FR2800146A1 - Boite de vitesses - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une boîte de vitesses.Conformément à un procédé pour commander un processus de changement de vitesse dans une boîte de vitesses commandée en charge accouplée à un moteur d'entraînement et pourvue d'un embrayage à friction, d'un véhicule automobile, le couple moteur (MV-mot )) et le couple d'embrayage (MLSK ) sont modifiés (zones a et b) de telle sorte que l'échauffement de l'embrayage à friction est réduit.Application notamment aux boîtes de vitesses de voitures de tourisme.

Description

La présente invention concerne un procédé pour commander un processus de changement de vitesse d'une boîte de vitesses commandée en charge d'un véhicule automobile, qui est accouplée<B>à</B> un moteur d'entraînement et est pourvue d'un embrayage, comme par exemple un embrayage<B>à</B> friction, ainsi qu un dispositif pour la mise en oeuvre <B>d</B> un tel pro cédé. En ce qui concerne le dispositif, on se référera au document allemand<B>DE 198 59</B> 458<B>A.</B>

Dans des boîtes de vitesses<B>à</B> commutation manuelle par exemple pour des voitures de tourisme, il faut, pour mettre en oeuvre le processus de changement de vitesse, interrompre la force de traction appliquée par le moteur<B>à</B> combustion interne<B>à</B> la chaîne motrice du véhi cule, et<B>à</B> cet effet un élément de démarrage présentant par exemple sous la forme d'un embrayage<B>à</B> friction est ouvert soit par le conducteur du véhicule, soit par un actionneur. Cette interruption de la force de traction est décelable par lutilisateur du véhicule, lors de chaque processus de changement de vitesse. De même une telle interruption se produit également dans boîtes de vitesses automatisées, dans lesquelles le processus de changement de vitesse est exécuté au moyen d'un actionneur. Comme boites de vitesses pouvant être commandées ou commu- tées en charge, on connaissait jusqu'alors principalement des boîtes de vitesses automatiques agencées selon le type de réalisation planétaire, qui se sont affirmées dans la pratique mais sont compliquées et par conséquent coû teuses.

Pour accroître le confort lors du processus de changement de vitesse dans des véhicules automobiles on connaît également<B>déjà</B> une boîte de vitesses pouvant être commandée ou commutée en charge et se présentant sous la forme de qu'on appelle une boîte de vitesses sans inter- ruption, qui possède également un élément de démarrage se présentant par exemple sous la forme d'un embrayage<B>à</B> fric tion et dans laquelle en outre un embrayage<B>à</B> friction<B>à</B> glissement est monté en supplément sur l'arbre d'entraîne ment ou sur l'arbre mené de la boîte de vitesses, cet embrayage friction permettant, lorsque l'embrayage de démarrage est fermé et qu'un couple est appliqué par le moteur d'entraînement<B>à</B> l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, une transmission de couple entre l'arbre d'entraînement ou l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses et l'arbre de sortie ou l'arbre mené de la boîte de vitesses, de sorte qu'une transmission du couple est pos sible également pendant le processus de changement de vitesse de cette boîte de vitesses commandée en charge et que par conséquent le changement de vitesse est possible tout en conservant la force de traction appliquée par le moteur d'entraînement<B>à</B> la chaîne motrice du véhicule.

