FR2799256A1 - METHOD FOR SYNCHRONIZING A MOTOR VEHICLE TRANSMISSION - Google Patents
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Abstract
Procédé pour réaliser des opérations de commutation dans une boîte de vitesses automatique (24), ayant entre un axe d'entrée (22) et un axe de sortie (26) un dispositif de synchronisation (64) et un chemin de transmission de couple (56) activé ou désactivé sélectivement par la commande d'un actionneur (40). Pour exécuter une opération de synchronisation, on exécute les étapes suivantes : a) on met l'actionneur (40) en position de démarrage de synchronisation,b) une fois la position de démarrage de synchronisation atteinte, on commande l'actionneur (40) pendant un intervalle de synchronisation (tSYNC ) pour que la vitesse de rotation de l'axe d'entrée (22) varie de manière prédéterminée vers une vitesse de rotation finale de consigne (N2 ) prédéterminée.A method for performing switching operations in an automatic gearbox (24), having between an input axis (22) and an output axis (26) a synchronization device (64) and a torque transmission path ( 56) selectively activated or deactivated by the control of an actuator (40). To perform a synchronization operation, the following steps are carried out: a) the actuator (40) is placed in the synchronization start position, b) once the synchronization start position is reached, the actuator (40) is controlled. during a synchronization interval (tSYNC) so that the rotational speed of the input axis (22) varies in a predetermined manner towards a predetermined target final rotational speed (N2).
Description
La présente invention concerne un procédé pourThe present invention relates to a method for
réaliser des opérations de commutation dans une boîte de vi- perform switching operations in a video box
tesses automatique ayant au moins un chemin cde transmission de couple entre un axe d'entrée et un axe de sortie de la boîte avec un dispositif de synchronisation, ce chemin de automatic braids having at least one torque transmission path between an input axis and an output axis of the gearbox with a synchronization device, this
transmission de couple étant activé ou désactivé sélective- torque transmission being activated or deactivated selectively-
ment par la commande d'un actionneur. ment by controlling an actuator.
Dans un tel procédé décrit par exemple dans le document DE 197 09 417 AI, pour exécuter la synchronisation d'une boîte de vitesses c'est-à-dire essentiellement pour éviter un à-coup lors d'une commutation, on met la vitesse de In such a method described for example in document DE 197 09 417 AI, to execute the synchronization of a gearbox, that is to say essentially to avoid a jerk during a changeover, the speed is set of
rotation de l'axe d'entrée de la boîte de vitesses à une vi- gearbox input shaft rotation at one speed
tesse correspondante par une commande appropriée de l'unité motrice, vitesse que cet axe aura une fois la commutation exécutée. Pour cela, il est nécessaire d'exécuter des mesures de commande appropriées pour l'unité motrice. Bien qu'un tel moyen permet de conserver la synchronisation entre l'arbre d'entrée et l'axe de sortie de la boîte de vitesses, cela ne permet pas d'éviter avec certitude un à-coup, par exemple lors du couplage d'un pignon sur l'axe d'entrée ou de sortie corresponding tesse by an appropriate command of the motor unit, speed that this axis will have once the commutation carried out. For this it is necessary to execute control measures appropriate for the power unit. Although such a means makes it possible to maintain synchronization between the input shaft and the gearbox output shaft, this does not make it possible to avoid a jerk with certainty, for example when coupling d '' a pinion on the input or output axis
de la boîte de vitesses pour établir la transmission de cou- of the gearbox to establish the transmission of
ple en passant un rapport de vitesses, lors de l'accélération ou la décélération de ce pignon denté. Pour éviter cela, il est par exemple connu de mettre l'actionneur tout d'abord en ple by passing a gear ratio, during the acceleration or deceleration of this toothed pinion. To avoid this, it is for example known to put the actuator first
position de début de synchronisation et partant de cette po- synchronization start position and starting from this po-
sition, on commande l'actionneur en surveillant sa position position, the actuator is controlled by monitoring its position
du point de vue de la force qu'il doit fournir. Lorsqu'on dé- from the point of view of the force it must provide. When we de-
passe une certaine position limite, on suppose que la syn- passes a certain limit position, it is assumed that the syn-
chronisation interne à la boîte de vitesses, par exemple entre un pignon et un axe de la boîte, s'est effectuée et au internal timing in the gearbox, for example between a pinion and a shaft of the gearbox, has taken place and
cours d'une autre opération, on peut alors coupler solidaire- during another operation, we can then couple solidarity-
ment ce pignon denté servant d'élément de transmission de this toothed pinion serving as a transmission element for
couple et l'axe correspondant de la boîte de vitesses. torque and the corresponding axis of the gearbox.
Du fait de la commande exécutée pendant la phase de synchronisation proprement dite, le problème d'une telle procédure est que l'actionneur n'a pas d'information exacte de l'état de synchronisation instantané. Cela est perceptible de manière particulièrement gênante car la position d'actionnement de l'actionneur à partir de laquelle commence Due to the command executed during the synchronization phase proper, the problem with such a procedure is that the actuator does not have exact information of the instant synchronization state. This is particularly noticeable because the actuation position of the actuator from which begins
effectivement la synchronisation n'est pas une grandeur cons- actually the synchronization is not a significant quantity
tante de fonctionnement, mais peut par exemple varier en operating aunt, but may for example vary in
fonction de l'âge de la boite de vitesses ou/et de la tempé- depending on the age of the gearbox and / or the temperature
rature. Pour éviter alors des à-coups de commutation provo- qués par une synchronisation trop rapide ou que le temps mort soit trop long à cause d'une synchronisation trop lente, il faut faire un compromis entre d'une part le confort et cross out. In order to avoid switching jolts caused by too fast synchronization or the dead time being too long due to too slow synchronization, a compromise must be made between comfort and
d'autre part la vitesse de commutation; or ce compromis pré- secondly the switching speed; however this compromise pre-
sente des inconvénients dans de nombreuses situations de con- has disadvantages in many situations of con-
duite. La présente invention a pour but de développer un procédé d'exécution d'opérations de commutation dans une boîte de vitesses automatique permettant d'exécuter notamment pick. The object of the present invention is to develop a method for executing switching operations in an automatic gearbox making it possible to execute in particular
une opération de synchronisation à vitesse élevée et de ma- a high speed synchronization operation and
nière très confortable.very comfortable.
