Brevet FR3048748A1 — publié le 20170915

PROCEDE DE CONTROLE SECURITAIRE DE LA CONFIGURATION D'UN DISPOSITF D'ACCOUPLEMENT La présente invention concerne le contrôle des 5 transmissions, en ce qui concerne la sécurité de fonctionnement et l'agrément des changements de vitesses effectués par l'intermédiaire de baladeurs à crabots, ou à clabots, sans synchroniseurs mécaniques, dans des transmissions où la synchronisation des pignons sur leur 10 arbre est assurée par un pilotage approprié des sources motrices. Plus précisément, elle a pour objet un procédé de contrôle sécuritaire de la configuration d'un dispositif d'accouplement de boîte de vitesses solidaire en rotation 15 d'un arbre d'entrée de mouvement de celle-ci, et mobile axialement sur cet arbre de part et d'autre d'une position neutre intermédiaire, entre deux positions opposées d'engagement avec un pignon fou. Cette invention trouve une application privilégiée, 20 mais non limitative, sur des GMP (groupes motopropulseurs) hybrides, disposant de plusieurs sources motrices, en particulier un moteur thermique et une, ou plusieurs, machines électriques. Dans la plupart des véhicules routiers, la transmission 25 de l'énergie depuis le groupe motopropulseur vers la roue, se fait au travers d'une boîte de vitesses à configurations multiples. Le passage d'une configuration à l'autre nécessite la synchronisation de différents éléments de la boîte. Entre deux positions de rapport engagé, les dispositifs 30 d'accouplement des pignons disposent d'une « configuration neutre », dans laquelle la transmission d'énergie entre le GMP et la roue est coupée. Lorsque les dispositifs d'accouplement sont munis de moyens de synchronisation mécaniques intégrés, ces moyens 35 assurent eux-mêmes la synchronisation d'un baladeur avec un pignon, pendant son déplacement vers le pignon. 3048748 - 2 - Lorsque la synchronisation des pignons n'est pas assurée par un système de synchronisation mécanique intégré, on peut l'assurer au travers d'un pilotage approprié des moteurs du GMP. Dans tous les cas, on cherche à minimiser 5 l'impact de la synchronisation sur le comportement routier. Lorsque la synchronisation se fait sur la base d'une régulation en vitesse, il est nécessaire d'assurer de façon sécuritaire que l'énergie mobilisée pour cette synchronisation n'est pas transmise à la roue. 10 La présente invention a pour but de s'assurer que la phase de synchronisation soit réalisée en l'absence de couple transmis à la roue. Dans ce but, elle propose de définir une configuration neutre du dispositif d'accouplement en fonction d'une 15 information de position principale du dispositif de déplacement et de sa consigne de déplacement, position dans laquelle la transmission du couple à la roue est effectivement interrompue, et d'autoriser le démarrage de la synchronisation du baladeur avec un pignon seulement, lorsque 20 le dispositif est dans cette configuration. De préférence, une information redondante de position, est utilisée pour sécuriser la configuration neutre. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, d'un mode de réalisation non 25 limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est une représentation simplifiée de chaîne cinématique de véhicule, la figure 2 est un diagramme général de la méthode 30 proposée, les figures 3A à 3D montrent différentes positions relatives des crabots du baladeur et du pignon, et les figures 4A et 4B sont des chronogrammes de séquencement. 35 Sur la figure 1, on a représenté de façon schématique la chaîne cinématique simplifiée d'un véhicule, entre son 3048748 moteur d'entraînement 1, sa boîte de vitesses 2 et ses roues 3. Le mouvement entre dans la boîte par un arbre d'entrée 4, et en ressort par un arbre de sortie 5 relié aux roues 6. Il descend de l'arbre d'entrés 4 sur l'arbre de sortie 5, par l'une ou l'autre de deux descentes d'engrenages 6a, 6b ; 7a, 7b, définissant deux rapports de transmission différents. Le dispositif d'accouplement 8, aussi nommé baladeur, à clabots, ou à crabots, est solidaire en rotation de l'arbre d'entrée de mouvement 4. Ce dispositif d'accouplement est mobile axialement sur cet arbre, de part et d'autre d'une position neutre intermédiaire, entre deux positions opposées d'engagement sur l'un des deux pignons de vitesse, ou pignons fous 6a, 7a, qui sont immobiles axialement sur l'arbre 4. Le dispositif d'accouplement 8 dispose de deux configurations d'engagement L et R, dépendant de la position du baladeur. Le procédé de l'invention contrôle la position d'un tel dispositif d'accouplement. Il exploite à dessein deux informations redondantes, permettant d'estimer la configuration du dispositif. L'information principale F est une variable continue entre les bornes Min et Max, et centrée sur zéro. Elle est représentative de la position du dispositif d'accouplement. La seconde information, FR qui est redondante, et sommaire, par rapport à la première, prend deux états possibles : [Neutre] Ou [Non Neutre]. L'analyse préliminaire du dispositif met en évidence le risque suivant. Si la synchronisation est réalisée alors que le système d'accouplement est accouplé, le GMP est piloté pour atteindre une vitesse fixe, indépendamment de la volonté du conducteur. Pendant les phases transitoires ce pilotage peut conduire à une accélération intempestive ou à une décélération intempestive. Lorsque la vitesse est stabilisée, le GMP ne répond plus aux demandes de décélération. Sur le diagramme de la figure 2, on définit différents 35 états du dispositif d'accouplement, accessibles à partir d'un état initial « finit », selon les valeurs prises par : 3048748 - 4 -- - une information principale de position F du dispositif, centrée sur 0 au neutre, - une information volontairement redondante de position du dispositif FR, prenant les valeurs 