FR2788321A1

FR2788321A1 - Boite de vitesses

Info

Publication number: FR2788321A1
Application number: FR0001893A
Authority: FR
Inventors: Wolfgang Reik; Reinhard Berger; Gunter Hirt; Martin Brandt
Original assignee: LuK Getriebe Systeme GmbH
Current assignee: LuK Getriebe Systeme GmbH
Priority date: 1997-12-23
Filing date: 2000-02-16
Publication date: 2000-07-13
Also published as: FR2772859B1; WO1999033682A3; CN1109615C; GB2348255B; CN1286662A; FR2772859A1; GB0015086D0; DE19859458A1; AU2410699A; JP2001526999A; RU2223182C2; IT1303657B1; US6591705B1; GB2348255A; KR20010033540A; DE19881999D2; WO1999033682A2; BR9814469A; DE19859458B4; JP4447771B2

Abstract

La présente invention concerne une boîte de vitesses (1), par exemple à changement de vitesse à engrenages qui comprend : au moins deux arbres (4, 6), par exemple un arbre d'entrée (4), un arbre de sortie (6) et éventuellement un arbre de transmission intermédiaire (5); une série de paires d'engrenages (20/ 30, 21/ 31, 22/ 32) constituées chacune, d'une part d'un engrenage (30 à 35), par exemple un engrenage fou, qui peut être relié de façon fixe en rotation à un premier arbre (5) au moyen d'un accouplement (40, 41, 42, 80) et, d'autre part d'un engrenage agencé de façon fixe en rotation sur un arbre (4), par exemple un engrenage (20 à 25) de vitesse; et un accouplement commutable de démarrage (3) qui peut agencé sur le côté entrée. Au moins l'un des accouplements est réalisé sous forme d'accouplement à couple transmissible plus élevé, par exemple un accouplement (80) à commutation de charge, et l'accouplement de démarrage et l'accouplement à commutation de charge sont manoeuvrables par au moins une unité de manoeuvre (65).

Description

La présente invention concerne une boite de vitesses, par exemple une

boite à changement de vitesse à engrenages qui comprend au moins deux arbres, par exemple un arbre d'entrée, un arbre de sortie et éventuellement un arbre de transmission intermédiaire; une série de paires d'engrenages constituées chacune d'une part d'un engrenage, par exemple un engrenage fou, qui peut être relié de façon fixe en rotation à un premier arbre au moyen d'un accouplement et d'autre part d'un engrenage agencé de façon fixe en rotation sur un arbre, par exemple un engrenage de l'une des vitesses de la boite, appelé simplement engrenage de vitesse dans ce qui suit; et un accouplement commutable de démarrage qui est agencé

sur le côté entrée.

De telles boîtes de vitesses sont connues de façon classique dans les véhicules à moteur, appelés simplement véhicules dans ce qui suit. Elles souffrent de l'inconvénient qu'aucune commutation de charge n'est possible, c'est-à-dire qu'il existe toujours une interruption de la force de traction, lors d'un passage ou, en d'autres termes, d'une commutation de vitesse ou d'un changement de vitesse, destiné à modifier la démultiplication de la boîte de

vitesses.

C'est le but de la présente invention que de réaliser une boîte de vitesses du type mentionné dans l'introduction qui permette une commutation de charge et qui soit en outre fabriquée de façon simple à

partir des composants utilisés.

Ce but est atteint selon l'invention par le fait que au moins l'un des accouplements est réalisé sous forme d'accouplement à couple transmissible plus élevé, par exemple un accouplement à commutation de charge, et l'accouplement de démarrage et l'accouplement à commutation de charge sont manoeuvrables par au moins

une unité de manoeuvre.

On peut prévoir que l'accouplement à commutation de charge peut être mis en prise lorsque l'accouplement de démarrage est au moins partiellement mis en prise ou, en variante, que l'accouplement à commutation de charge peut être mis en prise lorsque l'accouplement de démarrage est déjà en prise, le terme mis en prise signifiant ici que le

couple transmissible par l'accouplement est accru.

Dans cette boîte, au moins un engrenage fou peut de préférence être relié à un arbre au moyen d'un premier accouplement et/ou d'un accouplement à commutation de charge et, par exemple, deux des engrenages fous peuvent être reliés à un arbre au moyen d'un premier accouplement et/ou d'un

accouplement à commutation de charge.

Dans un tel cas, on peut prévoir que l'engrenage fou de la vitesse la plus élevée peut être relié à un arbre au moyen d'un accouplement ou d'un accouplement à commutation de charge, et/ou l'engrenage fou d'une vitesse peut être reliée à un arbre au moyen d'un accouplement ou d'un

accouplement à commutation de charge.

L'accouplement de liaison d'au moins un engrenage fou avec un arbre peut être un accouplement en engagement positif, et/ou l'accouplement de liaison d'au moins un engrenage fou à un arbre peut être un accouplement à

entraînement par friction.

L'accouplement de liaison d'au moins un engrenage fou à un arbre peut comporter un dispositif de

synchronisation intercalé.

L'accouplement à commutation de charge peut être

un accouplement à entraînement par friction.

L'accouplement de démarrage peut être un

accouplement à entraînement par friction.

L'accouplement de démarrage peut être agencé dans

une zone de l'espace d'une cloche d'accouplement.

Au moins un accouplement à commutation de charge peut être agencé dans une zone de l'espace d'une

cloche d'accouplement.

L'accouplement de démarrage et au moins un accouplement à commutation de charge peuvent être des

accouplements à friction à sec.

On peut prévoir d'agencer l'accouplement de démarrage à l'intérieur du carter de la boite de vitesses, et/ou d'agencer au moins un accouplement à commutation de charge à l'intérieur du carter de la boite de vitesses, et, dans chacun de ces cas, prévoir en particulier que l'accouplement de démarrage et/ou au moins un accouplement à commutation de charge sont des accouplements à friction, ou que: l'accouplement de démarrage est un transformateur de couple hydrodynamique avec ou sens accouplement de

pontage de transformateur.

L'actionneur de manoeuvre destiné à la manoeuvre de l'accouplement de démarrage et d'au moins un accouplement à commutation de charge peut être un actionneur manoeuvrable par pression pourvu d'une alimentation en milieu sous pression et d'au moins une vanne qui commande l'amenée de milieu sous pression à un cylindre récepteur de chacun des accouplements. L'actionneur de manoeuvre destiné à la manoeuvre de l'accouplement de démarrage et d'au moins un accouplement à commutation de charge peut être un actionneur entrainé par un élément moteur électrique, incluant éventuellement un mécanisme de surmultiplication ou de démultiplication agencé en

aval d'un moteur électrique ou d'un électroaimant.

L'actionneur de manoeuvre destiné à l'actionnement d'accouplements de passage de vitesse peut être un actionneur manoeuvrable par milieu de pression, pourvu d'une alimentation en milieu de pression et d'au moins une vanne qui commande l'amenée de milieu sous pression à un cylindre récepteur de

chacun des accouplements.

L'actionneur de manoeuvre destiné à la manoeuvre d'accouplements peut être un actionneur entrainé par un élément moteur électrique, incluant éventuellement un mécanisme de surmultiplication ou de démultiplication agencé en aval d'un moteur électrique

ou d'un électroaimant.

La boîte de vitesses peut comporter une machine électrique qui intervient comme démarreur du moteur d'entraînement du véhicule et/ou comme générateur pour engendrer une énergie électrique à partir d'une

énergie cinétique et pour la restituer.

Une telle machine électrique peut être entraînée par l'intermédiaire d'un engrenage de vitesse de la boîte ou entraîner cet engrenage; ou être entraînée par un volant du moteur d'entraînement du véhicule ou entraîner ce volant, ou encore être entraînée par l'intermédiaire de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses ou entraîner cet arbre. On peut prévoir qu'une telle machine électrique comporte un stator et un rotor, et que le stator et le rotor sont agencés de façon coaxiale avec l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, ou sont agencés par rapport à un axe, cet axe étant agencé et orienté sensiblement en parallèle à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, ou sont agencés de façon coaxiale avec l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, le rotor étant relié de façon fixe en rotation à un volant ou à un élément

relié à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses.

Les buts, particularités et avantages de l'invention seront mieux compris à partir de la

lecture de la description qui suit d'un mode de

réalisation préféré, prise en conjonction avec les dessins annexés dans lesquels: La Figure 1 est une représentation schématique d'une boite de vitesses; la Figure 2 est un graphe; la Figure 3a est une vue fragmentaire d'une représentation schématique d'une boite de vitesses, la Figure 3b est une vue fragmentaire d'une représentation schématique d'une boite de vitesses; la Figure 4a est une vue fragmentaire d'une représentation schématique d'une boîte de vitesses; la Figure 4b est une vue fragmentaire d'une représentation schématique d'une boîte de vitesses; la Figure 5a est une représentation schématique d'une boîte de vitesses; la Figure 5b est une représentation schématique d'une boite de vitesses; la Figure 6 est une représentation schématique d'une boîte de vitesses; la Figure 7a est une représentation schématique d'une boîte de vitesses; la Figure 7b est une représentation schématique d'une boite de vitesses; la Figure 8 est une vue fragmentaire d'une représentation schématique d'une boîte de vitesses; la Figure 8a est une vue fragmentaire d'une représentation schématique d'une boîte de vitesses; la Figure 9 est une vue fragmentaire d'une représentation schématique d'une boite de vitesses; la Figure 9a est une vue fragmentaire d'une représentation schématique d'une boîte de vitesses; la Figure 10 représente une boîte de vitesses; la Figure lia représente une partie d'une boîte de vitesses; la Figure llb représente une partie d'une boîte de vitesses; la Figure 11c représente une partie d'une boîte de vitesses; la Figure 12 représente une boîte de vitesses; les Figures 13a à 17b sont des graphes qui représentent, en fonction du temps, des couples et des vitesses de rotation, la Figure 18 représente schématiquement une boite de vitesses les Figures 19 à 27 sont des graphes La Figure 28 est un schéma logique la Figure 29 est un schéma logique les Figures 30 à 33 sont des graphes La Figure 34 est un schéma logique la Figure 35 est un schéma logique les Figures 36 à 39 sont des graphes La Figure 40 est un schéma logique les Figures 41 à 43 sont des graphes la Figure 44 est un schéma logique les Figures 45 à 49 sont des graphes les Figures 50a à 50f représentent des agencements schématiques en vue en coupe transversale; la Figure 51 est une représentation schématique d'un véhicule; les Figures 52 à 56 sont d'autres représentations schématiques de modes de réalisation d'une boite de vitesses selon l'invention; et la Figure 54a et la Figure 55a sont des graphes qui correspondant aux figures 54 et 55 et qui représentent la transmission de couple par l'accouplement de démarrage ou l'accouplement à commutation de charge en fonction du trajet de désengagement. La Figure 1 représente schématiquement une boîte de vitesses 1 d'un véhicule, qui est agencée en aval d'une unité d'entraînement 2, par exemple un moteur ou moteur à combustion, et d'un accouplement 3 de démarrage ou à commutation, par exemple un accouplement à friction. La boîte de vitesses 1 comporte un arbre d'entrée 4, un arbre de transmission intermédiaire 5 et éventuellement un arbre de sortie additionnel 6, l'arbre de transmission intermédiaire étant identique à l'arbre de sortie dans l'exemple de réalisation de la Figure 1. Selon un autre exemple de réalisation de l'invention, il est avantageux de prévoir un arbre de sortie 6 en plus de l'arbre d'entrée 4 et de l'arbre de transmission intermédiaire 5. Entre le moteur 2 et la boîte de vitesses 1 est agencé un volant 10, sur lequel est agencé l'accouplement à friction 3 à plateau de pression et couvercle d'accouplement. De même, au lieu du volant rigide 10, il est possible de prévoir un volant à deux masses, qui comporte deux masses de volant logées à rotation l'une par rapport à l'autre, qui peuvent tourner en opposition à des forces de rappel exercées, par exemple, par des accumulateurs d'énergie agencés

entre les deux masses des volants.

Entre le disque d'entraînement 3a de l'accouplement et l'arbre d'entrée 4 de la boite, est

agencé un amortisseur 11 d'oscillations de rotation.

Celui-ci comporte au moins deux composants lla, llb en forme de disques, logés à rotation l'un par rapport à l'autre, qui peuvent tourner en opposition à des forces de rappel exercées par des accumulateurs d'énergie 12 agencés entre les deux composants. Des garnitures de friction sont de préférence agencées radialement à l'extérieur sur le disque d'entraînement. Les arbres, par exemple l'arbre d'entrée, l'arbre de sortie et éventuellement l'arbre de transmission intermédiaire, sont logés à rotation au moyen de paliers à l'intérieur d'un carter de boite de vitesses et sont de cette façon centrés en direction radiale et éventuellement logés en direction axiale. Ces paliers ne sont cependant pas représentés de façon explicite. L'arbre d'entrée 4 et l'arbre de sortie 5 sont agencés en étant orientés essentiellement en parallèle entre eux. Selon un autre exemple de réalisation, l'arbre de sortie peut également être agencé de manière coaxiale avec l'arbre d'entrée, celui-ci pouvant également être logé à l'intérieur du carter de

la boite de vitesses et y être centré.

L'accouplement de démarrage ou de commutation 3 est par exemple agencé selon un exemple avantageux de réalisation sous la forme d'un accouplement à friction à voie humide, par exemple à l'intérieur du carter de la boîte de vitesses. Selon un autre exemple avantageux de réalisation, l'accouplement 3 est par exemple agencé sous la forme d'un accouplement à friction à sec, par exemple à l'intérieur d'une cloche d'accouplement entre le moteur 2 et la boîte de

vitesses 1.

Les engrenages de vitesses 20, 21, 22, 23, 24 et sont agencés de façon fixe axialement et fixe en rotation avec l'arbre d'entrée 4 de la boîte de vitesses 1. Les engrenages de vitesses 20 à 25 s'engrènent avec des engrenages 30, 31, 32, 33, 34 et , par exemple des engrenages fous, qui peuvent tourner sur l'arbre de transmission intermédiaire 5 et qui peuvent être reliés à l'arbre 5 de façon fixe en rotation au moyen d'accouplements. Entre l'engrenage et l'engrenage 35 est agencé l'engrenage intermédiaire 36 d'inversion de sens de rotation. La combinaison d'engrenages 25, 35, 36, appelée parfois paire d'engrenages par similitude avec les paires des autres vitesses, représente donc la combinaison de marche arrière R. La combinaison d'engrenages 24, 34 représente la combinaison de la première vitesse. La combinaison d'engrenages 23, 33, représente la combinaison de la deuxième vitesse à l'arbre 5. La combinaison d'engrenages 22, 32 représente la combinaison de la troisième vitesse. La combinaison d'engrenages 21, 31 représente la combinaison de la quatrième vitesse. La combinaison d'engrenages 20, 30

représente la combinaison de la cinquième vitesse.

Selon un autre exemple avantageux de réalisation, les engrenages fous 30 à 35 peuvent aussi être agencés sur l'arbre d'entrée et les engrenages de vitesses être

agencés sur l'arbre de transmission intermédiaire.

Selon un autre exemple de réalisation, il est possible de prévoir sur chaque arbre tant des engrenages fous

que des engrenages de vitesses.

Les engrenages 30, 31 peuvent être reliés à l'arbre de transmission intermédiaire 5 de façon fixe en rotation en engagement positif sous l'effet d'un déplacement axial de l'accouplement 40, par exemple un manchon coulissant. Il en est de même pour les engrenages 32, 33, qui peuvent être reliés en engagement positif à l'arbre de transmission intermédiaire 5 sous l'effet d'un déplacement axial du manchon coulissant 41. Il en est de même aussi pour les engrenages 34, 35, qui peuvent être reliés en engagement positif à l'arbre de sortie 5 sous l'effet d'un déplacement axial du manchon coulissant 42. Seul un engrenage peut dans chaque cas être relié à l'arbre au moyen d'un manchon coulissant parce que chaque manchon coulissant peut engendrer une liaison en engagement positif entre l'arbre et l'engrenage par déplacement axial dans une direction axiale ou dans l'autre et que chacun des manchons coulissants est

agencé entre deux engrenages.

Comme représenté à la Figure, la boîte de vitesses 1 comporte trois sous-ensembles qui sont constitués chacun par deux paires ou combinaisons d'engrenages et un accouplement qui est par exemple un

manchon coulissant agencé entre eux. Le premier sous-

ensemble A est constitué par les paires d'engrenages

, 30 et 21, 31 et par le manchon d'accouplement 40.

Le deuxième sous-ensemble B est constitué par les engrenages 22, 32 et 23, 33 et par le manchon coulissant 41. Le troisième sous- ensemble C est constitué par la paire d'engrenages 24, 34 et la combinaison 25, 35, 36 et par le manchon coulissant 42. Les accouplements 40, 41 et/ou 42 peuvent de façon avantageuse être réalisés sous forme d'accouplements en engagement positif, par exemple des accouplements à griffes. De même, selon un autre exemple de réalisation, ils peuvent être réalisés sous forme d'accouplements à entraînement par friction, à surfaces de friction coniques ou circulaires plates à une ou plusieurs surfaces de friction, par exemple des accouplements à lamelles. Selon un autre exemple de réalisation, ils peuvent être également consister en un dispositif de synchronisation à une ou plusieurs bagues de synchronisation 50. Ils peuvent aussi être Il réalisés sous forme de combinaison d'accouplements en engagement positif et d'accouplements à entraînement

par friction.

Comme on peut le voir, les combinaisons d'engrenages de la première vitesse et de la marche arrière constituent le premier sous- ensemble, les paires d'engrenages de la deuxième et de la troisième vitesses constituent le deuxième sous-ensemble et les paires d'engrenages de la quatrième et de la cinquième vitesse constituent le troisième sous-ensemble. Il est également possible, selon l'invention, de configurer

d'autres sous-ensembles.

Le manchons coulissants 40, 41 et 42 de passage des vitesses de la boîte de vitesses 1 sont manoeuvrées par les unités de manoeuvre 60, 61, 62 par un déplacement axial par exemple, et le dispositif inclut entre les unités de manoeuvre et les manchons coulissants une liaison, par exemple sous forme de tringles, d'un trajet hydrostatique, ou d'une commande par câble ou commande Bowden, ou d'un axe de levier de commande de changement de vitesse. L'unité de manoeuvre peut prévoir un entraînement par élément moteur électrique, un entraînement électromagnétique et/ou un entraînement à manoeuvre par milieu de pression, par exemple une unité hydraulique. Il y a lieu de se référer à ce sujet aux documents DE 44 26 260, DE 195 04 847, DE 196 27 980, DE 196 37 001. La présente invention se réfère en outre à ces demandes de brevet antérieures, dont le contenu appartient ici de façon expresse au contenu de la publication de la

présente demande de brevet.

Un convertisseur i peut être prévu dans au moins l'une des liaisons entre l'unité de manoeuvre et un

manchon coulissant.

Il est également possible, sans limiter la généralité de l'invention, de réaliser par exemple une

boîte à quatre vitesses et marche arrière, c'est-à-

dire à quatre vitesses avant, ou une boîte à six vitesses et marche arrière, c'est-à-dire à six

vitesses avant.

Un capteur 70 de vitesse de rotation est prévu pour détecter la vitesse de rotation de sortie de la boite de vitesses, appelée en général vitesse de rotation de sortie de boîte ou vitesse de rotation de sortie dans ce qui suit, c'est-à-dire la vitesse de rotation de l'arbre 5. Il est également possible de prévoir un capteur additionnel de vitesse de rotation pour détecter la vitesse de rotation d'entrée de la boîte de vitesses, c'est-à-dire la vitesse de rotation de l'arbre 4. Un capteur 71 de vitesse de rotation est

prévu pour détecter la vitesse de rotation du moteur.

Pour commander la manoeuvre de l'accouplement de démarrage/commutation et des accouplements de modification de la démultiplication de la boite de vitesses, il est prévu une unité de commande électronique qui est pourvue d'une mémoire et d'une unité informatique et qui engendre, compte tenu des signaux entrants, des signaux de commande pour la commande des unités de manoeuvre. Les vitesses de rotation d'arbres peuvent également être calculées à l'aide de vitesses de rotation mesurées d'autres arbres, en tenant compte de la démultiplication définie. Un accouplement 80, par exemple un accouplement à commutation de charge qui relie l'engrenage à l'arbre 5 est relié, lorsqu'il est mis en prise, à l'un des engrenages 30 à 34. L'accouplement 80 est manoeuvrable, c'est-à-dire qu'il peut être mis en prise ou désengagé, au moyen de l'actionneur de manoeuvre 65 par la liaison 65b. Il peut être avantageux de manoeuvrer l'accouplement 80 par le même actionneur de manoeuvre que l'accouplement de démarrage ou de commutation 3, ou par un actionneur séparé, qui peut être mis en prise et désengagé au moyen de l'actionneur de manoeuvre 65 par

l'intermédiaire de la liaison 65b.

Il est avantageux que l'accouplement 80 soit agencé à l'extrémité axiale de l'arbre 5 qui est voisine de l'accouplement 3. Selon un autre exemple avantageux de réalisation, il est approprié que l'accouplement 80 soit agencé à l'extrémité axiale de

l'arbre 5 qui est opposée à l'accouplement 3.

Une autre particularité avantageuse de la boite de vitesses est qu'une machine électrique, par exemple un démarreur, un générateur ou encore un démarreur générateur 90 du moteur d'entrainement peut entraîner l'arbre 4 par l'intermédiaire d'un engrenage de la boîte de vitesses, par exemple l'un des engrenages 20 à 24. Un générateur électrique, par exemple un générateur classique d'énergie électrique du véhicule, peut lui aussi être entraîné de cette manière. Il particulièrement avantageux que le démarreur et le générateur soient réunis en une machine électrique combinée, c'est-à-dire un démarreur-générateur. La machine électrique peut ainsi démarrer le moteur d'entraînement du véhicule et communiquer, dans un autre mode de fonctionnement, un couple à la sortie de la boîte de vitesses et fournir ainsi une assistance d'entraînement au moteur d'entraînement. De manière appropriée, la machine électrique peut, au moins brièvement, être utilisée seule pour l'entraînement du véhicule lorsque les exigences de couple ou de puissance sont faibles. Selon un autre exemple de réalisation, ou exemple d'emploi de l'invention, la machine électrique peut être utilisée pour transformer une partie de l'énergie disponible comme énergie cinétique du véhicule en énergie électrique et l'accumuler par exemple dans une batterie. Ceci peut par exemple se produire lorsque le véhicule entraine ou, en d'autres termes, pousse le moteur, c'est-à-dire dans le fonctionnement dit sous poussée du moteur 2, par exemple lors de descente d'une pente ou dans des processus de frein moteur du véhicule. Un véhicule pourvu d'une boite de vitesses selon l'invention peut donc abaisser de façon avantageuse la consommation de

combustible et les émissions de substances nuisibles.

La machine électrique peut également élever un niveau

de couple lors de passages de vitesses.

La machine électrique 90 de la Figure 1 peut par exemple être entraînée par un engrenage et être agencée en parallèle à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses ou à l'arbre de sortie de la boîte de vitesses. Un engrenage intermédiaire 92 peut être prévu entre un engrenage de vitesse, par exemple l'engrenage 20, et le pignon d'entraînement 91 de la machine électrique 90. La machine électrique peut également être entraînée au moyen d'une courroie ou d'une chaine. Pour la démultiplication et

l'entraînement de la machine électrique ou par celle-

ci, on peut se servir d'un mécanisme ou boite de vitesses à variation continue, d'un mécanisme à plusieurs étages, d'un mécanisme commutable ou d'un

mécanisme en prise de façon fixe.

La machine électrique peut également être agencée coaxialement à l'arbre d'entrée de la boite de vitesses. L'invention concerne une boîte de vitesses 1 dite à commutation de charge ou susceptible d'effectuer une commutation de charge. La commutation de charge est atteinte, ou exécutée, par le fait que le moteur à combustion 2, y compris l'arbre d'entrée 4, peut être freiné au moyen d'un accouplement 80 à commutation de

charge en faveur du train d'entraînement du véhicule.

L'énergie cinétique du moteur 2 est donc partiellement

transformée en énergie cinétique du véhicule.

Selon l'invention, il est prévu au moins un actionneur de manoeuvre d'accouplement qui manoeuvre tant l'accouplement de démarrage ou accouplement à commutation 3 que l'accouplement 80 à commutation de charge. Il est avantageux ici que l'accouplement de démarrage 3 soit au moins partiellement fermé pendant que l'accouplement à commutation de charge est manoeuvré. Selon un autre exemple de réalisation, il est approprié que l'accouplement de démarrage soit

déjà totalement fermé.

Le dispositif de l'invention est particulièrement avantageux en raison de structures simples de la boîte de vitesses et du faible nombre d'actionneurs de manoeuvre. Des avantages de cette boite de vitesses sont: un confort élevé de commutation en raison de la commutation de charge au moins presque exempte d'interruption, sa faible dimension hors tout qui résulte de l'omission éventuellement partielle de synchronisations, son poids faible, son rendement élevé. Lors d'un processus de passage de vitesse dans le cas du dispositif de l'invention, l'énergie cinétique du moteur est non pas consommée en pure perte par freinage, mais est en partie utilisée comme couple d'entraînement. Le moteur est donc freiné en faveur du train d'entraînement. Il n'existe donc plus aucune

interruption de la force de traction.

Ceci est particulièrement avantageux lors de passages en vitesse supérieure lorsque le moteur intervient en traction. Mais ceci est également avantageux lors de rétrogradations lorsque le moteur est sous poussée car l'énergie cinétique du véhicule est alors utilisée pour élever la vitesse de rotation

du moteur.

La boîte de vitesses 1 à commutation de charge est une boîte de vitesses à transmission intermédiaire pourvue d'engrenages droits. Un accouplement à friction 3 situé entre le moteur 2 et l'arbre d'entrée 4 sert d'accouplement de démarrage. Un système de ressort/amortisseur 11 est de préférence intégré dans le disque d'accouplement en tant que dispositif d'amortissement des oscillations de torsion. Mais ce dispositif peut aussi être intégré dans un volant à

deux masses.

Les engrenages fous peuvent être agencés sur l'arbre d'entrée ou sur l'arbre de transmission intermédiaire en pouvant être reliés à celui-ci au moyen d'accouplements ou de manchons coulissants. Les engrenages fous peuvent être reliés à l'arbre par des accouplements à commutation. Des manchons coulissants relient l'arbre de transmission intermédiaire 5 aux engrenages fous, par exemple par des accouplements à griffes. L'accouplement en engagement positif de la première vitesse ou de la marche arrière peut être combiné à un accouplement à friction, par exemple un synchroniseur: voir la bague de synchronisation 50 de la première vitesse 1 et de la marche arrière R. Les accouplements 40, 41, 42 sont manoeuvrés par au moins

un actionneur de manoeuvre.

Un accouplement à friction puissant 80, par exemple un accouplement à commutation de charge, relie à l'arbre 5 l'engrenage fou 30 d'une vitesse élevée, par exemple de la cinquième vitesse. Un actionneur de manoeuvre 65 d'accouplement manoeuvre tant l'accouplement 80 à commutation de charge que l'accouplement de démarrage 3. Le trajet de manoeuvre de l'actionneur de manoeuvre d'accouplement est divisé d'une manière telle que l'accouplement 80 à commutation de charge ne peut être fermé que lorsque

l'accouplement de démarrage 3 a déjà été fermé.

Le système inclut en outre une unité de commande électronique à microprocesseur pour commander électroniquement la boîte de vitesses et les accouplements, une détection des vitesses de rotation, une commande électronique de clapet d'étranglement ou de remplissage du moteur, et un système électronique de commande du moteur pour le moteur à combustion, un élément manoeuvrable manuellement pour le choix de la vitesse, par exemple un levier, un commutateur ou similaire pour choisir manuellement et/ouautomatiquement la vitesse enclenchée, et un indicateur situé dans l'espace intérieur du véhicule

pour indiquer la vitesse enclenchée.

Il est possible aussi de prévoir de façon avantageuse une machine électrique qui peut être utilisée comme démarreur, générateur, et éventuellement comme ralentisseur et entraînement

additionnel.

Pour un processus de démarrage, c'est une vitesse basse, c'est-à-dire la première ou la deuxième vitesse, qui est mise en prise: l'accouplement de démarrage 3 se ferme sous l'effet de la manoeuvre de l'actionneur de manoeuvre 65 tandis que le moteur 2 accroît le couple sous l'effet de la manoeuvre de la pédale d'accélérateur afin d'accélérer le véhicule. Le processus de démarrage est terminé lorsque l'accouplement de démarrage adhère. Le couple moteur n'est alors transmis à l'arbre de sortie 5 que par

l'accouplement fermé et la vitesse enclenchée.

