Brevet FR3069036A1 — publié le 20190118

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE CONTRÔLE D'UNE DIFFÉRENCE DE VITESSE DE ROTATION ENTRE ARBRES PRIMAIRES D'UNE BOÎTE DE VITESSES DCT D'UN VÉHICULE L'invention concerne les véhicules qui comprennent une boîte de vitesses à double embrayage (ou DCT), et plus précisément le contrôle de la différence des vitesses de rotation des arbres primaires de telles boîtes de vitesses. la Comme le sait l'homme de l'art, une boîte de vitesses DCT comprend deux parties (parfois appelées « demies-boîtes de vitesses ») dédiées respectivement aux rapports impairs et aux rapports pairs. Chaque partie de cette boîte de vitesses comprend un arbre primaire couplé à son propre embrayage, au moins un arbre secondaire couplé à des roues motrices, et au 15 moins un synchroniseur chargé de coupler les arbre secondaire et arbre primaire associés via au moins un rapport lors d'une phase de synchronisation suivie d'une phase de crabotage. Ce type d'agencement permet d'engager simultanément les deux arbres primaires sur des rapports différents, afin de permettre des 20 changements de rapport très rapides et sous couple, c'est-à-dire sans interruption de l'accélération du véhicule. Lorsque l'une des deux parties de la boîte de vitesses DCT est embrayée avec un rapport engagé sur son arbre primaire, par exemple la première partie, la vitesse de rotation en cours des roues motrices est alors 25 égale au régime moteur en cours multiplié par la démultiplication de ce rapport engagé. L'arbre secondaire de l'autre partie non embrayée de la boîte de vitesses, par exemple la seconde partie, étant couplé à ces mêmes roues motrices, il arrive fréquemment que l'arbre primaire de cette seconde partie non embrayée ait une vitesse de rotation en cours différente de celle de la 30 première partie embrayée. C'est notamment le cas lorsqu'un rapport est engagé sur l'arbre primaire de cette seconde partie, car la vitesse de rotation en cours de cet arbre primaire est alors égale à la vitesse de rotation en cours 2 des roues motrices divisée par la démultiplication de son rapport engagé. Cette différence de vitesse de rotation peut également être présente au neutre. Les vitesses de rotation en cours des deux arbres primaires étant différentes (par exemple du fait des démultiplications différentes de leurs 5 rapports engagés et/ou de frottements des pièces entrainées par un arbre secondaire sans qu'il y ait un rapport engagé), la lubrification, par barbotage, de la boîte de vitesses est perturbée par le couple de pignons définissant le rapport engagé dans la partie embrayée. Il est schématiquement rappelé que le barbotage est un mécanisme « d'autolubrification interne » qui est mis en 1 o oeuvre dans une boîte de vitesses par brassage et projection de l'huile contenue dans sa partie inférieure par ses pignons en rotation. Cette perturbation mutuelle des deux barbotages induit d'importantes pertes d'énergie, et donc entraîne une augmentation de la consommation de l'énergie motrice du véhicule, ainsi qu'éventuellement une augmentation de la 15 production de certains polluants lorsque cette énergie motrice est un carburant. L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation. Elle propose notamment à cet effet un procédé de contrôle pour une boîte de vitesses à double embrayage d'un véhicule et comprenant deux 20 parties dédiées respectivement à des rapports impairs et des rapports pairs et comprenant chacune, d'une première part, un arbre primaire couplé à un embrayage, d'une deuxième part, au moins un arbre secondaire couplé à des roues, et d'une troisième part, au moins un synchroniseur chargé de coupler les arbre secondaire et arbre primaire associés via au moins un rapport. 