Il s'est avéré que le confort dans le véhicule, que l'on peut obtenir avec une telle boite de vitesses com mandée en charge, sans interruption, dépend un degré important de la caractéristique de cet embrayage<B>à</B> friction supplémentaire, auquel on se référera par la suite sous la désignation embrayage de commutation en charge. La charge thermique de cet embrayage de commutation en charge est très élevée notamment dans le cas de commutation<B>à</B> pleine charge, étant donné que dans le cas d'une telle commutation, dans une large mesure le couple total produit par le moteur d'entraînement doit pouvoir être transmise au moyen de l'embrayage commandé en charge<B>à</B> la chaine motrice du véhicule pour éviter une interruption de la force de traction, étant donné que sinon, dans le cas d'une accélération<B>à</B> fond du véhicule avec le couple moteur total fourni par le moteur d'entraînement, une réduction de la force de traction pourrait être déterminée par le conducteur du véhicule. La contrainte thermique appliquée<B>à</B> l'embrayage de commutation en charge augmente, avec son montage efficace, vers des étages ou échelons de vitesse plus éle vés de la boîte de vitesses commandée en charge. Lorsque la boîte de vitesses commandée charge comporte par exemple cinq échelons de vitesses pour la marche avant normale du véhicule qui en est équipé, la contrainte thermique de l'embrayage de commutation charge est plus élevée lorsque cet embrayage agit le cinquième échelon de vitesse de la boîte de vitesses que s'il agissait sur le quatrième échelon de vitesse de la boîte de vitesses. Mais dans une telle boîte de vitesses, la disposition de l'embrayage de commutation en charge est telle qu'il agit comme cela est souhaitable le cinquième échelon de vitesse de la boîte de vitesses étant donné que sinon une commutation de la boîte de vitesses de la quatrième vitesse <B>à</B> la cinquième vitesse ne pourrait plus être exécutée avec commutation en charge et par conséquent s'accompagnerait d'une interruption de la force de traction. Cependant pour obtenir une grande solidité de l'embrayage de commutation en charge, réalisé sous la forme d'un embrayage<B>à</B> friction, il faut éviter une surcharge thermique de l'embrayage de commutation en charge.

C'est pourquoi la présente invention a pour but d'indiquer un procédé pour commander un processus de chan gement de vitesse d'une boîte de vitesses commandée en charge, qui réduise la contrainte thermique de l'embrayage de commutation pour l'obtention d'une grande solidité de l'embrayage de commutation en charge.

Le procédé indiqué pour résoudre ce problème est caractérisé en ce que le couple moteur et le couple d'embrayage sont modifiés de telle sorte que l'échauffement de l'embrayage<B>à</B> friction est réduit.

L'invention part du fait que le processus de changement de vitesse dans une boîte de vitesses commandée en charge est influencé<B>à</B> un degré important par le couple transmis par l'intermédiaire de l'embrayage de commutation en charge. Lors du processus de changement de vitesse, le couple d'embrayage influe sur le couple de sortie présent sur la chaîne motrice du véhicule, la durée de synchronisa tion et par conséquent le besoin du point de vue temps pour le processus de changement de vitesse ainsi que la chaleur, qui est introduite dans l'embrayage de commutation en charge en raison de son enclenchement avec glissement, et la puissance de l'embrayage de commutation en charge. Bien qu'il soit en principe possible d'influer sur le couple de sortie pendant l'ensemble du processus de changement de vitesse, par l'intermédiaire du couple transmis par l'embrayage de commutation en charge, une commande du couple de sortie conduit, par l'intermédiaire du couple d'embrayage,<B>à</B> une entrée élevée d'énergie dans l'embrayage de commutation en charge, sous la forme d'une chaleur qui apparaît raison de l'engrènement par friction avec glis sement de l'embrayage de commutation en charge. Dans le cas d'un embrayage de commutation en charge agence sous la forme d'un embrayage<B>à</B> friction comprenant deux ou plu sieurs embrayages<B>à</B> friction réalisés sous la forme d'un embrayage<B>à</B> lamelles et comportant plusieurs garnitures de friction, cette chaleur peut être évacuée par convection, rayonnement thermique ou transfert dans la plaque de pres sion de l'embrayage et le ou les disques, mais conduit, dans le de commutations en charge se succédant rapide ment,<B>à</B> une contrainte thermique élevée de l'embrayage de commutation sous charge, sans qu'il puisse se produire, entre les différentes commutations en charge, une réduction efficace de la température de l'embrayage de commutation en charge. L'invention apporte une aide au moyen une com mande avantageuse du processus de changement de vitesse de telle sorte que l'énergie introduite dans l'embrayage<B>à</B> commutation en charge peut être réduite, ce qui est avanta geux notamment également en ce qui concerne la consommation de carburant d'un véhicule équipé de la boîte de vitesses commandée en charge, qui travaille selon un tel procédé, sans que le confort souhaitable lors du changement de vitesse ne soit pas influencé de façon nuisible par des processus de changement de vitesse sans interruption de la force de traction.