Le processus de commutation est lancé dans chaque cas par le souhait de passage du conducteur ou par la

commande automatique.

Lors d'un passage en vitesse supérieure alors que le moteur intervient en traction, l'actionneur de manoeuvre de l'accouplement commence à fermer de façon contrôlée l'accouplement 80 à commutation de charge,

tandis que l'accouplement de démarrage 3 reste fermé.

Plus l'accouplement 80 à commutation de charge transmet un couple élevé, plus le couple qui intervient sur l'accouplement 40, 41 ou 42 de la vitesse enclenchée, c'est-à-dire l'ancienne vitesse, est faible. Dès lors que le couple de l'accouplement de l'ancienne vitesse enclenchée s'est abaissé o sensiblement jusqu'à zéro, l'accouplement de l'ancienne vitesse est ouvert. Grâce au couple transmis par l'accouplement 80 à commutation de charge, la vitesse de rotation du moteur à combustion et de l'arbre d'entrée est abaissée, c'est-à-dire que l'énergie cinétique du moteur est réduite. Le couple de l'accouplement à commutation de charge 80 à friction est appliqué au train d'entraînement et une partie de l'énergie cinétique du moteur à combustion 2 est ainsi transmise au véhicule. Le couple reste donc appliqué au train d'entraînement pendant la synchronisation, c'est-à-dire que la boite de vitesses

est à commutation de charge.

Lorsque l'accouplement 40, 41 et 42 de la nouvelle vitesse à enclencher a atteint la nouvelle vitesse de rotation de synchronisation, cet

accouplement est fermé par une manoeuvre d'actionneur.

L'accouplement 80 à commutation de charge est simultanément ouvert. La nouvelle vitesse est enclenchée et le processus de commutation est

terminé.

Peu avant l'instant o la vitesse de rotation synchrone est atteinte, le couple d'accouplement et le couple de moteur sont commandés d'une manière telle que le moteur à combustion n'est plus que faiblement accéléré, et qu'il n'est essentiellement plus accéléré lorsque la vitesse de rotation de synchronisation est atteinte. L'accouplement de la nouvelle vitesse enclenchée est alors fermé. Dès lors que l'accouplement à commutation est fermé, l'accouplement

à commutation de charge est ouvert.

L'accouplement 80 à commutation de charge est de préférence intégré sur l'engrenage fou de la vitesse la plus élevée, mais peut également être agencé sur un engrenage fou d'une vitesse plus basse. De ce fait, les commutations vers des vitesses plus élevées ne peuvent plus être susceptibles à commutation de charge. Pour cela, les commutations vers des vitesses plus basses, c'est-à-dire le cas o le passage s'effectue vers la nouvelle vitesse à partir d'une vitesse à accouplement à commutation de charge, présente des interruptions plus petites de la force de traction. Le couple du moteur est accru. L'accouplement à commutation de charge prend simultanément en charge un couple, de sorte que l'accouplement à commutation de l'ancienne vitesse peut être ouvert. Le couple de l'accouplement à commutation de charge peut ensuite être réduit et le moteur peut être accéléré. Peu avant l'instant o la vitesse de rotation de synchronisation est atteinte, l'accouplement à commutation de charge se referme, le moteur est freiné et la nouvelle vitesse est enclenchée lorsque la vitesse de rotation synchrone est atteinte. L'accouplement à commutation de charge s'ouvre alors et la nouvelle vitesse prend

en charge le couple moteur.

Lors de rétrogradations, la vitesse de rotation du moteur doit être accrue. A cet effet, la dynamique propre est utilisée pour élever l'énergie cinétique du moteur. Le couple du moteur est réduit de façon contrôlée. Dès lors que le couple de l'ancienne vitesse est sensiblement abaissé jusqu'à zéro, l'accouplement 40, 41 ou 42 de l'ancienne vitesse est ouvert. Le couple du moteur est alors accru et le moteur et l'arbre d'entrée sont accélérés. Lorsque le moteur a atteint la vitesse de rotation synchrone pour la nouvelle vitesse, le couple moteur est brièvement réduit et l'accouplement 40, 41 ou 42 de la nouvelle vitesse est fermé. Le couple moteur est alors réglé de nouveau de façon contrôlée conformément au souhait du conducteur. L'accouplement 80 à commutation de charge installé sur une vitesse élevée permet des rétrogradations plus confortables lorsque le moteur est en traction, car une partie du couple moteur qui est prévue pour accélérer le moteur à combustion est appliquée au train d'entraînement. Le processus de synchronisation en est certes allongé, mais le couple

ne diminue jamais totalement jusqu'à zéro.

Si la boîte de vitesses inclut un deuxième accouplement à commutation de charge, agencé à la vitesse la plus faible, l'accouplement peut accélérer le moteur à combustion par rapport au train d'entraînement lors d'une rétrogradation o le moteur est sous poussée. Pendant la synchronisation, le véhicule est alors freiné parce que l'énergie du véhicule est dérivée vers le moteur. De cette manière la rétrogradation sous poussée est également à commutation de charge. Au lieu d'un accouplement à commutation de charge, il serait possible d'utiliser sur la plus petite vitesse ou sur la marche arrière, une synchronisation susceptible de transmettre une puissance, par exemple une synchronisation à double cône. La Figure 2 représente une ligne caractéristique dans laquelle le couple Ma et Ml transmissible à partir de l'accouplement de démarrage 3 et de l'accouplement 80 à commutation de charge est représenté en fonction du trajet s de manoeuvre de

l'actionneur de manoeuvre 65.

Les couples transmissibles par les accouplements 3, 80 sont des fonctions du trajet de manoeuvre. Dans la première plage, le couple transmissible par l'accouplement à commutation de charge est nul et le couple transmissible Ma de l'accouplement de démarrage s'élève. Lorsque l'accouplement de démarrage 3 est sensiblement fermé et que le couple transmissible est indépendant du trajet de manoeuvre, l'accouplement 80 à commutation de charge peut être fermé, de sorte qu'il en résulte une caractéristique croissante

de Ml.

Les Figures 3a, 3b sont des vues fragmentaires d'exemples de réalisation dans lesquelles sont représentées des variantes, conformes à l'invention, de l'exemple de réalisation de la Figure 1. Les particularités de la boîte de vitesses de la Figure 1 qui ne sont pas représentées aux Figures 3a et 3b sont

comparables à celles de la Figure 1.

A la Figure 3a, deux actionneurs de manoeuvre sont utilisés pour choisir la vitesse enclenchée. Les actionneurs de manoeuvre choisissent et manoeuvrent le manchon coulissant ou l'accouplement souhaité 40, 41 ou 42 et manoeuvrent ce manchon coulissant dans la direction souhaitée afin de parvenir à accoupler l'arbre 5 et un engrenage 30 à 35. Il est prévu ici, entre les actionneurs de manoeuvre 101 et 102, un mécanisme, par exemple un arbre central de commutation ou plusieurs arbres ou plusieurs tiges, qui permettent de choisir, au moyen des actionneurs de manoeuvre, le manchon coulissant et un déplacement axial du manchon coulissant. Dans le cas d'un arbre central de commutation, une rotation de l'arbre peut par exemple exécuter un choix du manchon coulissant et une traction ou une poussée de l'arbre peut provoquer la manoeuvre axiale. Ceci peut également se produire en sens inverse de manoeuvre. Dans un exemple de réalisation qui comprend au moins deux tiges de commutation, le premier actionneur de manoeuvre peut exécuter le choix de la tige à manoeuvrer et donc du manchon coulissant à manoeuvrer, et l'autre actionneur de manoeuvre peut exécuter une traction ou une poussée

de la tige choisie.

Dans un exemple de réalisation qui inclut au moins deux arbres de commutation, le premier actionneur peut exécuter, par rotation de l'arbre à manoeuvrer, un choix du manchon coulissant et l'autre actionneur de manoeuvre peut provoquer, par rotation du deuxième arbre, un déplacement axial du manchon

coulissant choisi.

A la Figure 3b, un actionneur de manoeuvre 105

est utilisé pour le choix de la vitesse enclenchée.

L'actionneur de manoeuvre choisit et manoeuvre le manchon coulissant ou l'accouplement souhaité 40, 41 ou 42 et manoeuvre ce manchon coulissant dans la direction souhaitée afin de parvenir à accoupler l'arbre 5 et un engrenage 30 à 35. Il est prévu ici, entre l'actionneur de manoeuvre 105 et les manchons coulissants, un mécanisme 120, par exemple un tambour de commutation qui permet de choisir, au moyen de l'actionneur de manoeuvre, un déplacement axial du manchon coulissant. Dans le cas d'un tambour de commutation, des encoches dans lesquelles pénètrent les broches des manchons coulissants sont ménagées dans l'enveloppe extérieure d'un tambour rotatif, les manchons coulissants se déplaçant axialement en fonction des encoches lors d'une rotation du tambour

et commutant en série les vitesses.

La Figure 4a est une vue fragmentaire d'un exemple de réalisation d'une boîte de vitesses selon l'invention dans laquelle les engrenages fous 230, 231 de la quatrième et de la cinquième vitesses sont agencés à rotation sur l'arbre 204, par exemple l'arbre d'entraînement ou arbre d'entrée, et peuvent être reliés à l'arbre de façon fixe en rotation au moyen du manchon coulissant ou de l'accouplement 240, lorsque cet arbre est déplacé axialement. De même, l'accouplement 280 à commutation de charge est agencé sur l'arbre d'entrée. Les engrenages 220 et 221 de la quatrième et de la cinquième vitesses sont agencés sur l'arbre de sortie ou sur l'arbre de transmission intermédiaire et lui sont reliés de façon fixe en rotation. Les engrenages fous 32 à 35 sont agencés sur l'arbre 205, et les engrenages de vitesses

correspondant le sont sur l'arbre 204.

La synchronisation de la première vitesse, par exemple entre l'engrenage 34 et le manchon coulissant 42, est réalisée sous forme d'une synchronisation 250

à cônes multiples, par exemple à double cône.

La machine électrique 290, qui est un démarreur-

générateur, ou un démarreur, ou un générateur, intervient dans l'exemple de réalisation, sur un engrenage de vitesse de la troisième vitesse. Elle peut également intervenir sur un engrenage de vitesse

d'une autre vitesse.

La Figure 4b représente une vue fragmentaire d'une boîte de vitesses conforme à l'invention dans laquelle la marche arrière R est manoeuvrée au moyen de l'engrenage de vitesse 225 qui est agencé de façon fixe en rotation sur l'arbre d'entrée, et de l'engrenage intermédiaire mobile axialement 237 et d'une denture sur le manchon coulissant 238 monté de façon fixe en rotation sur l'arbre de sortie. Pour enclencher la marche arrière, l'engrenage intermédiaire mobile axialement 237 est déplacé axialement au moyen d'un actionneur de manoeuvre 295 ce qui réalise une liaison en engagement positif entre

225, 237 et 238.

Les Figures 5a et 5b représentent des exemples de réalisation d'une boite de vitesses selon la présente invention o est représenté un différentiel 298, 299 agencé en aval de l'arbre de sortie 205 de boîte. A la Figure Sa, le différentiel 299 de l'arbre de sortie de boîte appelé souvent simplement arbre de sortie dans ce qui suit, ou de l'arbre de transmission intermédiaire 205 qui est opposé au moteur d'entrainement et à l'accouplement de démarrage est disposé en aval dans la zone d'extrémité axiale dans le flux de couple. A la Figure 5b, le différentiel 298 de l'arbre de sortie de boite ou de l'arbre de transmission intermédiaire 205, qui est voisin du moteur d'entraînement 2 et de l'accouplement de démarrage, est agencé en aval dans la zone d'extrémité

axiale dans le flux de couple.

La Figure 6 représente un exemple de réalisation d'une boîte de vitesses 300 qui comporte essentiellement les particularités constructives de base de la boite de vitesses 1 de la Figure 1 et dans laquelle deux actionneurs de manoeuvre 360, 361 sont utilisés, de la manière représentée à la Figure 3a, pour manoeuvrer les accouplements ou les manchons coulissants de passage des vitesses. Ces actionneurs commutent ou manoeuvrent les accouplements ou les manchons coulissants 340, 341, 342 par l'intermédiaire d'un mécanisme 350 qui exécute par exemple un choix entre les manchons coulissants au moyen de l'actionneur 360 et un actionnement du manchon coulissant choisi au moyen d'un autre actionneur 361. Un accouplement 310 à commutation de charge, par exemple un accouplement à friction, qui relie de façon fixe en rotation l'engrenage fou 330 à l'arbre 305 lorsqu'il est mis en prise, est relié à l'engrenage fou 330 de la cinquième vitesse. En outre, un deuxième accouplement 320 à commutation de charge, par exemple un accouplement à friction qui relie de façon fixe en rotation l'engrenage fou 335 à l'arbre 305 lorsqu'il est mis en prise, est relié à l'engrenage fou 335 de la première vitesse. Il est ainsi possible, comme déjà décrit ci-dessus, de mettre en prise soit l'accouplement 310, soit l'accouplement 320 pour un passage de vitesse à capacité à commutation de charge, c'est-à-dire exempt d'interruption de force de traction. Des actionneurs de manoeuvre 362 et 363 à organes de transmission 362a et 363a sont disponibles pour manoeuvrer les accouplements 310 et 320. On utilise comme organes de transmission des tiges, des câbles de Bowden, des liaisons hydrauliques à maitre cylindre et à cylindre récepteur ou similaires. Des actionneurs entrainés par éléments moteurs électriques à mécanismes de surmultiplication ou de démultiplication peuvent être employés comme actionneurs. Il est également avantageux d'utiliser des actionneurs à manoeuvre hydraulique selon un autre

exemple de réalisation.

Les Figures 7a et 7b représentent des exemples de réalisation d'une boite de vitesses 400 conforme à l'invention, dans lesquels l'accouplement de démarrage 403 est agencé à l'intérieur d'une cloche d'accouplement d'une boite de vitesses 400 mais en dehors du carter fermé proprement dit 401 de la boîte de vitesses. La cloche d'accouplement est ici un espace semi-ouvert 402 qui est partiellement limité par un carter de cloche d'accouplement agencé sur la boîte de vitesses, cette cloche d'accouplement étant fixée au moteur du véhicule d'une manière telle que la cloche d'accouplement est fermée sauf pour de petites ouvertures. Dans l'exemple de réalisation de la Figure 7a, l'accouplement 480 à commutation de charge, destiné à relier l'engrenage fou 430 à l'arbre 404, est agencé à l'intérieur de la cloche d'accouplement, dans la zone d'espace 402. La liaison avec l'engrenage fou s'effectue au moyen d'un arbre creux qui traverse une ouverture ménagée dans la paroi du carter, l'arbre 104 traversant lui aussi la paroi de carter à travers l'arbre creux. Les deux accouplements 403 et 480 sont agencés dans l'espace 402 de la cloche d'accouplement et peuvent être réalisés de façon avantageuse sous la forme d'accouplements à friction, par exemple d'accouplements à friction à sec. L'arbre 404 et l'arbre creux entre l'accouplement 480 et l'engrenage fou 430 sont de façon avantageuse logés sur le côté

carter à l'aide de moyens de paliers 450.

Dans l'exemple de réalisation de la Figure 7b, l'accouplement 480 à commutation de charge, destiné à relier l'engrenage fou 430 à l'arbre 404, est agencé à l'intérieur du carter de la boite de vitesses, dans la zone d'espace 400a. La liaison avec l'engrenage fou s'effectue au moyen d'un arbre creux. L'accouplement 403 est agencé dans l'espace 402 de la cloche d'accouplement et peut être réalisé de façon avantageuse sous la forme d'un accouplement à friction, par exemple d'un accouplement à friction à sec. L'accouplement 480 à commutation de charge est agencé à l'intérieur du carter de la boite de vitesses et peut de façon avantageuse être un accouplement à friction par voie humide, par exemple un accouplement à lamelles. L'arbre 404 est de façon avantageuse logé sur le côté carter à l'aide de moyens de paliers 450. L'accouplement 80, 480 à commutation de charge peut être relié respectivement, dans des exemples de réalisation différents, à un autre engrenage fou d'une autre vitesse et à l'arbre correspondant. Il est de préférence relié à l'engrenage fou de la vitesse la

plus élevée.

Si l'accouplement 80 à commutation de charge est agencé sur l'engrenage fou 30 de la vitesse la plus élevée ou lui est relié, toutes les vitesses peuvent être passées avec commutation de charge dans le cas d'un passage en vitesse supérieure o le moteur est en traction. Si l'accouplement à commutation de charge est monté sur l'engrenage fou d'une vitesse plus basse, par exemple de la quatrième ou de la troisième vitesse, les vitesses supérieures à cette dernière ne

peuvent plus être passées avec commutation de charge.

Mais il en résulte l'avantage que l'interruption de force de traction des vitesses à commutation de charge est moindre. L'accouplement 80 à commutation de charge peut être agencé, comme chaque engrenage fou, sur l'arbre d'entrée 4 ou sur l'arbre de transmission intermédiaire 5. Il est cependant agencé de préférence sur l'arbre d'entrée 4. Selon un autre exemple avantageux de réalisation, l'accouplement à commutation de charge est agencé sur l'arbre de

transmission intermédiaire.

L'accouplement 80 à commutation de charge est de préférence agencé dans l'espace à proximité de la cloche d'accouplement dans le carter de la boîte de vitesses, ou même directement sur le palier de

rotation de l'arbre d'entrée.

L'accouplement à commutation de charge peut être agencé dans l'espace lubrifié de la boite de vitesses

ou dans la cloche d'accouplement.

La séquence ou agencement des vitesses peut être choisie librement car aucune séquence de vitesse n'est nécessaire, en raison de la manoeuvre automatisée de la boîte de vitesses, à la différence des boîtes de vitesses à passage manuelle. Ceci peut signifier de façon avantageuse que les deux vitesses respectives qui sont commutées au moyen d'un même manchon coulissant, ne sont pas nécessairement des vitesses voisines, comme c'est le cas dans des boîtes à passage manuel. Pour des rétrogradations à commutation de charge o le moteur est sous poussée, on peut également utiliser efficacement en principe, entre le manchon coulissant et l'engrenage fou, des synchronisations de

blocage puissantes pour commuter la première vitesse.

Dans de tels systèmes, la synchronisation de blocage apporte une partie du couple tandis que le moteur à combustion apporte l'autre partie du couple pour la synchronisation de l'arbre d'entrée et du moteur à combustion. De cette manière, la force de traction n'est cependant pas totalement interrompue mais une partie du couple intervient sur le train d'entraînement du véhicule, associé à l'arbre de

cardan et aux roues motrices.

L'accouplement à commutation de charge peut de façon avantageuse être réalisé sous la forme de l'un des accouplements suivants: - accouplement à voie humide - accouplement à sec - accouplement à disque - accouplement conique, à une ou plusieurs surface(s) conique(s) - une surface de friction - deux surfaces de friction - plusieurs surfaces de friction, par exemple un

accouplement à lamelles.

Les accouplements ou les manchons coulissants destinés à relier les engrenages fous à l'arbre peuvent être de façon avantageuse, réalisés de la façon suivante: - accouplement en engagement positif, par exemple accouplement à griffes,

- accouplement à entraînement par friction.

Afin d'optimiser le rendement de la boîte de vitesses, il est particulièrement avantageux que les accouplements ou les manchons coulissants de liaison entre un arbre et un engrenage fou soient maintenus fermés sensiblement sans apport d'énergie extérieure additionnelle. Des accouplements en engagement positif peuvent être employés à cet effet. Pour maintenir fermé un accouplement à entraînement par friction sans apport d'énergie, il est possible de prévoir de façon avantageuse des éléments accumulateurs de force ou d'énergie, par exemple des ressorts, qui appliquent l'une contre l'autre les surfaces de friction. De même, il est possible aussi d'employer des mécanismes à clavette coulissante ou des accouplements à friction

sollicités élastiquement.

Dans le cas d'accouplements en engagement positif, la denture de l'engagement positif peut être réalisée de diverses façons, par exemple lisse avec un arrondi, en griffes convexes, en griffes de Berliet,

ou en griffes à déflexion.

Il peut être avantageux d'équiper d'une synchronisation à bagues de synchronisation la première vitesse et/ou la marche arrière. Selon un autre exemple de réalisation, il peut être approprié qu'au moins certaines vitesses individuelles soient équipées d'une synchronisation à bagues de

synchronisation.

Les engrenages fous 30 à 35 et les accouplements à 42 peuvent être agencés de manières diverses dans des boîtes de vitesses à arbre de transmission intermédiaire. L'engrenage fou de chaque vitesse peut être agencé soit sur l'arbre d'entrée, soit sur l'arbre de transmission intermédiaire. L'accouplement à commutation de charge peut donc lui aussi être agencé sur l'un ou l'autre des arbres, selon des

exemples différents de réalisation.

La boîte de vitesses peut être prévue de manière à être constituée sous forme de boîte à quatre vitesses, de boite à cinq vitesses, de boîte à six

vitesses ou encore de boîte à vitesses multiples.

Un exemple avantageux de réalisation de la boite de vitesses de la présente invention peut être agencé de façon avantageuses dans le véhicule selon un agencement à faces transversales. Un autre exemple de réalisation peut prévoir un agencement avantageux à faces longitudinales, et d'autres structures avantageuses de train d'entraînement peuvent aussi

être prévues.

Les actionneurs de manoeuvre 60, 61, 62, 65, 101, 102, 105 et/ou 363 peuvent être réalisés de façon avantageuse, selon divers exemples de réalisation, au moyen de moteurs électriques à mouvement rotatif de sortie d'un élément de sortie, de moteurs électriques à mouvement linéaire de sortie, par exemple aussi un aimant linéaire, d'actionneurs rotatifs hydrauliques, par exemple une pompe à engrenage, une pompe à cellules semi-rotative, etc., d'actionneurs linéaires hydrauliques, par exemple des unités à cylindres et pistons, etc., d'actionneurs rotatifs pneumatiques, par exemple une pompe à cellules semi-rotative, etc., d'actionneurs linéaires pneumatiques, par exemple des pistons, etc., d'actionneurs piézoélectriques, et

d'actionneurs thermomécaniques.

Entre les moteurs et les éléments de manoeuvre, l'actionneur de manoeuvre peut comporter des mécanismes convertisseurs, par exemple un mécanisme mécanique du type suivant: un levier, une cale, une commande à cames, une broche, une vis sans fin, un engrenage droit, un ensemble planétaire, etc., un mécanisme hydraulique, un mécanisme pneumatique, par exemple à maître cylindre et cylindre récepteur ou un

mécanisme classique à milieu de pression.

Pour articuler l'élément commandé, il est possible d'utiliser de façon avantageuse, selon l'exemple de réalisation, l'une des formes suivantes de trajet de transmission. On peut employer des trajets de transmission réglables ou à réglage automatique, par exemple des trajets mécaniques comme un levier, une commande par cames, une tige, un coulisseau, une cale, une commande à cames, etc., un trajet hydrostatique, par exemple à maître cylindre et cylindre récepteur avec ou sans alésage de décharge,

un trajet hydrodynamique, un trajet pneumatique.

Les actionneurs de manoeuvre destinés à la manoeuvre de passage de vitesse et au choix de la vitesse suivante, peuvent aussi être réunis par un mécanisme intermédiaire 110. Il est donc possible de commuter un nombre de paires de vitesses plus grand que le nombre des actionneurs. Des exemples de cette possibilité sont représentés par des mécanismes répartiteurs selon le schéma de passage en H ou un tambour de passage qui peut passer autant de vitesses

que souhaité au moyen d'un seul actionneur.

L'accouplement, par exemple l'accouplement de démarrage 3 ou l'accouplement 80 à commutation de charge peut être réalisé sous forme d'accouplement classique à compression ou traction, qui peut, au moyen d'une sollicitation élastique d'un accumulateur d'énergie, être maintenu en prise par l'accumulateur de force dans un état non manoeuvré. En outre, l'accouplement peut être un accouplement à force réduite, à réglage automatique, qui compense automatiquement une usure, par exemple des garnitures de friction. Selon un autre exemple de réalisation, l'accouplement peut aussi être un accouplement à fermeture par serrage, qui doit être manoeuvré au moins partiellement ou selon une force partielle au

moyen de l'actionneur pour être mis en prise.

Le train d'entraînement comprend de façon avantageuse un amortisseur d'oscillations en torsion, qui inclut par exemple une unité 11 à amortisseur élastique agencée entre l'accouplement de démarrage/de commutation et le moteur. Cet amortisseur peut être intégré dans le disque d'accouplement ou dans un

volant à deux masses.

Les capteurs 70, 71, par exemple des capteurs de vitesse de rotation, détectent les vitesses de rotation du moteur et de la boîte de vitesses, la vitesse de rotation de sortie de boîte pouvant également être calculée par déduction à partir des vitesses de rotation des roues. Il est en outre approprié d'agencer un capteur de vitesse de rotation

sur l'arbre d'entrée.

A la boîte de vitesses, conforme à l'invention, d'un véhicule appartiennent en outre, selon l'invention: - une unité de commande à microprocesseur qui inclut un traitement de signaux, une électronique, une logique de commande, des amplificateurs de signaux, des systèmes de bus de données, etc. - des systèmes d'affichage comme une lampe d'avertissement, un dispositif d'avertissement audible, un affichage de vitesses, etc. des éléments de maniement comme une tête de changement de vitesses, un commutateur, etc. - des programmes à éléments sélectionneurs pour le choix de: passage automatique ou manuel des vitesses, détection de conditions hivernales, de conduite sportive, de conducteur, etc. - une commande électronique de moteur, qui est montée sur le moteur à combustion et inclut des éléments moteurs électriques, électroniques, etc. et comprend une commande électronique d'alimentation en carburant, par exemple en gaz naturel, - un ensemble de capteurs pour la détection de la vitesse derotation du moteur, de la vitesse de rotation des roues, l'identification d'ouverture de porte, l'identification d'ouverture du capot de moteur, etc. - une communication de données et de signaux de commande entre le dispositif de commande de la boîte de vitesses et le dispositif de commande de moteur du

moteur à combustion.

Dans une boite de vitesses mentionnée ci-dessus, il est possible d'intégrer une machine électrique par exemple un démarreur, un générateur par exemple un générateur classique d'énergie électrique de véhicule, un démarreur-générateur, ou un dispositif intervenant comme ralentisseur ou entraineur additionnel. Il s'agit ici de façon avantageuse d'une machine électrique qui exerce les fonctions suivantes: démarrage du moteur à combustion et génération du courant électrique pour le circuit embarqué du véhicule et éventuellement freinage électrique à récupération d'énergie o l'énergie électrique en excès est de nouveau restituée pour l'entraînement. De façon avantageuse, la machine électrique peut aussi intervenir pour assister à la synchronisation de la boîte de vitesses et peut également être utilisée de façon avantageuse pour freiner l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses à une vitesse de rotation nulle lorsque le véhicule est arrêté. De cette manière, des bagues de synchronisation de la première vitesse ou de la marche arrière peuvent être économisées dans des exemples de réalisation particuliers. De plus, pour lisser des annulations de couple pendant des phases de passage, la machine électrique est de façon avantageuse réglable de façon appropriée pour mettre à

disposition un couple pendant ces phases.

La machine électrique peut intervenir sur le côté moteur, c'est-à-dire sur le volant, par exemple aussi sur le volant primaire ou secondaire d'un volant à deux masses. Selon un autre exemple de réalisation, il est avantageux que la machine électrique intervienne sur l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses ou soit en prise sur ce dernier, l'agencement de la machine pouvant être coaxial avec cet arbre ou décalé par rapport à lui. La machine électrique peut entraîner le moteur à combustion ou l'arbre d'entrée, soit directement, soit par un mécanisme intermédiaire. Ce mécanisme intermédiaire peut présenter une démultiplication constante ou variable. Il peut être commuté entre plusieurs démultiplications constantes,

ou la démultiplication peut être réglée en continu.

Une démultiplication peut être réalisée par exemple sous commande de forces centrifuges ou au moyen d'un

actionneur.

Le mouvement de rotation de la machine électrique peut être transmis à l'arbre de moteur ou à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses par les moyens de transmission suivants: - dentures: engrenages droits, engrenages coniques, etc., - mécanisme à enroulement: chaînes, courroies trapézoïdales, courroies dentées, etc. - mécanisme hydraulique: pompe/moteur, etc. - mécanisme à friction, par exemple un mécanisme à roues de friction, un mécanisme toroidal ou un

mécanisme planétaire à billes.

Le processus de démarrage peut alors être

effectué entre autres de deux manières différentes.