25 Ce procédé de contrôle se caractérise par le fait qu'il comprend une étape dans laquelle : - on détermine des première et seconde vitesses de rotation en cours respectivement des arbres primaires embrayé et non embrayé, puis, - si une différence entre ces première et seconde vitesses de rotation en 30 cours est supérieure à un seuil, on sollicite un synchroniseur d'un rapport supérieur, respectivement inférieur, au rapport engagé dans la partie embrayée si la seconde vitesse de rotation en cours est supérieure, 3 respectivement inférieure, à la première vitesse de rotation en cours. Grâce à cette réduction notable de l'écart de vitesse de rotation entre les deux arbres primaires, on réduit notablement la perturbation de la lubrification, par barbotage, de la boîte de vitesses, ce qui permet de réduire 5 les pertes d'énergie à l'intérieur de la boîte de vitesses. Le procédé de contrôle selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - dans un premier mode de réalisation, dans son étape on peut solliciter le synchroniseur concerné pendant une durée permettant de réduire la différence, puis on cesse de solliciter ce synchroniseur ; - dans un second mode de réalisation, dans son étape on peut engager sur l'arbre primaire non embrayé un nouveau rapport supérieur, respectivement inférieur, au rapport qui est en cours d'engagement, en actionnant le synchroniseur associé à ce nouveau rapport, si la seconde vitesse de rotation en cours est supérieure, respectivement inférieure, à la première vitesse de rotation en cours ; - dans son étape le seuil peut être fonction de la première vitesse de rotation en cours. Dans ce cas, le seuil est d'autant plus élevé que le rapport engagé sur l'arbre primaire embrayé est élevé ; - dans son étape chaque vitesse de rotation en cours peut être égale à (vv/1000)*1 /(60*cp*(1 /dr)*(1 /dp)), où vv est une vitesse en cours du véhicule, cp est une circonférence développée d'un pneu du véhicule, dr est une démultiplication du rapport engagé sur l'arbre primaire considéré, et dp est une démultiplication d'un pont du véhicule. L'invention propose également un dispositif de contrôle pour une boîte de vitesses à double embrayage d'un véhicule et comprenant deux parties dédiées respectivement à des rapports impairs et des rapports pairs et comprenant chacune, d'une première part, un arbre primaire couplé à un embrayage, d'une deuxième part, au moins un arbre secondaire couplé à des roues, et d'une troisième part, au moins un synchroniseur chargé de coupler les arbre secondaire et arbre primaire associés via au moins un rapport. 4 Ce dispositif de contrôle se caractérise par le fait qu'il comprend des moyens de contrôle : - qui déterminent des première et seconde vitesses de rotation en cours respectivement des arbres primaires embrayé et non embrayé, puis 5 - si une différence entre ces première et seconde vitesses de rotation en cours est supérieure à un seuil, qui déclenchent une sollicitation d'un synchroniseur d'un rapport supérieur, respectivement inférieur, au rapport engagé dans la partie embrayée si la seconde vitesse de rotation en cours est supérieure, respectivement inférieure, à la première vitesse de rotation 10 en cours. Le dispositif de contrôle selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - dans un premier mode de réalisation, ses moyens de contrôle peuvent 15 déclencher une sollicitation du synchroniseur concerné pendant une durée permettant de réduire la différence ; - dans un second mode de réalisation, ses moyens de contrôle peuvent déclencher un engagement sur l'arbre primaire non embrayé d'un nouveau rapport supérieur, respectivement inférieur, au rapport qui est en cours 20 d'engagement, en actionnant le synchroniseur associé à ce nouveau rapport, si la seconde vitesse de rotation en cours est supérieure, respectivement inférieure, à la première vitesse de rotation en cours ; - ces moyens de contrôle peuvent utiliser un seuil qui est fonction de la première vitesse de rotation en cours. Dans ce cas, le seuil est d'autant plus 25 élevé que le rapport engagé sur l'arbre primaire embrayé est élevé ; - ces moyens de contrôle peuvent déterminer chaque vitesse de rotation en cours au moyen de la formule (vv/1000)*1 /(60*cp*(1 /dr)*(1 /dp)), où vv est une vitesse en cours du véhicule, cp est une circonférence développée d'un pneu du véhicule, dr est une démultiplication du rapport engagé sur l'arbre 30 primaire considéré, et dp est une démultiplication d'un pont du véhicule. L'invention propose également un calculateur comprenant un dispositif de contrôle du type de celui décrit ci-avant. L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type 5 automobile, et comprenant a) une boîte de vitesses à double embrayage comprenant deux parties dédiées respectivement à des rapports impairs et des rapports pairs et comprenant chacune, d'une première part, un arbre primaire couplé à un embrayage, d'une deuxième part, au