ES2371142T3 - Procedimiento de paso descendente con par motor positivo, para caja de cambios con garras. - Google Patents

Procedimiento de paso descendente con par motor positivo, para caja de cambios con garras. Download PDF

Info

Publication number
ES2371142T3
ES2371142T3 ES09153143T ES09153143T ES2371142T3 ES 2371142 T3 ES2371142 T3 ES 2371142T3 ES 09153143 T ES09153143 T ES 09153143T ES 09153143 T ES09153143 T ES 09153143T ES 2371142 T3 ES2371142 T3 ES 2371142T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
torque
gear
synchronizer
clutch
claws
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES09153143T
Other languages
English (en)
Inventor
David Gualino
Xavier Lelasseux
Clément Mitchell
Stéphane MAUREL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Application granted granted Critical
Publication of ES2371142T3 publication Critical patent/ES2371142T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00External control of clutches
    • F16D48/06Control by electric or electronic means, e.g. of fluid pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/19Improvement of gear change, e.g. by synchronisation or smoothing gear shift
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04Smoothing ratio shift
    • F16H61/0403Synchronisation before shifting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/50Signals to an engine or motor
    • F16H63/502Signals to an engine or motor for smoothing gear shifts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11Stepped gearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/30Signal inputs
    • F16D2500/306Signal inputs from the engine
    • F16D2500/3065Torque of the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/50Problem to be solved by the control system
    • F16D2500/506Relating the transmission
    • F16D2500/50653Gearing shifting without the interruption of drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/70Details about the implementation of the control system
    • F16D2500/704Output parameters from the control unit; Target parameters to be controlled
    • F16D2500/70422Clutch parameters
    • F16D2500/70426Clutch slip
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/70Details about the implementation of the control system
    • F16D2500/704Output parameters from the control unit; Target parameters to be controlled
    • F16D2500/70422Clutch parameters
    • F16D2500/70438From the output shaft
    • F16D2500/7044Output shaft torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/70Details about the implementation of the control system
    • F16D2500/704Output parameters from the control unit; Target parameters to be controlled
    • F16D2500/70422Clutch parameters
    • F16D2500/70438From the output shaft
    • F16D2500/70442Output shaft speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/70Details about the implementation of the control system
    • F16D2500/704Output parameters from the control unit; Target parameters to be controlled
    • F16D2500/70452Engine parameters
    • F16D2500/70458Engine torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H2003/0818Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts comprising means for power-shifting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2306/00Shifting
    • F16H2306/40Shifting activities
    • F16H2306/42Changing the input torque to the transmission
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2306/00Shifting
    • F16H2306/40Shifting activities
    • F16H2306/48Synchronising of new gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2306/00Shifting
    • F16H2306/40Shifting activities
    • F16H2306/50Coupling of new gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/12Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with means for synchronisation not incorporated in the clutches

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

Procedimiento de paso descendente con par motor positivo para caja de cambios de garras (1) de vehículo automóvil, que comprende accionadores para el mando de un embrague de entrada (4) unido a un árbol primario (6), para el enganche de las garras (26) y de un sincronizador (24) dispuesto en una marcha igual o superior a una marcha inicial (N), caracterizado porque éste realiza sucesivamente las operaciones siguientes: - el embrague de entrada (4) es descargado para descender a una capacidad de par (40) inferior al par motor (42); - después de un inicio de deslizamiento del embrague de entrada, el sincronizador (24) es accionado para transmitir un par de ruedas (72) dependiente de la demanda del conductor, siendo ajustada la capacidad de par (40) del embrague para facilitar el par al sincronizador, en paralelo el accionador de las garras de la marcha inicial (N) ejerce una fuerza continua (46) de desacoplamiento de esta marcha; - siendo desacoplada la marcha inicial (N), el sincronizador (24) mantiene el nivel de par dependiente de la demanda del conductor, mientras que el par motor (42) es gobernado de manera que el embrague conserva un deslizamiento, manteniéndose su par de embrague (40) superior al par de sincronizador (44), para aumentar la velocidad del árbol primario (52); - cuando la velocidad del árbol primario (52) se hace próxima a la de la marcha final (54), esta marcha final (N-1) es acoplada; - el sincronizador (24) es desactivado progresivamente, siendo cerrado el embrague (4) a continuación o simultáneamente.

