Brevet FR2947882A1 — publié le 20110114

PROCEDE DE CONTROLE DU RENGAGEMENT D'UNE ROUE LIBRE DE BOITE DE VITESSES 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 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 à réaliser des passages de rapports supérieurs sous couple. Cette invention est applicable sur toute boîte de vitesse 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 boîte 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. 2947882 - 2 - 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 transmissible dans le coupleur de seconde couple moteur transmissible atteint dans ce régime du pignon fou de première diminue, ce une libération de la roue libre et un passage La roue libre désolidarise le moteur de le couple une fois le coupleur, le qui entraine en seconde. la chaîne de transmission dès que le couple moteur est inférieur au 10 couple résistant du véhicule. Une fois le rapport de seconde établi, ce phénomène n'est pas gênant en décélération. En revanche, il devient lors d'une accélération. En effet, lorsque le conducteur demande une augmentation de couple au moteur, celle-ci se traduit par 15 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 20 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 25 inconvénient lié au réengagement d'un rapport monté sur roue libre, pendant le roulage du véhicule. Dans ce but, elle propose d'ouvrir l'embrayage d'entrée dès que la roue libre n'est plus engagée, et de laisser le régime moteur monter rapidement jusqu'au régime 30 de la roue libre lors d'une demande de couple, avant de fermer progressivement l'embrayage d'entrée pour synchroniser le régime du moteur sur le régime de la roue libre. La fermeture de l'embrayage peut avantageusement anticiper l'atteinte du régime de la roue libre. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le pignon porté par la roue libre est le pignon de 5 première de la boîte. 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 annexés, sur 10 lesquels la figure 1 représente un exemple de boîte de vitesses à première sur roue libre, et la figure 2 illustre le procédé de l'invention. La boîte de vitesses illustrée par la figure 1 est 15 une boîte de vitesses à arbres parallèles comprenant un 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. 20 La boîte comprend un arbre primaire 4, un arbre 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 25 cinq, associés à des coupleurs 11, de type 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 30 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 14, une denture fixe de troisième 16, un pignon de marche arrière 2947882 - 4 - 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 Il. 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 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 fermeture de l'embrayage d'entrée. Sur la figure 2, on a représenté d'une part l'évolution dans le temps du régime moteur de l'arbre primaire a, et du régime de la roue libre z, et d'autre part l'évolution du couple moteur demandé Cr, du couple transmissible par l'embrayage C'em. 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 la roue libre provoqué par une chute du régime du moteur et de l'arbre primaire a)ouverture de l'embrayage d'entrée (0), b) élévation du régime moteur (1), c) croisement du régime roue libre par régime moteur (2), d) augmentation progressive du couple transmissible de l'embrayage (3), réengagement de la roue libre (4), verrouillage de l'embrayage (5). En d'autres termes, l'invention prévoit de piloter de manière appropriée le couple moteur et l'embrayage principal dans la phase de réengagement de la roue libre 15 pour éviter l'à-coup de couple. En prévision de réengagement, on ouvre donc l'embrayage d'entrée dès que la roue libre n'est pas engagée. Lors d'une demande de couple, on laisse le régime moteur monter rapidement jusqu'au niveau du régime de la roue libre. Une fois ce 20 régime atteint et dépassé, on referme progressivement l'embrayage, afin de synchroniser le régime moteur sur le régime de la roue libre. On peut ajouter une anticipation de l'atteinte du régime roue libre par le régime moteur, afin de commencer la fermeture de l'embrayage. 25 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 que les passages des rapports de rang supérieur puissent 30 être passés sous couple, (par exemple à l'aide de coupleurs coniques auto-assistés), sans que le premier rapport (première ou marche arrière) soit � décraboté �. REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle du réengagement d'une roue libre portant un pignon {18) de boîte de vitesses reliée au moteur du véhicule par un embrayage d'entrée (1) et comportant des engrenages associés à des coupleur (11) aptes à réaliser des passages de vitesses supérieurs sous couple, caractérisée en ce qu'on ouvre 'embrayage d'entrée (1) dès que la roue libre n'est plus engagée, et en ce qu'on laisse le régime moteur (04) monter rapidement jusqu'au régime de la roue libre (1) lors d'une demande de couple, avant de fermer progressivement l'embrayage d'entrée pour synchroniser le régime du moteur {04) sur le régime de la roue libre (041). 2. Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fermeture de l'embrayage (1) anticipe l'atteinte du régime de la roue libre (w-1). 3. Procédé de contrôle selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes a)ouverture de l'embrayage d'entrée (1), b) élévation du régime moteur (a), c) croisement du régime roue libre par le régime moteur (04), d) augmentation progressive du couple transmissible 25 de l'embrayage (Ce e) réengagement de la roue libre, f) verrouillage de l'embrayage. 4. Procédé de contrôle selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la roue libre porte le pignon de 30 première (18) de la boîte. 5. Procédé de contrôle selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la roue libre porte le pignon de marche arrière de la boîte.. Procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les passages des rapports de rang supérieur sont sous couple.