moins un arbre 5 secondaire couplé à des roues, et d'une troisième part, au moins un synchroniseur chargé de coupler les arbre secondaire et arbre primaire associés via au moins un rapport, et b) un dispositif de détermination du type de celui présenté ci-avant ou un calculateur du type de celui présenté ci-avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à 1 o l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de boîte de vitesses de type DCT couplé à un calculateur équipé d'un dispositif de contrôle selon l'invention, et 15 - la figure 2 illustre schématiquement un exemple d'algorithme mettant en oeuvre un procédé de contrôle selon l'invention. L'invention a notamment pour but de proposer un procédé, et un dispositif DC associé, destinés à permettre le contrôle de la différence dv des vitesses de rotation vj des arbres primaires APj d'une boîte de vitesses BV de 20 type DCT équipant un véhicule, de manière à réduire les pertes d'énergie par barbotage. On considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le véhicule est de type automobile. Il s'agit par exemple d'une voiture. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout 25 véhicule comprenant une boîte de vitesses de type DCT. Par conséquent, l'invention concerne notamment les véhicules terrestres (voitures, motocyclettes, véhicules utilitaires, cars (ou bus), camions, engins de voirie, engins de chantier, engins de manutention, et trains). Sur la figure 1 se trouve schématiquement représenté un exemple de 30 boîte de vitesses BV de type DCT, couplé à un moteur thermique MT via un double embrayage EM1, EM2, et à un dispositif de contrôle DC selon l'invention, au sein d'un véhicule (non représenté). Le moteur thermique MT est chargé de fournir un couple moteur 6 variable pour déplacer le véhicule. La boîte de vitesses (DCT) BV est subdivisée en deux parties (ou demies-boîtes) PBj (j = 1 ou 2) comprenant chacune un arbre primaire APj couplé à son propre embrayage EMj, au moins un arbre secondaire ASm 5 couplé à des roues motrices (non représentées), et au moins un synchroniseur Sjk chargé de coupler les arbre secondaire ASm et arbre primaire APj associés via au moins un rapport rj lors d'une phase de synchronisation suivie d'une phase de crabotage. Chaque synchroniseur Sjk peut être actionné par un actionneur ACjk 10 associé afin de synchroniser la vitesse d'un pignon fou PF avec celle de son arbre récepteur dans une phase de synchronisation, et pour coupler ce pignon fou PF à son arbre récepteur dans une phase de crabotage. On notera que dans l'exemple illustré non limitativement sur la figure 1, la boîte de vitesses BV comprend deux arbres secondaires ASm (m = 1 ou 15 2) qui font chacun partie des deux parties PBj et donc qui portent chacun au moins un synchroniseur S1k de la première partie PB1 et au moins un synchroniseur S2k de la seconde partie PB2. Mais d'autres agencements sont possibles, dès lors que chaque partie (ou demie-boîte de vitesses) PBj comprend un arbre primaire et un ou plusieurs arbres secondaires, avec des 20 synchroniseurs placés soit sur l'arbre primaire, soit sur un arbre secondaire. Par ailleurs, dans l'exemple illustré non limitativement sur la figure 1, la boîte de vitesses BV offre sept rapports rj de marche avant et un rapport de marche arrière. Plus précisément, la première partie PB1 (j = 1) offre les rapports impairs R1, R3, R5 et R7, tandis que la seconde partie PB2 (j = 2) 25 offre les rapports pairs R2, R4 et R6. De plus, dans l'exemple illustré non limitativement sur la figure 1, d'une part, le premier arbre secondaire AS1 (m = 1) porte un premier synchroniseur S11 (j = 1, k = 1) agissant sur les pignons fous des rapports impairs R1 et R3 et un deuxième synchroniseur S21 (j = 2, k = 1) agissant sur 30 les pignons fous des rapports pairs R2 et R4, et, d'autre part, le second arbre secondaire AS2 (m = 2) porte un troisième synchroniseur S12 (j = 1, k = 2) agissant sur les pignons fous des rapports impairs R5 et R7 et un quatrième synchroniseur S22 (j = 2, k = 2) agissant sur le pignon fou du rapport pair R6. 