Soit la machine électrique accélère directement le moteur à combustion, soit la machine électrique est en premier lieu lancée seule et entraîne ensuite le moteur à combustion à partir de la vitesse de rotation plus élevée, par exemple parce qu'un engrenage à friction a été fermé. Un tel démarrage de moteur s'effectue de façon avantageuse par l'intermédiaire de l'accouplement de démarrage lorsque la machine électrique a précédemment accéléré l'arbre

d'entrée de la boîte de vitesses.

La Figure 8 est une vue fragmentaire d'une boite de vitesses 500 conforme à l'invention. L'accouplement de démarrage 504 est reçu sur un volant 502 relié de façon fixe en rotation à l'arbre de sortie 501 du moteur. L'accouplement se compose ici d'un couvercle 505 d'accouplement, d'un plateau de pression 506, ainsi que d'une rondelle-ressort 507 et d'un appui annulaire 508 sur le côté couvercle, par exemple une bague d'appui, et d'une rondelle-ressort 509, qui applique en direction axiale la rondelle-ressort 507

contre l'appui ou la bague de support. La rondelle-

ressort s'appuie ici radialement à l'extérieur sur une saillie annulaire circulaire du plateau de pression et

radialement à l'intérieur sur l'élément annulaire 508.

L'élément 508 peut être réalisé en plusieurs pièces, les au moins deux pièces permettant par rotation relative un réglage final de la zone d'appui des

rondelles-ressorts en direction axiale.

La Figure représente en outre un disque d'accouplement 520 qui se compose essentiellement d'un disque entraîneur 521 et d'un contre- disque 522 qui sont des composants à configuration de disques annulaires circulaires, qui sont reliés radialement entre eux à l'extérieur en étant maintenus éloignés l'un de l'autre. Une bride 523 fait saillie radialement de l'intérieur entre le disque entraineur et le contre-disque, et des accumulateurs d'énergie 524 sont agencés de manière à intervenir entre le disque entraineur et le contre- disque d'une part et la bride 523 d'autre part. L'ensemble du disque entraîneur et du contre-disque d'une part et la bride d'autre part peuvent tourner l'un par rapport à l'autre en opposition à la force de rappel des accumulateurs d'énergie 524. La bride est reliée radialement à l'intérieur de façon fixe en rotation à un moyeu 525 par l'intermédiaire d'une denture d'arbre cannelé. Le disque entraîneur 521 comporte radialement à l'extérieur une zone annulaire qui se compose de deux garnitures de friction 526 entre lesquelles est intercalée une sollicitation élastique de garniture par segments élastiques. Les garnitures de friction viennent en contact de friction avec les surfaces de friction correspondantes du volant 502 et de la plaque

de pression 506 de l'accouplement 504.

* Pour la manoeuvre de l'accouplement est prévu un levier de manoeuvre 530 d'accouplement qui est logé à pivotement autour de l'axe 531. Le levier 530 est reçu radialement à l'intérieur dans un récepteur 531 configuré en U en coupe transversale, qui est lui-même porté par un support 532 en forme de cylindre creux mobile axialement. Le récepteur peut être d'une configuration annulaire circulaire. Le support cylindrique creux 532 porte dans sa première zone d'extrémité axiale la bague extérieure du palier du palier 535 de désengagement qui saisit radialement à l'extérieur la bague extérieure de palier. La bague intérieure de palier porte dans une direction axiale une zone de butée pour l'actionnement des languettes de rondelles-ressorts pour mettre en prise et désengager l'accouplement 504. Lorsque le levier est tourné en sens horaire à la Figure 8, l'accouplement est désengagé. Le support 532 est guidé par un guidage 599. Un support axial 598 et un jonc élastique 597 du

support axial 598 sont en outre prévus.

Le moyeu 525 est en liaison fixe en rotation au moyen d'une denture à arbre cannelé avec l'arbre d'entrée 503 de la boîte de vitesses. La boîte de vitesses 500 comporte un carter 500a de boite de vitesses qui sépare entre autres la cloche d'accouplement et l'espace intérieur de la boite de vitesses. La paroi de la boîte de vitesses comporte une ouverture que traverse l'arbre d'entrée 503 de boîte de vitesses.10 L'engrenage fou 560 est logé à rotation et centré au moyen du palier 562 sur l'arbre d'entrée 503 de boîte de vitesses. L'engrenage fou 560 est simultanément logé sur le côté carter au moyen du palier 563, un appendice axial 560a en forme de douille reçoit le palier 563 radialement à l'extérieur et reçoit le palier 562a radialement à l'intérieur, et un appendice en forme de douille 560b reçoit le palier 562b radialement à l'intérieur. Le levier 570 est agencé à force sur le palier pour assurer l'étanchéité entre le palier 500a et l'élément 560a. Le joint 571 est agencé pour assurer l'étanchéité entre l'arbre d'entrée 503 de la boîte de vitesses et l'élément 560a. Le joint peut également être reçu entre le

carter et le guidage.

L'engrenage fou 560 s'engrène par sa denture située radialement à l'extérieur avec la denture de l'engrenage de vitesse 561. Une entretoise 550 est reliée de façon fixe en rotation et fixe axialement à

l'arbre d'entrée 503 de la boîte de vitesses.

L'entretoise est reliée radialement à l'intérieur de façon fixe en rotation à l'arbre 503 au moyen d'une denture et d'une contre-denture 552c de ce dernier, et la position axiale est assurée au moyen de deux joncs élastiques qui sont reçus dans un évidement annulaire

de l'arbre, ou de deux bagues de sécurité 552a, 552b.

L'entretoise 550 comporte radialement à l'extérieur une denture 550a dans laquelle le manchon coulissant 551 est reçu de façon mobile axialement, mais fixe en

rotation, par sa denture intérieure 551a.

Dans sa première zone d'extrémité axiale, opposée à la paroi de la boîte de vitesses, l'engrenage fou comporte une denture 560c disposée radialement à l'extérieur dans laquelle le manchon coulissant 551 s'engrène en engagement positif lorsque celui-ci est

déplacé axialement en direction de l'engrenage fou.

Cette liaison en engagement positif entre le manchon coulissant et l'engrenage fou provoque une liaison en engagement positif entre l'arbre 503 et l'engrenage 561 de vitesse par l'intermédiaire de l'engrenage fou 560. Le déplacement axial du manchon coulissant 551 est effectué au moyen du levier, par exemple la fourche 570 de changement de vitesse, qui pénètre en engagement positif radialement à l'extérieur, sur le manchon coulissant dans un logement sensiblement configuré en U. Pour son déplacement axial, le manchon coulissant est commandé au moyen du levier, l'actionneur 571 étant commandé à cet effet par une

unité de commande.

C'est l'actionneur 580 qui sert au pivotement du

levier 530.

Un accouplement 590 à commutation de charge est en outre prévu pour assurer une liaison à entraînement

à friction entre l'entretoise 550 et l'engrenage fou.

Cet accouplement 590 à commutation de charge est réalisé sous forme d'un accouplement à friction ou d'un accouplement à lamelles tel que les lamelles individuelles 592 au moins s'appuient de façon fixe en rotation radialement à l'extérieur à un bras s'étendant en direction axiale de l'entretoise 550 et que d'autre part d'autres lamelles individuelles 591 s'appuient de façon fixe en rotation radialement à l'intérieur sur le bras s'étendant en direction axiale de l'engrenage fou 560, ces lamelles étant agencées en séquence alternée. A cet effet, les lamelles comportent un support de garnitures de friction sur lequel sont agencées, éventuellement de chaque côté, des garnitures de friction qui comportent, d'une part radialement à l'extérieur et d'autre part radialement à l'intérieur, des logements ou des renflements ou des éléments en saillie, qui s'interpénètrent en engagement positif avec des logements ou des éléments

en saillie de l'entretoise ou de l'engrenage fou.

Lorsque le levier 530 est manoeuvré dans le sens contraire au sens horaire, la première surface latérale axiale de la bague intérieure de palier, qui est éloignée de l'accouplement, vient pousser la surface latérale du bras 560a, et déplace celui-ci en direction axiale d'une manière telle que les lamelles sont appliquées les unes contre les autres et relient entre eux l'engrenage fou et l'arbre selon une liaison

à entraînement à friction.

La Figure 8a représente un exemple de réalisation de la boite de vitesses selon l'invention dans lequel la manoeuvre de l'accouplement à lamelles s'effectue au moyen du levier non pas par l'intermédiaire d'un arbre creux 560a mais par l'intermédiaire de tiges qui traversent l'ouverture ménagée dans la paroi 500a. A cet effet, la zone de logement 531 du levier 530 est reliée à un élément 601 en forme de disque qui est lui-même en liaison en engagement positif avec au moins des goujons individuels 602. A cet effet, les goujons sont rivetés au disque. Selon un autre exemple de réalisation, le disque 601 et les goujons 602 sont soudés ou vissés. Des alésages 596 sont prévus dans l'arbre 503. Un accumulateur d'énergie 595, par

exemple un ressort, est en outre prévu.

Dans les zones d'extrémité des goujons à l'intérieur du carter 500a de boîte de vitesses est agencé un palier axial 610 qui s'appuie axialement au moyen de corps roulants 611 contre l'engrenage fou 560 de façon que la force axiale soit, lors d'une manoeuvre de l'accouplement 590 à lamelles, transmise du levier 530 par l'intermédiaire du disque 601 sur les goujons 602, par l'intermédiaire du palier axial 611 sur l'engrenage fou 560 et de là sur le paquet de lamelles. La Figure 9 représente schématiquement un exemple de réalisation 700 de manoeuvre de l'accouplement de démarrage et de l'accouplement à commutation de charge à l'aide d'un milieu de pression, par exemple hydraulique. Un actionneur 701, par exemple entraîné par un élément moteur électrique en aval duquel est monté un mécanisme 701a à tige de poussée 702, manoeuvre un piston 703 d'un maître cylindre 704. Le piston 703 est mobile axialement à l'intérieur d'une zone d'espace 705 du maître cylindre 704. Le piston 703 divise la zone d'espace 705 en une zone d'espace 706 située axialement devant le piston et une zone d'espace 707 située axialement derrière le piston. La zone d'espace 706 est reliée à un cylindre récepteur 720 à l'aide de la liaison fluidique 710, par exemple une conduite hydraulique. La zone d'espace 707 est reliée à un cylindre récepteur 730 au moyen de la liaison fluidique 711, par exemple une conduite hydraulique. Lorsque le piston 703 est déplacé vers l'extérieur en direction axiale vers la conduite hydraulique 710, le joint d'étanchéité isole la zone d'espace 706, et une poursuite du décalage axial du piston 703 déplace en direction axiale le piston 721 du cylindre récepteur de sorte qu'un levier de dégagement de l'accouplement de démarrage est actionnable au moyen de la tige poussoir 722 et que l'accouplement peut ainsi être désengagé. En déplaçant axialement le piston 721 dans la direction opposée, l'accouplement est de nouveau mis en prise. Le cylindre récepteur comporte entre le piston et une première paroi axiale un accumulateur d'énergie 723 qui favorise par l'effet de sa force de rappel un rappel du piston 521, lorsque l'accouplement est

désengagé. Lorsque le piston est de nouveau sorti au-

delà de l'orifice 712 de décharge, la zone d'espace 706 est de nouveau sans pression, puisqu'elle est

reliée au réservoir de compensation 740.

Lorsque le piston 703 est déplacé en direction axiale au-delà de l'alésage de décharge 713 vers la conduite hydraulique 711, le joint d'étanchéité 708 ferme la zone d'espace 707 et, lorsque le déplacement I5 axial du piston 703 est poursuivi, le piston 731 du cylindre récepteur est déplacé en direction axiale de sorte qu'un levier de désengagement de l'accouplement à commutation de charge est actionnable au moyen de la barre poussoir 732 et que l'accouplement peut donc être ainsi dégagé. Lorsque le piston 731 est déplacé axialement dans la direction opposée, l'accouplement est de nouveau mis en prise. Le cylindre récepteur comporte entre le piston et la première paroi latérale axiale un accumulateur d'énergie 723 qui provoque par l'effet de sa force de rappel un retour du piston 731 lorsque l'accouplement est désengagé. Lorsque le piston est de nouveau déplacé en retour au-delà de l'alésage de décharge 713, en direction de 710, la zone d'espace 717 est de nouveau commutée à l'état sans pression, car elle est reliée avec le récipient

de compensation 740.

La Figure 9a représente un exemple de réalisation dans lequel les cylindres récepteurs 720 et 730 sont agencés à l'intérieur de la boîte de vitesses. Le cylindre récepteur 720 est reçu dans un logement de la paroi 501 de carter, la tige de piston faisant saillie dans le carter à travers une ouverture ménagée dans cette paroi et manoeuvrant le levier de désengagement 530 qui est logé à rotation dans le palier 531, la

tige de piston étant appliquée contre le levier 530.

La conduite de fluide 710, par exemple une conduite hydraulique, est reliée au maître cylindre pour

l'alimentation en milieu de pression.

La Figure 9a représente en outre un exemple de réalisation dans lequel le cylindre récepteur 730 est réalisé sous la forme d'un cylindre récepteur à soufflet, qui est agencé à l'intérieur de la boîte de vitesses sur la paroi 500a du carter. La conduite hydraulique 711 traverse, en venant de l'extérieur, une ouverture de la paroi 500a et alimente en milieu de pression la zone d'espace située à l'intérieur du soufflet 801. A cet effet, le soufflet est réalisé sous forme de soufflet annulaire circulaire qui porte à sa zone d'extrémité située près de l'accouplement à lamelles le palier axial 611 qui sert à solliciter l'engrenage fou et donc à solliciter l'accouplement

590 à lamelles.

Le cylindre récepteur 720 est reçu dans un logement de la paroi 500a de carter, la tige de piston traversant une ouverture du carter et actionnant le levier 530 de dégagement qui est logé à rotation dans le palier 531, la tige de piston étant appliquée contre le levier. La conduite de fluide 710, par exemple une conduite hydraulique, est reliée au maître

cylindre pour l'alimentation en milieu de pression.

Un autre concept de l'invention concerne des boites de vitesses, par exemple des boîtes de changement de vitesse à engrenages qui comprennent un arbre d'entrée et un arbre de sortie et éventuellement un arbre de transmission intermédiaire, une série de paires d'engrenages comportant chacune un premier et un deuxième engrenages parmi lesquels le premier engrenage est relié de façon fixe en rotation à un premier arbre et le deuxième engrenage peut être relié en engagement positif à un deuxième arbre au moyen d'un manchon coulissant, ce qui permet de commuter une démultiplication de boîte de vitesses, deux paires d'engrenages étant respectivement agencées avec le manchon coulissant agencé entre elles en constituant un sous-ensemble, les paires d'engrenages étant configurées d'une manière telle que chacune d'elles provoque dans l'état commuté, entre l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie, une démultiplication différente qui fait partie d'une série de démultiplications. En outre, un autre concept de l'invention concerne des boîtes de vitesses, par exemple des boîtes de changement de vitesse à engrenages qui comprennent un arbre d'entrée et un arbre de sortie et éventuellement un arbre de transmission intermédiaire, une série de paires d'engrenages comportant chacune un premier et un deuxième engrenages parmi lesquels le premier engrenage est relié de façon fixe en rotation à un premier arbre et le deuxième engrenage peut être relié en engagement positif à un deuxième arbre au moyen d'un manchon coulissant, ce qui permet de commuter une démultiplication de boite de vitesses, deux paires d'engrenages étant respectivement agencées avec le manchon coulissant agencé entre elles en constituant un sous-ensemble, les paires d'engrenages étant configurées d'une manière telle que chacune d'elles provoque dans l'état commuté, entre l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie, une démultiplication différente qui fait partie d'une série de démultiplications, caractérisé en ce que les deux paires de roues dentées d'un sous-ensemble correspondent respectivement, pour au moins certains sous-ensembles individuels, à des démultiplications qui ne se suivent pas selon une séquence croissante de démultiplication de la boîte de vitesses. L'invention concerne en outre une boite de vitesses, par exemple des boites de changement de vitesse à engrenages qui comprennent un arbre d'entrée et un arbre de sortie et éventuellement un arbre de transmission intermédiaire, une série de paires d'engrenages comportant chacune un premier et un deuxième engrenages parmi lesquels le premier o engrenage est relié de façon fixe en rotation à un premier arbre et le deuxième engrenage peut être relié respectivement en engagement positif à un deuxième arbre au moyen d'un manchon coulissant, ce qui permet de commuter une démultiplication de boite de vitesses, deux paires d'engrenages étant respectivement agencées avec le manchon coulissant agencé entre elles en constituant un sous-ensemble, les paires d'engrenages étant configurées d'une manière telle que chacune d'elles provoque dans l'état commuté, entre l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie, une démultiplication différente qui fait partie d'une série de démultiplications. De telles boîtes de vitesses sont connues de façon classique dans des véhicules. Ces boîtes de vitesses comportent, entre l'entrée et la sortie, des démultiplications discrètes de boite de vitesses qui peuvent être commutées, des démultiplications ou étages de vitesses pouvant être classées selon une séquence croissante (vitesses de 1 à 5 ou 6 et marche arrière). La première vitesse sert en règle générale à démarrer le véhicule et à le garer, et les vitesses plus élevées servent à la marche du véhicule et comprennent une démultiplication appelée longue, par

exemple pour des vitesses plus élevées du véhicule.

Ces boîtes de vitesses sont constituées de manière à constituer des sous-ensembles consistant en deux paires d'engrenages et un manchon coulissant situé entre ces paires d'engrenages, les paires d'engrenages respectives présentant une démultiplication différente, mais voisine, dans la séquence des démultiplications. Il est par exemple possible de réunir en un sous-ensemble la paire d'engrenages de la première vitesse et la paire d'engrenages de la deuxième vitesse ainsi que le manchon coulissant situés entre elles. Le passage de la première vitesse vers la deuxième vitesse s'effectue par le déplacement du manchon coulissant, à partir du côté de la paire d'engrenages de la première vitesse vers le côté de la paire d'engrenages de la deuxième vitesse. Lorsqu'une autre vitesse est enclenchée, le manchon coulissant situé entre les paires d'engrenages de la première et de la deuxième vitesses est amené à la position médiane et un autre manchon coulissant, par exemple celui de la troisième et de la quatrième vitesses, est manoeuvré. Dans des boites de vitesses à passage manuel, ceci s'effectue en règle générale au moyen d'un déplacement de passage et de choix d'un levier de passage, le déplacement du manchon coulissant s'effectuant, lors du passage de la première vitesse vers la deuxième vitesse, par un déplacement longitudinal du levier de vitesse dans le couloir de

commutation des vitesses 1 et 2.

En particulier dans des boîtes à manoeuvre automatisée, dans lesquelles le déplacement des manchons coulissants s'effectue de façon commandée par un entraînement au moyen d'une unité de manoeuvre, mais également dans des boîtes de vitesses à passage manuel, une manoeuvre automatisée implique, dans les boîtes précédentes, une vitesse de passage relativement faible, car quitter par exemple la première vitesse et enclencher par exemple la deuxième vitesse sont des opérations à effectuer en série. Dans des boîtes de vitesses automatisées, le choix des vitesses ou des démultiplications peut être effectué par le conducteur et être transmis à l'unité de commande par l'intermédiaire d'un transmetteur qui est manoeuvrable par le conducteur, ou ce choix peut être effectué de façon automatisée au moyen d'un programme ou d'un procédé qui est mis en application dans l'unité de commande en provoquant la mise en application de courbes caractéristiques de couple moteur, de vitesse de rotation de la boîte de vitesses ou de vitesse de rotation du moteur qui engendrent un signal qui lance ou exécute un changement de vitesse lorsqu'une valeur de seuil du couple moteur, de la vitesse de rotation de la boite de vitesses et/ou de la vitesse de rotation du moteur est atteinte. C'est un but de la présente invention que de réaliser une boîte de vitesses du type mentionné dans l'introduction dans laquelle la vitesse de commutation puisse être accrue de façon significative. Ceci offre l'avantage que les durées d'interruption de la force de traction sont le plus possible réduites dans le cas de boite de vitesses à interruption de force de traction, et que cette interruption de la force de traction ne paraît pas inconfortable pour le

conducteur du véhicule.

Ce but est atteint selon l'invention par le fait que, au moins pour des sous-ensembles individuels, les démultiplications des deux paires d'engrenages d'un sous-ensemble ne se suivent pas selon une séquence croissante ou décroissante des démultiplications de la boîte de vitesses. Par le terme de séquence, on désigne ici la séquence 1, 2, 3, 4, 5, (6) des vitesses avant, une séquence décroissante ou croissante définissant la séquence des vitesses ou des démultiplications. Il est en outre approprié de prévoir qu'au moins certains des sous-ensembles constitués de paires d'engrenages qui peuvent être commutés par un manchon coulissant sont tels que les démultiplications ne se suivent pas l'une l'autre dans une séquence croissante

des démultiplications.

Il est également approprié de réunir dans un sous-ensemble la paire d'engrenages destinée à commuter la première vitesse et une paire d'engrenages destinée à commuter l'une des vitesses trois à six ou la marche arrière R.

Il est approprié aussi de réunir dans un sous-

ensemble la paire d'engrenages destinée à commuter la deuxième vitesse et une paire d'engrenages destinée à commuter l'une des vitesses quatre à six ou la marche arrière.

Il est approprié en outre de réunir dans un sous-

ensemble la paire d'engrenages destinée à commuter la troisième vitesse et une paire d'engrenages destinée à commuter la première, la cinquième ou la sixièmes

vitesse ou la marche arrière.

I1 est avantageux de réunir dans un sous-ensemble la paire d'engrenages destinée à commuter la quatrième vitesse et une paire d'engrenages destinée à commuter la première, la deuxième ou la sixièmes vitesse ou la

marche arrière.

Il est approprié de réunir dans un sous-ensemble la paire d'engrenages destinée à commuter la cinquième vitesse et une paire d'engrenages destinée à commuter la première, la deuxième ou la troisième ou la marche arrière. I1 est avantageux en outre que les manchons coulissants des sous-ensembles individuels soient manoeuvrés à l'aide d'au moins un moyen de

manoeuvre.

Il est avantageux que le moyen de manoeuvre unique au moins soit relié à une manette et que la démultiplication de boîte de vitesses puisse être

commandée manuellement au moyen de cette manette.

Il est approprié que le moyen de manoeuvre unique au moins soit relié à une unité de manoeuvre à entraînement et que la démultiplication de boîte de vitesses puisse être commandée de façon automatisée

par l'unité de manoeuvre.

La Figure 10 représente schématiquement une boite de vitesses 1001 d'un véhicule qui est montée en aval d'une unité d'entraînement 1002, par exemple un moteur ou moteur à combustion, et d'un accouplement 1003, par exemple un accouplement à friction. La boite de vitesses comporte un arbre d'entrée 1004 et un arbre de sortie 1005. L'arbre d'entrée 1004 est logé à rotation au moyen du palier 1010 à l'intérieur du carter la de la boîte devitesses et est centré en direction radiale et éventuellement logé en direction

axiale.

L'arbre d'entrée 1004 et l'arbre de sortie 1005 sont agencés de façon sensiblement coaxiale, l'arbre de sortie étant agencé sensiblement dans le prolongement de l'arbre d'entrée. L'arbre de sortie est également logé et centré à l'intérieur du carter

de la boite de vitesses.

La boîte de vitesses 1001 comporte en outre un arbre de transmission intermédiaire 1006. L'arbre de transmission intermédiaire 1006 est en liaison d'entraînement avec l'arbre d'entrée 1004 par

l'intermédiaire de la paire d'engrenages 1007, 1008.

L'engrenage 1007 est ici relié de façon fixe en rotation à l'arbre d'entrée et l'engrenage 1008 l'est

à l'arbre de transmission intermédiaire 1006.

Les engrenages 1011 1012 et 1013, 1014 sont reliés de façon fixe à l'arbre de sortie 1005. Les engrenages 1015, 1016, sont reliés de façon fixe en

rotation à l'arbre de transmission intermédiaire 1006.

Les engrenages 1017, 1018, et 1019, 1020 sont reçus à rotation sur l'arbre de transmission intermédiaire 1006. De même, les engrenages 1021, 1022 sont reçus à

rotation sur l'arbre de sortie 1005.

Les engrenages 1017, 1018 peuvent être reliés en engagement positif à l'arbre de transmission intermédiaire 1006 par l'effet d'un déplacement axial du manchon coulissant 1030. De même, les engrenages 1019, 1020 peuvent être reliés en engagement positif à l'arbre de transmission intermédiaire 1006 par l'effet d'un déplacement axial du manchon coulissant 1032. De même aussi, les engrenages 1021, 1022 peuvent être reliés en engagement positif à l'arbre de sortie 1005 par l'effet d'un déplacement axial du manchon coulissant 1031. Seul un engrenage peut respectivement être relié simultanément à un manchon coulissant car le manchon coulissant n'engendre une liaison en engagement positif entre l'arbre et l'engrenage que par l'effet du déplacement axial, et que le manchon coulissant est agencé entre les engrenages. En cours de fonctionnement de la boite de vitesses, il est prévu en régle générale qu'au plus une liaison en engagement positif est établie à chaque instant entre un manchon coulissant et un engrenage, car une démultiplication fixe entre l'arbre de sortie et l'arbre de transmission intermédiaire est établie de

ce fait.

La boite de vitesses 1001 comporte, comme représenté, trois sous-ensembles, qui sont formés chacun de deux paires d'engrenages et d'un manchon coulissant agencé entre eux. Le premier sous-ensemble A est formé par les paires d'engrenages 1011, 1017, et 1012, 1018 et le manchon coulissant 1030. Le deuxième sous-ensemble B est formé par les paires d'engrenages 1015, 1021, et 1016, 1022 et le manchon coulissant 1031. Le troisième sous-ensemble C est formé par les paires d'engrenages 1013, 1019, et 1014, 1020 et le

manchon coulissant 1032.

Selon cette configuration, les engrenages 1011, 1017 ou, en d'autres termes, cette combinaison d'engrenages forment la démultiplication de la première vitesse, les engrenages 1021, 1015 forment la démultiplication de la deuxième vitesse, les engrenages 1012, 1018 forment la démultiplication de la troisième vitesse, les engrenages 1022, 1016 forment la démultiplication de la quatrième vitesse, les engrenages 1013, 1019 forment la démultiplication de la cinquième vitesse et les engrenages 1014, 1020 forment avec l'engrenage intermédiaire 1040 la démultiplication de la marche arrière R. Comme on le voit, les paires d'engrenages de la première et de la troisième vitesses forment selon l'invention le premier sous-ensemble et les paires d'engrenages de la deuxième et de la quatrième

vitesses forment selon l'invention le deuxième sous-

ensemble. Par conséquent, des paires d'engrenages de vitesses qui ne sont pas voisines, dans une séquence croissantes de vitesses, constituent avec le manchon

coulissant correspondant un sous-ensemble.

Les manchons coulissants 1030, 1031, 1032 sont manoeuvrés, par exemple déplacés axialement, par l'unité de commande 1051 pour commuter les vitesses de la boîte de vitesses 1001, une liaison 1050 par exemple une tringle ou un câble ou un câble Bowden ou un arbre de commutation étant prévue entre l'unité de

commande 1051 et chacun des manchons coulissants.

L'agencement des vitesses 1, 3 et 2, 4 et 5, R pour constituer chacun des sous-ensembles, constitue un agencement possible selon l'invention des vitesses de la boite de vitesses à cinq vitesses, c'est-à-dire à cinq vitesses avant et une vitesse arrière R. D'autres agencements possibles sont représentés dans le tableau suivant, dans lequel il existe pour chacun des exemples de réalisation du tableau au moins deux agencement de vitesses qui ne suivent pas dans une séquence.f

1, 3 2, 4 5, R

1, 3 2, 5 4, R

1, 4 2, 5 3, R

1, 4 2, R 3, 5

1, 5 2, 4 3, R

1, R 2, 4 3, 5

D'autres agencements possibles selon l'invention sont exposés dans le tableau suivant, étant entendu qu'il existe, dans chacun des exemples de réalisation exposés au tableau, un sous-ensemble dans lequel les

vitesses ne se suivent pas dans une séquence.

1, 3 2, R 4, 5

1, 4 2, 3 5, R

1, 5 2, 3 4, R

1, 5 2, R 3, 4

1, R 2, 5 3, 4

1, 2 3, 5 4, R

Des boites de vitesses correspondantes peuvent également, sans limiter la généralité de l'invention, être formées à titre d'exemple pour une boîte de

vitesses à quatre vitesses et marche arrière, c'est-à-

dire à quatre vitesses avant, ou pour une boite de

vitesses à six vitesses et marche arrière, c'est-à-

dire à six vitesses avant.