A cet effet, l'invention propose un procédé ca- To this end, the invention provides a method
ractérisé en ce que pour exécuter une opération de syr.chroni- characterized in that to execute an operation of syr.chroni-
sation pour au moins un chemin de transmission de couple on exécute les étapes suivantes: sation for at least one torque transmission path, the following steps are carried out:
a) on met l'actionneur en position de démarrage de synchroni- a) the actuator is put in the synchronization start position
sation, b) dès que la position de démarrage de synchronisation est atteinte, on commande l'actionneur pendant un intervaile de synchronisation pour que la vitesse de rotation de l'axe d'entrée de la boîte de vitesses varie de mar.ière sation, b) as soon as the synchronization start position is reached, the actuator is controlled during a synchronization interval so that the speed of rotation of the input axis of the gearbox varies greatly.
prédéterminée vers une vitesse de rotation finale de con- predetermined towards a final rotation speed of
signe prédéterminée.predetermined sign.
Selon la présente invention, grâce à la sur- According to the present invention, thanks to the over-
veillance permanente de la vitesse de rotation de l'axe d'entrée de la boîte de vitesses on dispose d'une information permanente de l'intensité (induite par la commande de permanent monitoring of the speed of rotation of the input shaft of the gearbox there is permanent information on the intensity (induced by the control of
l'actionneur) de la force appliquée au dispositif de synchro- actuator) of the force applied to the synchro-
nisation pour l'exécution de la synchronisation. Plus la force engendrée par l'actionneur est importante et plus la vitesse de rotation de l'axe d'entrée de la boite de vitesses nisation for the execution of synchronization. The greater the force generated by the actuator, the greater the speed of rotation of the input shaft of the gearbox
changera fortement, et la surveillance de la vitesse de rota- will change dramatically, and the rotation speed monitoring
tion de l'axe d'entrée de la boîte de vitesses permet de sur- tion of the gearbox input axle allows
veiller indirectement la force engendrée par l'actionneur. indirectly monitor the force generated by the actuator.
Ainsi, on connaît de façon permanente l'état de fonctionne- Thus, we know permanently the operating state-
ment pendant une opération de synchronisation, et on évite during a synchronization operation, and we avoid
toute détérioration du confort et tout temps mort gênant. any deterioration in comfort and any inconvenient downtime.
Pour qu'à la fin de la phase de synchronisation on puisse passer dans un état de transmission de couple, le procédé comprend en outre une étape c) pour qu'à la fin de l'intervalle de synchronisation, le chemin de transmission de couple passe dans un état préparatoire à la transmission de So that at the end of the synchronization phase it is possible to enter a torque transmission state, the method further comprises a step c) so that at the end of the synchronization interval, the torque transmission path going into a preparatory state for the transmission of
couple.couple.
Pour par exemple passer d'une position neutre de For example, to move from a neutral position of
la boîte de vitesses ou d'un rapport antérieur, aussi rapide- the gearbox or from an earlier report, as fast-
ment que possible en phase de synchronisation, dans l'étape ment as possible in the synchronization phase, in the step
a), on met l'actionneur en position de départ de synchronisa- a), the actuator is put in the synchronization start position.
tion par une opération de régulation de la position d'actionnement. tion by an operation to regulate the actuating position.
Pour avoir une phase de synchronisation sans à- To have a synchronization phase without
coup et rapide dans l'étape b) on prédétermine une évolution chronologique pour une vitesse de rotation de consigne de l'axe d'entrée de la boîte de vitesses, et on commande l'actionneur dans une opération de régulation de la vitesse de l'axe d'entrée de la boîte de vitesses pour que, pendant blow and fast in step b) a chronological evolution is predetermined for a set speed of rotation of the input axis of the gearbox, and the actuator is controlled in an operation for regulating the speed of the input axis of the gearbox so that during
l'intervalle de temps de synchronisation, une vitesse de ro- the synchronization time interval, a speed of ro-
tation réelle de l'axe d'entrée de la boite de vitesses, suive principalement l'évolution chronologique prédéterminée de la vitesse de rotation de consigne de l'axe d'entrée (22) tation of the input axis of the gearbox, mainly following the predetermined chronological evolution of the setpoint rotation speed of the input axis (22)
de la boîte de vitesses.of the gearbox.
La caractéristique selon laquelle ia vitesse de rotation de consigne, prédéterminée pour la fin de The characteristic that the setpoint speed, predetermined for the end of
l'intervalle de temps de synchronisation correspond à la vi- the synchronization time interval corresponds to the vi-
tesse de rotation finale de consigne de l'axe d'entrée de la boîte de vitesses, permet de réduire au minimum ou d'éliminer les temps morts produits dans l'exécution d'une opération de commutation. Suivant une autre caractéristique de l'invention, pour optimiser le confort ou l'exécution chronologique d'une Final set rotation speed of the input axis of the gearbox, makes it possible to minimize or eliminate the dead times produced during the execution of a switching operation. According to another characteristic of the invention, to optimize the comfort or the chronological execution of a
opération de commutation, on prédétermine l'évolution chrono- switching operation, the chronological evolution is predetermined
logique de la vitesse de rotation de cons gne de l'axe axis setpoint speed logic
d'entrée de la boîte de vitesses selon l'état de fonctionne- gearbox input depending on operating condition
ment.is lying.