Description

Procedimiento de paso descendente con par motor positivo, para caja de cambios con garras
La presente invenci6n se refiere a las estrategias de cambio de velocidad para una transmisi6n del tipo de caja de cambios manual de un vehiculo autom6vil, que comprende garras para el acoplamiento de las marchas.
Existen cajas de cambios automaticas que comprenden marchas realizadas por combinaciones de trenes planetarios, realizandose los pasos de las marchas por el accionamiento de frenos y de embragues, al tiempo que se transmite a las ruedas motrices un par motor. Estas cajas de cambios tienen el inconveniente de ser pesadas y caras, ademas estas comprenden un rendimiento mediocre.
Las cajas de cambios manuales de los vehiculos autom6viles comprenden un arbol primario unido al motor del vehiculo por un embrague, y uno o dos arboles paralelos receptores unidos a las ruedas motrices del vehiculo. El arbol primario puede estar unido a cada arbol receptor por pares de pinones que forman un engranaje, que transmiten el movimiento de uno a otro segun diferentes relaciones de desmultiplicaci6n correspondientes respectivamente a otras tantas marchas.
Uno de los pinones de cada engranaje es solidario del arbol que le soporta, el otro pin6n del engranaje esta montado libre en rotaci6n, este puede ser solidario de su arbol por el deslizamiento axial de un manguito de sincronizaci6n. Este deslizamiento realiza en primer lugar una sincronizaci6n de la velocidad del pin6n libre con la del arbol que le soporta por un dispositivo de sincronizaci6n que comprende conos de rozamiento, y un enganche por garras que asegura la solidarizaci6n completa del pin6n al arbol.
Cada manguito de sincronizaci6n puede mandar el acoplamiento de una marcha dispuesta axialmente en un lado del manguito, o de dos marchas dispuestas en los dos lados. Ademas, una marcha de marcha atras realiza una inversi6n del sentido de marcha del arbol receptor.
Estas cajas de cambios que pueden ser automatizadas son simples y ofrecen un buen rendimiento, pero necesitan un sincronizador por marcha, lo que impone un cierto estorbo. Ademas, estas comprenden una rotura de par durante el paso de las velocidades, que puede resultar inc6moda.
Sabiendo que el documento DE 198 44 783 C1 representa el estado de la tecnica mas pr6ximo, una soluci6n conocida presentada especialmente en el documento FRA12674928, propone una caja de cambios manual automatizada que comprende un numero reducido de sincronizadores. En efecto, utilizando un sincronizador solamente en la primera marcha y garras sin sincronizador en las otras marchas, se puede utilizar este sincronizador para, durante un paso descendente hacia una velocidad inferior, acoplarle temporalmente con el fin de aumentar la velocidad del arbol primario y sincronizarle para preparar el enganche por garras de la marcha siguiente.
Sin embargo, esta soluci6n no permite sincronizar la velocidad del arbol primario en el caso de un paso ascendente hacia una velocidad superior.
Podria utilizarse tambien un sincronizador en la ultima marcha, para de la misma manera sincronizar la velocidad del arbol primario en el caso de un paso ascendente.
Sin embargo, estas soluciones no permiten gobernar un cierto par dependiente de la demanda del conductor, en las ruedas motrices del vehiculo, durante los cambios de velocidad.
La presente invenci6n tiene por objeto especialmente evitar estos inconvenientes de la tecnica anterior, y proponer un procedimiento simple y eficaz que permita realizar un paso de velocidad descendente en una caja de cambios de garras, gobernando al mismo tiempo un par motor positivo o par de tracci6n transmitido a las ruedas motrices del vehiculo.
A tal efecto, esta propone un procedimiento de paso descendente con par motor positivo para caja de cambios de garras de vehiculo autom6vil, que comprende accionadores para el mando de un embrague de entrada unido a un arbol primario, para el enganche de las garras y de un sincronizador dispuesto en una marcha igual o superior a una marcha inicial, caracterizado porque este realiza sucesivamente las operaciones siguientes:
el embrague de entrada es descargado para descender a una capacidad de par inferior al par motor;
despues de un inicio de deslizamiento del embrague de entrada, el sincronizador es accionado para transmitir un par de ruedas dependiente de la demanda del conductor, siendo ajustada la capacidad de par del embrague para facilitar el par al sincronizador, en paralelo el accionador de la garra de la marcha inicial ejerce una fuerza continua de desacoplamiento de esta marcha;
siendo desacoplada la marcha inicial, el sincronizador mantiene el nivel de par dependiente de la demanda del conductor, mientras que el par motor es gobernado de manera que el embrague conserva un deslizamiento,