Configurer des boites de vitesses selon l'invention peut amener une réduction du temps nécessaire pour des étapes individuelles dans lesquelles une vitesse est enclenchée ou une vitesse est quittée. Elles peuvent au moins partiellement être

exécutées en parallèle dans le temps.

La Figure lla représente un mode de réalisation de l'invention dans lequel la machine électrique 1101 est agencée en parallèle à l'arbre d'entrée 1102 de la boîte de vitesses et peut entrainer par l'intermédiaire d'un engrenage intermédiaire 1103 avec ou sans mécanisme 1104, ou même directement, le volant 1105 du moteur à combustion, ou être en liaison d'entraînement avec lui. Le mécanisme peut alors être intercalé entre l'arbre de la machine électrique et la denture d'entraînement de la machine électrique. La Figure représente en outre un accouplement 1107 à amortisseur 1108, ainsi qu'un actionneur de manoeuvre 1109. La Figure llb représente un mode de réalisation de l'invention dans lequel la machine électrique 1111 est agencée coaxialement avec l'arbre de sortie 1110 du moteur et/ou l'arbre d'entrée 1102 de la boite de vitesses, et peut entraîner le volant 1105 du moteur à combustion 1106 ou être en liaison d'entraînement avec lui. La Figure représente en outre un accouplement 1107 à amortisseur 1108, ainsi qu'un actionneur de manoeuvre 1109. La machine électrique 1111 se compose ici d'un stator 1112, qui est agencé de façon fixe sur le carter, et d'un rotor 1113 qui est agencé sur une paroi côté moteur du volant. Selon un autre exemple de réalisation de l'invention, le rotor peut également être fixé ou agencé radialement à l'extérieur sur le volant. La Figure 11c représente un mode de réalisation de l'invention dans lequel la machine électrique 1120 est agencée coaxialement avec l'arbre de sortie 1110 du moteur et/ou l'arbre d'entrée 1102 de la boite de vitesses, et peut entraîner le volant 1105 du moteur à combustion 1106 ou l'arbre de sortie 1110 ou être en liaison d'entraînement avec lui. La Figure représente en outre un accouplement 1107 à amortisseur 1108, ainsi qu'un actionneur de manoeuvre 1109. La machine électrique 1120 se compose ici d'un stator 1121, qui est agencé de façon fixe sur le carter, et d'un rotor 1122 qui est relié de façon fixe en rotation à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. On y parvient par exemple au moyen des éléments de sortie de l'amortisseur. Selon un autre exemple de réalisation de l'invention, le rotor peut également être fixé et

agencé radialement à l'extérieur sur le volant.

La Figure 12 représente une boîte de vitesses 1200 à accouplement 1201 à commutation de charge pour manoeuvrer ou enclencher la première ou la cinquième vitesses, de préférence la vitesse la plus élevée des deux vitesses. L'accouplement 1201 à commutation de charge relie ainsi le moteur d'entraînement à l'arbre de sortie 1203 par l'intermédiaire de l'arbre d'entrée 1202 de boîte de vitesses. L'accouplement à commutation de charge est de préférence réalisé sous

forme d'accouplement à friction.

Pour assurer dans des véhicules un blocage de garage afin d'empêcher que le véhicule ne se déplace de lui-même par inadvertance en côte ou en descente, il est avantageux que ce blocage de garage puisse être

réalisé de façon économique.

La boite de vitesses de la Figure 12 permet de façon sûre un tel blocage de garage lorsqu'une vitesse est enclenchée dans la boîte de vitesses, le groupe des engrenages de la vitesse n'étant pas relié à l'accouplement à commutation de charge. Supposons par exemple que la deuxième vitesse est enclenchée par l'effet de la commutation de l'engrenage fou 1210 de groupe et de l'engrenage de vitesse 1211. L'engrenage fou 1210 est ici relié à l'arbre 1214 au moyen de l'accouplement, par exemple un accouplement en engagement positif 1213. Lorsque l'accouplement à commutation de charge 1201 à entraînement par friction est ensuite mis en prise, la première vitesse ou une autre vitesse est également commutée au moyen de l'accouplement à commutation de charge, et la boîte de

vitesses est bloquée et la sortie est verrouillée.

La structure d'une boîte de vitesses à commutation de charge selon l'invention est décrite

dans les figures précédentes.

L'intégration d'une machine électrique dans une boîte de vitesses à commutation de charge de ce type, à accouplement à commutation de charge bloquant la

sortie, permet de bénéficier des avantages décrits ci-

dessus. L'introduction de la machine électrique qui intervient de façon auxiliaire pendant les processus de passage et comme générateur pour récupérer une énergie cinétique sous forme d'énergie électrique, est particulièrement avantageuse. Au moyen de la machine électrique, la réduction de force de traction liée à un changement de vitesse peut être totalement compensée, même dans le cas de passages à pleine charge. En outre, la machine électrique peut être employée, en particulier dans le cas de passages sous charge partielle, en parallèle avec l'accouplement à commutation de charge, pour la commande de couple du couple de sortie. Il est de cette manière possible de réaliser, lors de processus de passage, des profils de couple qui sont analogues à des profils de couple, en fonction de la vitesse de rotation, obtenus dans le cas de boîte de vitesses à réglage continu, comme les boîte de vitesses CVT. En outre, la machine électrique peut intervenir comme auxiliaire dans les phases critiques d'un passage de vitesse car elle assure, par une transmission commandée du couple sur la sortie, l'absence de couple à l'accouplement à commutation à ouvrir. Le processus de synchronisation de la boîte de vitesses peut lui aussi être activement raccourci par

l'emploi de la machine électrique.

Le schéma d'agencement de la boîte de vitesses à commutation de charge à machine électrique intégrée,

qui sert de base aux descriptions, est représenté à la

Figure 12. Il s'agit d'une boîte de vitesses à transmission intermédiaire comprenant un accouplement 1201 à commutation de charge qui peut selon la direction dans laquelle l'accouplement 1201 est commuté, appuyer aussi bien la première que la cinquième vitesse contre la sortie de moteur. Selon le mode de réalisation, la machine électrique 1220 intervient avec ou sans démultiplication sur l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, par exemple par l'intermédiaire d'un étage d'engrenages ou d'une

courroie ou d'un autre agencement d'entraînement.

Il est avantageux que la puissance fournie par la machine électrique 1220 à l'entrée de la boîte de vitesses puisse dépasser brièvement la puissance du moteur à combustion, mais qu'une puissance sensiblement plus faible puisse être transmise sur un long terme par la machine électrique. Selon d'autres variantes de réalisation, il est approprié que la machine électrique applique une puissance inférieure à

celle du moteur à combustion.

Si on inclut le moteur électrique 1220 dans le processus de commutation, il est possible d'exécuter des passages en vitesse supérieure, lorsque le moteur est en traction, sensiblement sans aucune interruption de la force de traction. L'accélération du véhicule est alors maintenue pendant les phases de changement de vitesse par l'accouplement 1201 à commutation de charge, qui transmet un couple sur la sortie pendant la synchronisation de la boîte de vitesses. Comme l'accouplement à commutation de charge se trouve sur la cinquième vitesse de la boite de vitesses, le couple de sortie diminue lors des phases "quitter l'ancienne vitesse" et "enclencher la nouvelle vitesse" lors de commutations totales selon le rapport des démultiplications de l'accouplement à commutation de la vitesse actuelle et de l'accouplement à commutation de charge. En se référant au niveau de couple après une commutation de la première à la deuxième vitesse, ceci correspond à une réduction de la force de traction à 40%. Afin de compenser totalement cette réduction de la force de traction, on dispose du couple du moteur électrique qui intervient en parallèle avec le moteur à combustion sur l'arbre

d'entrée de la boite de vitesses.

On va maintenant décrire les phases de commutation d'une commutation vers une vitesse supérieure, le moteur étant en traction, de la première à la deuxième vitesses en pleine charge en employant la machine électrique. Les profils de couples et de vitesses de rotation correspondant sont représentés aux Figures 13a et 13b. L'accouplement de démarrage 1230 reste fermé pendant tout le processus

de commutation.

Aux Figures 13a et 13b sont représentés en fonction du temps des profils de couples M et de vitesses de rotations n. Ces figures distinguent des plages temporelles individuelles a, b, c, d, e, f, g,

h, i, j, qui sont décrites dans ce qui suit.

Plage a: état précédent la commutation. L'accouplement à commutation de la première vitesse est fermé et

transmet le couple maximal sur la sortie.

Il en résulte pour un modèle simplifié le couple

de sortie Mab = Mmot iSK1.

o SK désigne un accouplement à commutation selon les initiales du terme allemand Lastschaltkupplung et ab désigne la sortie de

boîte,selon le terme allemand Abtrieb.

Compte tenu des accélérations des masses, on obtient Mab = Mmot - iSK1 - Z Ji * d (i / dt, i o les moments d'inertie sont ceux de la série suivante: Ji = (Jmot; JKu, JKS; JE-Mach; JEin; JAus; JSR,...) et les vitesses de rotation celles de la série suivante: ci = (Omot; (Ku, fKS;)E-Mach; Ẻin; oAus; oSR, *-.) et les significations des indices sont les suivantes: mot = moteur, Ku = accouplement, KS = disque d'accouplement, E-mach = machine électrique, Ein = arbre d'entrée de boîte, Aus = arbre de sortie

de boîte et SR = volant.

La prise en compte des moments d'inertie des masses ressort ainsi du dernier terme d'addition de la formule précédente. Dans les formules qui suivent, une telle prise en compte n'est pas effectuée pour les vitesses de rotation et/ou les couples; elle est

cependant valable, de la manière représentée ci-

dessus, et elle doit également être prise en compte

pour ces formules.

Plage b:

Le processus de commutation est ici lancé.

L'accouplement 1201 à commutation de charge sur la cinquième vitesse est fermé de façon contrôlée d'une manière telle qu'il s'établit sur la sortie un niveau de couple qui correspond à au niveau après commutation, ou nach Schaltung selon le terme allemand (Mabnach-schaltung = MV Mot iSK2)-. Selon les équations pour l'entraînement à friction et l'engagement positif de l'accouplement à commutation de charge, le couple transmis par l'accouplement de charge est alors égal à: MLSK = MGE. (iSK1 - iSK2) (iSKl - iLSK) o MGE désigne le couple intervenant alors sur l'entrée de la boîte de vitesses et LSK désigne un accouplement à commutation de charge selon les

initiales du terme allemand Lastschaltkupplung.

Plages c, d: Afin de pouvoir ouvrir l'accouplement à commutation de la vitesse enclenchée, le couple total (MGE) de l'arbre d'entrée de boite de vitesses doit être transmis à la sortie par l'accouplement à commutation de charge. L'accouplement à commutation de charge est alors au moins partiellement fermé et le flux de couple va de l'accouplement à commutation SK1 à l'accouplement à commutation de charge. Comme iLSK < iSK2, ceci signifie une réduction du couple de sortie à la valeur Mab = MGE. iLSK. En utilisant la machine électrique dans cette phase de commutation, la réduction de force de traction peut être compensée. Le couple de la machine électrique est élevé brièvement à cet effet de façon que soit établi un niveau de couple MGE = MV Mot + ME Mot à l'arbre d'entrée 1202 de la boîte. Le niveau de couple peut être choisi d'une manière telle qu'il en résulte un couple constant de sortie. Comme le flux de couple passe alors exclusivement par l'accouplement à commutation de charge, aucun couple n'est transmis par l'accouplement à commutation de la vitesse actuelle et ce dernier

peut être ouvert.

Plages e, f: Dans le cas d'un passage en vitesse supérieure alors que le moteur est en traction, le moteur à combustion et l'entrée de boîte de vitesses doivent être freinés à une vitesse de rotation moindre, afin de pouvoir fermer à une vitesse de rotation synchrone l'accouplement à commutation de la vitesse nouvellement enclenchée. Le processus de synchronisation est fortement accéléré à l'aide de l'accouplement à commutation de charge et d'une intervention d'assistance du moteur. L'accouplement à commutation de charge est en outre fermé et transmet un couple sur la sortie. Le moteur à combustion est passé à l'état sous poussée, de sorte que le moteur et l'entrée de boite sont freinés par la somme du couple moteur et du couple de l'accouplement à commutation de charge. Le couple du moteur électrique est de même

réduit à zéro dans cette phase.

Selon une autre variante de l'invention, le freinage actif du moteur à combustion et de l'arbre d'entrée de la boite de vitesses peut également être

effectué par l'intermédiaire de la machine électrique.

Dans ce cas, la machine électrique interviendrait comme générateur et l'énergie cinétique du moteur à combustion et de l'entrée de boite de vitesses serait transformée en courant électrique. Le processus de synchronisation est raccourci activement de cette manière. Une telle stratégie est représentée aux

Figures 14a et 14b.

Plages g, h: Peu avant l'instant o la vitesse de rotation cible est atteinte, le couple moteur est accru pour correspondre pour atteindre soit la valeur qui correspond au couple souhaité par le conducteur et conforme à la manoeuvre de la pédale d'accélérateur, soit à la valeur maximale. Comme le flux de couple s'effectue en outre par l'intermédiaire de l'accouplement à commutation de charge à la cinquième vitesse, le moteur électrique doit transmettre un couple sur la sortie, en parallèle au moteur à

combustion, pour assurer un couple de sortie constant.

Comme le couple total de l'arbre d'entrée de la boite de vitesses est transmis à la sortie par l'intermédiaire de l'accouplement à commutation de charge, l'accouplement à commutation de la vitesse qui doit être nouvellement enclenchée est exempt de couple et peut être fermé lorsque les vitesses de rotation sont synchrones. La commande de la vitesse de rotation du moteur et de l'entrée de la boite de vitesses peut ainsi être effectuée confortablement au moyen du moteur électrique. Plages i, j: Lorsque l'accouplement de la vitesse à enclencher est fermé, le couple du moteur électrique est réduit

et l'accouplement à commutation de charge est ouvert.

Le flux de couple passe alors de l'accouplement à commutation de charge à l'accouplement à commutation de façon stable, et le processus de passage est terminé. Des rétrogradations en traction à pleine charge peuvent également être réalisées totalement ou partiellement sans réduction de la force de traction, au moyen d'une intervention auxiliaire du moteur électrique. Le moteur électrique transmet ici à l'entrée de la boite de vitesses un couple en parallèle au moteur à combustion. Ce couple est ensuite d'une part utilisé pour accélérer à la vitesse de rotation synchrone l'ensemble du moteur à combustion et de l'arbre d'entrée de la boite et d'autre part appliqué à la sortie par l'intermédiaire de l'accouplement à commutation de charge et de la cinquième vitesse. La commutation peut être complètement effectuée sans intervention du moteur ni commande de l'accouplement de démarrage. Une commande d'assistance du moteur à combustion ou de l'accouplement de démarrage est possible. Les profils des couples et des vitesses de rotation des stratégies décrites dans ce qui suit sont représentées aux

Figures 15a, 15b et 16a, 16b.

Plage a: Etat avant le passage. L'accouplement à commutation SK3 transmet le couple moteur maximal à la sortie. Le couple de sortie est donné par l'équation: Mab = MV Mot iSK3 Plages b, c: Le processus de commutation est ici lancé. A cet effet, l'accouplement à commutation de charge est fermé à la cinquième vitesse et l'accouplement à commutation de la vitesse actuelle est déchargé. Afin que le couple de sortie ne diminue pas dans cette phase,le moteur électrique doit transmettre un couple à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, en parallèle avec le moteur à combustion. Lorsque l'accouplement à commutation de charge est totalement fermé, le couple du moteur électrique doit être accru à

ME-Mot = MV-Mot [I- 3 -

[1LSK

afin d'éviter une réduction de la force de traction.

Lorsque l'accouplement à commutation de charge transmet à la sortie le couple total, l'accouplement à commutation actuel est exempt de couple et peut être ouvert. Plages d à g: Dans une rétrogradation en traction, l'entrée de la boite de vitesses et le moteur à combustion doivent être tous deux accélérés à une vitesse de rotation synchrone plus élevée. Comme le moteur met déjà à disposition son couple maximal, c'est-à-dire qu'il est totalement accouplé, l'énergie exigée par la synchronisation ne peut être apportée que par le moteur électrique, en supposant que le couple transmis à la sortie par l'accouplement à commutation de charge doit rester constant. Le couple du moteur électrique est donc accru et l'entrée de la boîte de vitesses ainsi que le moteur à combustion sont accélérés à une vitesse de rotation plus élevée. L'accouplement à commutation de charge patine et transmet donc à la sortie un couple qui correspond au niveau qui précède la commutation. Avant d'atteindre la vitesse de rotation synchrone, le couple du moteur électrique est réduit, d'une part pour assurer une absence de couple à l'accouplement à commutation à fermer et d'autre part pour pouvoir établir de façon sûre et confortable la plage de vitesse de rotation synchrone. Lorsque les deux conditions limites sont remplies, l'accouplement

à commutation SK2 est fermé.

Plages h, i: L'accouplement à commutation de charge est maintenant ouvert et le flux de couple passe à l'accouplement à commutation SK2. En parallèle à ceci, le couple du moteur électrique est réduit à zéro et le

processus de commutation est terminé.

On a décrit ci-dessus des processus de commutation à pleine charge. On a montré ici comment un moteur électrique qui transmet un couple à l'arbre d'entrée de la boite de vitesses, en parallèle au moteur à combustion, compense la réduction de la force de traction dans des phases de passage. La possibilité de pouvoir influencer de façon rapide et exacte au moyen du moteur électrique le couple qui s'exerce à l'entrée de la boite de vitesses offre la possibilité de configurer de façon variable le profil du couple de sortie lors des processus de passage. Il est de cette manière possible de réaliser, dans des passages sous charge partielle, des profils de couple qui sont analogues à ceux d'une boite de vitesses CVT. Cette possibilité de commande de couple est utilisée de préférence dans des passages automatisés sous charge partielle. Comme le moteur électrique peut non seulement transférer un couple additionnel à l'entrée de la boîte de vitesses mais peut également freiner la boite de vitesses, le profil de couple peut être complètement lissé. Aux Figures 17a, 17b sont représentés les profils de couple d'un passage en vitesse supérieure en traction sous charge partielle, de la vitesse 1 à la vitesse 2, qui est configuré au moyen d'un moteur électrique et d'un accouplement à commutation de charge d'une manière telle qu'il s'établit une transition continue entre les couples de sortie avant et après le passage des vitesses. La comparaison entre le passage en vitesse supérieure en traction sous charge partielle sans intervention de moteur électrique, c'est-à-dire le profil tracé en pointillé,

et avec intervention du moteur électrique, c'est-à-

dire le profil tracé en trait plein, met évidence l'effet de "lissage" de la machine électrique sur le

profil du couple de sortie.

L'intervention du moteur électrique dans le déroulement de commutation comprend ici aussi bien le freinage de l'arbre d'entrée de la boite de vitesses, dans les phases b et c, que son accélération dans les phases e, f. Une intervention dans la commande de moteur ou dans une commande d'accouplement de démarrage n'est pas nécessaire pour la stratégie de passage représentée. L'énergie cinétique qui se libère lors du processus de freinage de l'arbre d'entrée de la boite de vitesses au début du passage est alors transformée en énergie électrique dans la machine électrique qui intervient alors comme générateur, est accumulée temporairement et est amenée de nouveau à l'entrée de la boite de vitesses à la fin du passage. Les fonctions exercées par la machine électrique pendant de tels processus de passage sont les suivantes: - transmettre un couple additionnel à l'entrée de la boite de vitesses, c'est-à-dire tant accélérer que freiner l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, réduction de la force de traction dans les phases de commutation. - Modifier la répartition de l'énergie: accumuler temporairement au début d'un passage l'énergie cinétique prélevée à l'entrée de la boîte de vitesses et la restituer à la fin, en engendrant un profil de couple à caractéristique du type CVT; - éviter tout couple aux accouplements à commutation de la boite de vitesses qui sont à manoeuvrer; - commander et réguler la vitesse de rotation de la boîte de vitesses, pour atteindre la synchronisation. L'invention concerne en outre une boite de vitesses, par exemple une boîte de vitesses à commutation de charge, dans laquelle une diminution de la force de traction ou une interruption de la force de traction est complétée par le fait que le moteur à combustion est accouplé activementau train d'entraînement au moyen d'un accouplement à

commutation de charge, et qu'il est ainsi freiné.

La boîte de vitesses représentée à la Figure 18 représente schématiquement une boite de vitesses à deux masses à moments d'inertie correspondants de masses, la masse du moteur Jmot 1301 et la masse du véhicule Jab 1302 réduite à la sortie de boite. La Figure représente en outre deux démultiplications iSK1 et iSK2 entre lesquelles il est possible de commuter dans un sens ou l'autre au moyen de deux accouplements à commutation en engagement positif 1303 et 1304, désignés aussi par SK1 et SK2, et un accouplement 1305 à commutation de charge LSK en forme d'accouplement à friction, qui intervient sur une vitesse supérieure iLSK, par exemple la cinquième vitesse. Entre la masse 1301 de moteur et l'arbre d'entrée 1306 est agencé un accouplement, par exemple un accouplement de démarrage 1307, ou AK selon les initiales du terme allemand Anfahrkupplung. Les démultiplications des vitesses iSK1 et iSK2 sont réalisées au moyen de paires d'engrenages 1310, 1311, 1312, 1313, comprenant chacune un engrenage qui intervient comme engrenage de vitesse et un engrenage qui intervient comme engrenage fou. Les engrenages de vitesses 1310 et 1312 sont par exemple reliés à l'arbre d'entrée de la boite de vitesses et les engrenages fous 1311 et 1313 le sont alors à l'arbre de transmission intermédiaire ou à l'arbre de sortie 1314. L'accouplement à commutation de charge relie l'arbre d'entrée de la boite de vitesses à l'arbre de sortie par l'intermédiaire d'une

paire d'engrenages 1320, 1321.

Les Figures 19 à 23 qui suivent représentent des déroulements de commutation pour des passages en vitesse supérieure en traction, par exemple à pleine charge. Les Figures représentent des graphes des profils M de couples en fonction du temps t, des évolutions dans le temps de vitesses de rotation n et les états d'accouplement pour un passage en vitesse supérieure en traction à pleine charge. Pour simplifier les figures, les couples M sont ici normalisés par rapport au couple moteur maximal et les vitesses de rotation le sont par rapport à la vitesse de rotation de sortie de la boîte. On va maintenant décrire de façon détaillée la Figure 19 et les profils de couple de vitesses de rotation qui y sont représentés. La plage a représente l'état avant le passage. A

cette étape, le couple moteur est maximal, c'est-à-

dire Mmot = 1. Il en résulte pour l'ancienne vitesse, par exemple, un couple de sortie de boîte, appelé souvent simplement couple de sortie dans ce qui suit, de Mmot * il, qui dans l'exemple de réalisation présent est de l'ordre de grandeur de 3,5 et qui est ensuite transmis par l'accouplement à commutation SK1 1303. L'accouplement à commutation de charge 1305 est ouvert et ne transmet aucun couple. De façon correspondante, le petit schéma partiel symbolique représente le trajet de transmission de couple par

l'intermédiaire de l'accouplement SK1.

La plage b représente le profil au début du passage. A cette étape, l'accouplement à commutation

de charge 1305 est au moins lentement fermé.

L'accouplement de démarrage 1307 reste fermé. Lorsque le couple de l'accouplement 1305 à commutation de charge croit, le couple sur l'accouplement à

commutation 1303 diminue.

L'équation correspondante est la suivante: Mmot = MLSK + MSK1 / iSK1.

Lorsque l'accouplement à commutation de charge transmet un couple suffisant pour que l'accouplement à commutation ne transmette plus aucun couple, les équations correspondantes sont les suivantes: MLSK = Mmot pour MSK1 = 0 Mab = MLSK - iLSK = Mmot - iLSK pour MSK1 = 0 A cet instant, il est possible de quitter l'ancienne vitesse, formée par les engrenages et l'accouplement 1310, 1311, 1303 et l'accouplement 1303

peut être ouvert.

Les équations précédentes montrent qu'il est approprié que le couple de sortie descende à Mmot * iLSK. Les équations montrent aussi que le

niveau de couple peut être influencé au moyen du couple moteur Mmot. Il est approprié que le couple Mmot soit aussi important que possible à cet instant,35 en supposant la pleine charge.

Dans la plage c, c'est la synchronisation du moteur qui commence en tant qu'étape suivante de commande. Comme il n'existe plus aucun engagement positif entre le moteur et la sortie de la boite, la5 vitesse de rotation du moteur peut être commandée au moyen de couples présents. Deux couples sont disponibles pour commander la vitesse de rotation du moteur: d'une part le couple moteur lui-même, et d'autre part le couple de l'accouplement à commutation10 de charge. Le couple de l'accouplement à commutation de charge est de façon avantageuse une grandeur qui détermine le confort car elle est proportionnelle au

couple de sortie de la boite.

A l'étape c, le couple de l'accouplement à commutation de charge LSK est suffisamment augmenté pour que le couple de sortie atteigne sensiblement le

niveau qui s'établit après le processus de passage.

Après commutation, on atteint par exemple à pleine

charge un couple de sortie Mab = Mmotmax * iSK2 = 2.

Pour atteindre ce couple de sortie, il est approprié que le couple de l'accouplement 1305 à commutation de charge soit augmenté à Mmotmax - 92L: MLSK = MabnachSchaltung = Mmot max iSK2

1LSK 1LSK

= Mmotmax 92-L L'exemple numérique de l'invention donne un

couple moteur multiplié par 2,5.

Le couple de l'accouplement à commutation de charge freine le moteur 1301. Afin de terminer aussi rapidement que possible ce processus, il est possible de réduire de façon avantageuse le couple moteur dans la plage c, par exemple à un couple de poussée maximal. De cette manière, les deux couples s'ajoutent et freinent le moteur. La vitesse de rotation du moteur 1301, de l'arbre d'entrée 1306 et des ensembles

d'engrenages qui lui sont reliés diminue.

A l'étape suivante de la commande, le nouveau niveau du couple de sortie est par exemple atteint et maintenu à l'étape d pour une valeur de MLSK = Mmotmax * P2-L, et le moteur est lui aussi freiné, par exemple à son couple de traînée maximal, et le

processus de synchronisation est poursuivi.

A l'étape suivante de la commande, le couple moteur Mmot est de nouveau accru dans la plage e peu avant l'instant o est atteinte la vitesse de rotation

synchrone. L'accélération de rotation en est réduite.

En raison de l'accélération de rotation plus faible du moteur, il est plus facile d'atteindre la vitesse de rotation, ou plus exactement la plage des vitesses de rotation, pour pouvoir enclencher la vitesse en toute

sécurité.

A l'étape suivante de la commande, le moteur demeure dans la plage f, au moins jusqu'à ce que l'égalité des vitesses de rotation entre la partie d'entrée et la partie de sortie de l'accouplement à

commutation SK2 soit approximativement atteinte.

Lorsque l'égalité des vitesses de rotation est atteinte, l'accouplement à commutation SK2 est mis en

prise, ou fermé.

A l'étape suivante de la commande, l'accouplement 1305 à commutation de charge est ouvert dans la plage g. Avant l'ouverture de l'accouplement à commutation

de charge, l'accouplement à commutation SK2 est fermé.

Comme l'accouplement à commutation de charge reste cependant en friction, le couple de sortie diminue au moins partiellement. Un changement de direction du couple peut même se produire dans des cas particuliers par exemple à pleine charge. Cette variation du couple, ou saut du couple, résulte de la variation du système ou saut du système qui passe d'un entraînement purement à friction à une combinaison d'un entraînement à friction et d'un engagement positif. Dans une boite de vitesses conforme à l'invention, il est avantageux que l'accouplement à commutation de charge soit ouvert dans cet état. L'accouplement à commutation de charge est de façon avantageuse ouvert rapidement. Selon un autre exemple de réalisation avantageux, il peut être approprié que l'accouplement à commutation de charge ne soit pas totalement ouvert, mais soit réglé à une position de prise dans laquelle le couple transmissible par

l'accouplement est moindre.

A l'étape suivante de la commande, dans la plage h, la Figure 19, montre l'état après le passage. Le couple moteur Mmot est maximal, c'est-à- dire Mmot = 1, et il en résulte pour la nouvelle vitesse un couple de sortie par exemple de Mmot * i2 = 2, qui est dès lors transmis par l'accouplement à commutation de charge SK2. La Figure 20 représente en fonction du temps un déroulement d'un processus de commutation qui débute à une différence ASK = 0 des vitesses de rotation à l'accouplement à commutation, une accélération angulaire de amot = 0 et un couple moteur de Mot = max. Les étapes ou plages qui ne sont pas décrites pour cette figure correspondent essentiellement aux

étapes ou plages de la Figure 19.