Pour cela, par exemple selon une autre caracté- For this, for example according to another characteristic
ristique de l'invention, dans l'étape b), à partir de plu- of the invention, in step b), from more
sieurs fonctions de vitesse de rotation de consigne/temps, suivant l'état de fonctionnement, on sélectionne une fonction pour prédéterminer l'évolution chronologique cde la vitesse de depending on the setpoint speed / time functions, depending on the operating state, a function is selected to predetermine the chronological evolution cde the speed of
rotation de consigne de l'axe d'entrée de la boîte de vites- setpoint rotation of the gearbox input axis-
ses.his.
Cet état de fonctionnement selon lequel en défi- This operating state according to which in defi-
nitive on décide de la manière de dérouler la phase de syn- nitive we decide how to proceed with the syn-
chronisation, peut se définir au moins en tenant compte de l'un des paramètres suivants: chronization, can be defined at least taking into account one of the following parameters:
* vitesse de rotation de l'axe de sortie de la boite de vi- * speed of rotation of the output axis of the gearbox
tesses, * vitesse de déplacement, * mode de conduite: sportif/économique, braids, * travel speed, * driving mode: sporty / economical,
* rapport de transmission du chemin de transmission de cou- * transmission ratio of the transmission path of
ple à activer, * nature du changement de rapport de vitesses: montée des rapports/descente des rapports, ple to activate, * type of gear change: up / down
* température.* temperature.
Une fonction selon laquelle on modifie la vitesse de l'axe d'entrée de La boîte de vitesses dans la phase de synchronisation, une fois sélectionnée en principe, permet de manière avantageuse ou nécessaire de s'adapter aux conditions limites prévues par l'état de fonctionnement instantané. La A function according to which the speed of the input axis of the gearbox in the synchronization phase is modified, once selected in principle, makes it possible, advantageously or necessary, to adapt to the limit conditions provided for by the state instant operation. The
fonction sélectionnée pour prédéterminer l'évolution chrono- function selected to predetermine the chrono-
logique de la vitesse de rotation de consigne de l'axe d'entrée de la boîte de vitesses est en outre adaptée selon l'un des paramètres suivants: * intervalle de temps de synchronisation (tSyNc), * vitesse de rotation réelle de l'axe d'entrée de la boîte de vitesses au début de l'intervalle de synchronisation, * vitesse de déplacement, logic of the setpoint speed of the input axis of the gearbox is further adapted according to one of the following parameters: * synchronization time interval (tSyNc), * actual rotation speed of the gearbox input axis at the start of the synchronization interval, * travel speed,
* vitesse de rotation de l'axe de sortie de la boîte de vi- * speed of rotation of the output shaft of the gearbox
tesses,braids,
* rapport de transmission du chemin de transmission de cou- * transmission ratio of the transmission path of
ple à activer.ple to activate.
L'intervalle de synchronisation qui en définitive est l'intervalle dans lequel se produit la synchronisation suivant la commande correspondante de l'actionneur, est une grandeur d'influence essentielle définissant la préférence The synchronization interval which ultimately is the interval in which synchronization occurs according to the corresponding actuator command, is an essential influence quantity defining the preference
donnée soit au confort soit à la rapidité de la commutation. given either to comfort or to the speed of switching.
C'est pourquoi il est également avantageux dans le procédé de l'invention que l'intervalle de temps de synchronisation soit This is why it is also advantageous in the method of the invention for the synchronization time interval to be
o10 variable.o10 variable.
On peut par exemple prévoir de sélectionner l'intervalle de temps de synchronisation au moins selon l'un des paramètres suivants: It is for example possible to provide for selecting the synchronization time interval at least according to one of the following parameters:
- nature du changement de rapport de vitesses: mon- - nature of the gear change: my-
tée/descente,tee / descent,
- mode de conduite: sportif/économique. - driving mode: sporty / economical.
Dans le procédé selon l'invention il est prévu de préférence que la position de départ de synchronisation est une position d'actionnement de l'actionneur qui présente un décalage par rapport à la position d'actionnement pour lequel In the method according to the invention, it is preferably provided that the starting synchronization position is an actuation position of the actuator which has an offset with respect to the actuation position for which
commence effectivement une synchronisation. actually starts synchronization.
Ce moyen permet d'éviter qu'à cause d'une impré- This means that, due to an improper
cision de régulation éventuelle dans l'exécution de l'étape possible regulatory decision in the execution of the stage
a), l'action brutale sur le dispositif de synchronisation en- a), the brutal action on the synchronization device
gendre un à-coup. De la même manière, en prédéfinissant une certaine vitesse de variation de la vitesse de rotation de son-in-law. In the same way, by predefining a certain speed of variation of the rotation speed of
l'axe d'entrée de la boîte de vitesses, même dans une situa- the input axis of the gearbox, even in a situation
tion dans laquelle en définitive l'actionneur ne perçoit pas tion in which ultimately the actuator does not perceive
encore de force de réaction, on évite une trop forte accélé- still a reaction force, avoiding too strong an acceleration
ration.ration.
Le procédé selon l'invention peut s'appliquer avantageusement à un système conçu pour qu'au moins un chemin The method according to the invention can advantageously be applied to a system designed so that at least one path
de transmission de couple comporte un composant de transmis- of torque transmission has a transmission component
sion de couple, de préférence un pignon denté qui, par l'intervention du dispositif de synchronisation, sera couplé sélectivement à l'axe d'entrée ou à l'axe de sortie de la torque, preferably a toothed pinion which, by the intervention of the synchronization device, will be selectively coupled to the input axis or to the output axis of the
boîte de vitesses.gearbox.
En outre, dans le procédé selon l'invention Furthermore, in the process according to the invention
* le dispositif de synchronisation comprend au moins un élé- * the synchronization device comprises at least one element
ment de couplage relié solidairement en rotation à l'axe d'entrée ou à l'axe de sortie de la boîte de vitesses et qui peut être déplacé par l'actionneur, ainsi qu'au moins un élément de synchronisation mis en prise de synchronisa- coupling coupling connected in rotation to the input axis or to the output axis of the gearbox and which can be moved by the actuator, as well as at least one synchronization element put in synchronized engagement -
tion avec l'élément de transmission de couple lors du mou- tion with the torque transmission element when
vement de l'élément de couplage,the coupling element,
* et une fois la synchronisation établie, l'élément de cou- * and once synchronization has been established, the
plage est relié solidairement en rotation avec l'éeément beach is connected in rotation with the element
de transmission de couple.torque transmission.