E09153143 03-11-2011
manteniendose su par de embrague superior al par de sincronizador, para aumentar la velocidad del arbol primario;
cuando la velocidad del arbol primario se hace pr6xima a la de la marcha final, esta marcha final es acoplada;
el sincronizador es desactivado progresivamente, siendo cerrado el embrague a continuaci6n o simultaneamente.
Una ventaja del procedimiento de paso de acuerdo con la invenci6n es que transmitiendo un par de embrague superior al par de sincronizaci6n, se puede a la vez aplicar al menos una fracci6n del par motor positivo inicial transmitido a las ruedas motrices por el sincronizador, y al mismo tiempo aumentar la velocidad del arbol primario.
El procedimiento de acuerdo con la invenci6n puede comprender, ademas, una o varias de las caracteristicas siguientes, que pueden ser combinadas entre ellas.
Ventajosamente, durante las fases de trabajo del sincronizador el par facilitado por el motor aumenta ligeramente.
De acuerdo con una caracteristica de la invenci6n, para el acoplamiento de la marcha final, la velocidad del arbol primario se mantiene ligeramente por encima de la de acoplamiento de esta marcha final.
Ventajosamente, despues del acoplamiento de la marcha final, se establece una disminuci6n del par motor durante un corto instante para disminuir la velocidad del motor y volver a adherir rapidamente el embrague.
De acuerdo con un modo de funcionamiento particular se utiliza un sincronizador dispuesto en la marcha inicial, y para el desenganche de las garras de esta marcha inicial, se anula el par motor durante un corto instante.
Ventajosamente, un desacoplamiento de la marcha inicial o un acoplamiento de la marcha final queda registrado por una medici6n de la posici6n del accionador de las garras de estas marchas.
De acuerdo con una disposici6n particular, el procedimiento de paso utiliza simultaneamente dos sincronizadores dispuestos en dos marchas diferentes, iguales o superiores a la marcha inicial.
La invenci6n comprende tambien una caja de cambios de garras de vehiculo autom6vil, que comprende accionadores para el mando de un embrague de entrada unido a un arbol primario, para el enganche de las garras y de un sincronizador dispuesto en una marcha igual o superior a una marcha inicial, caracterizada porque comprende medios para realizar el procedimiento de paso descendente con un par motor positivo descrito anteriormente, para pasar de la marcha inicial hacia una marcha final inferior.
De acuerdo con una disposici6n particular, la caja de cambios de garras comprende dos sincronizadores dispuestos en dos marchas diferentes.
En particular, la caja de cambios de garras puede comprender seis marchas acopladas por garras, asi como dos sincronizadores en la tercera y la sexta marcha.
La invenci6n se comprendera mejor y otras caracteristicas y ventajas se pondran de manifiesto de modo mas claro con la lectura de la descripci6n que sigue dada a titulo de ejemplo, refiriendose a los dibujos anejos, en los cuales:
la figura 1 presenta de manera esquematica, un ejemplo de caja de cambios que utiliza el procedimiento de acuerdo con la invenci6n;
la figura 2 presenta diagramas que tienen por abscisa el tiempo que, para un paso de velocidad descendente con un par motor positivo, comprenden sucesivamente:
curvas de par motor, de par transmitido por el embrague de entrada o por el sincronizador, y curvas de esfuerzo sobre los accionadores de paso;
la velocidad del motor, la velocidad real del arbol primario, y la velocidad te6rica de este arbol primario con la marcha final acoplada;
las marchas demandadas y las marchas realmente acopladas;
pares deseados o reales, a la salida de la caja de cambios; y
la figura 3 presenta en variante los mismos diagramas, con una caida del par motor durante el desenganche de la marcha inicial.
La figura 1 presenta una caja de cambios 1 de arboles paralelos, que comprende un primer arbol primario 6 unido al motor del vehiculo 2 por un embrague 4, y un segundo arbol receptor 8 que arrastra las ruedas motrices del vehiculo 12 por un diferencial 10.
E09153143 03-11-2011
El arbol primario 6 soporta una serie de seis pinones que engranan, cada uno, con otro pin6n llevado por el arbol receptor 8, para formar seis marchas. En cada uno de estos engranajes, uno de los pinones 20 esta fijado al arbol que le soporta, mientras que el otro 22 es libre, pudiendo quedar unido al arbol que le soporta por manguitos de enganche por garras 26 que no comprenden dispositivo de sincronizaci6n. Cada manguito de enganche por garras 26 desliza axialmente bajo el efecto de un accionador, para acoplar en un lado o en el otro una marcha.