7 Mais, il ne s'agit que d'un exemple de réalisation. D'autres agencements sont en effet possibles, notamment selon le nombre de rapports offerts par chaque partie PBj. Les embrayages EM1 et EM2 sont contrôlés par des actionneurs 5 d'embrayage AE1 et AE2. Comme indiqué précédemment, l'invention propose de mettre en oeuvre un procédé destiné à permettre le contrôle de la différence dv des vitesses de rotation vj des arbres primaires APj de la boîte de vitesses BV. Ce procédé peut être mis en oeuvre au moyen du dispositif de contrôle 10 DC selon l'invention, qui comprend au moins des moyens de contrôle MC. Dans l'exemple illustré non limitativement sur la figure 1, le dispositif de contrôle DC fait partie d'un calculateur CA qui est notamment couplé aux actionneurs ACjk de la boîte de vitesses BV, ainsi qu'aux actionneurs d'embrayage AEj. Mais cela n'est pas obligatoire. En effet, ce dispositif de 15 contrôle DC pourrait être un équipement couplé à ce calculateur CA, directement ou indirectement, ou bien pourrait comprendre son propre calculateur couplé au calculateur CA, directement ou indirectement. Par conséquent, le dispositif de contrôle DC peut être réalisé sous la forme de modules logiciels (ou informatiques ou encore « software »), ou bien d'une 20 combinaison de circuits électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels. Le procédé de contrôle, selon l'invention, comprend une étape dans laquelle on (les moyens de contrôle MC) détermine(nt) la première vitesse de rotation (ou régime) v1 en cours de l'arbre primaire embrayé APj et la seconde 25 vitesse de rotation (ou régime) v2 en cours de l'arbre primaire non embrayé APj' (avec j' # j). On notera que la partie embrayée PBj peut être la première PB1 (j = 1) et dans ce cas la partie non embrayée PBj' est la seconde PB2 (j' = 2), ou bien la partie embrayée PBj peut être la seconde PB2 (j = 2) et dans ce cas la partie non embrayée PBj' est la première PB1 (j' = 1). Par conséquent, 30 dans ce qui suit l'indice j sert à désigner la partie PBj embrayée, alors que l'indice j' sert à désigner la partie PBj' non embrayée. Puis, on (les moyens de contrôle MC) détermine(nt) si la différence dv entre les première v1 et seconde v2 vitesses de rotation est supérieure à un 8 seuil s (soit dv > s). Dans la négative (dv s), on (les moyens de contrôle MC) sollicite(nt) soit un synchroniseur Sj'k d'un rapport rj' supérieur au rapport rj engagé dans la partie embrayée PBj si la seconde vitesse de rotation v2 en 5 cours est supérieure à la première vitesse de rotation v1 en cours, soit un synchroniseur Sj'k d'un rapport rj' inférieur au rapport rj engagé dans la partie embrayée PBj si la seconde vitesse de rotation v2 en cours est inférieure à la première vitesse de rotation v1 en cours. En d'autres termes, si la différence dv (= v1 - v2) est supérieure au 1 o seuil s et que v2 est supérieure à v1 (soit dv > s et v2 > v1), alors on utilise le synchroniseur Sj'k, associé au rapport rj' supérieur au rapport rj engagé (soit rj' = rj + 1), pour réduire cette différence dv en diminuant la seconde vitesse v2 de l'arbre primaire APj', tandis que si la différence dv (= v1 - v2) est supérieure au seuil s et que v2 est inférieure à v1 (soit dv > s et v2 s et v2 > v1), alors on impose dans la partie non embrayée PBj' un nouveau rapport supérieur au rapport rj' 15 en cours d'engagement (soit rj' = rj' + 1), tandis que si la différence dv (= v1 - v2) est supérieure au seuil s et que v2 est inférieure à v1 (soit dv > s et v2 s), on (les moyens de contrôle MC) détermine(nt) dans une sous-étape 30 si v2 est supérieur à v1. 11 Dans l'affirmative (oui - v2 > v1), on (les moyens de contrôle MC) déclenche(nt) dans une sous-étape 40 une sollicitation (via l'actionneur AC21) du synchroniseur S21 du rapport R4 qui est supérieur au rapport R3 engagé dans la première partie embrayée PB1, si la seconde vitesse de rotation v2 en 5 cours est supérieure à la première vitesse de rotation v1 en cours. Dans la négative (non - v2 REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle pour une boîte de vitesses (BV) à double embrayage (EMj) d'un véhicule et comprenant deux parties (PBj) dédiées respectivement à des rapports impairs et des rapports pairs et comprenant chacune i) un arbre primaire (APj) couplé à un embrayage (EMj), ii) au moins un arbre secondaire (ASj) couplé à des roues dudit véhicule, et iii) au moins un synchroniseur (Sjk) chargé de coupler lesdits arbre secondaire (ASj) et arbre primaire (APj) associés via au moins un rapport, caractérisé en ce qu'il la comprend une étape (10-50) dans laquelle on détermine des première et seconde vitesses de rotation en cours respectivement des arbres primaires embrayé (APj) et non embrayé (APj'), puis, si une différence entre lesdites première et seconde vitesses de rotation en cours est supérieure à un seuil, on sollicite un synchroniseur (Sj'k) d'un rapport supérieur, respectivement 15 inférieur, au rapport engagé dans ladite partie embrayée (PBj) si ladite seconde vitesse de rotation en cours est supérieure, respectivement inférieure, à ladite première vitesse de rotation en cours. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans ladite étape on sollicite ledit synchroniseur (Sj'k) concerné pendant une durée 20 permettant de réduire ladite différence, puis on cesse de solliciter ce synchroniseur (Sj'k). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans ladite étape on engage sur ledit arbre primaire non embrayé (APj') un nouveau rapport supérieur, respectivement inférieur, au rapport qui est en cours 25 d'engagement, en actionnant le synchroniseur (Sjk) associé à ce nouveau rapport, si ladite seconde vitesse de rotation en cours est supérieure, respectivement inférieure, à ladite première vitesse de rotation en cours. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans ladite étape ledit seuil est fonction de ladite première vitesse de rotation 30 en cours, ledit seuil étant d'autant plus élevé que le rapport engagé sur ledit arbre primaire embrayé (APj) est élevé. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que dans ladite étape chaque vitesse de rotation en cours est égale à 13 (vv/1000)*1/(60*cp*(1/dr)*(1/dp)), où vv est une vitesse en cours dudit véhicule, cp est une circonférence développée d'un pneu dudit véhicule, dr est une démultiplication du rapport engagé sur ledit arbre primaire (APj, APj') considéré, et dp est une démultiplication d'un pont dudit véhicule. 5 6. Dispositif de contrôle (DC) pour une boîte de vitesses (BV) à double embrayage (EMj) d'un véhicule et comprenant deux parties (PBj) dédiées respectivement à des rapports impairs et des rapports pairs et comprenant chacune i) un arbre primaire (APj) couplé à un embrayage (EMj), ii) au moins un arbre secondaire (ASj) couplé à des roues, et iii) au moins un la synchroniseur (Sjk) chargé de coupler lesdits arbre secondaire (ASj) et arbre primaire (APj) associés via au moins un rapport, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de contrôle (MC) déterminant des première et seconde vitesses de rotation en cours respectivement des arbres primaires embrayé (APj) et non embrayé (APj'), puis, si une différence entre lesdites première et 15 seconde vitesses de rotation en cours est supérieure à un seuil, déclenchant une sollicitation d'un synchroniseur (Sj'k) d'un rapport supérieur, respectivement inférieur, au rapport engagé dans ladite partie embrayée (PBj) si ladite seconde vitesse de rotation en cours est supérieure, respectivement inférieure, à ladite première vitesse de rotation en cours. 20 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (MC) déclenchent une sollicitation dudit synchroniseur (Sj'k) concerné pendant une durée permettant de réduire ladite différence. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (MC) déclenchent un engagement sur ledit arbre primaire 25 non embrayé (APj') d'un nouveau rapport supérieur, respectivement inférieur, au rapport qui est en cours d'engagement, en actionnant le synchroniseur (Sjk) associé à ce nouveau rapport, si ladite seconde vitesse de rotation en cours est supérieure, respectivement inférieure, à ladite première vitesse de rotation en cours. 30 9. Calculateur (CA), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de contrôle (DC) selon l'une des revendications 6 à 8. 10. Véhicule comprenant une boîte de vitesses (BV) à double embrayage (EMj) comprenant deux parties (PBj) dédiées respectivement à 14 des rapports impairs et des rapports pairs et comprenant chacune i) un arbre primaire (APj) couplé à un embrayage (EMj), ii) au moins un arbre secondaire (ASj) couplé à des roues, et iii) au moins un synchroniseur (Sjk) chargé de coupler lesdits arbre secondaire (ASj) et arbre primaire (APj) associés via au 5 moins un rapport, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de contrôle (DC) selon l'une des revendications 6 à 8 ou un calculateur (CA) selon la revendication 9.