Conformément<B>à</B> l'invention, il est prévu un pro cédé pour commander un processus de changement de vitesse dans une boîte de vitesses commandée en charge accouplée<B>à</B> un moteur d'entraînement et pourvue d'un embrayage fric tion, d'un véhicule automobile, selon lequel le couple moteur et le couple d'embrayage sont modifiés de telle sorte que la chaleur qui pénètre dans l'embrayage fric tion est réduite, C'est-à-dire que l'échauffement de l'embrayage<B>à</B> friction est réduit. En d'autres termes cela signifie que, lors du processus de changement de vitesse qui se déroule en tant que processus de commutation en charge, conformément au procédé selon l'invention, aussi bien le couple moteur que le couple d'embrayage sont modi- f iés et ce de telle sorte que, par rapport<B>à</B> un processus de changement de vitesse dans lequel seul le couple de 'embrayage<B>à</B> commutation en charge est modifié dans lequel le couple moteur fourni par le moteur reste dans une large mesure constant pendant le processus de changement de vitesse, conformément<B>à</B> l'invention aussi bien le couple moteur que le couple d'embrayage sont modifiés, et par conséquent l'énergie, qui est introduite dans l'embrayage<B>à</B> commutation en charge,<B>y</B> est convertie en chaleur, est réduite.

Tout d'abord au début du processus de changement vitesse, alors que l'embrayage de commutation de l'éche lon de vitesse devant être engagé est fermé, le couple de sortie, qui charge la chaîne motrice du véhicule, peut être reduit moyennant une réduction du couple moteur. Par conse- quent, au début d'une commutation en charge, le couple moteur est réduit tout d'abord au moyen d'une intervention dans la commande du moteur et non au moyen de l'utilisation l'embrayage de commutation en charge. C'est pourquoi début du processus de changement de vitesse, l'embrayage de commutation en charge est ouvert et ne transmet aucun couple. Etant donné que, lorsque l'embrayage de commutation en charge transmet un couple d'embrayage entre l'arbre d'entraînement et l'arbre mené<B>à</B> la boîte de vitesses com mandée en charge, l'embrayage de commutation en charge est enclenché avec glissement, une transmission de couple par l'embrayage de commutation en charge conduit<B>à</B> un accrois sement de la température de cet embrayage. Mais au début du processus de commutation en charge, le couple mené est réduit conformément au procédé, au moyen d'une commande du couple moteur, de sorte que pendant cette durée de réduc tion du couple de sortie au moyen d'une intervention sur le couple moteur, l'embrayage de commutation en charge reste non chargé et que par conséquent aucun apport d'énergie dans l'embrayage de commutation en charge ne se produit.

