographiques : on peut donc calculer une cible 30 d'accélération, ou partir de cartographies préétablies du moteur. Enfin, dès que la roue libre est engagée, on réalise un retour au couple demandé par le conducteur par une rampe, dont la pente est ajustable. 2947883 - 6 - Cette stratégie est applicable sur tout rapport utilisant une roue libre, en particulier la première ou la marche arrière : la roue libre peut donc porter un pignon de première ou de marche arrière. Elle suppose cependant 5 que les passages des rapports de rang supérieur puissent être passés sous couple, (par exemple 'aide de coupleurs coniques auto-assistés), sans que premier rapport soit � décraboté �. REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle du réengagement d'une roue libre portant un pignon {18) de boite de vitesses reliée au moteur du véhicule par un embrayage d'entrée (1) et comportant des engrenages associés à des coupleurs {11) aptes à réaliser des passages de vitesses supérieurs sous couple, caractérisé en ce qu'on détecte l'approche du réengagement de la roue libre en suivant l'élévation du régime moteur (a,) en direction de celui de la roue libre et en ce qu'on réalise un estompage du couple moteur en réduisant l'accélération du moteur ( dans cette phase d'approche du régime de la roue libre (Wil). 2. Procédé de contrôle du réengagement d'une roue 15 libre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la détection de l'approche du réengagement est adaptée au régime du moteur On). 3. Procédé de contrôle selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le niveau de l'estompage de 20 couple est déterminé par calcul d'une cible d'accélération. 4. Procédé de contrôle selon du réengagement d'une roue libre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le niveau de l'estompage de couple est déterminé à 25 partir de cartographies préétablies. 5. Procédé de contrôle du réengagement d'une roue libre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le couple moteur estompé (Cesti rejoint le couple moteur (Cm) demandé par le conducteur en 30 suivant une rampe dont la pente est ajustable. 6. Procédé de contrôle du réengagement d'une roue libre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantesa) accélération du régime moteur (), b) détection de l'approche du réengagement de la roue libre, c) estompage du couple moteur (Cent), S d) réengagement de la roue libre, e) retour au couple demandé par le conducteur par une rampe de pente ajustable. 7. Procédé de contrôle du réengagement d'une roue libre selon l'une des revendications précédentes, 10 caractérisé en ce que la roue libre porte le pignon de première (18) de la boîte. 8. Procédé de contrôle du réengagement d'une roue libre selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la roue libre porte le pignon de marche arrière de 15 la boîte.