Enfin, il est prévu de réaliser l'actionneur pour générer une force d'actionnement par excitation d'un moteur électrique et/ou par l'établissement d'une pression de fluide. La présente invention sera décrite ci-après à l'aide de modes de réalisation préférentiels représentés dans les dessins annexés, dans lesquels: * la figure 1 est un schéma par blocs d'un système d'entraînement mettant en ouvre le procédé de l'invention, * la figure 2 est une vue simplifiée d'une partie du système d'entraînement de la figure 1, Finally, provision is made to produce the actuator to generate an actuating force by excitation of an electric motor and / or by the establishment of a fluid pressure. The present invention will be described below using preferred embodiments shown in the accompanying drawings, in which: * FIG. 1 is a block diagram of a drive system implementing the method of invention, * FIG. 2 is a simplified view of part of the drive system of FIG. 1,
* la figure 3 est un schéma de principe des procédures exé- * Figure 3 is a block diagram of the procedures
cutées dans un dispositif de commande pendant la mise en cut in a control device during the
oeuvre du procédé de l'invention.work of the process of the invention.
Selon la figure 1, on décrira un système d'entraînement utilisant le procédé décrit ci-après en détail pour la mise en oeuvre des commutations de vitesse. Le système d'entraînement 10 de la figure 1 comprend une unité motrice 12 par exemple un moteur à combustion interne 12 relié par un axe d'entraînement 14 à l'entrée 16 d'un embrayage à friction 18. La sortie 20 de l'embrayage à friction 18 est reliée à According to Figure 1, there will be described a drive system using the method described below in detail for the implementation of speed switches. The drive system 10 of Figure 1 comprises a drive unit 12 for example an internal combustion engine 12 connected by a drive shaft 14 to the input 16 of a friction clutch 18. The output 20 of the friction clutch 18 is connected to
l'axe d'entrée 22 d'une boîte de vitesses automatique, por- the input axis 22 of an automatic gearbox, carrying
tant globalement la référence 24. L'axe de sortie 26 de la as a whole the reference 24. The output axis 26 of the
boîte de vitesses entraîne les roues 30, 32 par l'intermé- gearbox drives the wheels 30, 32 through
diaire d'un différentiel 28.diary of a differential 28.
Une installation de commande 34 échange des don- A control system 34 exchanges data
nées avec différents actionneurs. Ainsi, l'installation de born with different actuators. So the installation of
commande 34 est reliée à un dispositif de commande de puis- control 34 is connected to a power control device
sance 36 de l'unité motrice 12 pour lui fournir des signaux de commande appropriés, réglant la puissance à fournir ou la power unit 12 to supply it with appropriate control signals, regulating the power to be supplied or the
vitesse de rotation (régime) de l'unité motrice 12. Le dispo- rotational speed (speed) of the power unit 12. The availability
sitif de réglage de puissance 36 peut concerner n'impcrte quelle façon (ou partie) de réglage d'unité motrice, sur laquelle on peut agir pour régler la puissance, comme par exemple le système d'injection, le système d'étranglement, le power adjustment device 36 can relate to any way (or part) of drive unit adjustment, on which one can act to adjust the power, such as for example the injection system, the throttle system, the
système d'allumage, la commande par cames ou des moyens ana- ignition system, cam control or similar means
logues. Le dispositif de réglage de la puissance donne des informations à l'unité de commande 34, caractérisant l'état logues. The power adjustment device gives information to the control unit 34, characterizing the state
de réglage instantané de la puissance de l'unité motrice 12. instantaneous power unit adjustment 12.
L'installation de commande 34 communique égale- The control system 34 also communicates
ment avec un dispositif de réglage 38 de l'embrayage à fric- with a regulating device 38 for the friction clutch
tion 18 constitué ici par exemple sous la forme d'un embrayage automatique. Pour générer les ordres de commande appropriés, l'embrayage à friction 18 peut être réglé dans une zone comprise entre un état complètement débrayé et un état complètement embrayé, pour autoriser plus ou moins de patinage entre l'entrée 16 et la sortie 20. Le dispositif de tion 18 constituted here for example in the form of an automatic clutch. To generate the appropriate control orders, the friction clutch 18 can be adjusted in an area between a fully disengaged state and a fully engaged state, to allow more or less slippage between the input 16 and the output 20. The device
réglage 38 peut également être conçu pour fournir des infor- setting 38 can also be designed to provide information
mations appropriées à l'installation de commande 34 et cor- suitable for the control system 34 and cor-
respondant à l'état de réglage, c'est-à-dire également à corresponding to the setting state, i.e. also to
l'état engagé de l'embrayage à friction 18. the engaged state of the friction clutch 18.