Le graphe représente la manière dont le système se comporte lors du début de l'accouplement à commutation lorsqu'il existe une égalité des vitesses de rotation ou une égalité d'accélération sur l'accouplement à commutation et que le moteur n'est pas accéléré. Le couple moteur est alors maximal au

moteur, et le couple de commutation de charge, c'est-

à-dire le couple transmis par l'accouplement à commutation de charge est égal. Avant l'enclenchement de la nouvelle vitesse, le couple transmissible par l'accouplement à commutation de charge n'est pas maintenu mais est diminué jusqu'à ce que le couple moteur soit égal au couple de l'accouplement à commutation de charge. Dans une telle situation, le moteur n'est plus accéléré, ou est accéléré autant que la sortie de la boîte de vitesses, et la vitesse peut être enclenchée. L'accouplement à commutation de

*charge peut ensuite être ouvert.

Dans une étape de commande de la plage e, le couple moteur est accru, afin de réduire

l'accélération du moteur.

Lors d'une étape de commande ultérieure, le moteur est maintenu dans la plage f jusqu'à ce que soit atteinte une plage de vitesses de rotation à l'entrée et à la sortie de l'accouplement SK2 qui

permet l'enclenchement de la vitesse.

Lors d'une étape suivante de commande, dans la plage g, l'accouplement à commutation de charge est suffisamment ouvert, peu avant que la vitesse de rotation synchrone ne soit atteinte, pour que le couple de l'accouplement à commutation de charge soit égal au couple moteur ou l'augmente. Le moteur ne modifie donc plus sa vitesse de rotation. Dans cette condition, la vitesse peut être enclenchée sans saut

de couple.

Dans l'étape suivante de commande, dans la plage h, le moteur n'est plus accéléré et la nouvelle vitesse est enclenchée. L'avantage de ce procédé consiste en ce qu'aucun choc de couple n'est plus induit par l'enclenchement de la vitesse. Le passage d'un système à friction, LSK seul, à un système à friction et en engagement positif, LSK + SK2, s'effectue de façon uniforme. Aucun saut de système

n'en résulte donc.

Dans la plage i, l'étape suivante de commande consiste en une ouverture totale de l'accouplement à commutation de charge, jusqu'à ce que l'accouplement de charge SK2 transmette seul le couple moteur. Le couple à l'accouplement à commuta s'élève alors vers

la valeur du couple de sortie.

Dans la plage j, l'étape suivante de commande consiste à finir le processus de passage et le couple

moteur définit alors le couple de sortie Mab.

La Figure 21 représente en fonction du temps un déroulement d'un processus de passage qui débute à une différence ASK = 0 des vitesses de rotation ou de couple à l'accouplement à commutation et une accélération angulaire de amot = 0 et un couple moteur de Mot = max. Les étapes ou plages qui ne sont pas décrites pour cette figure correspondent

essentiellement aux étapes ou plages de la Figure 19.

Dans cet exemple de réalisation, l'accouplement à commutation de charge est totalement ouvert avant

l'enclenchement de la nouvelle vitesse.

Lorsque le couple du moteur est également réduit à une valeur faible ou à zéro, le moteur n'est plus

accéléré et la vitesse peut être enclenchée.

Finalement, le couple du moteur est augmenté au couple

souhaité de sortie.

Lors de l'étape de commande suivante de la plage e, le couple moteur est accru afin de réduire

l'accélération du moteur.

Lors de l'étape suivante de commande de la plage f, le couple moteur est maintenu, jusqu'à ce que soit atteinte la plage des vitesses de rotation appropriée

pour l'enclenchement de la vitesse.

Dans l'étape suivante de commande de la plage g, l'accouplement à commutation de charge est ouvert, peu avant l'instant o la vitesse de rotation synchrone

entre l'entrée et la sortie du SK2 est atteinte.

Simultanément, le couple moteur est également suffisamment réduit pour que le moteur ne soit sensiblement plus accéléré. Dans cette condition, la vitesse peut être enclenchée essentiellement sans saut de couple. Dans l'étape suivante de commande, dans la plage h, le moteur n'est sensiblement plus accéléré et la nouvelle vitesse est enclenchée. L'avantage de ce procédé consiste en ce que pratiquement aucun choc de couple n'est plus induit par l'enclenchement de la vitesse. Dans l'étape suivante de commande de la plage i, le couple moteur est accru au couple de sortie souhaité. Dans l'étape de commande suivante, l'étape j, le processus de commutation est terminé et le couple

moteur définit le couple de sortie.

La Figure 22 représente en fonction du temps le déroulement d'un processus de passage à terminaison rapide. Les étapes ou plages qui ne sont pas décrites pour cette figure correspondent essentiellement aux étapes ou plages de la Figure 19 ou des autres Figures et 21. Cette figure représente une variante de commande dans laquelle une fermeture rapide de l'accouplement à commutation de charge permet de raccourcir la durée de la diminution de force de traction lorsque la vitesse est quittée. Lorsque la diminution de force de traction est fortement raccourcie, le conducteur ne peut probablement pas remarquer la diminution, et il peut en résulter le sentiment que la commutation s'est effectuée sans

interruption de la force de traction.

L'état avant commutation est représenté dans l'étape suivante de commande dans la plage a. Le couple moteur est maximal, Mmot = 1, et il en résulte pour l'ancienne vitesse un couple de sortie, par exemple de Mmot * i1 = 3,5, qui est alors transmis par

l'accouplement à commutation SKI.

Dans l'étape suivante de commande de la plage b, le passage commence. L'accouplement à commutation de charge LSK est lentement fermé. L'accouplement de démarrage AK 1307 reste fermé. Le couple est suffisamment réduit pour que le niveau de couple corresponde à la valeur de couple de la nouvelle vitesse. Ceci peut être réalisé en une variation de niveau, ou en plusieurs variations de niveau en plusieurs étapes. A la Figure 22, la diminution est d'abord exécutée dans la plage b selon une croissance fixe du couple, jusqu'à ce que la diminution s'effectue à un instant ultérieur selon une croissance

sensiblement plus forte.

Dans l'étape de commande suivante de la plage c, le couple de l'accouplement à commutation de charge est augmenté en continu ou constamment, de façon que l'accouplement à commutation SK1 ne transmette plus aucun couple. Il est possible de quitter l'ancienne vitesse. Dans l'état de commande qui suit dans la plage d,

c'est la synchronisation de moteur qui commence.

L'accouplement à commutation de charge LSK est mis en prise. Le couple qui est transmis par l'accouplement à commutation de charge, c'est-à- dire le couple de commutation de charge, est suffisamment accru pour que le couple de sortie atteigne le niveau qui s'établit après le processus de passage. Un couple de sortie de Mab = Mmotmax * iSK2 = 2 est atteint par exemple après le passage, à pleine charge, ou dans des conditions de charges moindre. Pour atteindre ce couple de sortie, le couple de l'accouplement à commutation de charge doit être accru, ou la mise en

prise de l'accouplement doit être poursuivie.

L'exemple numérique donne un couple moteur multiplié par 2,5. Le couple de commutation de charge freine le moteur d'entraînement. Afin d'accélérer ce processus, le couple moteur est réduit dans la plage c pour atteindre le couple de poussée maximal. De cette façon, les deux couples s'additionnent et freinent le moteur. La vitesse de rotation du moteur, de l'arbre d'entrée et des ensembles d'engrenages qui lui sont

reliées, diminue.

La Figure 23 représente en fonction du temps un déroulement d'un processus de commutation d'un passage en vitesse supérieure en traction, dans une plage de charge partielle. Les étapes ou plages qui ne sont pas décrites dans cette figure correspondent essentiellement aux étapes ou plages de la Figure 19 ou des autres Figures 20 à 22. Cette Figure représente des déroulements de passages pour des passages en vitesse supérieure en traction sous charge partielle. La première étape représente dans la plage a l'état avant le passage. Le couple moteur est sous charge partielle, par exemple Mmot = 0,3 et il en résulte pour l'ancienne vitesse un couple de sortie de Mab = Mmot * i1 = 1,05, par exemple, qui est transmis

par l'accouplement à commutation 1.

La commutation commence dans l'étape suivante de commande, dans la plage b. Le couple de commutation de charge et le couple moteur sont simultanément accrus. La synchronisation du moteur commence à l'étape suivante de la commande, dans la plage c. Le couple de l'accouplement à commutation de charge est lentement abaissé jusqu'à ce que le couple de sortie atteigne le niveau qui s'établit après le processus de commutation. Pour une charge partielle de 30% par

exemple après le passage, un couple de sortie de Mab = Mmot * iSK2 = 0, 6 est par exemple atteint.

A l'étape suivante, dans la plage d, peu avant l'instant o la vitesse de rotation synchrone est atteinte, le couple moteur est accru jusqu'à ce que soit atteint un état d'équilibre entre le couple moteur et l'accouplement à commutation de charge,

lorsque les vitesses de rotation sont égales.

Dans les plages d et e, l'accouplement à commutation SK2 est fermé. Il ne se produit essentiellement aucun saut de couple car le couple de sortie est sensiblement égal pour l'entraînement par friction et pour la somme de l'entraînement par friction et de l'engagement positif, en raison de

l'équilibre des couples au moteur à combustion.

Dans la plage e, l'accouplement à commutation de charge est ouvert et le couple moteur est réduit au niveau du couple souhaité après le passage, par exemple Mmot = 30%. Lorsque l'accouplement à commutation de charge est ensuite ouvert, le processus

de commutation est fini.

Le processus de commutation est terminé dans la

plage f.

Les Figures 24 à 49 représentent sous forme de graphes et de schémas logiques le déroulement de processus conformes à l'invention. Les couples M, les vitesses de rotation n et l'état de prise de l'accouplement en fonction du temps t sont représentés à ces graphes. Les significations des indices de M et n sont les suivantes: Mot désigne le couple et la vitesse de rotation du moteur, SKI ceux de l'accouplement à commutation SKI, SK2 ceux de l'accouplement à commutation SK2, ab ceux de la sortie, c'est- à-dire à l'arbre de sortie, et LSK ceux de l'accouplement à commutation de charge LSK. Les abréviations utilisées sont les mêmes qu'à la

Figure 18.

Les stratégies de passage sont réalisées au moyen d'une commande, conforme à l'invention, du processus de passage en employant de façon combinée l'accouplement de démarrage et l'accouplement à commutation de charge, ainsi que la commande du couple moteur, par exemple par une intervention du moteur au moyen de la commande du moteur. De cette manière, il est possible de réaliser des profils variables de couple pendant les phases de passage, et de réagir ainsi de façon flexible à des situations de conduite qui varient. Il en résulte un profil confortable de passage. Les Figures montrent qu'il est possible, au moyen d'une boite de vitesses conforme à l'invention, à accouplement à commutation de charge, LSK, agencé par exemple à la vitesse la plus élevée de la boite de vitesses, de commander des passages en vitesse supérieure ou des rétrogradation en traction à pleine charge au cours desquelles les interruptions de la force de traction sont fortement réduites. Si la vitesse la plus petite de la boîte de vitesses comporte aussi un accouplement à commutation de charge, qui est donc le deuxième, il est possible de configurer des rétrogradations ou des passages en vitesse supérieure sous poussée, au moins sensiblement

sans interruption de la force de traction.

Des stratégies de passage qui sont adaptées à la situation respective de conduite ou au souhait du conducteur peuvent être réalisés par une commande combinée du moteur, de l'accouplement à commutation de

charge et de l'accouplement de démarrage.

A la Figure 24 est représenté un déroulement d'un passage en vitesse supérieure en traction à pleine charge, qui est un passage en vitesse à pleine charge, de la vitesse 1 à la vitesse 2, sans accouplement de charge pour un couple moteur maximal Mmot = max. Des passages en vitesse supérieure en traction peuvent représenter un type critique de passage en fonction de la situation respective de conduite. En particulier, dans des processus de dépassement ou en côte, la diminution de force de traction liée à une commutation doit être considérée comme critique. Afin de mettre en évidence le potentiel d'une boîte de vitesses à commutation de charge, ou LSG selon les initiales du terme allemand Lastschaltgetriebe, à accouplement à commutation de charge ou LSK, on va d'abord d'écrire un passage en vitesse supérieure en traction, sans emploi de l'accouplement à commutation de charge. Les profils des couples et des vitesses de rotation sont

représentés à la Figure 24.

A la plage a est représenté l'état avant le passage. Le couple moteur est par exemple maximal: commutation à pleine charge Mmot = 1, et il en résulte par exemple pour l'ancienne vitesse un couple de sortie de Mab = iSKl. Mmot = 3,5, qui est ensuite transmis de l'accouplement à commutation SK1 à la sortie. Dans la zone b commence le passage. Le couple moteur est réduit à zéro afin de garantir une absence de couple pendant le désengagement de la vitesse

actuelle. L'accouplement de démarrage reste ici fermé.

De plus, en raison de l'engagement positif entre le moteur et la sortie, l'accouplement à commutation SK1 est fermé, et le couple de sortie diminue à zéro pour correspondre au couple moteur pour Mmot. iSKî. Dans la plage c, le couple moteur est descendu à zéro, de sorte qu'il est possible de quitter l'ancienne vitesse, par exemple la première vitesse, et que la synchronisation du moteur peut commencer. Puisqu'il n'existe plus aucun engagement positif entre le moteur et la sortie, la vitesse de rotation du moteur peut être commandée seule au moyen du couple moteur

appliqué au moyen de la commande de moteur.

Dans la zone b, l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses est freinée. Lors d'un passage en vitesse supérieure en traction, la vitesse de rotation de synchronisation à atteindre est inférieure à la vitesse de rotation avant le passage. L'arbre d'entrée de la boîte de vitesses doit donc être freiné. Dans ce cas, on ne dispose à cet effet que du couple de traînée maximal du moteur à combustion, qui est de l'ordre de grandeur d'environ 30 Nm, variable selon le moteur. La synchronisation du moteur est poursuivie dans la plage e. Puisque le moteur est nécessaire pour accélérer l'entrée de la boîte de vitesses, aucun couple de sortie n'est disponible pour le véhicule. La force de traction du véhicule est interrompue. Dans la plage f, c'est-à-dire peu avant que la vitesse de rotation de synchronisation ne soit atteinte, le couple moteur est accru à zéro à partir de sa valeur négative du couple de traînée. L'accélération du moteur diminue à zéro et la plage des vitesses de rotation, dans laquelle la nouvelle vitesse peut être enclenchée en toute sécurité, est atteinte et assurée

plus rapidement et plus simplement.

Dans la plage g, l'égalité des vitesses de rotation entre la vitesse de rotation d'entrée et la vitesse de rotation de sortie de l'accouplement à commutation SK2 est réalisée, et l'accouplement à commutation SK2 est sans couple. La nouvelle vitesse peut être enclenchée en toute sécurité. Dans les plages h et i, le couple moteur est augmenté à sa valeur maximale pour correspondre au couple souhaité par le conducteur, en fonction du degré de manoeuvre de la pédale d'accélérateur. En raison de l'engagement positif rétabli entre le moteur et la sortie, le couple de sortie correspond par exemple à

Mab = iSK2. Mmot = 2, et la commutation est terminée.

Les stratégies de passage représentées ici décrivent des processus de commutation lorsque l'accouplement de démarrage est fermé, voir Figure 24 au-dessous de l'avant-dernière représentation partielle. Pour augmenter le confort de la commutation dans les phases "quitter une vitesse" et "enclencher une vitesse", il est avantageux de garantir l'absence de couple à l'accouplement respectif à commutation. Lors de commutations sans LSK, cette absence n'est réalisée que par une commande du couple moteur. Ceci suppose une régulation précise correspondante du couple moteur. L'absence de couple à l'accouplement à commutation dans les processus de passage peut certes résulter aussi, comme dans des boîtes de vitesses à commutation classique, d'une manoeuvre de l'accouplement de démarrage. L'accouplement de démarrage est à cet effet brièvement ouvert lorsque l'ancienne vitesse est quittée et que la nouvelle vitesse est enclenchée. On se référera à ce sujet à la Figure 24 annexée. La Figure 25 représente en fonction du temps le déroulement de passage en vitesse supérieure en traction, par exemple de la première vitesse 1 à la deuxième vitesse 2 pour un couple moteur maximal Mmot = max, lorsqu'un accouplement à commutation de charge LSK est agencé à la cinquième vitesse. L'interruption de force de traction décrite précédemment peut être au moins réduite lors de la synchronisation de la boite de vitesses en employant un accouplement à commutation de charge qui est agencé à la vitesse la plus élevée, c'est-à-dire la vitesse surmultipliée ou overdrive selon le terme anglo-saxon, et qui freine activement l'entrée de la boite de vitesses par rapport à la sortie. Lors de passages en vitesse supérieure en traction, qui sont exécutés à pleine charge dans des situations extrêmes de conduite, par exemple en côte ou en cours de dépassement, il faut éviter pendant le processus de passage une baisse de longue durée de l'accélération du véhicule. Le confort du passage, par exemple en ce qui concerne la génération de bruit ou des oscillations du véhicule, etc., joue un rôle important quant à l'acceptation d'un tel processus de passage. Une réduction rapide du couple moteur et une fermeture qui s'en suit de l'accouplement à commutation de charge permettent de parvenir à ce qu'une réduction complète de la force de traction du véhicule

n'apparaisse que pendant un laps de temps minimal.

Dans la plage a est représenté l'état avant le passage. Le couple moteur est maximal, c'est-à-dire Mmot = 1, et il en résulte pour l'anciennevitesse un couple de sortie par exemple de Mab = iSKl Mmot = 3, 5, qui est alors transmis à la sortie par l'accouplement à commutation SKl. Dans la plage b, le couple moteur est réduit à zéro, afin de pouvoir ouvrir l'accouplement à commutation SKI en l'absence de couple. Dans les plages c et d, l'ancienne vitesse est quittée. Il est avantageux de freiner aussi rapidement que possible l'entrée de la boîte de vitesses pour atteindre la nouvelle vitesse de rotation de synchronisation. A cet effet, deux effets peuvent être employés ici. D'une part le moteur est décalé vers l'état maximal de poussée tandis que l'accouplement de démarrage est fermé. En outre, l'accouplement à commutation de charge LSK est suffisamment fermé pour que soit transmis à la sortie un couple qui correspond au niveau du couple après le passage. La boite de vitesses et le moteur sont ainsi freinés aussi rapidement que possible et le couple est simultanément transmis à la sortie. Le couple de sortie est déterminé par Mab = iLSK MLSK dans cette phase. Dans la plage qui précède de peu l'instant o la vitesse de rotation cible est atteinte, le couple moteur est de façon avantageuse augmenté à zéro aussi rapidement que possible et l'accouplement à commutation de charge LSK est simultanément ouvert totalement. De cette manière, une absence de couple est d'une part garantie à l'accouplement à commutation SK2 à enclencher et d'autre part l'accélération du moteur est réduite à zéro, de sorte que la vitesse de rotation de synchronisation cible peut être atteinte plus précisément et plus facilement. Dans les plages f et g, l'absence de couple est réalisée et la nouvelle vitesse de rotation cible est atteinte en ce qui concerne l'accouplement à commutation SK2, l'accouplement à commutation SK2 peut être fermé et la nouvelle vitesse peut donc être enclenchée. Le couple moteur est ensuite accru pour correspondre au couple souhaité par le conducteur et le processus de passage est terminé. La Figure 26 représente une autre variante avantageuse de l'invention, qui permet une faible interruption de la force de traction. La commande combinée du couple moteur et du couple transmissible par l'accouplement à commutation de charge LSK ouvre la possibilité d'influencer activement le profil du couple de sortie ainsi que le temps de synchronisation. On va maintenant décrire une stratégie de passage pour un passage en vitesse supérieure en traction à pleine charge qui assure une interruption faible ou éventuellement minimale de la

force de traction.

Dans la plage a est représenté un état avant le passage. Le couple moteur est maximal, c'est-à-dire Mmot = 1, et le couple de sortie résultant de l'ancienne vitesse est par exemple Mab = iSK1 Mmot = 3,5. Selon un autre exemple de réalisation, le couple moteur maximal n'est pas une limitation de la généralité. Des processus de passage correspondants peuvent également être exécutés pour un couple moteur

plus petit.

Le processus de passage est lancé à la plage b.

L'accouplement à commutation de charge LSK est lentement fermé, en prise. L'accouplement de démarrage AK reste fermé. Le couple de sortie peut être commandé par le couple transmis par l'accouplement à commutation de charge et il est réduit au niveau de couple de la nouvelle vitesse à enclencher. Dans la plage c, le couple transmissible de l'accouplement à commutation de charge est accru à la valeur du couple moteur, de sorte que l'accouplement à commutation SK1 ne transmet plus aucun couple. Dans la plage d, l'égalité des couples est réalisée et l'ancienne vitesse peut être quittée. La synchronisation du moteur commence dans la plage e. Le couple moteur Mmot est réduit au couple de traînée maximal et le couple à l'accouplement à commutation de charge MLSK est régulé d'une manière telle qu'il s'établit un couple de sortie qui correspond au niveau de couple après le passage. Pour Mab = MabnachSchaltung, le couple de commutation de charge à établir est MLSK = Mmot. iSK2 iLSK- Dans la plage f, l'accouplement à commutation de charge LSK transmet à la sortie un couple qui s'établira après le passage de vitesse. Simultanément, l'entrée de la transmission est ralentie à la nouvelle vitesse de rotation de synchronisation, au moyen de la somme formée par le couple moteur et le couple présent à l'accouplement à commutation de charge. Ceci peut être utilisé de façon avantageuse pour raccourcir le temps de synchronisation. Dans la plage g, peu avant l'instant o la vitesse de rotation cible est atteinte, le couple moteur est accru pour correspondre au couple souhaité par le conducteur, qui est le couple moteur maximal, et le couple de l'accouplement à commutation de charge LSK est abaissé à un niveau égal. De cette manière, une absence de couple est d'une part garantie à l'accouplement à commutation SK2 à enclencher et d'autre part, soit l'accélération du moteur devient au moins à peu près nulle, soit les accélérations des deux moitiés de l'accouplement à enclencher sont réduites à peu près à la même valeur, de sorte que les deux moitiés de l'accouplement à enclencher sont réduites à peu près à la même valeur, de sorte que la vitesse de rotation synchrone cible

peut être atteinte plus facilement.

Dans la plage h, l'égalité de couple est réalisée

et la nouvelle vitesse de rotation est atteinte.

L'accouplement à commutation SK2 peut être fermé et la nouvelle vitesse est enclenchée. Le système passe d'un entraînement à friction o Mab = iLSK MLSK à un système à entraînement à friction et en engagement positif o Mab = iLSK MLSK + MSK2. Puisque MSK2 = 0, ce passage est stable. Dans les plages i et j, le couple de l'accouplement à commutation de charge est réduit aussi rapidement que possible à zéro et le couple transmis devient par exemple Mab = iSK2 Mmot = 2. Les stratégies de passage précédentes décrivent des passages en vitesse supérieure en traction alors que l'accouplement de démarrage est fermé. Le confort de la commutation dans les phases "quitter une vitesse" et "enclencher une vitesse" suppose ici l'absence de couple ou une accélération égale de la vitesse de rotation du moteur et de la vitesse de rotation de la sortie de boîte lorsque la vitesse de rotation synchrone de l'accouplement à commutation respectif est atteinte. Dans des passages sans accouplement à commutation de charge, ceci est réalisé

par une diminution du couple moteur.

Lorsqu'un accouplement à commutation de charge est employé, le flux de couple passe de l'accouplement à commutation à un accouplement à commutation de charge. La qualité de la régulation du couple est le facteur déterminant du confort dans les deux stratégies. Grâce à la manoeuvre de l'accouplement de démarrage pendant ces phases de passage, le confort de

passage peut être accru.

La Figure 27 représente une variante conforme à l'invention, à profil de couple adouci. La commande du guidage de couple pendant le processus de synchronisation offre la possibilité d'influencer activement aussi le processus de passage. L'évolution, en fonction du temps, de profils du couple pour un passage en vitesse supérieure en traction à pleine charge, tracée à la Figure 27, représente une variante conforme à l'invention destinée à atteindre un déroulement confortable du passage, dans lequel des sauts du guidage de couple peuvent être évités. Les déroulements des phases individuelles sont presque identiques à ceux de la stratégie décrite plus haut en référence à la Figure 26. La différence essentielle consiste en augmentation plus lente, et constante, du couple de l'accouplement à commutation de charge LSK, qui est commandé en deux étapes ou en plusieurs étapes dans l'exemple de réalisation et qui est commandé en croissance linéaire ou selon une autre croissance monotone selon la Figure 27. La croissance s'effectue pendant un laps de temps plus long, de sorte qu'il en résulte une impression de passage effectué plus en douceur. La Figure 28 représente un schéma logique 1400 destiné à expliquer un passage en vitesse supérieure en traction, par exemple à pleine charge. A la case 1401, le processus de passage est lancé au moyen du signal d'intention de passage. Celui-ci peut par exemple être engendré par une manoeuvre lancée par le conducteur du véhicule, ou de façon automatisée par un programme de commande. A la case 1402, l'accouplement à commutation de charge LSK est suffisamment fermé, ou le couple transmissible par ce dernier est suffisamment accru, pour que tout le couple appliqué soit transmissible par l'accouplement à commutation de charge. A la case 1403, il est demandé si le couple MSK1 appliqué à l'accouplement à commutation SK1 est à peu près descendu à zéro. Si tel est le cas,

l'accouplement à commutation SK1 est ouvert en 1404.

Dans le cas contraire, la fermeture de l'accouplement à commutation de charge LSK est poursuivie en 1402.

A la case 1405, le couple moteur est réduit.

Cette réduction peut être effectuée de préférence à la valeur du couple de trainée maximal ou à une autre valeur réduite. De même, le couple MLSK transmissible par l'accouplement à commutation de charge est établi à une valeur conforme à une stratégie de passage. A la case 1406, il est demandé si la vitesse de rotation du moteur nmot est supérieure à une valeur limite définissable préalablement. Si tel n'est pas le cas, le processus se poursuit en 1405. Si tel est au contraire le cas, le couple moteur Mmot est augmenté à une valeur accrue, par exemple la valeur maximale. A la case 1407, le couple transmissible par l'accouplement à commutation de charge est lui aussi accru à une valeur plus élevée, par exemple celle du couple moteur. A la case 1408, il est demandé si la vitesse de rotation du moteur nmot a atteint une vitesse de rotation nsync et si la différence entre les dérivées par rapport au temps de la vitesse de rotation côté moteur et de la vitesse de rotation côté sortie de boite à l'accouplement à commutation de la nouvelle vitesse est sensiblement inférieure à une constante définissable préalablement, de préférence inférieure à 1. Si tel est le cas, l'accouplement à commutation SK2 de la nouvelle vitesse à enclencher est mis en prise en 1409, l'accouplement à commutation de charge est ouvert en 1410 et le processus de passage est terminé en 1411. Dans le cas contraire, le processus se poursuit en 1407. La Figure 29 représente un schéma logique 1450 destiné à expliquer un passage en vitesse supérieure en traction, par exemple sous charge partielle. A la case 1451, le processus de passage est lancé au moyen du signal d'intention de passage. Celui-ci peut par exemple être engendré par une manoeuvre lancée par le conducteur du véhicule, ou de façon automatisée par un programme de commande. A la case 1452, l'accouplement à commutation de charge LSK est suffisamment fermé, ou le couple transmissible par ce dernier est suffisamment accru, pour que tout le couple appliqué soit transmissible par l'accouplement à commutation de charge. A la case 1453, il est demandé si le couple MSK1 appliqué à l'accouplement à commutation SK1 est à peu près descendu à zéro. Si tel est le cas,

l'accouplement à commutation SK1 est ouvert en 1454.

Dans le cas contraire, la fermeture de l'accouplement à commutation de charge LSK est poursuivie en 1452. A la case 1455, le couple moteur est réduit. Cette réduction peut être effectuée de préférence à la valeur du couple de traînée maximal ou à une autre valeur réduite. De même, le couple MLSK transmissible par l'accouplement à commutation de charge est établi à une valeur conforme à une stratégie de passage. A la case 1456, il est demandé si la vitesse de rotation du moteur nmot est supérieure à une valeur limite définissable préalablement. Si tel n'est pas le cas, le processus se poursuit en 1455. Si tel est au contraire le cas, le couple moteur Mmot est augmenté à une valeur accrue, par exemple la valeur maximale. A la case 1457, le couple transmissible par l'accouplement à commutation de charge est lui aussi accru à une valeur plus élevée, par exemple celle du couple moteur. A la case 1458, il est demandé si la vitesse de rotation du moteur nmot a atteint une vitesse de rotation nsync et si la différence entre les dérivées par rapport au temps de la vitesse de rotation côté moteur et de la vitesse de rotation côté sortie de boîte à l'accouplement à commutation de la nouvelle vitesse est sensiblement inférieure à une constante définissable préalablement, de préférence inférieure à 1. Si tel est le cas, l'accouplement à commutation SK2 de la nouvelle vitesse à enclencher est mis en prise en 1459, l'accouplement à commutation de charge est ouvert en 1460 et le processus de passage est terminé en 1461. Dans le cas contraire, le

processus se poursuit en 1457.