Un manguito de sincronizaci6n 24 esta colocado en el arbol primario 6 entre los pinones libres 22 de la tercera y de la sexta marcha. Los sincronizadores colocados axialmente a una y otra parte de este manguito 24, pueden transmitir un par elevado igual al menos a una parte importante del par motor. Estos sincronizadores comprenden por ejemplo varios conos de rozamiento, puestos en practica por un accionador que facilita una fuerza axial elevada. Los sincronizadores pueden tambien disipar una energia importante.
Las garras de los pinones libres 22 de la tercera y de la sexta marcha, se encuentran axialmente con respecto a estos pinones, en el otro lado del manguito de sincronizaci6n 24.
Un arbol paralelo 30 soporta pinones que pueden quedar unidos entre si, para realizar una inversi6n del sentido de marcha utilizada por la marcha de marcha atras.
Los manguitos de las garras 26 y de los sincronizadores 24, asi como el embrague 4 son accionados por accionadores no representados, gobernados a su vez por un calculador de gesti6n de la caja de cambios, para realizar pasos de velocidades segun la demanda del conductor y las condiciones de funcionamiento del vehiculo, y en funci6n de leyes de paso puestas en memoria en este calculador.
El funcionamiento de la caja de cambios 1 es el siguiente.
Los pasos de velocidades se hacen con una apertura parcial del embrague 4, para desolidarizar en parte el arbol primario 6 del motor 2 que comprende una gran inercia que proviene de su volante motor, al tiempo que eventualmente se reduce el par facilitado por las combustiones de este motor. Despues, el par transmitido por el embrague 4 es transferido momentaneamente por uno de los sincronizadores del manguito 24, a la marcha que le esta unida para ser transmitido a las ruedas motrices 12.
Para un paso de velocidad ascendente hacia una marcha final con un par positivo, puede utilizarse el sincronizador de una marcha igual o superior a esta marcha final, para transmitir momentaneamente el par motor y disminuir la velocidad del arbol primario 6.
Para un paso de velocidad ascendente con un par negativo, puede utilizarse, si existe uno, un sincronizador de una marcha inferior a la marcha inicial para disminuir la velocidad del arbol primario 6.
Para un paso de velocidad descendente con un par positivo, puede utilizarse, si existe uno, un sincronizador de una marcha estrictamente superior a la marcha inicial para transmitir momentaneamente el par motor y aumentar la velocidad del arbol primario 6.
Para un paso de velocidad descendente hacia una marcha final con un par negativo, puede utilizarse tambien, si existe uno, un sincronizador de una marcha igual o inferior a esta marcha final, para aumentar la velocidad del arbol primario 6.
Habiendo alcanzado a continuaci6n la velocidad del arbol primario 6 un valor pr6ximo al correspondiente al acoplamiento de la marcha final, esta marcha queda enganchada por garras y a continuaci6n el embrague es cerrado para pasar la totalidad del par motor.
Durante el cambio de marcha, se gobierna en paralelo el par motor, el embrague y el sincronizador para aplicar al final a las ruedas motrices 12, un cierto par dependiente de la demanda del conductor, al tiempo que se tiene en cuenta la energia disipada por los componentes en curso de deslizamiento.
Se realiza, asi, una transmisi6n segun una arquitectura del tipo de caja de cambios manual, que comprende un buen rendimiento y realizable con un coste moderado, que asegura un confort durante los cambios de velocidades transmitiendo al menos una parte del par motor a las ruedas motrices.
En variante, la caja de cambios 1 puede comprender dos arboles receptores dispuestos en paralelo.
La figura 2 presenta de arriba abajo cuatro diagramas A, B, C y D, que comprenden una misma abscisa que representa el tiempo, para un paso de velocidad descendente con un par motor positivo, que se desarrolla en siete fases sucesivas indicadas por fase 1 a fase 7.
El primer diagrama A comprende una curva de capacidad de par 40 del embrague de entrada 4, modulado por un movimiento de su accionador de mando, una curva de par motor 42 facilitado segun una regulaci6n efectuada por el calculador de control de este motor, y una curva de capacidad de par 44 del sincronizador, modulado por un movimiento del accionador de su manguito de sincronizaci6n 24.
E09153143 03-11-2011
Este diagrama A comprende tambien una curva de esfuerzo de extracci6n 46 para el desenganche de las garras de la marcha inicial N, y una curva de esfuerzo de acoplamiento 48 para el enganche de las garras de la marcha final inferior N1.
El segundo diagrama B comprende una curva de velocidad del motor 50, una curva de velocidad real del arbol primario 52, y una curva de velocidad te6rica del arbol primario 54 en el caso en que la marcha N1 estuviera acoplada.