0 au neutre et 5 1 en dehors du neutre, et la consigne de déplacement C du dispositif. Le diagramme de la figure 2 se réfère à quatre positions particulières du dispositif, correspondant à des valeurs 0, a, y, et 8 de F, en fonction de la position 10 relative des clabots ou crabots 8c du baladeur, par rapport à la denture fixe (crabots ou clabots) 7c du pignon fou, qui sont illustrées par les figures 3A à 3D : la figure 3A correspond à la position neutre : F = 0 - sur la figure 3B, F = a, valeur applicative de F 15 définissant la distance db entre -a et +a, où aucun couple n'est transmis aux roues, - sur la figure 3C F = y,valeur applicative de F détectant un problème d'engagement, dans laquelle le chevauchement de des crabots est insuffisant pour assurer 20 l'engagement du rapport, sur la figure 3D, F = 8, valeur applicative de F, où le chevauchement dd est suffisant pour assurer l'engagement d'un rapport. La position initiale « finit » de la figue 2 est par 25 définition inconnue. On définit la configuration neutre du dispositif d'accouplement en fonction de l'information principale de position F du baladeur, et de sa consigne de déplacement C lorsque la transmission du couple à la roue est effectivement interrompue. La consigne d'engagement du 30 rapport de gauche est notée L (C = L) ; la consigne d'engagement du rapport droit est R (C = L). Le dispositif passe par un état d'engagement incertain, lors de l'envoi d'une consigne d'engagement R, L ou lors de l'envoi d'une consigne de neutre N avec une information 3048748 - 5 - principale F non neutre. La consigne d'engagement L, C = L, ou la consigne de neutre C = N, associée à une information de position négative F = 0], place le dispositif en état d'engagement incertain à droite « Incertain R ». D' « incertain R », on passe à « Engagé R » avec a consigne C = R, si F > â De même, on passe d' « incertain L » à « Engagé L » avec la consigne C = L, si F - y; d' « Engagé R » on repasse en « Incertain R » si C = N ou F a pendant la durée de confirmation T, ou si l'information 20 redondante FR passe en « non neutre » pendant la durée de confirmation T. Cette défaillance peut aussi être détectée par un maintien de l'information de position principale en dehors d'une zone [-a, +a] permettant d'assurer qu'aucun couple n'est transmis. Dans tous les cas, l'état de 25 défaillance implique un arrêt de la synchronisation. Par ailleurs, on détecte une défaillance gauche (« Undefined (L) Failure ») si F > a pendant T2, à partir d' « incertain L », ou une défaillance droite (« Undefined (R) Failure ») à partir d' « incertain R » si F REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle sécuritaire de la configuration d'un dispositif d'accouplement (8) de boîte de 5 vitesses à baladeur (8c) solidaire en rotation d'un arbre d'entrée de mouvement (4) de celle-ci et mobile axialement sur cet arbre de part et d'autre d'une position neutre intermédiaire entre deux positions opposées d'engagement avec un pignon fou (6a, 7a), caractérisé en ce qu'on définit une 10 configuration neutre du dispositif d'accouplement (8) en fonction d'une information principale de position (F) du baladeur et de sa consigne de déplacement (C), position dans laquelle la transmission du couple à la roue est effectivement interrompue, et en ce qu'on autorise le 15 démarrage de la synchronisation du baladeur avec un pignon (6a, 6b), seulement, lorsque le dispositif (8) est dans cette configuration. 2. Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement passe par 20 un état d'engagement incertain, lors de l'envoi d'une consigne d'engagement (R, L), ou lors de l'envoi d'une consigne de neutre (N), avec une information principale (F) non neutre. 3. Procédé de contrôle selon la revendication 2, 25 caractérisé en ce que la configuration neutre est déterminée lorsque la consigne (C) est au neutre, et que de l'information de position principale (F) est dans une zone [- a, +a] permettant d'assurer qu'aucun couple n'est transmis. 4. Procédé de contrôle selon la revendication 1, 2 ou 30 3, caractérisé en ce que la configuration neutre est sécurisée par une information redondante (FR) sur l'état neutre ou non neutre du dispositif d'accouplement (8). 5. Procédé de contrôle selon la revendication 4, caractérisé en ce que le maintien de l'information redondante 35 (FR) sur sa valeur non neutre pendant un temps de 3048748 - 9 - confirmation (1),alors que le dispositif d'accouplement (8) est en configuration neutre, détermine une défaillance de la configuration neutre. 6. Procédé de contrôle selon la revendication 5 5 caractérisé en ce que la défaillance de la configuration neutre est aussi détectée par un maintien de l'information de position principale (F) en dehors d'une zone [-a, +a] permettant d'assurer qu'aucun couple n'est transmis. 7. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 10 5 ou 6, caractérisé en ce que la défaillance de la configuration neutre, implique un arrêt de la synchronisation. 8. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'on détecte un passage du 15 dispositif d'accouplement (8) d'un état d'engagement incertain à un état engagé (R, L), si l'information principale de position (F) prend une valeur applicative (ô) assurant l'engagement. 9. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 20 2 à 8, caractérisé en ce qu'on détecte un passage du dispositif d'accouplement (8), d'un état engagé (R, L) à un état d'engagement incertain, si l'information principale de position (F) prend une valeur applicative (y) assurant le non engagement. 25 10. Procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on détecte une défaillance du dispositif d'accouplement (8) si l'information principale de position (F) reste en dehors de la [-a, +a] après un temps de confirmation des états incertains (r2). 30