On va maintenant comparer le passage en commutation en traction avec ou sans manoeuvre d'un accouplement à commutation de charge selon la Figure 18. La Figure 18 est réalisée d'une manière telle que des étages de vitesse qui ne sont pas nécessaires pour l'explication et leurs éléments ne sont pas représentés. Mais ceci ne constitue pas une limitation de la généralité. En tant qu'auxiliaire de synchronisation, il est possible d'utiliser selon l'invention une machine électrique ou un moteur électrique, par exemple comme démarreur-générateur. De même, une aide à la synchronisation peut être atteinte au moyen d'une manoeuvre d'un accouplement à

commutation de charge selon l'invention.

L'accouplement à commutation de charge représente un moyen conforme à l'invention pour, d'une part, accélérer de façon sensible le processus de synchronisation, et d'autre part réduire la diminution de force de traction pendant la phase de synchronisation. Le temps de synchronisation peut être commandé par le couple moteur et par le couple de

l'accouplement à commutation de charge.

Dans les figures qui suivent sont représentés et expliqués des déroulements de passage pour des rétrogradations en traction à pleine charge. La Figure représente, dans un graphe en fonction du temps, une rétrogradation en traction de la deuxième vitesse à la première vitesse, sans manoeuvre d'un accouplement à commutation de charge LSK, à couple moteur maximal Mmot = max. Le graphe de la Figure 30 représente les profils de couple, les vitesses de rotation et les états de l'accouplement pour une rétrogradation en traction à pleine charge, en utilisant les indices déjà décrits précédemment. Les couples sont normalisés au couple moteur maximal et les vitesses de rotation sont normalisées à la vitesse

de rotation de la sortie de boîte.

Dans la plage a est représenté l'état avant le

passage. Le couple moteur Mmot est maximal c'est-à-

dire Mmot = 1 normalisé, et il en résulte pour l'ancienne vitesse un couple de sortie de boite de Mab = iSK2 - Mmot = 2 par exemple. Dans la plage b, le passage commence. Le couple moteur est réduit à zéro afin d'assurer une absence de couple pendant le processus de commutation. L'accouplement de démarrage AK reste fermé ici. Puisqu'il existe en outre un engagement positif entre le moteur et la sortie de boîte, car l'accouplement à commutation SK2 est fermé, le couple moteur diminue pour parvenir au couple moteur Mmot. iSK2. Dans la plage c, le couple moteur a atteint zéro, il est possible de quitter l'ancienne vitesse, c'est-à-dire que l'accouplement à commutation SK2 est désengagé. La synchronisation du moteur commence dans la plage d. Puisqu'il n'existe plus aucun engagement positif entre le moteur et la sortie de la boite, la vitesse de rotation du moteur Mmot

peut être commandée par le couple moteur présent Mmot.

Afin de garantir un temps bref de synchronisation, le couple moteur peut être élevé à sa valeur maximale.5 Dans la plage e, le couple moteur est maximal et il accélère l'entrée de la boîte de vitesses à la vitesse de rotation synchrone de la nouvelle vitesse à enclencher. Dans cette stratégie, on ne dispose d'aucun couple pour l'accélération du véhicule pendant la phase de synchronisation, c'est-à-dire qu'il en résulte une interruption de la force de traction. Dans la plage f, la vitesse de rotation du moteur et donc la vitesse de rotation d'entrée de la boîte de vitesses sont élevées à la vitesse de rotation cible de la vitesse à enclencher. Le couple moteur est réduit. Cette réduction du couple peut être lancée, soit déjà avant l'instant o la vitesse de rotation cible de l'arbre d'entrée de la boite de vitesses est atteinte, soit à cet instant. Ceci réduit l'accélération de rotation du moteur et il est plus facile de parvenir à la plage des vitesses de rotation de synchronisation pour pouvoir enclencher en toute

sécurité la nouvelle vitesse.

Dans la plage g, l'accouplement à commutation SKi est fermé lorsque les vitesses de rotation ou les accélérations de rotation sont égales, et l'engagement positif entre le moteur et la sortie de la boîte de vitesses est de nouveau réalisé. Dans les plages h et i, le couple moteur est accru en fonction de la manoeuvre de la pédale d'accélérateur, pour correspondre au couple souhaité par le conducteur. Le couple de sortie de la boîte de vitesses est alors

défini par Mab = iSK1 Mmot-

La Figure 31 représente en fonction du temps un déroulement de rétrogradation en traction de la deuxième vitesse vers la première vitesse avec actionnement d'un accouplement à commutation de charge LSK à la cinquième vitesse, pour un couple moteur maximal Mmot = max. La Figure indique la manière dont la boite de vitesses se comporte pendant le processus de rétrogradation lorsque l'interruption de force de traction est partiellement compensée dans la phase de synchronisation au moyen d'un accouplement à commutation de charge. La commande combinée du couple moteur, par exemple par une intervention du moteur sous l'effet de la commande du moteur pour augmenter/réduire le couple moteur ou la vitesse de rotation du moteur, et du couple transmis par l'accouplement de charge permet de configurer avantageusement de façon variable, dans ce type de passage également, le profil de couple pendant le processus de passage. Différentes stratégies de

passage sont ainsi réalisables.

La Figure 31 représente une stratégie de passage ou un déroulement d'un processus de passage pour une

diminution rapide de charge.

Dans la plage a est représenté l'état avant le passage. Le couple moteur est maximal, c'est-à-dire Mmot = 1. Dans la plage b, le processus de passage est lancé en abaissant, alors que l'accouplement de démarrage est fermé, le couple moteur à un niveau qui peut déjà être établi pendant la phase de synchronisation par l'accouplement à commutation de charge LSK. Dans la plage c, afin de pouvoir quitter la vitesse actuelle, l'accouplement à commutation SK2 ne transmet aucun couple ou ne présente aucun accélération en ce qui concerne des différences de vitesses de rotation entre l'entrée et la sortie. Ceci est réalisé dans cette variante de passage en réduisant à zéro le couple moteur aussi rapidement que possible. Lorsque cette valeur est atteinte, l'accouplement à commutation actuel SK2 peut être ouvert. Le couple de sortie suit dans cette variante

le couple moteur et passe lui aussi par zéro.

Dans les plages d et e, la synchronisation de la boîte de vitesses commence. Comme l'entrée de la boîte de vitesses doit être accélérée à une vitesse de rotation plus élevée, le couple moteur est éventuellement accru à sa valeur maximale. Afin de pouvoir mettre à disposition, en parallèle à ceci, un couple pour l'accélération du véhicule, l'accouplement

à commutation de charge LSK est partiellement fermé.

Le couple mis à disposition par le moteur est donc utilisé d'une part pour accélérer le moteur lui-même et l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses et d'autre part pour accélérer le véhicule. Le niveau de couple transmis par l'accouplement à commutation de charge régule ici le comportement de la répartition correspondante du couple moteur. Dans les plages f et g, le couple moteur et le couple transmis par l'accouplement à commutation de charge LSK sont réduits à zéro au moins brièvement avant l'instant o

la vitesse de rotation synchrone est atteinte.

L'accélération du moteur diminue alors et la plage de vitesse de rotation synchrone est plus facile à atteindre. Comme le couple de sortie de la boîte suit le couple transmis par l'accouplement à commutation de charge pendant la synchronisation, l'accélération du véhicule passe elle aussi par zéro. Lorsque la vitesse de rotation synchrone est atteinte et que l'absence de couple à l'accouplement à commutation SK1 à fermer est assurée, la nouvelle vitesse peut être enclenchée. Le couple peut ensuite être accru, aussi rapidement que possible, jusqu'à ce qu'il s'établisse un couple de sortie qui correspond au niveau de couple pendant la phase de synchronisation. Dans les plages h et i, après l'enclenchement de la nouvelle vitesse, le couple moteur est accru pour correspondre au couple souhaité par le conducteur et le processus de passage

est terminé.

A la Figure 32 est représenté en fonction du temps le déroulement d'une rétrogradation en traction sans intervention du moteur. Il y est représenté une rétrogradation en traction qui peut être exécutée totalement sans aucune commande du couple moteur pendant le processus de passage. Bien que le couple moteur reste à sa valeur maximale, une montée indésirable en régime du moteur peut être évitée. Dans la plage a est représenté l'état avant le passage. Le couple moteur est maximal, c'est-à-dire Mmot = 1. La commutation commence dans la plage b. L'accouplement à commutation de charge LSK est fermé. L'accouplement de démarrage AK reste fermé pendant le processus de passage. Lorsque le couple à l'accouplement à commutation de charge augmente, le couple à l'accouplement à commutation SK2 diminue. Lorsque l'accouplement à commutation de charge transmet le couple total, aucun couple n'est appliqué à l'accouplement à commutation SK2. Dans la plage c, l'absence de couple est réalisée. Il est donc possible de quitter l'ancienne vitesse. Le couple de sortie de la boite de vitesses est descendu à Mab = iLSK * Mmot

à cet instant.

La poursuite du déroulement est représentée dans les plages d et e. Puisqu'il s'agit d'une rétrogradation en traction, il faut accélérer l'entrée de la boite de vitesses à une vitesse de rotation plus élevée avant de pouvoir enclencher la nouvelle vitesse. La différence entre le couple moteur et le couple à l'accouplement à commutation de charge est disponible pour accélérer le moteur à une vitesse de rotation plus élevée. Le couple de l'accouplement à commutation de charge est réduit de façon correspondante afin d'accélérer le moteur. Le couple de sortie suit dans cette phase le couple de l'accouplement à commutation de charge. Le temps de synchronisation peut donc être commandé à l'aide du niveau de couple à l'accouplement à commutation de charge. Dans les plages f et g, le couple de l'accouplement à commutation de charge est augmenté au couple moteur maximal peu avant l'instant o la vitesse de rotation cible est atteinte. De cette manière, l'accélération du moteur tombe à zérQ et la plage des vitesses de rotation dans laquelle la nouvelle vitesse peut être enclenchée est plus facilement atteinte. L'égalité de couple est une particularité avantageuse pour pouvoir enclencher la nouvelle vitesse sans choc de couple. Lorsque la vitesse de rotation cible est atteinte et que les couples sont égaux, l'accouplement à commutation SK1 est fermé et l'engagement positif est de nouveau réalisé. Dans la plage h, le couple de l'accouplement à commutation est réduit. Le couple de sortie à transmettre passe alors de façon stable de l'accouplement à commutation de charge à l'accouplement à commutation SK1. Dans la plage i est représenté l'état après le passage. Le couple de

sortie est égal à Mab = iSK1 - Mmot-

La Figure 33 est un graphe qui représente en fonction du temps, le déroulement de procédé d'une commande combinée du couple moteur et du couple

transmis par l'accouplement à commutation de charge.

Les processus de commutation de la boîte de vitesses représentés ici peuvent de préférence être exécutés lorsqu'aucun couple n'est appliqué aux accouplements à commutation qui sont situés dans le flux de force au cours des deux phases: quitter une vitesse et enclencher une vitesse. Cette absence de couple peut être assurée par des procédures conformes à l'invention. L'absence de couple à l'accouplement à commutation suppose que le couple moteur et le couple à l'accouplement à commutation de charge LSK sont au même niveau. Ce niveau de couple définit simultanément le couple de sortie du véhicule dans ces phase de commutation. A la Figure 33 est représenté le déroulement d'une rétrogradation en traction dans laquelle tant le couple moteur que le couple à l'accouplement à commutation de charge LSK sont commandés afin de réaliser l'absence de couple. Le niveau auquel l'égalité des couples est représentée peut ici être choisi selon l'invention dans une large plage. Les profils de couples lors des phases individuelles correspondent ici aux variantes précédemment décrites d'une rétrogradation en traction avec accouplement à commutation de charge. La différence est, entre autres, que le couple de l'accouplement à commutation de charge est accru dans la plage temporelle médiane e par rapport aux autres plages temporelles, alors qu'en revanche ce couple est quelque peu abaissé à la Figure 32. L'emploi d'un accouplement à commutation de charge pendant une rétrogradation en traction peut augmenter le confort de passage car une diminution de la force de traction peut pendant la phase de synchronisation être au moins partiellement compensé, et être totalement compensé dans le cas de passage sous charge partielle. Comme le couple moteur est ici utilisé d'une part pour accélérer la boîte de vitesses et d'autre part pour accélérer le véhicule, il en résulte un allongement de la synchronisation. Le temps de synchronisation peut cependant être commandé ici par le couple de l'accouplement à commutation de charge. Par une manoeuvre additionnelle de l'accouplement de démarrage, il est possible d'éliminer des chocs de couple qui peuvent parfois se produire pendant le processus de passage pour des tolérances dans la

commande de couple.

La Figure 34 représente un schéma logique 1500 destiné à expliquer une rétrogradation en traction, par exemple à pleine charge. A la case 1501, le processus de commutation est lancé au moyen d'un signal d'intention de commutation. Celui-ci peut par exemple être engendré par une manoeuvre lancée par le conducteur du véhicule, ou de façon automatisée par un programme de commande. A la case 1502, l'accouplement à commutation de charge LSK est suffisamment fermé, ou le couple transmissible par ce dernier est suffisamment accru, pour que tout le couple moteur appliqué soit transmissible par l'accouplement à commutation de charge. A la case 1503, il est demandé si le couple MSK2 appliqué à l'accouplement à commutation SK2 est à peu près descendu à zéro. Si tel est le cas, l'accouplement à commutation SK2 est ouvert en 1504. Dans le cas contraire, l'accouplement

à commutation de charge reste fermé en 1502.

A la case 1505, le couple moteur est maintenu à la valeur maximale. De même, le couple MLSK transmissible par l'accouplement à commutation de charge est établi à une valeur inférieure au couple moteur. A la case1506, il est demandé si la vitesse de rotation nmot du moteur est supérieure à une valeur limite préalablement définissable nGrenze_1, littéralement valeur limite 1. Si tel n'est pas le cas, la procédure est poursuivie en 1505. Si tel est le cas, le couple MLSK transmissible par l'accouplement de charge est élevé en 1507 à une valeur accrue, par exemple la valeur maximale. A la case 1508, il est demandé si la vitesse de rotation nmot a atteint une vitesse de rotation cible nsync, littéralement vitesse synchrone, et si la différence entre les dérivées par rapport au temps de la vitesse de rotation côté moteur et de la vitesse de rotation côté sortie de l'accouplement à commutation de la nouvelle vitesse est sensiblement inférieure à une constante préalablement définissable c2. Si tel est le cas, l'accouplement à commutation SKi de la nouvelle vitesse à enclencher est mis en prise en 1509, l'accouplement à commutation de charge est ouvert en

1510 et le processus de passage est terminé en 1511.

Dans le cas contraire, la procédure est poursuivie en

1507.

La Figure 35 représente un schéma logique 1550 destiné à expliquer une rétrogradation en traction, par exemple sous charge partielle. A la case 1551, le processus de commutation est lancé au moyen d'un signal d'intention de commutation. Celui-ci peut par exemple être engendré par une manoeuvre lancée par le conducteur du véhicule, ou de façon automatisée par un programme de commande. A la case 1552, l'accouplement à commutation de charge LSK est suffisamment fermé, ou le couple transmissible par ce dernier est suffisamment accru, pour que le couple moteur actuel soit transmissible par l'accouplement à commutation de charge. A la case 1553, il est demandé si le couple MSK2 appliqué à l'accouplement à commutation SK2 est à peu près descendu à zéro. Si tel est le cas,

l'accouplement à commutation SK2 est ouvert en 1554.

Dans le cas contraire, l'accouplement à commutation de

charge reste fermé en 1552.

A la case 1555, le couple moteur est maintenu à la valeur maximale. De même, le couple MLSK transmissible par l'accouplement à commutation de charge est établi à une valeur inférieure au couple moteur. A la case 1556, il est demandé si la vitesse de rotation nmot du moteur est supérieure à une valeur limite préalablement définissable nGrenze 1. Si tel

n'est pas le cas, la procédure est poursuivie en 1555.

Si tel est le cas, le couple MLSK transmissible par l'accouplement de charge est élevé en 1557 à une valeur accrue, par exemple la valeur maximale. A la case 1558, il est demandé si la vitesse de rotation nmot a atteint une vitesse de rotation cible nsync, et si la différence entre les dérivées par rapport au temps de la vitesse de rotation côté moteur et de la vitesse de rotation côté sortie de l'accouplement à commutation de la nouvelle vitesse est sensiblement inférieure à une constante préalablement définissable c2. Si tel est le cas, l'accouplement à commutation SK1 de la nouvelle vitesse à enclencher est mis en prise en 1559, l'accouplement à commutation de charge est ouvert en 1560 et le processus de passage est terminé en 1561. Dans le cas contraire, la procédure

est poursuivie en 1557.

On va maintenant représenter des déroulements de passage pour des rétrogradations sous poussée et les expliquer à l'aide d'équations et de leur application aux déroulement de passages représentés. Ces passages ne peuvent être effectués totalement de façon appropriée avec commutation de charge que lorsqu'il existe un accouplement de charge, qui est éventuellement le deuxième, sur la plus petite vitesse de la boîte de vitesses. Il faut de nouveau comparer des passages avec et sans accouplement à commutation

de charge.

La Figure 36 représente en fonction du temps le déroulement d'une rétrogradation sous poussée, de la deuxième vitesse vers la première vitesse, sans accouplement à commutation de charge. A la plage a est représenté l'état avant le passage. Le moteur se trouve dans l'état de poussée et met à disposition son couple maximal de traînée d'environ 30 Nm, selon le moteur, pour l'accélération ou le freinage du véhicule. L'accouplement à commutation SK2 est fermé

et transmet le couple moteur à la sortie de boite.

Dans la plage b est exécuté le lancement du processus de commutation. Le couple moteur est augmenté à zéro afin de garantir une absence de couple pour l'ouverture de l'accouplement à commutation. Comme il existe en outre un engagement positif et que l'accouplement de démarrage est fermé, le couple de sortie de boite suit le couple moteur. Dans la plage c, l'accouplement à commutation est exempt de tout couple, de sorte qu'il est possible de quitter la vitesse. Dans les plages d et e, la synchronisation du moteur commence. Le couple moteur est augmenté aussi rapidement que possible à sa valeur maximale afin d'accélérer l'entrée de la boîte de vitesses à la nouvelle vitesse de rotation synchrone. Pendant ce temps, aucun couple n'est transmis à la sortie de boîte, et il en résulte une interruption de la force

de traction.

Dans la plage f, le couple moteur est diminué peu avant l'instant o la vitesse de rotation cible est atteinte, afin d'exécuter de façon confortable le processus de fermeture de l'accouplement à commutation SK1 lorsque les vitesses de rotation sont égales et qu'aucun couple n'est appliqué ou lorsque les accélérations sont égales. Dans la plage g, le couple moteur est réduit à zéro et l'égalité des vitesses de rotation est réalisée. L'accouplement à commutation SK1 peut être fermé. Dans les plages h et i, le moteur repasse à l'état de traînée. Le couple de sortie de boite est maintenant défini par le couple moteur et par la démultiplication de la vitesse nouvellement enclenchée. Le confort de rétrogradations sous poussée dans les phases o l'ancienne vitesse est quittée et o la nouvelle vitesse est enclenchée peut également être accru par une manoeuvre de l'accouplement de démarrage. A cet effet, l'accouplement est ouvert pendant la réduction du couple moteur et il est fermé lorsque l'ancienne vitesse a été quittée et que la nouvelle vitesse a été enclenchée. Ceci provoque une absence de couple selon l'invention lors d'une manoeuvre des accouplements à commutation et empêche donc des chocs de couple, qui influencent de façon défavorable le confort de commutation et qui peuvent

endommager la boite de vitesses.

On va maintenant décrire une rétrogradation sous poussée de la deuxième vitesse vers la première vitesse lorsqu'un accouplement à commutation de charge est présent à la première vitesse. Il est décrit ici la manière dont une rétrogradation sous poussée peut être exécutée confortablement en utilisant un accouplement à commutation de charge LSK et, selon une stratégie de commande conforme à l'invention, sans aucune interruption de force de traction. De façon avantageuse, un accouplement à commutation de charge LSK, qui est éventuellement le deuxième, est à cet effet agencé à la vitesse la plus petite ou à une petite vitesse de la boite de vitesses. Dans le cas de rétrogradations sous poussée aussi, les profils de couple peuvent être influencés activement, pendant le processus de passage, par la commande combinée du couple moteur et du couple de l'accouplement à commutation de charge, et des stratégies différentes

de passage sont ainsi réalisées.

La Figure 37 représente un graphe d'un procédé de commande à réduction rapide de charge. L'état avant passage est représenté à la plage a. Le moteur se trouve dans l'état de poussée et met à disposition son couple de traînée maximal pour l'accélération ou le freinage du véhicule. L'accouplement à commutation SK2 est fermé et transmet le couple moteur à la sortie de boîte. Le lancement du passage de vitesse est effectué dans la plage b. Pour pouvoir quitter l'ancienne vitesse, le couple moteur est augmenté à zéro et la vitesse actuelle est quittée lorsque le niveau nul est atteint. Le couple de sortie de boîte suit ici le couple moteur et passe lui aussi à zéro. Dans les plages c et d, puisque l'entrée de boîte de vitesses doit être accélérée à une vitesse de rotation plus élevée, l'accouplement à commutation de charge est fermé et la vitesse de rotation du moteur et de l'entrée de boite de vitesses est ainsi augmentée à une valeur plus élevée. Le couple transmis par l'accouplement à commutation de charge LSK est alors établi pour correspondre au couple de sortie de boîte dans la nouvelle vitesse enclenchée. A cet effet, l'accouplement à commutation de charge LSK est totalement fermé car il se trouve dans la première

vitesse de la boîte de vitesses.

Dans les plages e et f, l'accouplement à commutation de charge est ouvert peu avant l'instant o la vitesse de rotation synchrone est atteinte et le couple moteur ainsi que le couple de sortie de boîte descendent donc à une valeur nulle. L'accélération du moteur est réduite à zéro ou l'égalité des accélérations est établie et la plage des vitesses de

rotation synchrone est atteinte plus facilement.

Lorsque la vitesse de rotation synchrone est atteinte et que le couple moteur est réduit à zéro, la nouvelle vitesse peut être enclenchée par fermeture de l'accouplement à commutation SK1. Le moteur redescend ensuite à l'état de poussée et le couple de sortie de boîte correspondant au nouveau rapport de démultiplication. Le processus de passage est terminé en g. La Figure 38 représente un déroulement dans lequel l'interruption de force de traction est totalement compensée sans intervention d'assistance du moteur. Par une stratégie appropriée, l'interruption de force de traction peut être presque totalement évitée lors d'une rétrogradation sous poussée pendant la phase de synchronisation, dans la mesure o un accouplement à commutation de charge LSK est agencé à la première vitesse de la boîte de vitesses. Si cet accouplement est agencé à une autre vitesse, la diminution de la force de traction peut être au moins partiellement réduite. On va maintenant décrire les phases d'une stratégie de passage qui repose sur la commande de l'accouplement à commutation de charge LSK. Le moteur reste dans son état de poussée maximal. Dans la plage a est représenté l'état avant le passage. Le moteur se trouve dans l'état de poussée et met à disposition son couple de poussée maximal pour

l'accélération ou le freinage du véhicule.

L'accouplement à commutation SK2 est fermé et transmet le couple moteur à la sortie de boite. Le lancement du

processus de passage est effectué dans la plage b.

L'accouplement à commutation de charge LSK, qui est agencé à la première vitesse de la boîte de vitesses, est fermé. Lorsque le couple qui est transmis par l'accouplement à commutation de charge augmente, le couple sur l'accouplement à commutation SK2 diminue. Lorsque l'accouplement à commutation de charge LSK transmet tout le couple moteur, aucun couple n'est appliqué à l'accouplement à commutation et il est possible de quitter l'ancienne vitesse. Le couple de sortie de boîte tombe alors au niveau du couple qui correspond au niveau après passage. Dans les plages c et d, le moteur est accéléré à une vitesse de rotation plus élevée afin de pouvoir enclencher la nouvelle vitesse. Puisqu'il est possible d'omettre une intervention du moteur pour l'accélération active dans cette stratégie, l'énergie nécessaire à cet effet est

prélevée à l'énergie cinétique du véhicule.

L'accouplement à commutation de charge LSK reste fermé. De cette manière, le couple de sortie de boîte diminue encore et le moteur et l'arbre d'entrée de la boite de vitesses sont accélérés sous l'effet de la différence entre le couple moteur et le couple

appliqué à l'accouplement à commutation de charge.

Dans les plages e et f est atteinte la vitesse de rotation cible, et le couple de l'accouplement à commutation de charge LSK est accru au niveau du couple du moteur. Comme l'accouplement à commutation de charge LSK est agencé à la première vitesse à enclencher, il en résulte un couple de sortie de boite qui correspond à la commutation de la deuxième vitesse vers la première. L'accouplement à commutation de charge LSK peut ensuite rester fermé, ou l'accouplement à commutation de la première vitesse est enclenché et l'accouplement à commutation de charge LSK est ensuite fermé. Le flux de couple passe ensuite de l'accouplement à commutation de charge LSK

à l'accouplement à commutation SK1.

La Figure 39 représente sous forme de graphe une compensation de l'interruption de la force de traction avec assistance d'une intervention du moteur. La Figure 38 montre qu'une rétrogradation sous poussée peut être totalement exécutée sans aucune interruption de la force de traction. Dans la variante représentée, le couple de sortie de boîte baisse pendant la phase de synchronisation du moteur à un niveau qui est inférieur à celui qui suit le passage. Lorsque l'on provoque une intervention du moteur pendant la rétrogradation sous poussée, il est possible d'atteindre une réduction du couple de freinage du véhicule pendant la synchronisation. A la Figure 39 sont représentés les profils de couple et de vitesse de rotation d'une rétrogradation sous poussée, qui emploie une intervention active du moteur dans la zone temporelle médiane avec un couple moteur positif pour augmenter la vitesse de moteur. Le couple de sortie de boite peut ainsi être configuré pendant le passage d'une manière telle qu'il s'établit un profil continu du couple de sortie de boîte sans aucune réduction de la force de traction et sans aucune augmentation de la

force de traction.

La Figure 40 représente un schéma logique 1600 destiné à expliquer une rétrogradation en traction, par exemple à pleine charge. A la case 1601, le processus de passage est lancé au moyen d'un signal d'intention de commutation. Celui-ci peut par exemple être engendré par une manoeuvre lancée par le conducteur du véhicule, ou de façon automatisée par un programme de commande. A la case 1602, le couple moteur est accru et l'accouplement à commutation de charge LSK est suffisamment fermé, ou le couple transmissible par ce dernier est suffisamment accru, pour que le couple à la sortie de boîte reste constant. A la case 1603, il est demandé si le couple MSK2 appliqué à l'accouplement à commutation SK2 est à peu près descendu à zéro. Lorsque tel est le cas,

l'accouplement à commutation SK2 est ouvert en 1604.

Dans le cas contraire, le processus se poursuit en 1602. A la case 1605, le couple moteur est accru. De même, le couple MLSK transmissible par l'accouplement à commutation de charge est établi à une valeur accrue. A la case 1606, il est demandé si la vitesse de rotation nmot du moteur est supérieure à une valeur limite préalablement définissable nGrenze 1. Lorsque tel n'est pas le cas, la procédure est poursuivie en 1605. Lorsque tel est le cas, comme indiqué à la case 1607, le couple moteur est établi au couple de trainée et le couple MLSK transmissible par l'accouplement de charge est établi à la valeur du couple moteur. A la case 1608, il est demandé si la vitesse de rotation nmot a atteint une vitesse de rotation cible nsync, littéralement vitesse synchrone, et si la différence entre les dérivées par rapport au temps de la vitesse de rotation côté moteur et de la vitesse de rotation côté sortie est sensiblement inférieure à une constante préalablement définissable c2. Lorsque tel est le cas, l'accouplement à commutation SKI de la nouvelle vitesse à enclencher est mis en prise en 1609, l'accouplement à commutation de charge est ouvert en 1610 et le processus de passage est terminé en 1611. Dans le cas contraire, la procédure est

poursuivie en 1607.