L'installation de commande 34 est également re- The control system 34 is also re-
liée à un actionneur 40 de la boite de vitesses 24. La boîte de vitesses 24 qui est une boîte automatique, ou une boîte automatisée, peut être commandée par des ordres S appropriés, pour commuter entre différents chemins de transmission de couple entre l'axe d'entrée 22 et l'axe de sortie 26 de la boîte de vitesses; il peut s'agir par exemple de trains d'engrenages entre les deux axes. La boîte de vitesses 24 peut en outre comporter un levier de changement de vitesses 42 dont l'actionnement est détecté par un capteur 44 pour être transmis sous la forme d'un signal d'informations I à L'installation de commande 34. En fonction de ce signal linked to an actuator 40 of the gearbox 24. The gearbox 24 which is an automatic gearbox, or an automated gearbox, can be controlled by appropriate orders S, to switch between different torque transmission paths between the axis 22 and the output axis 26 of the gearbox; these may for example be gear trains between the two axes. The gearbox 24 may also include a gearshift lever 42 whose actuation is detected by a sensor 44 to be transmitted in the form of an information signal I to the control installation 34. Depending on of this signal
d'informations I et le cas échéant en fonction d'autres si- information I and where appropriate based on other si-
gnaux d'informations, d'un capteur de vitesse de rotation 46 qui saisit la vitesse de rotation de l'axe d'entraînement 14, d'un capteur de vitesse de rotation 48 qui saisit la vitesse de rotation de l'axe d'entrée 22 de la boîte de vitesses et information signals, a rotational speed sensor 46 which captures the rotational speed of the drive shaft 14, a rotational speed sensor 48 which captures the rotational speed of the drive axis gearbox input 22 and
d'un capteur de la vitesse de rotation 50 qui saisit la vi- a speed sensor 50 which captures the speed
tesse de rotation de l'axe de sortie 26 de la boite de vites- tesse de rotation of the output shaft 26 of the gearbox-
ses, on commande le dispositif de réglage de puissance 36, le dispositif d'actionnement 38 de l'embrayage à friction 18 et l'actionneur 40 de la boîte de vitesses 24 pour exécuter les ses, the power adjustment device 36, the actuation device 38 of the friction clutch 18 and the actuator 40 of the gearbox 24 are controlled to execute the
opérations de commutation.switching operations.
Il est à remarquer que d'autres signaux d'infor- It should be noted that other information signals
mations I peuvent être fournis à l'installation de commande I can be supplied to the control system
34, par exemple en provenance des capteurs de vitesse de ro- 34, for example from the speed sensors
tation 52, 54 saisissant les vitesses de rotation des roues tation 52, 54 entering the rotational speeds of the wheels
motrices 30, 32, du capteur de température qui saisit la tem- drive 30, 32, of the temperature sensor which captures the time
pérature ambiante ou la température d'un fluide de refroidis- ambient temperature or the temperature of a coolant
sement de l'unité motrice, d'un capteur en position de pédale d'accélérateur, d'un capteur d'actionnement de frein ou d'un drive unit, a sensor in the accelerator pedal position, a brake actuation sensor or a
moyen analogue. A partir de ces différentes données, le dis- analogous means. From these different data, the
positif de commande 34 assure le fonctionnement de l'ensemble positive command 34 ensures the operation of the assembly
du système d'entraînement 10.drive system 10.
Selon la figure 2, on décrira de manière dé- According to FIG. 2, a description will be given of
taillée une variante de réalisation possible de la boîte de cut a possible embodiment of the box
vitesses 24. La boîte de vitesses 24 comporte comme déjà dé- gears 24. The gearbox 24 comprises as already
crit ci-dessus, plusieurs chemins de transmission de couple, crit above, several torque transmission paths,
par exemple sous la forme de trains d'engrenages 56, qui ap- for example in the form of gear trains 56, which ap-
paraissent à la figure 2. Les trains d'engrenages 56 compren- appear in Figure 2. Gear trains 56 include
nent par exemple un pignon denté 58 fixé chaque fois à l'axe for example, a toothed pinion 58 fixed each time to the axis
de sortie 26 de la boîte de vitesses, ainsi qu'un autre pi- outlet 26 of the gearbox, as well as another
gnon denté 60 qui peut être couplé sélectivement, de manière non-toothed pin 60 which can be selectively coupled, so
solidaire en rotation à l'axe d'entrée 22 de la boite de vi- integral in rotation with the input axis 22 of the vi box
tesses par une installation de couplage portant globalement la référence 62. La réalisation connue selon l'état de la technique d'une telle installation de couplage 62, à laquelle braids by a coupling installation generally bearing the reference 62. The known embodiment according to the state of the art of such a coupling installation 62, to which
est également associé un dispositif de synchronisation 64 se- is also associated with a 64-sec synchronization device
ra brièvement décrite ci-après.ra briefly described below.
L'installation de couplage 62 comprend un élément 66 relié solidairement en rotation à l'axe d'entrée 22 de la boîte de vitesses; un élément de couplage 68 est relié par exemple par engrènement mais avec coulissement axial, à cet élément 66. A une zone de denture intérieure de l'élément de couplage 68 est associé un segment de denture extérieur 70 correspor.dant, couplé solidaire en rotation au pignon denté 60. Axialement entre l'élément 66 relié solidairement à l'axe d'entrée 22 de la boîte de vitesses et le pignon denté 60 ou son segment denté 70, on a une bague de synchronisation 72 en principe libre en rotation, mais avec une zone extérieure présentant une denture correspondant à celle du segment denté 70. Si l'actionneur 40 (indiqué schématiquement) recevant un ordre de commutation S, déplace une bielle 74 associée à l'installation de couplage 22, l'élément de couplage 68 sera déplacé en direction du pignon denté 60 en pressant ainsi la bague de synchronisation 72 contre le pignon denté 60 ou le segment denté 70. Le pignon denté 60 antérieurement libre en rotation par rapport à l'axe d'entraînement 22, accélère ou décélère jusqu'à ce que sa vitesse de rotation corresponde finalement à celle de l'axe d'entrée 22. A ce moment, l'élément de couplage 68 est déplacé axialement plus vers le pignon denté 60 jusqu'à ce qu'une denture intérieure engrène à la fois avec la denture prévue sur l'élément 66 et celle prévue sur le segment denté 70 du pignon denté 60, de sorte que le pignon 60 est couplé solidairement en rotation à l'axe The coupling installation 62 comprises an element 66 connected in rotation with the input axis 22 of the gearbox; a coupling element 68 is connected for example by meshing but with axial sliding, to this element 66. To an interior toothing zone of the coupling element 68 is associated an external toothing segment 70 corresponding, coupled in rotation to the toothed pinion 60. Axially between the element 66 connected integrally to the input axis 22 of the gearbox and the toothed pinion 60 or its toothed segment 70, there is a synchronization ring 72 in principle free in rotation, but with an outer zone having a toothing corresponding to that of the toothed segment 70. If the actuator 40 (indicated diagrammatically) receiving a switching command S, moves a connecting rod 74 associated with the coupling installation 22, the coupling element 68 will be moved in the direction of the toothed pinion 60 thereby pressing the synchronization ring 72 against the toothed pinion 60 or the toothed segment 70. The toothed pinion 60 previously free to rotate by relative to the drive axis 22, accelerates or decelerates until its speed of rotation finally corresponds to that of the input axis 22. At this time, the coupling element 68 is moved axially more towards the toothed pinion 60 until an internal toothing meshes with both the teeth provided on the element 66 and that provided on the toothed segment 70 of the toothed pinion 60, so that the pinion 60 is coupled in rotation to the axis
d'entrée 22 de la boîte de vitesses. input 22 of the gearbox.