El tercer diagrama C comprende una curva 60 que presenta la elecci6n esperada de la marcha, correspondiente a una decisi6n del calculador de mando de la caja de cambios teniendo en cuenta la demanda del conductor asi como los diferentes parametros de funcionamiento del vehiculo, y una curva 62 que presenta la marcha efectivamente enganchada por garras. Estas curvas estan situadas en tres niveles, partiendo del bajo 0 para ninguna marcha acoplada, N1 para la marcha final acoplada y N para la marcha inicial acoplada.
El cuarto diagrama D comprende una curva que presenta el par en las ruedas motrices 70 segun la demanda del conductor, y el par real aplicado a las ruedas motrices 72.
El paso de marcha descendente con par motor positivo descrito a continuaci6n, utiliza un sincronizador de una marcha superior o igual a la marcha inicial N.
Este paso puede ser, con el ejemplo de la caja de cambios descrito en la figura 1, un descenso de una marcha a partir de la segunda o de la tercera marcha con utilizaci6n del sincronizador de la tercera o de la sexta marcha, o un descenso a partir de la cuarta, de la quinta o de la sexta marcha con utilizaci6n del sincronizador de la sexta marcha.
Puede utilizarse el sincronizador de la marcha superior mas pr6xima, para poner en practica la marcha mas baja posible y aplicar a las ruedas motrices un par importante si el conductor demanda un par elevado.
Por el contrario, puede utilizarse el sincronizador de la marcha mas elevada si el conductor demanda un par pequeno, lo que permite obtener una regulaci6n mas precisa del par aplicado a las ruedas motrices.
Antes de la fase 1, la capacidad de par del embrague 40 es superior al par motor facilitado 42, el embrague no desliza. La marcha inicial N esta acoplada.
Al principio de la fase 1, el calculador decide el paso de la marcha inferior, la marcha demandada 60 pasa a N1. Simultaneamente, la capacidad de par del embrague 40 disminuye progresivamente y pasa por debajo del par motor 42 facilitado, el embrague empieza a patinar.
Este principio de patinaje se detecta, por ejemplo, comparando la velocidad del motor 2 con la del arbol primario 6 medida por un sensor de velocidad. El patinaje provoca una subida de la velocidad del motor 50 con respecto a la del arbol primario 52.
Detectado este deslizamiento del embrague, se aplica en la fase 2 un esfuerzo continuo de extracci6n 46 para el desenganche de las garras de la marcha inicial N.
Paralelamente, el sincronizador de la marcha superior o igual queda acoplado. El par de este sincronizador 44 aumenta progresivamente para llegar sensiblemente al par de embrague 40 al tiempo que se mantiene por debajo de este valor, lo que transfiere par hacia las ruedas motrices por esta via y descarga otro tanto el par transmitido en la marcha N.
Para obtener un aumento rapido del par de sincronizaci6n 44, puede ajustarse previamente, durante la fase 1, la posici6n de su manguito en el punto de aflojamiento de los conos de sincronizaci6n para prepararlos con un pequeno movimiento de este manguito, para transmitir rapidamente un par.
Con el fin de mantener un par de sincronizaci6n 44 transmitido a las ruedas motrices sensiblemente constante con respecto al inicial, el calculador del motor aplica tambien durante esta fase, un ligero aumento del par motor 42.
Cuando el par transmitido en la marcha N es suficientemente pequeno, la funci6n antiaflojamiento de sus garras que comprende una pendiente en los dientes de engancha por garras para mantenerla acoplada bajo el efecto de un par transmitido, no es ya eficaz. Estas garras se desenganchan al final de la fase 2, la curva 62 que presenta la marcha efectivamente acoplada desciende a 0.
El esfuerzo continuo de extracci6n 46 aplicado a las garras de la marcha N, debe ajustarse para que esta extracci6n no se haga demasiado pronto. De esta manera, el par residual transmitido en la marcha inicial N es pequeno, y durante el desenganche de las garras de esta marcha no hay casi variaci6n brusca de par en las ruedas motrices que provocaria una oscilaci6n de par.
Durante las fases 3 y 4 se gobierna un esfuerzo sobre el manguito de sincronizador 24 para obtener un par positivo de sincronizador 44 que es sensiblemente igual al par motor inicial, para transmitir a las ruedas motrices un par sensiblemente constante.
E09153143 03-11-2011
Se mantiene tambien el ligero aumento del par motor 42 durante estas fases, gobernando el par motor para que el par transmitido por el embrague 40 se mantenga superior al par del sincronizador 44. De esta manera, esta diferencia de par del embrague 40 que se aplica en una marcha superior, permite una aceleraci6n de la velocidad del motor 50 asi como de la del arbol primario 52.