On va maintenant représenter le déroulement d'un passage en vitesse supérieure sous poussée. La Figure 41 représente un passage en vitesse supérieure sous poussée, de la première vitesse vers la deuxième vitesse, sans accouplement à commutation de charge. A la plage a est représenté l'état avant le passage. Le moteur se trouve dans l'état de poussée et met à disposition son couple maximal de trainée pour

l'accélération ou le freinage du véhicule.

L'accouplement à commutation SK1 est fermé et transmet le couple moteur à la sortie de boîte. Dans la plage b est exécuté le lancement du processus de passage. Le couple moteur est alors augmenté à zéro afin de garantir une absence de couple pour l'ouverture de l'accouplement à commutation. Comme il existe en outre un engagement positif et que l'accouplement de démarrage est fermé, le couple de sortie de boîte suit le couple moteur. Dans la plage c, l'accouplement à commutation est exempt de tout couple, de sorte qu'il est possible de quitter la vitesse. Dans la plage d, la synchronisation du moteur commence. Le couple moteur est abaissé aussi rapidement que possible à sa valeur réduite ou à son couple de trainée maximal afin d'accélérer l'entrée de la boîte de vitesses à la nouvelle vitesse de rotation synchrone. Pendant ce5 temps, aucun couple n'est transmis à la sortie de boîte, et il en résulte une interruption de la force de traction. Dans les plages e et f, le couple moteur accélère l'entrée de la boîte de vitesses à la nouvelle vitesse de rotation cible. Le couple moteur10 est diminué peu avant l'instant o la vitesse de rotation cible est atteinte, afin d'exécuter de façon confortable le processus de fermeture de l'accouplement à commutation SK2 lorsque les vitesses de rotation sont égales et qu'aucun couple n'est

appliqué ou lorsque les accélérations sont égales.

Dans la plage g, le couple moteur est réduit à zéro et

l'égalité des vitesses de rotation est réalisée.

L'accouplement à commutation SK2 peut être fermé. Dans les plages h et i, le moteur repasse à l'état de traînée et descend à son couple de traînée maximal. Le couple de sortie de boite est maintenant défini par le couple moteur et par la démultiplication de la vitesse

nouvellement enclenchée.

On va maintenant décrire la manière dont un passage en vitesse supérieure sous poussée, par exemple de la première vitesse vers la deuxième vitesse, peut être exécuté totalement sans interruption de la force de traction en utilisant un accouplement à commutation de charge LSK à la première vitesse. On présentera ici aussi des stratégies de passage qui se déroulent avec ou sans intervention du moteur. La Figure 42 représente un graphe d'un déroulement d'un processus de passage avec réduction

de la force de traction sans intervention du moteur.

L'état avant passage est représenté à la plage a. Le moteur se trouve dans l'état de poussée et met à disposition son couple de traînée maximal pour l'accélération ou le freinage du véhicule. L'accouplement à commutation SK1 est fermé et transmet5 le couple moteur à la sortie de boîte. Le lancement du processus de passage est effectué dans les plages b et c. L'accouplement à commutation de charge qui est agencé sur la première vitesse de la boîte de vitesses est fermé en parallèle avec l'accouplement à10 commutation SK1. Lorsque l'accouplement à commutation de charge LSK est totalement fermé, l'accouplement à commutation peut être ouvert sans variation du niveau de couple à la sortie de boite. La synchronisation du moteur commence dans les plages d et e. La vitesse de rotation du moteur est abaissée. Pour y parvenir, le couple de l'accouplement à commutation de charge LSK est réduit, de façon stable, suffisamment pour qu'il s'établisse un couple de sortie de boite qui correspond au niveau de couple après le passage. Le couple de freinage qui est transmis par le moteur à la sortie de boîte diminue lui aussi de cette manière puisqu'une partie du couple de traînée maximal du moteur est utilisée pour réduire la vitesse de rotation du moteur. Dans les plages f et g, la vitesse de rotation synchrone de la nouvelle vitesse à enclencher est atteinte. Le couple de l'accouplement à commutation de charge LSK est augmenté au niveau du couple moteur. Puis, l'accouplement à commutation SK2 de la nouvelle vitesse est fermé. Le couple de sortie de boite passe dans cette phase par un maximum parce que le passage est effectué sans intervention dans le couple moteur et que le couple de sortie de boîte suit le couple de l'accouplement à commutation de charge LSK. Dans les plages h et i, l'accouplement à commutation de charge LSK est ouvert et le couple passe de l'accouplement à commutation de charge LSK à l'accouplement à commutation SK2. Le processus de

commutation est terminé.

La Figure 43 est une représentation d'un déroulement d'une commutation avec réduction de la force de traction et intervention de moteur. Les profils de couple des phases individuelles sont

analogues à ceux qui ont été décrits précédemment.

Mai, selon cette variante, le couple moteur et le couple de l'accouplement à commutation de charge sont cependant commandés pendant les phases f et g d'une manière telle que le couple de sortie de boite ne varie pas, ou ne varie pas sensiblement. Un passage stable, sans élévation excessive de la force de

traction, s'établit donc.

La Figure 44 représente un schéma logique 1700 destiné à expliquer un passage en vitesse supérieure sous poussée. A la case 1701, le processus de commutation est lancé au moyen d'un signal d'intention de commutation. Celui-ci peut par exemple être engendré par une manoeuvre lancée par le conducteur du véhicule, ou de façon automatisée par un programme de commande. A la case 1702, le couple moteur est maintenu dans l'état de poussée maximal et l'accouplement à commutation de charge LSK est suffisamment fermé, ou le couple transmissible par ce dernier est suffisamment accru, pour que le couple reste constant à la sortie de boîte. A la case 1703, il est demandé si le couple MSK2 appliqué à l'accouplement à commutation SK1 est à peu près descendu à zéro. Si tel est le cas, l'accouplement à commutation SK1 est ouvert en 1704. Dans le cas contraire, l'accouplement à commutation de charge

reste fermé en 1702.

A la case 1705, le couple moteur est à l'état de poussée maximal. De même, le couple MLSK transmissible par l'accouplement à commutation de charge est établi à une valeur plus élevée. A la case 1706, il est demandé si la vitesse de rotation nmot du moteur est inférieure à une valeur limite préalablement définissable nGrenze 1- Si tel n'est pas le cas, la5 procédure est poursuivie en 1705. Si tel est le cas, en 1707, le couple moteur est établi au couple de poussée maximal et le couple MLSK transmissible par l'accouplement de charge est établi à la valeur du couple moteur. A la case 1708, il est demandé si la vitesse de rotation nmot a atteint une vitesse de rotation cible nsync et si la différence entre les dérivées par rapport au temps de la vitesse de rotation du moteur et de la vitesse de rotation de sortie de boîte est sensiblement inférieure à une constante préalablement définissable c2. Si tel est le cas, l'accouplement à commutation SK2 de la nouvelle vitesse à enclencher est mis en prise en 1709, l'accouplement à commutation de charge est ouvert en

1710 et le processus de passage est terminé en 1711.

Dans le cas contraire, la procédure est poursuivie en 1707. La Figure 45 représente un passage en vitesse supérieure en traction, par exemple de la première vitesse à la deuxième vitesse, avec manoeuvre d'un accouplement à commutation de charge et en tenant compte d'un couple souhaité par le conducteur et

indiqué par la manoeuvre de la pédale d'accélérateur.

Dans la plage a est représenté l'état du moteur avant le passage. Le couple moteur est maximal, c'est-à-dire Mmot = 1, et il en résulte pour l'ancienne vitesse, un couple de sortie de boîte qui est transmis à la sortie par l'accouplement à commutation SK1. Le processus de passage est lancé dans la plage b. L'accouplement à commutation de charge est lentement fermé afin de réduire à zéro le couple transmis par l'accouplement à commutation. Si l'accouplement à commutation SK1 ne transmet aucun couple, il est possible de quitter la vitesse. Dans les plages c et d, le couple moteur est ramené au couple de traînée maximal, afin de freiner pour atteindre la vitesse de rotation synchrone. Le couple de l'accouplement à commutation de charge est suffisamment élevé, par rapport au couple actuel souhaité par le conducteur, pour que soit établi après le passage un couple de sortie de boîte qui correspond au niveau de couple. Dans la plage e, le processus de synchronisation est poursuivi. Pendant ce temps, le conducteur intervient et réduit par la position de la pédale d'accélérateur le couple de sortie à établir, par exemple à la moitié du couple moteur maximal. Afin de réagir à l'intervention du conducteur, l'accouplement à commutation de charge est amené au nouveau niveau déterminé. Un couple de sortie de boite qui correspond au souhait du conducteur s'établit donc. Le couple moteur demeure encore à son couple de traînée maximal pendant cette phase et l'entrée de la boîte de vitesses continue à être freinée. Dans la plage f, peu avant l'instant o la vitesse de rotation cible est atteinte, le couple moteur est augmenté pour correspondre au couple nouvellement établi souhaité par le conducteur et le couple de l'accouplement à commutation de charge est abaissé précisément à ce niveau. Ceci permet, d'une part, d'assurer une absence de couple à l'accouplement à commutation SK2 à enclencher et d'autre part de réduire au moins presque à zéro l'accélération du moteur, de sorte que la vitesse de rotation synchrone cible est plus facilement atteinte. Dans la plage g, l'égalité des couples est réalisée et la nouvelle vitesse de rotation cible est atteinte. L'accouplement à commutation SK2 peut être fermé et la nouvelle vitesse est enclenchée. Le système passe d'un système à entraînement à friction à un système à entraînement

à friction et à engagement positif.

Dans les plages h et i, le couple moteur de l'accouplement à commutation de charge est rapidement réduit à zéro. La Figure 40 représente un schéma logique 1600 destiné à expliquer une rétrogradation en traction, par exemple à pleine charge. A la case 1601, le processus de passage est lancé au moyen d'un10 signal d'intention de commutation. Celui-ci peut par exemple être engendré par une manoeuvre lancée par le conducteur du véhicule, ou de façon automatisée par un programme de commande. A la case 1602, le couple moteur est accru et l'accouplement à commutation de charge LSK est suffisamment fermé, ou le couple transmissible par ce dernier est suffisamment accru, pour que le couple à la sortie de boîte reste constant. A la case 1603, il est demandé si le couple MSK2 appliqué à l'accouplement à commutation SK2 est à peu près descendu à zéro. Lorsque tel est le cas,

l'accouplement à commutation SK2 est ouvert en 1604.

Dans le cas contraire, le processus se poursuit en 1602. A la case 1605, le couple moteur est accru. De même, le couple MLSK transmissible par l'accouplement à commutation de charge est établi à une valeur accrue. A la case 1606, il est demandé si la vitesse de rotation nmot du moteur est supérieure à une valeur limite préalablement définissable nGrenze 1Lorsque tel n'est pas le cas, la procédure est poursuivie en 1605. Lorsque tel est le cas, comme indiqué à la case 1607, le couple moteur est établi au couple de traînée et le couple MLSK transmissible par l'accouplement de charge est établi à la valeur du couple moteur. A lacase 1608, il est demandé si la vitesse de rotation nmot a atteint une vitesse de rotation cible nsync et si la différence entre les dérivées par rapport au temps de la vitesse de rotation du moteur et de la vitesse de rotation de sortie de boîte est sensiblement inférieure à une constante préalablement définissable c2. Lorsque tel est le cas, l'accouplement à commutation SK1 de la nouvelle vitesse à enclencher est mis en prise en 1609, l'accouplement à commutation de charge est ouvert en

1610 et le processus de passage est terminé en 1611.

Dans le cas contraire, la procédure est poursuivie en 1607. Aux Figures 46 et 47 sont représentés par exemple des rétrogradations en traction sous la forme d'un passage de la troisième vitesse à la première vitesse sans accouplement à commutation de charge, en tant que passage séquentiel. Dans certaines situations de conduite, il est souhaitable de ne pas passer en séquence par les étages individuels de vitesse de la boîte de vitesses, mais de changer de vitesse par des sauts définis entre vitesses, par exemple dans des commutations extrêmes en traction/poussée. Le processus de passage d'une rétrogradation en traction de la troisième vitesse 3 à la première vitesse 1 en sautant la deuxième vitesse sera décrit ici à titre

d'exemple.

Dans la plage a, le véhicule se trouve en troisième vitesse et l'accouplement à commutation SK3, qui est l'accouplement de la troisième vitesse, transmet le couple à la sortie de boîte. Dans la plage b, le processus de passage est lancé et le couple moteur est réduit à zéro. S'il est assuré qu'aucun couple n'est appliqué à l'accouplement à commutation, il est possible de quitter la troisième vitesse. Dans la plage c, l'entrée de la boite de vitesses doit être35 accélérée à une vitesse de rotation plus élevée. Selon la situation de conduite et le souhait du conducteur, il faut alors décider si le processus de synchronisation doit être effectué aussi rapidement que possible, en impliquant une interruption totale de la force de traction pendant la synchronisation, ou être prolongée dans le temps, en impliquant une interruption partielle de la force de traction pendant la synchronisation. Dans l'exemple représenté ici, on

suppose une synchronisation aussi rapide que possible.

A cet effet, le couple moteur est augmenté à sa valeur maximale et l'accouplement à commutation de charge

* reste ouvert pendant tout le processus de passage.

Dans les plages d à h, le processus de synchronisation est poursuivi. Selon le mode de réalisation de la structure de l'accouplement à commutation de charge, il peut falloir enclencher rapidement la deuxième vitesse, même pour une rétrogradation de la troisième à la première vitesse. A cet effet, la présente invention offre aussi différentes stratégies. Une possibilité consiste à réduire à zéro le couple moteur lorsque la vitesse de rotation cible de la deuxième vitesse est atteinte, à fermer brièvement l'accouplement de charge SK2 et à accroître ensuite le couple moteur à sa valeur maximale lorsque l'accouplement à commutation SK2 est de nouveau

ouvert.

Cette stratégie impliquerait un prolongement temporaire du processus de synchronisation car la réduction à zéro du couple moteur et l'accélération suivante du moteur exigent du temps. Une autre stratégie conforme à l'invention consiste à ouvrir l'accouplement de démarrage avant l'instant o la vitesse de rotation de la deuxième vitesse est atteinte. Ceci garantit également l'absence de couple nécessaire pour la fermeture temporaire de l'accouplement à commutation SK2. Le moteur peut en même temps demeurer dans un état accéléré et accélérer efficacement l'entrée de transmission après la fermeture de l'accouplement de démarrage. Dans les plages i à k, la vitesse de rotation de la première vitesse est presque atteinte, et il est possible d'employer ici aussi des stratégies conformes à l'invention afin de réaliser un enclenchement confortable et rapide de la première vitesse. Une variante de réalisation consiste à réduire à zéro le couple moteur avant l'instant o la vitesse de rotation cible est atteinte afin d'éviter un choc de couple lors de la fermeture de l'accouplement à commutation SK1 et de parvenir en toute sécurité dans la plage de vitesse de rotation synchrone. Dès que la nouvelle vitesse a été enclenchée, le couple moteur est ensuite augmenté pour correspondre au couple

souhaité par le conducteur.

Une autre variante résulte ici aussi d'une commande de l'accouplement de démarrage. Au moyen de l'accouplement de démarrage, le couple transmis par le moteur à l'entrée de boîte peut être commandé sans discontinuité. Avant que la vitesse de rotation de la première vitesse ne soit atteinte, l'accouplement de démarrage peut ici être ouvert afin de réduire l'accélération de l'entrée de la boîte de vitesses et de pouvoir atteindre plus facilement la plage de vitesses de rotation dans laquelle la nouvelle vitesse peut être enclenchée en toute sécurité. Il n'est pas nécessaire que le couple moteur soit réduit à cet effet. Lorsque cette plage des vitesses de rotation est atteinte, l'accouplement de démarrage est totalement ouvert, ce qui permet donc de fermer

confortablement l'accouplement à commutation SK1.

Lorsque la vitesse a été enclenchée, l'accouplement de démarrage est fermé et le couple moteur est transmis à

la sortie de boîte.

La Figure 48 représente le déroulement d'un passage en vitesse supérieure en traction de la quatrième à la cinquième vitesse au moyen d'une commande d'un accouplement à commutation de charge agencé à la cinquième vitesse. Un tel processus de passage peut être configuré presque sans aucune réduction de la force de traction, au moyen d'une boite de vitesses à commutation de charge. La

description des phases individuelles du passage est

analogue aux passages déjà décrits en vitesse supérieure en traction avec accouplement à commutation

de charge à la cinquième vitesse, déjà exposée.

Lorsque la vitesse de rotation synchrone cible de la cinquième vitesse a été atteinte, il faut remarquer qu'il est possible d'entraîner le véhicule au moyen de l'accouplement à commutation de charge LSK totalement fermé ou qu'un accouplement à commutation agencé en parallèle à l'accouplement à commutation de charge LSK est fermé et que le flux de couple passe de façon stable de l'accouplement à commutation de charge LSK à l'accouplement à commutation SK lorsque l'accouplement

à commutation de charge est ensuite ouvert.

La Figure 49 représente une rétrogradation sous poussée de la troisième vitesse à la deuxième vitesse, avec un accouplement à commutation de charge agencé à la première vitesse. La stratégie de passage représentée contient la commande du couple moteur et du couple de l'accouplement à commutation de charge d'une manière telle qu'une transition stable du couple

de sortie peut être effectuée. La description des

phases individuelles de passage est analogue aux rétrogradations sous poussée déjà décrites avec accouplement à commutation de charge agencé à la

première vitesse.

Les Figures 50a à 50f représentent des possibilités d'agencement d'une machine électrique. A la Figure 50a, la machine électrique 2000 est reliée à l'arbre 2003 au moyen d'un étage d'engrenages 2001, 2002. A la Figure 50b, la machine électrique 2010 est reliée à l'arbre 2015 au moyen d'une combinaison

d'engrenages 2011, 2012, 2013 et 2014 à deux étages.

A la Figure 50c, la machine électrique 2020 est agencée d'une manière telle que le rotor est agencé

directement sur l'arbre 2021 et coaxialement avec lui.

A la Figure 50d, la machine électrique 2030 est agencée d'une manière telle que l'arbre de sortie de la machine électrique peut être relié à une roue solaire 2031, qu'une couronne 2032 de train planétaire d'une boîte à engrenages planétaires peut être reliée à un carter, et que la cage 2033 de transmission

planétaire peut être reliée à l'arbre 2034.

A la Figure 50e, la machine électrique 2040 peut être reliée à l'arbre 42 au moyen d'un mécanisme 2041 à réglage continu. A la Figure 50f, la machine électrique 2050 peut être reliée à l'arbre 2052 au

moyen d'un mécanisme commutable 2051 à étages.

La Figure 51 est une représentation schématique d'un train d'entraînement d'un véhicule 2100. Le véhicule 2100 comporte un moteur d'entraînement 2101, par exemple un moteur à combustion, qui est équipé de vannes réglables 2102, d'un clapet d'étranglement 2103 pourvu d'un ensemble d'actionnement de clapet d'étranglement, d'une installation d'injection 2104 et d'un catalyseur 2105 de gaz d'échappement à sonde lambda 2106, et d'un capteur 2107 de vitesse de rotation. Entre le moteur 2101 et la boîte de vitesses 2110

est agencé un accouplement de démarrage 2120.

L'accouplement 2120 comporte un actionneur de

manoeuvre 2121 d'accouplement à démultiplication 2122.

La boîte de vitesses 2110 comporte un arbre d'entrée 2112 et un arbre de sortie 2111. La boite de vitesses 2110 comporte en outre des accouplements à commutation 2113, 2114 et 2115 pour passer les vitesses avant et la marche arrière. Un accouplement 2116 à commutation de charge du type décrit ci-dessus est en outre prévu. L'accouplement à commutation de charge est manoeuvré au moyen de l'actionneur 2117, un convertisseur étant

prévu entre l'actionneur et l'accouplement.

Il est en outre prévu une machine électrique 2130 qui est reliée à l'arbre d'entrée 2112 de la boite de vitesses par l'intermédiaire d'un ensemble 2131 d'engrenages. Le capteur 2132 de vitesse de rotation détecte la vitesse de rotation de la machine électrique. Pour la manoeuvre de la boîte est prévu l'ensemble actionneur 2140 de boîte de vitesses qui comporte les actionneurs 2141, 2142 et 2143, en aval de chacun desquels peut être monté un convertisseur

2144 à 2146.

Le véhicule comporte en outre le train d'entraînement 2150 à freins 2151, différentiel 2152,

capteur 2153 de vitesse de rotation et roues 2154.

Une batterie 2160 et un accumulateur électrique 2161, par exemple capacitif, sont prévus pour

l'alimentation et la distribution d'électricité.

Un levier 2170 de frein à main, une pédale d'accélérateur 2171, une pédale 2172 de frein au pied et un compresseur 2173 de conditionnement d'air sont

en outre prévus pour la conduite du véhicule.

La commande est effectuée au moyen d'un dispositif de commande global 2180 qui inclut la commande 2181 de moteur, la commande 2182 d'accouplements, la commande 2183 de la machine électrique, la commande 2184 de la boîte de vitesses et la commande 2185 des systèmes de freinage à système anti-blocage (ABS) et la commande de la batterie et de

l'électronique de puissance.

Les lignes de signaux, par exemple le bus de données ou CAN sont désignées par 2190 et les flux d'alimentation en énergie par 2191. La Figure 52 représente un autre exemple de réalisation d'une boîte de vitesses 2200 réalisée comme boîte de vitesses à six vitesses et marche arrière à accouplement 2280 à commutation de charge qui est commutée par un actionneur 2265b et qui relie à l'état mis en prise la quatrième vitesse 4, constituée par les engrenages de vitesse 2220, 2230, à l'arbre d'entrée 2204 dans l'exemple de réalisation représenté. Les vitesses à démultiplication plus grande 5, 6 ne peuvent pas être passées avec commutation de charge dans l'exemple de réalisation représenté, mais on comprend qu'il est possible de prévoir en variante, selon un exemple de réalisation correspondant une liaison de la cinquième vitesse ou de la sixième vitesse avec l'accouplement à commutation de charge, de façon que les deux dernières vitesses 5, 6 puissent également être passées avec commutation de charge, mais ceci exige d'effectuer, pour les petites vitesses, des concessions exposées précédemment quant au comportement de commutation de charge. L'arbre de vilebrequin 2202a du moteur 2202 dont la vitesse de rotation est surveillée au moyen d'un tachymètre 2271, est relié de façon fixe à rotation, de préférence vissé, à l'arbre d'entrée 2204 de la boîte de vitesses. Pour amortir des manques d'uniformité de rotation et/ou pour compenser un déport axial qui peut éventuellement se produire, un amortisseur 2203a d'oscillations en torsion est agencé de façon connue en soi dan le flux de force entre les deux arbres 2202a, 2204. L'arbre d'entrée 2204 peut également présenter une masse accrue, qui peut tourner par rapport à la masse de volant de l'arbre à vilebrequin 2202a en opposition à l'effet d'accumulateurs d'énergie qui interviennent en direction périphérique, et un volant en deux masses peut ainsi être prévu à la place de l'amortisseur

2203a d'oscillations en torsion.

L'accouplement de démarrage 2203, qui constitue un sous-ensemble avec l'amortisseur 2203a d'oscillations en torsion ou en est séparé dans l'espace, et qui peut également comporter un amortisseur 2211 d'oscillations de torsion et est commandé par l'actionneur 2265a, est agencé dans le flux de force entre l'arbre d'entrée 2202a ou l'arbre 2204 de la boîte de vitesses et un arbre creux 2206 logé sur l'arbre d'entrée 2204; l'arbre creux reçoit de façon fixe en rotation les engrenages de vitesses 2224 de la première vitesse 1 et 2225 de la marche arrière R, qui peuvent aussi être prévus mobiles à rotation avec la quatrième vitesse 4 et le dispositif de changement de vitesse correspondant à douille coulissante d'actionneur sur l'arbre d'entrée 2204; les engrenages de vitesses 2224 et 2225 s'engrènent avec les engrenages fous 2234, 2235 correspondants agencés à rotation sur l'arbre de sortie 2205, un engrenage 2236 d'inversion de sens de rotation étant intercalé dan le cas de la marcher arrière R. En progressant le long de l'arbre d'entrée 2204 à partir de l'accouplement de démarrage 2203 situé sur l'extrémité côté arbre de vilebrequin de l'arbre d'entrée vers l'accouplement 2280 à commutation de charge situé de préférence à son autre extrémité, on trouve, après les engrenages cités ci-dessus, les engrenages 2223, 2222 qui s'engrènent avec les engrenages fous 2333, 2332 pour former les deuxième et troisième vitesses 2 et 3 et sont agencés de façon fixe à rotation sur l'arbre d'entrée 2204. Ils sont suivis par deux engrenages 2221, 2221a agencés à rotation qui constituent les cinquième et sixième vitesses 5, 6 avec les engrenages complémentaires 2231, 2231a agencés de façon fixe en rotation sur l'arbre de sortie; entre les engrenages 2221a, 2221 est agencé de façon fixe à rotation un engrenage 2241 auquel l'un ou l'autre des engrenages 2221, 2221a doit être relié en alternance au moyen de la douille coulissante 2241a pour pouvoir ainsi former un engagement positif entre l'engrenage correspondant 2231, 2231a et l'arbre d'entrée 2204. La douille coulissante 2241a est ici déplacée par l'actionneur 2261 en fonction du souhait de passage prédéfini par

l'unité de commande, non représentée.

De façon correspondante, un engagement positif est établi entre l'arbre de sortie 2205, les engrenages 2240, 2242 agencés de façon fixe en rotation sur l'arbre de sortie 2205 et les engrenages 2233, 2232 des deuxième et troisième vitesses 2, 3 ou les engrenages 2234, 2235 pour la première vitesse 1 et la marche arrière R, les manchons coulissants 2240a, 2242a, étant manoeuvrés de façon correspondante par les actionneurs 2262 ou 2260. Un dispositif de synchronisation 2250 peut être prévu ici pour la synchronisation de la première vitesse 1 et de la marche arrière R. On peut en outre prévoir dans la boite de vitesses 2200 un moteur électrique 2290 avec une liaison 2291 à entraînement par friction, par exemple de la manière représentée aux Figures 50a à 50f, le moteur 2290 étant relié à l'engrenage 2223 de la deuxième vitesse dans l'exemple de réalisation représenté. On comprend que le moteur peut être intégré à volonté à un emplacement quelconque du flux

de force du train d'entraînement.

Les tachymètres 2270, 2271 communiquent à l'unité de commande la vitesse de rotation actuelle de l'arbre d'entrée 2204 de la boîte de vitesses ou de l'arbre de sortie 2202 de la boîte de vitesses.5 Le fonctionnement de la boite de vitesses 2200 de

la Figure 52 est le suivant.

Lorsque l'accouplement de démarrage 2203 et ouvert, un engagement positif est formé au moyen de l'actionneur 2260 et du manchon coulissant 2242a, entre l'un des engrenages de vitesses 2234, 2235; de cette manière, dès lors que l'accouplement de démarrage 2203 est mis en prise, un entraînement par friction est formé de l'arbre d'entrée 2204 à l'arbre de sortie 2205 et la première vitesse 1 ou la marche arrière R est enclenchée. Sous l'effet d'une fermeture de l'accouplement de démarrage 2203, le véhicule démarre. Dans le cas o la première vitesse est enclenchée et o un passage vers la deuxième vitesse est souhaité, l'accouplement 2280 à commutation de charge est mis en prise; l'accouplement de démarrage 2280 peut être désengagé lorsque les couples de l'accouplement 2280 à commutation de charge et de l'accouplement de démarrage 2280 sont égaux; puis la douille coulissante 2242 est déplacée vers la position neutre en l'absence de couple - mais elle peut aussi être laissée inchangée - et l'accouplement de démarrage 2203 est ensuite fermé, de sorte qu'un couple du moteur 2202 est transmis de l'arbre d'entrée 2204 vers l'arbre de sortie 2205 par l'intermédiaire de la paire d'engrenages 2220, 2230 et qu'une interruption de la force de traction peut être évitée pendant le processus de passage. La douille coulissante 2242a peut être déplacée vers la position neutre sous l'effet d'un actionneur 2260, ou elle peut rester solidaire de l'engrenage de vitesse; sous l'effet d'une réduction de la vitesse de rotation du moteur par exemple par diminution de l'ouverture du clapet d'étranglement, l'engrenage fou 2233 de la deuxième vitesse 2 parvient ensuite à la vitesse de rotation synchrone, pour une accélération égale à la douille coulissante 2242a qui intervient comme accouplement à commutation, et l'actionneur 2260 établit l'engagement positif entre l'engrenage fou 2233 et l'engrenage 2240. L'accouplement 2280 à commutation de charge est ensuite de nouveau désengagé. La troisième vitesse est commutée selon la même procédure. Lors d'une commutation de la troisième à la quatrième vitesse, l'accouplement 2280 à commutation de charge est d'abord manoeuvré et, lorsque la vitesse de rotation synchrone est atteinte, la douille coulissante 2240a est déplacée par l'actionneur 2262 vers la position neutre c'est-à-dire une position dans laquelle il n'existe aucun engagement positif entre les engrenages 2232, 2233, et l'accouplement 2280 à commutation de charge est mis en prise. L'accouplement

de démarrage 2203 reste ouvert.