Il est à remarquer que cette réalisation d'une It should be noted that this realization of a
installation de couplage 62 avec un dispositif de synchroni- coupling installation 62 with a synchronization device
sation 64 n'a été décrite que schématiquement et peut être sation 64 has only been described schematically and can be
réalisée de multiples manières comme installation de synchro- performed in multiple ways as a synchro-
nisation avec synchronisation intérieure ou avec synchronisa- internal synchronization or synchronization
tion extérieure. Il est en outre évidemment possible que l'élément de couplage 68 soit réalisé pour coopérer avec deux installations de synchronisation, pour que selon la direction de déplacement de la bielle 74, l'un des trains d'engrenages 56 à juxtaposer soit activé ou que l'autre soit désactivé. Il outside tion. It is also obviously possible that the coupling element 68 is produced to cooperate with two synchronization installations, so that, in the direction of movement of the connecting rod 74, one of the gear trains 56 to be juxtaposed is activated or that the other is disabled. he
est en outre à remarquer que l'actionneur 40 peut être réali- furthermore, it should be noted that the actuator 40 can be reali-
sé de manière quelconque; il peut engendrer la force de dried in any manner; it can generate the force of
translation pour translater la bielle ou l'élément de cou- translation to translate the connecting rod or the coupling element
plage 68 par excitation d'un moteur électrique, ou par track 68 by excitation of an electric motor, or by
l'envoi d'un fluide sous pression par exemple dans un cylin- sending a pressurized fluid for example in a cylinder
dre capteur, ou par effet magnétique, ou d'une autre manière. dre sensor, or by magnetic effect, or in another way.
Ce dispositif peut également comporter un ou plusieurs ac- This device can also include one or more ac-
tionneurs et être intégré dans la boîte de vitesses 24 ou and be integrated in the gearbox 24 or
rapporté à celle-ci.reported to it.
Pour la présente invention, il est important que l'actionneur puisse être mis dans différentes positions d'actionnement et chacune de ces positions correspond alors à une position d'actionnement de la bielle ou de l'installation For the present invention, it is important that the actuator can be placed in different actuation positions and each of these positions then corresponds to an actuation position of the connecting rod or of the installation.
de couplage 62 et du dispositif de synchronisation 64. coupling 62 and synchronization device 64.
Dans la mise en oeuvre d'une commutation selon le principe décrit cidessus, il y a différentes phases. Dans une première phase, dans laquelle par exemple le train d'engrenages 56 de La figure 2 n'a pas été activé et que préalablement un autre train d'engrenages a été activé ou qu'aucun train d'engrenage n'a été activé, l'actionneur 40 ou In the implementation of switching according to the principle described above, there are different phases. In a first phase, in which for example the gear train 56 of FIG. 2 has not been activated and that previously another gear train has been activated or that no gear train has been activated , the actuator 40 or
l'élément de couplage 62 sont mis dans une position de démar- the coupling element 62 are put in a starting position.
rage de synchronisation. Cela peut par exemple être effectué dans une procédure de régulation dans laquelle la position synchronization rage. This can for example be done in a regulatory procedure in which the position
d'actionnement instantanée est détectée et on la diminue pro- instantaneous actuation is detected and decreased
gressivement vers la position de démarrage de synchronisa- gradually towards the synchronization start position
tion, en diminuant la vitesse d'actionnement. Cette position de démarrage de synchronisation peut être une position dans laquelle effectivement il n'y a pas encore de contact direct de la bague de synchronisation 72 avec le pignon denté 60 ou tion, by decreasing the actuation speed. This synchronization start position can be a position in which effectively there is not yet direct contact of the synchronization ring 72 with the toothed pinion 60 or
pour une telle position commençant effectivement la synchro- for such a position actually starting the synchro-
nisation, il subsiste encore un certain décalage. Cette posi- However, there is still a certain gap. This posi-
tion de démarrage de synchronisation peut par exemple être apprise au préalable ou par une opération de changement de vitesse exécutée préalablement. En variante, comme position de départ de synchronisation, on utilise une position d'actionnement dans laquelle l'observation de la vitesse de rotation de l'axe d'entrée 22 de la boîte de vitesses montre que maintenant du fait de la modification ou de l'activation de l'installation de synchronisation 64, le pignon denté 60 est couplé à l'axe d'entrée 22 de la boîte de vitesses et provoque ainsi une accélération ou une décélération plus The start of synchronization can for example be learned beforehand or by a gear change operation executed beforehand. As a variant, as the starting synchronization position, an actuation position is used in which the observation of the speed of rotation of the input axis 22 of the gearbox shows that now due to the modification or activation of the synchronization installation 64, the toothed pinion 60 is coupled to the input axis 22 of the gearbox and thus causes acceleration or deceleration more
forte de cet axe 22.strong of this axis 22.