Al final de la fase 3, la velocidad real del arbol primario 52 ha sobrepasado un poco la velocidad te6rica 54 del arbol primario en el caso de la marcha N1 acoplada. La marcha final N1 puede ser acoplada.
En la fase 4, se aplica un esfuerzo continuo de acoplamiento 48 sobre las garras de la marcha final N1, que acaba engranandose cuando los dientes de las garras se alinean. Durante este tiempo de acoplamiento, se mantiene una velocidad real del arbol primario 52 ligeramente superior a su velocidad te6rica 54 en la marcha final, para permitir a los dientes alinearse.
Esta fase 4 gestiona tambien los fracasos de enganche por garras, retomando por ejemplo el ciclo de esta fase.
La curva 62 que presenta la marcha efectivamente enganchada por garras pasa entonces a N1. El control del acoplamiento de esta marcha final puede hacerse por ejemplo por una medici6n de la posici6n del accionador de su manguito.
En la fase 5 despues del acoplamiento de la marcha final N1, se disminuye progresivamente el par de sincronizador 44 descargando la carga axial aplicada por encima hasta que esta caiga a un valor nulo, siendo restituido entonces paralelamente el par motor por los pinones de la marcha N1.
El desacoplamiento completo del par de sincronizador 44 puede ser controlado por ejemplo por una medici6n de la posici6n del accionador del manguito de sincronizaci6n.
La duraci6n de las fases 2 a 5 durante las cuales el sincronizador trabaja, debe ser reducida al maximo al tiempo que se eviten desvios bruscos de par que generarian una oscilaci6n de par, para reducir el tiempo de deslizamiento del sincronizador y su energia disipada.
En la fase 6 el calculador del motor crea una disminuci6n rapida del par motor 42, de manera que hace pasar un breve instante este par motor por debajo del valor de la capacidad de par del embrague 40, para rapidamente adherir este embrague. Al final de la fase 6 el embrague ya no desliza, la velocidad del motor 50 ha llegado a la del arbol primario 52.
Durante las fases 2 a 6, el deslizamiento del embrague es vigilado constantemente por la medici6n de las diferencias de velocidad entre el motor y el arbol primario 6, para reducir tambien la energia disipada.
En la fase 7 el embrague esta adherido, este puede transmitir la totalidad del par motor 42 que aumenta segun la demanda del conductor. Paralelamente, la capacidad del embrague 40 aumenta tambien para volver a su nivel inicial maximo.
En variante, esta fase 7 de aumento del par motor 42 asi como de la capacidad del embrague 40, puede empezar mas pronto en paralelo con la fase 6 de final de deslizamiento del embrague, para reducir la energia disipada.
El procedimiento de paso ascendente de acuerdo con la invenci6n puede ser utilizado con la caja de cambios presentada en la figura 1, para disminuir una marcha a partir de una cualquiera de la segunda a la quinta marchas.
En particular, para un paso descendente a partir de la segunda marcha, puede utilizarse, ya sea el sincronizador de la tercera marcha para obtener un par elevado en las ruedas motrices, o el sincronizador de la sexta marcha para obtener una regulaci6n precisa de un par pequeno, o bien incluso utilizar en paralelo los dos sincronizadores para obtener un par muy importante, o reducir la energia en cada sincronizador.
En variante, este procedimiento puede utilizarse para disminuir varias marchas a la vez durante un unico paso descendente.
La figura 3 presenta en complemento un procedimiento de paso descendente con un par motor positivo, para un sincronizador dispuesto en la marcha inicial N, por ejemplo con la caja de cambios 1 para realizar un paso descendente a partir de la sexta marcha.
El conjunto del procedimiento permanece similar, pero durante la fase 2 que comprende el desenganche de las garras de la marcha inicial N, hay que asegurarse de que se anula el par que se ejerce sobre las garras para permitir este desenganche de las garras, lo que no es necesariamente el caso en la primera variante presentada. Para esto, durante un corto instante de esta fase, se reduce el par motor segun un descenso rapido hacia un par negativo, seguido de un nuevo aumento, lo que forma una � V � 80 en la curva. De esta manera, se asegura que los dientes de las garras esten bien descargados, lo que facilita el deslizamiento del manguito.
El procedimiento de paso descendente puede utilizarse con un par motor positivo de acuerdo con la invenci6n, para otros tipos de cajas de cambios, que comprendan por ejemplo uno solo o tres sincronizadores, o un numero de marchas diferente.
Se obtiene asi de manera simple y eficaz una caja de cambios que comprende un buen rendimiento, y que permite transmitir al menos una parte del par motor segun la demanda del conductor, durante estetipo de cambio de marcha.
E09153143 03-11-2011