Les vitesses 5, 6 sont enclenchées d'une façon connue en soi, avec interruption de la force de traction. Lors d'un passage de la quatrième vers la cinquième vitesse, l'accouplement 2280 à commutation de charge est d'abord ouvert, le moteur 2202 synchronise ensuite l'arbre d'entrée 2204 de la boîte de vitesses à la nouvelle vitesse de rotation synchrone, de préférence par diminution de l'ouverture du clapet d'étranglement; la douille coulissante 2241a est ensuite déplacée par l'effet de l'actionneur 2261 dans la direction qui correspond à l'établissement de l'engagement positif entre les engrenages 2241 et 2221. La sixième vitesse est passée en déplaçant la douille coulissante dans la direction de l'engrenage fou 2221a pour établir l'engagement positif, une synchronisation étant effectuée par l'intermédiaire de

la vitesse de rotation du moteur.

Rétrograder de la cinquième à la quatrième vitesses, ou de la sixième à la cinquième vitesse s'effectue selon une séquence inverse, de façon connue en soi. Dans la sixième vitesse, la douille coulissante 2241 est décalée vers l'engagement positif avec l'engrenage 2221. Pour enclencher la quatrième vitesse, la douille coulissante 2241a est déplacée vers la position neutre et l'accouplement 2280 à

commutation de charge est fermé.

Pour les rétrogradations suivantes, il faut distinguer, pour la commande de la boîte de vitesses 2220, les cas de rétrogradations sous poussée et de rétrogradations en traction. Les rétrogradations en traction s'effectuent exactement selon une séquence inverse des passages vers des vitesses supérieures décrits à l'instant. Pour les rétrogradations suivantes sous poussée, c'est la troisième vitesse qui est enclenchée, la première vitesse étant d'abord mise en oeuvre par mise en prise de l'embrayage de démarrage 2203 pour supporter la force de poussée, et l'accouplement 2280 à commutation de charge est désengagé; un engagement positif est établi au moyen de la douille coulissante 2241a sous l'effet de l'actionneur 2262 entre les engrenages 2240, 2232 lorsque la vitesse de rotation de synchronisation est atteinte et que l'accélération est égalisée à la douille coulissante 2240a, et l'accouplement de démarrage 2203 est finalement désengagé. La rétrogradation sous poussée de la troisième vers la deuxième vitesse s'effectue de façon correspondante: tandis que l'accouplement de démarrage 2203 est en friction ou à patinage, la douille coulissante 2240a est déplacée axialement de l'engrenage 2232 vers l'engrenage 2233 pour une vitesse de rotation synchronisée correspondante. La rétrogradation vers la première vitesse s'effectue par fermeture de l'accouplement de démarrage et déplacement de la douille coulissante 2240 vers la position neutre. La Figure 53 présente un exemple de réalisation d'une boîte de vitesses 2203 qui est analogue à la boite de vitesses 2220 représentée à la Figure 52, mais dans laquelle l'accouplement 2380 à commutation de charge est réalisé, à la différence de l'accouplement 2280 à commutation de charge de la Figure 52, sous la forme d'un accouplement non pas par voie humide, par exemple d'un accouplement à lamelles, mais d'un accouplement à sec, de préférence à garnitures de friction. A cet effet, l'accouplement 2380 à commutation de charge est déplacé hors de l'espace du carter - non représenté - de la boite de vitesses, vers la cloche - qui n'est pas non plus représentée de façon plus détaillée - de la boite de vitesses, sans modifier par là le fonctionnement de principe de l'agencement de la boîte de vitesses 2280. L'accouplement 2380 à commutation de charge peut ici être intégré dans le carter d'accouplement de l'accouplement de démarrage 2233 et un double accouplement peut être sollicité élastiquement au moyen de deux dispositifs sollicitant axialement en sens opposés, par exemple des rondelles-ressorts, en pouvant être désengagé sous l'effet des actionneurs 2335a, 2335b. De plus, ce qui est également possible dans le cas des accouplement à commutation de charge par voie humide, l'accouplement 2380 à commutation de charge peut être prévu avec un dispositif d'amortissement 2381a qui intervient dans le flux de force entre l'arbre de vilebrequin 2302a et la paire d'engrenages 2320, 2330 de la quatrième vitesse. La quatrième vitesse est déplacée axialement avec l'accouplement 2380 à commutation de charge en direction de l'arbre de vilebrequin 2302a, l'engrenage de vitesse 2320 de la quatrième vitesse, qui est relié de façon fixe à rotation à l'accouplement 2380 à commutation de charge, est logé sur l'arbre creux 2306 des engrenages de vitesses 2324, 2325 de la première vitesse et de la marche arrière R, au moyen d'un appendice 2320a en forme d'arbre creux qui pénètre dans la boite de vitesses 2300 à travers le carter de la boîte de vitesses. Puisque les accouplements 2303, 2380 sont réunis, la boîte de vitesses 2300 peut être plus compacte, c'est-à-dire que sa configuration peut se conformer à un espace axial hors tout plus petit, et qu'elle peut donc être plus facilement prévue pour

un montage transversal dans le véhicule.

La Figure 54 représente un exemple de réalisation d'une boite de vitesses 2400, qui est analogue aux

exemples de réalisation décrits aux Figures 52, 53.

Des particularités et des propriétés qui sont décrites dans ces figures précédentes sont également valables pour cette boite de vitesses 2400, sous réserve des

différences décrites dans ce qui suit.

La boîte de vitesses 2400 comporte deux accouplements 2403, 2480, qui sont de préférence agencés dans un boîtier d'accouplements dans la cloche de boîte de vitesses sous forme d'accouplements à sec. Les accouplements 2403, 2480 sont commandés par un actionneur 2465. La logique de commande est représentée à la Figure 54a sous forme de graphe dans lequel le couple M transmis par les accouplements 2403, 2480 est tracé en fonction du trajet x de l'actionneur. Lorsque le trajet x de l'actionneur est nul, l'accouplement 2403 est totalement mis en prise

et transmet le couple maximal transmissible Mo.

Lorsque le trajet d'actionneur x augmente, l'accouplement est désengagé et patine, jusqu'à ce qu'il soit totalement désengagé en xo. En ce point, l'accouplement 2280 est lui aussi totalement désengagé et il est ensuite mis en prise lorsque le trajet x de l'actionneur augmente, encore jusqu'à ce qu'un entraînement complet à friction soit réalisé. Les deux accouplements 2403, 2480 peuvent donc être commandés séparément, en partant de la position x0 de l'actionneur, par la direction du trajet x

d'actionneur.

Le premier accouplement 2403 intervient sur la première vitesse et la marche arrière, qui peuvent être reliées à volonté en engagement positif ou par entraînement à friction à l'arbre de sortie 2405 au moyen de l'engrenage 2242, agencé de façon fixe à rotation sur l'arbre de sortie 2405, de la douille coulissante 2242a, et du dispositif de synchronisation 2450, la douille coulissante 2242a étant déplacée axialement par l'effet de l'actionneur 2460 et un mécanisme i pouvant être prévu entre l'actionneur 2460 et la douille coulissante 2242a. Au moyen de la douille coulissante 2443a, il est possible aussi de relier un engrenage 2443b agencé de façon fixe en rotation sur l'arbre creux 2406 à un arbre d'entrée 2404, qui est relié de façon fixe en rotation à l'arbre de vilebrequin 2402a, en intercalant le dispositif d'amortissement 2403a, et un engagement à friction peut ainsi être établi entre l'arbre creux 2406 et l'arbre d'entrée 2404. Les vitesses 2 et 3, ainsi que les vitesses 5 et 6 peuvent respectivement être choisies, de la manière déjà décrite aux Figures 52, 53, au moyen des douilles coulissantes correspondantes qui sont agencées sur l'arbre d'entrée

2404 et l'arbre de sortie 2405.

Le processus de passage de cette boîte de vitesses s'effectue selon la Figure 54 de la façon suivante: la première vitesse 1 ou la marche arrière R est choisie par la manoeuvre de la douille coulissante 2442a et le démarrage du véhicule s'effectue par

fermeture du premier accouplement 2403.

Lorsque la vitesse de rotation synchrone est atteinte entre l'accouplement 2403 et l'arbre d'entrée 2404, la douille coulissante 2443a établit un engagement positif de sorte que l'accouplement 2403 peut être désengagé sans interruption du flux de force, pour passer au delà de la première vitesse 1 vers une vitesse supérieure c'est-à-dire vers la deuxième vitesse. En mettant ensuite en prise l'accouplement 2480 de la quatrième vitesse, un couple de transmission peut être établi, et la douille coulissante 2443a peut être déplacée vers la position neutre lorsque lecouple de transmission appliqué à l'engagement positif est descendu à zéro. La douille coulissante 2440a établit ensuite un engagement positif vers l'arbre de sortie 2405 lorsque la vitesse de rotation de synchronisation avec l'arbre d'entrée 2404 est atteinte, la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée pouvant être modifiée en faisant varier la vitesse de rotation du moteur. L'actionneur 2465 est ensuite ramené vers la position médiane x0 et

l'accouplement 2480 est ainsi désengagé.

Pour commuter en traction de la deuxième vitesse 2 vers la troisième vitesse 3, l'accouplement 2480 est mis en prise et un engagement positif est établi entre l'arbre d'entrée 2404 et l'arbre de sortie 2405 au moyen de la douille coulissante 2440a, par l'intermédiaire de la troisième vitesse lorsque les35 conditions de synchronisation sont satisfaites, et

l'accouplement 2480 est ensuite de nouveau désengagé.

La quatrième vitesse 4 est enclenchée par fermeture de l'accouplement 2480, après déplacement de la douille coulissante 2440a vers la position neutre dans laquelle aucun engagement positif n'est prévu, ni avec la deuxième vitesse, ni avec la troisième vitesse. Les vitesses 5, 6 sont mises en prise et désengagées d'une manière connue en soi après la fermeture de la liaison entre l'arbre creux 2406 et l'arbre d'entrée 2404 au moyen de la douille coulissante 2443a, avec interruption de la force de traction et synchronisation par l'intermédiaire de la

vitesse de rotation du moteur.

Pour des rétrogradations sous poussée, le

déroulement est le suivant.

Apres cessation de la liaison entre l'arbre d'entrée 2403 et l'arbre creux 2406, une fermeture de l'accouplement 2480 permet d'enclencher la quatrième vitesse 4, après déplacement de la douille coulissante

2441a vers la position neutre.

L'étape de rétrogradation suivante en cours de fonctionnement sous poussée, de la quatrième vitesse 4 vers la troisième vitesse 3, s'effectue par ouverture de l'accouplement 2480 et utilisation de la première vitesse en tant qu'assistance pour la force de poussée: le premier accouplement 2403 est fermé tandis que la troisième vitesse 3 est mise en prise lorsque la vitesse de rotation synchrone est atteinte, et le premier accouplement 2403 est ensuite ouvert. Une rétrogradation vers la deuxième vitesse 2 est effectuée de façon correspondante en utilisant la première vitesse 1 en tant qu'assistance pour la force de poussée de manière à freiner le véhicule pendant le processus de passage. Le passage en première vitesse s'effectue par un déplacement d'actionneur de l'actionneur 2465, depuis son trajet maximal vers son trajet minimal, tandis que la douille coulissante 2440a est amenée vers la position neutre. Les douilles coulissante 2443a, 2400a et 2441a peuvent être manoeuvrées de préférence par deux actionneurs 2461, 2462 par l'intermédiaire d'un mécanisme i. Dans l'exemple de réalisation d'une boîte de vitesses 2500 de la Figure 55 sont également prévus deux accouplements 2503, 2580 qui sont commandés par un actionneur 2565 et qui comportent cependant une logique de passage différente de celle de la boite de vitesses 2400 de la Figure 54 et qui est représentée à la Figure 55a sous la forme d'un graphe du couple transmis M en fonction du trajet de l'actionneur. Les accouplements 2503, 2580 sont ici mis en prise en séquence le long du trajet croissant x de l'actionneur. L'accouplement 2503 est cependant déjà totalement mis en prise, et transmet tout le couple de friction, lorsque l'accouplement 2580 se trouve au point d'attaque. On peut donc distinguer les états: "les deux accouplements désengagés", "accouplement 2503 mis en prise", et "les deux accouplements mis en prise". Dans son état mis en prise, l'accouplement 2580 relie l'arbre de vilebrequin 2502a à l'arbre creux 2506 qui est guidé par la cloche d'accouplement pour entrer dans la boite de vitesses et qui est logé sur l'arbre d'entrée 2504. L'arbre d'entrée 2504 est relié à l'arbre creux 2506 par l'intermédiaire de la douille coulissante 2543a et l'arbre de sortie 2505 est relié à cet arbre creux 2506 par l'intermédiaire de la paire d'engrenages de vitesses 2520, 2530 de la quatrième vitesse 4, la quatrième vitesse 4 pouvant être accouplée à l'arbre creux 2506 par l'intermédiaire de la douille coulissante 2544a au moyen d'un dispositif de synchronisation correspondant 2554, et la marche arrière pouvant être reliée de façon fixe à rotation à cet arbre creux 2506 au moyen de la douille coulissante 2546a. Comme déjà décrit les douilles coulissantes sont commutées par des actionneurs correspondants, qui peuvent être reliés entre eux et/ou convertis par l'intermédiaire de mécanismes intermédiaires i. La première vitesse 1 peut être accouplée à l'arbre de sortie 2505 au moyen de la douille coulissante 2547a. Les deuxième et troisième vitesses 2 et 3 peuvent être reliées en alternance à l'arbre de sortie 2505 par l'intermédiaire de la douille coulissante 1540a, et les cinquième et sixième vitesses peuvent être reliées en alternance à l'arbre d'entrée 2504 par l'intermédiaire de la douille coulissante 2541a, pour établir la démultiplication correspondante entre l'entrée et la sortie de la boîte

de vitesses.

Le mode de fonctionnement de ce mode de réalisation prévoit également un démarrage en première vitesse 1 ou en marche arrière R au moyen du premier accouplement 2503. A cet effet, la douille coulissante correspondante 2546a et 2547a est manoeuvrée et

l'accouplement 2503 est mis en prise.

Pour le passage en traction vers la deuxième vitesse 2, le déplacement de l'actionneur 2565 est poursuivie, et le deuxième accouplement 2580 et la douille de commutation 2544a de la quatrième vitesse sont ainsi mis en prise pour l'assistance en traction et pour la synchronisation, tandis que la force de traction est diminuée par déplacement de la douille coulissante 2547a à la première vitesse et est de nouveau accrue par l'engagement positif entre l'arbre d'entrée 2504 et l'arbre de sortie 2505 à la deuxième

vitesse 2 au moyen de la douille coulissante 2540a.

Puis, l'accouplement 2580 est de nouveau désengagé, de sorte que la quatrième vitesse 4 ne peut plus transmettre aucun couple. Ce processus est répété pour le processus suivant de passage en vitesse supérieure, en faisant passer la douille coulissante vers la troisième vitesse 3. Lors d'un passage vers la quatrième vitesse, l'accouplement 2580 est mis en prise et la douille coulissante 2540a est déplacée vers la position neutre. Les vitesses 5 et 6 sont enclenchées sans assistance de force de traction. La douille coulissante 2541a constitue alors un engagement positif avec l'engrenage de la

démultiplication souhaitée.

Pour rétrograder vers la quatrième vitesse, la douille coulissante 2541a est amenée vers la position neutre et la douille coulissante 2544a et reliée à la

quatrième vitesse.

De manière analogue aux exemples de réalisation décrits en particulier en référence aux figures 52 à 54, la première vitesse est également utilisée comme assistance pour la force de poussée pendant le processus de passage. Ceci est par exemple utilisé pour l'exemple de réalisation présent au moyen de l'exemple de la rétrogradation de la quatrième vitesse vers la troisième vitesse. Dans ce processus, la quatrième vitesse est d'abord reliée à l'arbre d'entrée 2504 au moyen de la douille coulissante 2543a et les deux accouplements 2503, 2580 sont ouverts, puis la première vitesse est enclenchée au moyen de la douille coulissante 2547a et la troisième vitesse est enclenchée au moyen de la douille coulissante 2541a lorsque les vitesses de rotation sont synchrones et que les accélérations sont égales, la liaison entre l'arbre d'entrée 2504 et l'arbre creux 2506 au moyen de la douille coulissante est séparée et

l'accouplement 2503 est désengagé.

La Figure 56 représente un exemple de réalisation d'une boite de vitesses 2600 qui ne comporte pas de deuxième accouplement de friction et qui présente pourtant une assistance pour la force de traction et de poussée. L'accouplement de friction 2603 est ici simultanément un accouplement de démarrage et à commutation de charge. Comme dans les exemples de réalisation décrits précédemment, une vitesse élevée, par exemple la quatrième vitesse 4 est intercalée, pour le processus de passage en vitesse supérieure, comme assistance de force en traction et une vitesse plus petite, par exemple ici la première vitesse, est intercalée, pour le processus de rétrogradation, comme

assistance pour la force sous poussée.

Le démarrage s'effectue à la première vitesse 1 parce que la douille coulissante 2547a établit un engagement positif avec l'accouplement 2603 par l'intermédiaire de l'arbre creux 2606 et parce que l'accouplement 2603 est fermé. Pour passer vers la deuxième vitesse 2, l'arbre d'entrée 2604 relié directement à l'arbre de vilebrequin 2602a est relié à la première vitesse par l'intermédiaire du manchon coulissant 2643a lorsque l'accouplement 2603 est mis en prise, de sorte que le couple moteur est ainsi transmis par l'intermédiaire de la première vitesse à l'arbre de sortie 2605 et que le manchon coulissant 2647a peut établir un engagement positif avec la quatrième vitesse qui transmet le couple moteur à l'arbre de sortie 2605 par l'intermédiaire de l'accouplement 2630 mis en prise, jusqu'à ce que la deuxième vitesse 2 soit enclenchée au moyen de la douille coulissante 2640a en étant synchronisée au moyen de la vitesse de rotation du moteur, et que la quatrième vitesse puisse être désactivée en manoeuvrant l'accouplement 2603. Il en résulte de façon correspondante un passage de la deuxième à la troisième vitesse, soit de 2 à 3. La quatrième vitesse est enclenchée en mettant en prise l'accouplement 2603 et en déplaçant simultanément la douille coulissante 2640a vers la position neutre. La cinquième et la sixième vitesses, 5 et 6, sont mises en prise et désengagées, en étant synchronisées par la vitesse de rotation du moteur, après désengagement de l'accouplement 2603. Les processus de rétrogradation qui utilisent la première vitesse sont par exemple expliqués pour le passage de la troisième vitesse vers la deuxième, soit de 3 à 2. La première vitesse 1 est activée par l'intermédiaire de la douille coulissante 2647a

lorsque l'accouplement 2603 est désengagé.

L'accouplement 2603 est fermé et le couple moteur est ainsi établi à l'arbre de sortie par l'intermédiaire de la première vitesse 1. A la vitesse de rotation de synchronisation, la douille coulissante 2640 est manoeuvrée et la vitesse 2 est enclenchée, et l'accouplement 2603 est ensuite de nouveau désengagé

pour désengager la première vitesse.

Les revendications annexées à la présente demande

sont des propositions de formulation, sans préjudice de l'obtention d'une protection par brevet qui continue. La demanderesse se réserve le droit de revendiquer encore d'autres particularités qui ne sont

jusqu'ici exposées que dans la description et/ou les

dessins.

Des références employées dans les sous-

revendications concernent la poursuite du

développement de l'objet de la revendication

principale grâce aux particularités des sous-

revendications respectives; il ne faut pas les

considérer comme un renoncement à l'obtention d'une protection autonome de l'objet des particularités des

sous-revendications concernées.

Mais les objets de ces sous-revendications

constituent aussi des inventions autonomes, qui représentent une configuration indépendante des objets

des sous-revendications précédentes.

L'invention n'est pas non plus limitée à l'exemple ou aux exemples de réalisation de la

description. Bien plutôt, de nombreuses altérations et modifications sont possibles dans le cadre de

l'invention, en particulier des variantes, éléments et combinaisons et/ou matières qui sont par exemple inventives par combinaison ou transformation des10 particularités ou éléments ou étapes de procédé

décrits dans la description générale et les modes de

réalisation ainsi que les revendications et contenus

dans les dessins, et qui conduisent par des particularités combinables à un nouvel objet ou à de nouvelles étapes de procédé ou séquences d'étapes de procédé, dans la mesure aussi o ils concernent des

procédés de fabrication, de vérification et d'usinage.

Claims

REVENDICATIONS

1. Boîte de vitesses, par exemple boite à changement de vitesses à engrenage qui comprend: au moins deux arbres, par exemple un arbre d'entrée, un arbre de sortie et éventuellement un arbre de transmission intermédiaire; une série de paires d'engrenages constituées chacune, d'une part d'un engrenage, par exemple un engrenage fou, qui peut être relié de façon fixe en rotation à un premier arbre au moyen d'un accouplement et, d'autre part d'un engrenage agencé de façon fixe en rotation sur un arbre, par exemple un engrenage de vitesse; et un accouplement commutable de démarrage (3), qui peut être agencé sur le côté entrée, caractérisée en ce que la boite de vitesses comporte une machine électrique (90) qui intervient comme démarreur du moteur (2) d'entraînement du véhicule et/ou comme générateur pour engendrer une énergie électrique à partir d'une énergie

cinétique et pour la restituer.

2. Boite de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que la machine électrique (90) peut être entraînée par l'intermédiaire d'un engrenage de

vitesse (20) de la boîte ou entraîne cet engrenage.

3. Boîte de vitesse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la machine électrique (1101) peut être entraînée par un volant du moteur (1106)

d'entraînement du véhicule ou entraîne ce volant.

4. Boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que la machine électrique (1101) peut être entraînée par l'intermédiaire de l'arbre d'entrée

(1102) de la boîte de vitesses ou entraîner cet arbre.

5. Boite de vitesses selon l'une des revendications 1 à

3, caractérisée en ce que la machine électrique (1111) comporte un stator et un rotor et en ce que le stator et le rotor sont agencés de façon coaxiale avec l'arbre

d'entrée (1110) de la boîte de vitesses.

6. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 à

3, caractérisée en ce que la machine électrique (1101) comporte un stator et un rotor, et en ce que le stator et le rotor sont agencés par rapport à un axe, cet axe étant agencé et orienté sensiblement en parallèle à l'arbre

d'entrée (1102) de la boîte de vitesses.

7. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 à

3, caractérisée en ce que la machine électrique (1101) comporte un stator et un rotor, en ce que le stator et le rotor sont agencés de façon coaxiale avec l'arbre d'entrée (1102) de la boîte de vitesses, et en ce que le rotor est relié de façon fixe en rotation à un volant ou à un élément relié à l'arbre d'entrée de la boite de vitesses.

8. Boîte de vitesses selon l'une des revendication 1 à 7, caractérisée en ce qu'au moins l'un des accouplements est réalisé sous forme d'un accouplement à couple transmissible plus élevé, par exemple un accouplement à commutation de charge (80), et l'accouplement de démarrage (3) et l'accouplement à commutation de charge (80) sont manoeuvrables par au moins une unité de manoeuvre.

9. Boîte de vitesses selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'accouplement à commutation de charge (80) peut être mis en prise lorsque l'accouplement

de démarrage (3) est au moins partiellement mis en prise.

10. Boite de vitesses selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'accouplement à commutation de charge (80) peut être mis en prise lorsque l'accouplement

de démarrage (3) est déjà en prise.

11. Boîte de vitesses selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'au moins un engrenage fou peut être relié à un arbre (5) au moyen d'un premier accouplement

et/ou d'un accouplement à commutation de charge (80).

12. Boite de vitesses selon la revendication 8, caractérisée en ce que deux des engrenages fous peuvent être reliés à un arbre (5) au moyen d'un premier accouplement et/ou d'un accouplement à commutation de

charge (80).

13. Boîte de vitesses selon la revendication 11 ou 12, caractérisée en ce que l'engrenage fou de la vitesse la plus élevée peut être relié à un arbre (5) au moyen d'un accouplement ou d'un accouplement à commutation de charge (80).

14. Boîte de vitesses selon la revendication 11 ou 12, caractérisée en ce que l'engrenage fou d'une vitesse peut être relié à un arbre (5) au moyen d'un accouplement ou

d'un accouplement à commutation de charge (80).

15. Boîte de vitesses selon l'une des revendications

précédentes, caractérisée en ce que l'accouplement de liaison d'au moins un engrenage fou avec un arbre (5) est

un accouplement en engagement positif.

16. Boîte de vitesses selon l'une des revendications

précédentes, caractérisée en ce que l'accouplement de liaison d'au moins un engrenage fou à un arbre (5) est un

accouplement à entraînement par friction.

17. Boîte de vitesses selon au moins l'une des

revendications 14 à 16, caractérisée en ce que

l'accouplement de liaison d'au moins un engrenage fou à un arbre (5) comporte un dispositif de synchronisation

intercalé.

18. Boite de vitesses selon l'une des revendications

précédentes, caractérisée en ce que l'accouplement à commutation de charge (80) est un accouplement à

entraînement par friction.

19. Boîte de vitesses selon l'une des revendications

précédentes, caractérisée en ce que l'accouplement de démarrage (3) est un accouplement à entraînement par

friction.

20. Boîte de vitesses selon l'une des revendications

précédentes, caractérisée en ce que l'accouplement de démarrage (3) est agencé dans une zone de l'espace d'une

cloche d'accouplement.

21. Boîte de vitesses selon l'une des revendications

précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un accouplement à commutation de charge (480) est agencé

dans une zone de l'espace d'une cloche d'accouplement.

22. Boîte de vitesses selon la revendication 19 ou 20, caractérisée en ce que l'accouplement de démarrage (3) et au moins un accouplement à commutation de charge (80)

sont des accouplements à friction à sec.

23. Boîte de vitesses selon l'une des revendications

précédentes, caractérisée en ce que l'accouplement de démarrage (3) est agencé à l'intérieur du carter de la

boîte de vitesses.

24. Boîte de vitesses selon l'une des revendications

précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un accouplement à commutation de charge (480) est agencé à

l'intérieur du carter de la boîte de vitesses.

25. Boîte de vitesses selon la revendication 23 ou 24, caractérisée en ce que l'accouplement de démarrage (403) et/ou au moins un accouplement à commutation de charge

(480) sont des accouplements à friction.

26. Boite de vitesses selon la revendication 23 ou 24, caractérisée en ce que l'accouplement de démarrage (3) est un transformateur de couple hydrodynamique avec ou

sans accouplement de pontage de transformateur.

27. Boite de vitesses selon l'une des revendications

précédentes, caractérisée en ce que l'actionneur de manoeuvre destiné à la manoeuvre de l'accouplement de démarrage (3) et d'au moins un accouplement à commutation de charge (80) est un actionneur manoeuvrable par pression pourvu d'une alimentation en milieu sous pression et d'au moins une vanne qui commande l'amenée de milieu sous pression à un cylindre récepteur de chacun des accouplements.

28. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 8 à

26, caractérisée en ce que l'actionneur de manoeuvre destiné à la manoeuvre de l'accouplement de démarrage (3) et d'au moins un accouplement à commutation de charge (80) est un actionneur entraîné par un élément moteur électrique, incluant éventuellement un mécanisme de surmultiplication ou de démultiplication agencé en aval

d'un moteur électrique ou d'un électroaimant.

29. Boîte de vitesses selon l'une des revendications

précédentes, caractérisée en ce que l'actionneur de manoeuvre destiné à l'actionnement d'accouplements de passage de vitesse (80) est un actionneur manoeuvrable par milieu de pression, pourvu d'une alimentation en milieu de pression et d'au moins une vanne qui commande l'amenée de milieu sous pression à un cylindre récepteur de chacun

des accouplements.

30. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 8 à

28, caractérisée en ce que l'actionneur de manoeuvre destiné à la manoeuvre de l'accouplement de démarrage (3) et d'accouplements (80) est un actionneur entraîné par un élément moteur électrique, incluant éventuellement un mécanisme de surmultiplication ou de démultiplication agencé en aval d'un moteur électrique ou d'un électroaimant.