Une fois la position de démarrage de synchronisa- Once the synchronization start position is
tion atteinte, on procède selon la présente invention, comme tion reached, we proceed according to the present invention, as
cela est représenté à la figure 3. En fonction d'une situa- this is shown in figure 3. Depending on a situation
tion de conduite instantanée, par exemple la façon d'exécuter une commutation (soit dans le sens montant, soit dans le sens descendant) ou du mode de conduite du conducteur qui souhaite une conduite sportive ou économique, à partir d'une zone de tion of instantaneous driving, for example the way of carrying out a changeover (either in the upward direction, or in the downward direction) or of the mode of driving of the driver who wishes a sporty or economic driving, from a zone of
mémoire 80 du dispositif de commande 34, on extrait une fonc- memory 80 of the control device 34, a function is extracted
tion F parmi un grand nombre de fonctions mémorisées. La fonction F est une fonction qui prédétermine l'évolution dans le temps de la vitesse de rotation N de l'axe d'entrée de la boîte de vitesses dans la phase de synchronisation proprement dite. Lorsque cette fonction F est extraite de la mémoire 80, tion F among a large number of stored functions. The function F is a function which predetermines the evolution over time of the speed of rotation N of the input axis of the gearbox in the synchronization phase proper. When this function F is extracted from memory 80,
on l'adapte à l'aide des conditions limites, prédéterminées. it is adapted using the predetermined boundary conditions.
Ces conditions aux limites sont d'une part la vitesse de ro- These boundary conditions are on the one hand the speed of ro-
tation N1 de l'axe d'entrée 22 de la boîte de vitesses au dé- tation N1 of the input axis 22 of the gearbox at
but de la phase de synchronisation proprement dite, c'est-à- purpose of the synchronization phase proper, that is,
dire lorsqu'on atteint la position de départ de synchronisa- say when reaching the starting position of synchronization
tion, d'autre part la vitesse de rotation N2 que l'axe d'entrée 22 de la boîte de vitesses aura en tenant compte du rapport de multiplication du train d'engrenages actif 56 après la synchronisation, et la durée tSYNC disponible pour la synchronisation. On effectue ainsi une adaptation de la fonction présélectionnée F pour avoir, comme représenté dans le bloc du milieu de la figure 3, entre les instants:1, t2 définissant la phase de synchronisation ainsi qu'entre les vitesses de rotation N1 au début et N2 à la fin, de l'axe d'entrée 22 de la boite de vitesses, un passage continu ou sans à-coup, ni inflexion vers les conditions de vitesse de rotation existantes. On arrive alors à une courbe NCONS(t) qui est en définitive l'évolution dans le temps de la vitesse tion, on the other hand the speed of rotation N2 that the input axis 22 of the gearbox will take into account the multiplication ratio of the active gear train 56 after synchronization, and the duration tSYNC available for the synchronization. An adaptation of the preselected function F is thus carried out so as to have, as shown in the middle block of FIG. 3, between the instants: 1, t2 defining the synchronization phase as well as between the rotational speeds N1 at the start and N2 at the end, from the input axis 22 of the gearbox, a continuous or smooth transition, or inflection towards the existing speed conditions. We then arrive at a curve NCONS (t) which is ultimately the evolution over time of the speed
de rotation de consigne de l'axe d'entrée de la boite de vi- setpoint rotation of the gearbox input axis
tesses en phase de synchronisation.braids in synchronization phase.
Ainsi à l'instant tl, on atteint la position de So at time tl, we reach the position of
départ de synchronisation et la fonction NCONS(t) est obte- synchronization start and the NCONS (t) function is obtained
nue, de sorte que le dispositif de commande 34 peut fournir naked, so that the control device 34 can supply
de tels signaux de commande S à l'actionneur 40 pour que pen- such control signals S to the actuator 40 so that
dant la phase de synchronisation tSYNC, à chaque instant t, la vitesse de rotation réelle NREEL(t), saisie par le capteur 48 à l'axe d'entrée 22 de la boîte de vitesses corresponde à la vitesse de rotation prédéterminée à l'instant t, et à La fonction NCONS(t). On a ainsi une boucle de régulation dans laquelle la vitesse de rotation de l'axe d'entrée 22 de la boîte de vitesses est régulée en fonction de l'évolution dans le temps de la vitesse de rotation de consigne. De manière idéale, la vitesse de rotation réelle NREEL(t) de l'axe d'entrée 22 de la boîte de vitesses parcourt cette fonction comme cela est représenté dans le bloc au milieu de la figure 3. in the synchronization phase tSYNC, at each instant t, the actual rotation speed NREEL (t), entered by the sensor 48 at the input axis 22 of the gearbox corresponds to the predetermined rotation speed at instant t, and to The function NCONS (t). There is thus a regulation loop in which the speed of rotation of the input axis 22 of the gearbox is regulated as a function of the evolution over time of the set speed of rotation. Ideally, the actual rotation speed NREEL (t) of the input axis 22 of the gearbox traverses this function as shown in the block in the middle of FIG. 3.
Pendant la phase de synchronisation tsYNc, la vi- During the tsYNc synchronization phase, the vi-
tesse de rotation de l'axe d'entrée de la boîte de vitesses est toutefois directement reliée à la force d'actionnement de 'actionneur 40, générée par cette phase de synchronisation tSYNC. Si l'actionneur 40 engendre une force d'actionnement trop forte, c'est-à-dire si la synchronisation 72 est pressée d'une manière relativement forte contre le pignon denté 60, Tesse of rotation of the input axis of the gearbox is however directly related to the actuating force of the actuator 40, generated by this synchronization phase tSYNC. If the actuator 40 generates too strong an actuating force, that is to say if the synchronization 72 is pressed in a relatively strong manner against the toothed pinion 60,
celui-ci est plus fortement accéléré ou décéléré, c'est-à- it is more strongly accelerated or decelerated, that is to say
dire que sa vitesse de rotation varie fortement. En sur- say that its rotational speed varies greatly. On-
veillant la vitesse de rotation de L'axe d'entrée de la boîte de vitesses, on peut ainsi observer directement la force keeping an eye on the speed of rotation of the input shaft of the gearbox, we can thus directly observe the force
d'actionnement générée par l'actionneur 40. actuation generated by the actuator 40.