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de paso descendente con par motor positivo para caja de cambios de garras (1) de vehiculo autom6vil, que comprende accionadores para el mando de un embrague de entrada (4) unido a un arbol primario (6), para el enganche de las garras (26) y de un sincronizador (24) dispuesto en una marcha igual o superior a una marcha inicial (N), caracterizado porque este realiza sucesivamente las operaciones siguientes:
    el embrague de entrada (4) es descargado para descender a una capacidad de par (40) inferior al par motor (42);
    despues de un inicio de deslizamiento del embrague de entrada, el sincronizador (24) es accionado para transmitir un par de ruedas (72) dependiente de la demanda del conductor, siendo ajustada la capacidad de par (40) del embrague para facilitar el par al sincronizador, en paralelo el accionador de las garras de la marcha inicial (N) ejerce una fuerza continua (46) de desacoplamiento de esta marcha;
    siendo desacoplada la marcha inicial (N), el sincronizador (24) mantiene el nivel de par dependiente de la demanda del conductor, mientras que el par motor (42) es gobernado de manera que el embrague conserva un deslizamiento, manteniendose su par de embrague (40) superior al par de sincronizador (44), para aumentar la velocidad del arbol primario (52);
    cuando la velocidad del arbol primario (52) se hace pr6xima a la de la marcha final (54), esta marcha final (N1) es acoplada;
    el sincronizador (24) es desactivado progresivamente, siendo cerrado el embrague (4) a continuaci6n o simultaneamente.
  2. 2.
    Procedimiento de paso de acuerdo con la reivindicaci6n 1, caracterizado porque durante las fases de trabajo del sincronizador (24), el par facilitado por el motor (42) aumenta ligeramente.
  3. 3.
    Procedimiento de paso de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque, para el acoplamiento de la marcha final (N1), la velocidad del arbol primario (52) es mantenida ligeramente por encima de la (54) de acoplamiento de esta marcha final.
  4. 4.
    Procedimiento de paso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, despues del acoplamiento de la marcha final (N1), se establece una disminuci6n del par motor (42) durante un corto instante para disminuir la velocidad del motor (50) y volver a adherir rapidamente el embrague (4).
  5. 5. Procedimiento de paso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque utiliza un sincronizador (24) dispuesto en la marcha inicial (N), y porque, para el desenganche de las garras de esta marcha inicial, se anula durante un corto instante el par motor (42).
  6. 6.
    Procedimiento de paso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un desacoplamiento de la marcha inicial (N) o un acoplamiento de la marcha final (N1) queda registrado por una medici6n de la posici6n del accionador de las garras de estas marchas.
  7. 7.
    Procedimiento de paso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque utiliza simultaneamente dos sincronizadores dispuestos en dos marchas diferentes iguales o superiores a la marcha inicial (N).
ES09153143T 2008-02-27 2009-02-18 Procedimiento de paso descendente con par motor positivo, para caja de cambios con garras. Active ES2371142T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0851242 2008-02-27
FR0851242A FR2927970B1 (fr) 2008-02-27 2008-02-27 Procede de passage descendant avec couple moteur positif, pour boite de vitesses a crabots