Si à l'instant t2, c'est-à-dire à la fin de la phase de synchronisation prédéterminée tSYNC, -a vitesse de rotation NREEL(t2) de l'axe d'entrée de boîte 22 est égale à If at time t2, that is to say at the end of the predetermined synchronization phase tSYNC, the speed of rotation NREEL (t2) of the gearbox input axis 22 is equal to
N2, cela garantit que l'axe d'entrée 22 de la boîte de vites- N2, this ensures that the input axis 22 of the gearbox-
ses et le pignon denté 60 tournent à la vitesse de rotation ses and toothed pinion 60 rotate at rotational speed
N2 déterminée précédemment en fonction de la vitesse de rota- N2 determined previously as a function of the rotational speed
tion de l'axe de sortie 26 de la boîte de vitesses et du rap- tion of the output shaft 26 of the gearbox and the
port de démultiplication de la vitesse de rotation N2 obtenu speed reduction port N2 obtained
par le train d'engrenages 56 réalisant ainsi la synchronisa- by the gear train 56 thus achieving synchronization
tion totale. La détermination de la vitesse de rotation N2 total tion. Determining the rotational speed N2
peut également se faire en tenant compte de la vitesse du vé- can also be done taking into account the speed of the vehicle
hicule, saisie directement ou indirectement par les capteurs 52, 54. Comme maintenant on est en synchronisation totale, on hicle, captured directly or indirectly by the sensors 52, 54. As now we are in total synchronization, we
peut de nouveau commander l'actionneur 40 pour coupler soli- can again control the actuator 40 to couple soli-
dairement en rotation le pignon d'entrée 60 sur l'axe d'entrée 22 et ainsi le train d'engrenages 56 est prêt à transmettre le couple. Ce n'est qu'à ce moment que dary in rotation the input pinion 60 on the input axis 22 and thus the gear train 56 is ready to transmit the torque. Only then
l'embrayage à friction 18 préalablement débrayé, est de nou- the friction clutch 18 previously disengaged, is again
veau commandé dans le sens de l'embrayage et ainsi l'interruption de traction et de poussée dans la ligne de calf controlled in the direction of the clutch and thus the interruption of traction and pushing in the line of
transmission disparaît.transmission disappears.
Le procédé selon l'invention prévoit l'utili- The method according to the invention provides for the use of
sation de fonctions prédéterminées et leur adaptation à l'état de fonctionnement et à la surveillance de la vitesse de rotation de l'axe d'entrée 22 de la boîte de vitesses, fournies en permanence comme informations concernant l'état instantané de l'opération de synchronisation. Il n'y a pas de temps mort occasionné par d'éventuelles périodes tampon de sation of predetermined functions and their adaptation to the operating state and to the monitoring of the speed of rotation of the input axis 22 of the gearbox, permanently supplied as information concerning the instantaneous state of the operation synchronization. There is no downtime caused by possible buffer periods of
sécurité qui seraient créées pour éviter des chocs de commu- security that would be created to avoid community shocks
tation. Le choix des différentes fonctions qui peuvent par exemple avoir des pentes et/ou des courbures différentes et par exemple aussi grâce à la sélection de l'intervalle de temps entre les deux instants t1, t2, peut se régler avec une tation. The choice of the different functions which can for example have different slopes and / or curvatures and for example also thanks to the selection of the time interval between the two instants t1, t2, can be adjusted with a
caractéristique quelconque d'une opération de synchro- any characteristic of a synchro-
nisation, sachant que plus cet intervalle est court et plus l'ensemble del'opération de synchronisation se déroulera de manière sportive et à confort réduit; cela est avantageux nization, knowing that the shorter this interval and the more the entire synchronization operation will take place in a sporty and reduced comfort; this is advantageous
* notamment pour l'exécution des opérations de montée de rap-* in particular for the execution of the rise operations
port en mode de traction. Pour une conduite économique ou confortable, on peut utiliser un tracé de courbe plus doux wearing in traction mode. For an economical or comfortable ride, you can use a softer curve
et/ou un intervalle de synchronisation plus lent tSyNC. and / or a slower synchronization interval tSyNC.
D'autres paramètres de fonctionnement comme par exemple la température ambiante, la vitesse du véhicule, la différence Other operating parameters such as ambient temperature, vehicle speed, difference
des vitesses de rotation entre les axes 22, 26 ou une éven- rotational speeds between axes 22, 26 or an event-
tuelle accélération du véhicule peuvent avoir une influence sur le choix de la fonction ou des conditions aux limites. Le Any acceleration of the vehicle can have an influence on the choice of the function or the boundary conditions. The
fait que le conducteur souhaite une conduite sportive ou éco- driver wants sporty or eco-friendly driving
nomique peut par exemple être saisi en détectant un interrup- nomic can for example be entered by detecting an interrup-
teur approprié ou dans un système adaptatif, en saisissant appropriate or in an adaptive system, by entering
également les actions de sauvegarde effectuées par le conduc- also the backup actions carried out by the conduc-
teur, pour différents composants du système d'entraînement 10. Il est à remarquer que tous les capteurs évoqués tor, for different components of the drive system 10. It should be noted that all the sensors mentioned
ci-dessus et qui saisissent d'une manière quelconque des vi- above and who somehow capture
tesses de rotation, peuvent également saisir n'importe quelle grandeur liée à de telles vitesses de rotation; dans les capteurs ou dans les installations de commande, par un calcul approprié, on peut déterminer la vitesse de rotation ou une rotational braids, can also enter any quantity related to such rotational speeds; in the sensors or in the control installations, by an appropriate calculation, the speed of rotation or a
grandeur représentant celle-ci pour la suite du traitement. quantity representing this for the continuation of the treatment.
L'expression " vitesse de rotation ou régime " désigne:oute grandeur définissant la vitesse de rotation d'un composant The expression "rotation speed or speed" designates: any quantity defining the rotation speed of a component
déterminé.determined.
Claims (9)
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