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2371142T3 true ES2371142T3 (es) 2011-12-27

Family

ID=39773131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES09153143T Active ES2371142T3 (es) 2008-02-27 2009-02-18 Procedimiento de paso descendente con par motor positivo, para caja de cambios con garras.

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2098755B1 (es)
ES (1) ES2371142T3 (es)
FR (1) FR2927970B1 (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2956085B1 (fr) * 2010-02-09 2012-03-09 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de passage descendant pour boite de vitesses a crabots
FR3094052B1 (fr) * 2019-03-22 2022-06-24 Psa Automobiles Sa Procédé et dispositif de contrôle du placement dans l’état de glissement d’un embrayage d’un véhicule à boîte de vitesses robotisée
DE102019207105A1 (de) * 2019-05-16 2020-11-19 Zf Friedrichshafen Ag Ruckfreier Gangwechsel beim Inchen
KR20210010689A (ko) * 2019-07-17 2021-01-28 현대자동차주식회사 복합 동기장치

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2674928A1 (fr) 1991-04-04 1992-10-09 Boulincault Jean Michel Dispositif de synchronisation des vitesses angulaires des arbres d'une boite de vitesses.
US5136897A (en) * 1991-05-09 1992-08-11 Eaton Corporation Smooth upshift control method/system
US5425284A (en) * 1993-09-07 1995-06-20 Eaton Corporation Automated mechanical transmission control system/method
DE19844783C1 (de) * 1998-09-30 2000-03-09 Daimler Chrysler Ag Verfahren zum Schalten eines Zahnräderwechselgetriebes
JP2005133877A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Fuji Heavy Ind Ltd 車両用自動変速機
DE102005060877A1 (de) * 2005-12-20 2007-06-21 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Schalten eines automatisierten Schaltgetriebes

Also Published As

Publication number Publication date
FR2927970B1 (fr) 2010-05-07
EP2098755A1 (fr) 2009-09-09
FR2927970A1 (fr) 2009-08-28
EP2098755B1 (fr) 2011-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102003506B (zh) 具有两个马达/发电机的双模式混合动力系
US8246509B2 (en) Method for operating a drive train
EP2081789B1 (en) Hybrid transmissions with planetary gearsets
ES2371142T3 (es) Procedimiento de paso descendente con par motor positivo, para caja de cambios con garras.
US9103440B2 (en) Motor vehicle drive train device comprising a multi-group transmission and shifting method for a multi-group transmission
US9120481B2 (en) Method for controlling a hybrid drivetrain
US9051975B2 (en) Dual clutch transmission mechanism and start control method
US20120303201A1 (en) Hybrid vehicle
JP2009510341A (ja) 原動機付き車両用のオートマチックトランスミッション及びそのシフトチェンジ方法
US8974348B2 (en) Method and device for operating a hybrid vehicle
CN102079241A (zh) 具有两台电动机/发电机的强劲双模式混合动力系
CN103386959A (zh) 一种车辆
US20140088845A1 (en) Shift control device for automatic transmission
CN103124869A (zh) 用于在汽车的分双离合器变速器中的离合器的特性曲线适配的方法
KR102621250B1 (ko) 하이브리드 자동차 및 그 변속 제어 방법
EP2821674A1 (en) Vehicle shift control device
ES2367599T3 (es) Caja de cambios con tetones de expulsión automática con derivación de par por una marcha superior y procedimiento de cambio de marcha asociado.
JP2016533460A (ja) 惰性走行状態を終了する際に車両のマルチクラッチ変速機の変速段を予選択する方法
EP2581251A2 (en) Device and method for synchronizing a flywheel with a drivetrain
ES2371141T3 (es) Procedimiento de paso ascendente con par motor positivo, para caja de cambios con garras.
ES2370763T3 (es) Procedimiento de paso descendente con par motor negativo, para caja de cambios con garras.
ES2370761T3 (es) Procedimiento de paso ascendente con par motor negativo, para caja de cambios con garras.
CN102602287A (zh) 车辆启动增动力装置
CN109278524A (zh) 混合动力系统及其工作方法、混合动力车辆
CN107914563A (zh) 用于机动车的动力传动设备以及用于运行动力传动设备方法