Après cette première réduction du couple mene, lors d'une seconde étape, l'embrayage de commutation en charge est amené en prise pour la transmission d'un couple d'embrayage. L'embrayage de commutation en charge doit empêcher une interruption de la force de traction transmise du moteur d'entraînement<B>à</B> la chaîne motrice du véhicule, pendant le processus de commutation ou changement de vi tesse. Le couple d'embrayage, qui est transmis par l'embra yage de commutation en charge, ne peut pas être accru brus quement en raison du gradient du couple d'embrayage, détermine le confort de changement de vitesse, de sorte qu'au cours de cette deuxième étape, l'embrayage de commu tation en charge est amené<B>à</B> s'enclencher progressivement et que par conséquent le couple d'embrayage augmente. Pen- dant ce processus, la réduction du couple mené se poursuit et simultanément le couple moteur est<B>à</B> nouveau accru. L'accroissement du couple moteur par exemple<B>à</B> sa valeur maximale, que le moteur est<B>à</B> même de fournir, conduit au fait que, dans le cas d'une accélération<B>à</B> fond du véhicule avec le couple moteur maximum ou également avec un couple moteur plus faible, le conducteur du véhicule ne peut tes ter aucune interruption de la force de traction pendant le processus de désenclenchement, c'est-à-dire pendant le pro cessus de dégagement de l'échelon de vitesse devant être désengagé. Etant donné que pendant cette phase du processus de changement de vitesse le couple d'embrayage est accru<B>à</B> une valeur égale au moins<B>à</B> celle du couple moteur, le glissement entre les surfaces de frottement l'embrayage de commutation en charge est comparativement élevé. C'est pourquoi il est avantageux de maintenir<B>à</B> une faible valeur la durée nécessaire pour que le couple d'embrayage devienne égal au couple moteur. Dès qu'il est établi que le couple moteur et le couple de l'embrayage de commutation sont quasiment égaux, l'embrayage de commutation de l'échelon de vitesse devant être désengagé peut être ouvert après une progression du déroulement du procédé.

Pour pouvoir exécuter aussi rapidement que pos sible le processus de désenclenchement, il est avantageux que<B>déjà</B> avant que soit atteinte la quasi-égalité du couple moteur et du couple d'embrayage, un actionneur charge 'embrayage de commutation avec une force de désenclenche- ment de sorte que l'embrayage de commutation de l'échelon de vitesse devant être désengagé peut être ouvert lorsque le couple transmis<B>à</B> l'embrayage de commutation de l'échelon de vitesse devant être engagé, est tombé au- dessous d'une valeur de seuil prédéterminée et que par conséquent on peut conserver une faible durée pour le pro cessus de désenclenchement. Le processus de désenclenche- ment peut être détecté par exemple<B>à</B> l'aide d'un contrôle de la vitesse de rotation du moteur d'activation de l'actionneur.

Après l'opération de désenclenchement et avant l'operation d'enclenchement du nouvel échelon de vitesse devant être engagé, intervient la synchronisation, pendant laquelle le couple mené est déterminé uniquement par le couple transmis par l'embrayage de commutation en charge. <B>ci</B> pourquoi il s'est avéré avantageux de réduire le couple moteur après la mise en oeuvre du procédé de syn chronisation et de réduire le couple d'embrayage de manière que le couple de sortie corresponde<B>à</B> un couple de sortie correspondant obtenu après le processus de changement de vitesse.

Etant donné que pendant la synchronisation, l'ancien échelon de vitesse devant être désenclenché ne transmet<B>déjà</B> plus aucun couple et que le nouvel échelon de vitesse devant être engagé ne transmet encore aucun couple, pendant la synchronisation le couple de sortie est déterminé par le couple d'embrayage transmis par l'embraya ge de commutation en charge. C'est pourquoi il est avantageux, pour réduire la durée de la synchronisation, de réduire le couple moteur<B>à</B> une valeur minimale, aussi rapidement que le permet l'unité de commande du moteur.

C'est pourquoi, conformément<B>à</B> une variante de réalisation de l'invention, pour réduire la durée de la synchronisation, le moteur est placé dans l'état de rampage après le désenclenchement de l'échelon de vitesse devant être désenclenché, ce qui conduit au fait la continuation du fonctionnement du moteur, conditionnée par l'inertie de masse, peut être réduite. La vitesse de rotation du moteur, qui est placé dans l'état de rampage, diminue et le moteur réduit la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses et accélère le processus de synchronisation et par conséquent garantit une réduction de l'énergie introduite dans l'embrayage de commutation en charge pendant la synchronisation. Ce mode opératoire, qui consiste<B>à</B> amener le moteur aussi rapidement que possible dans l'état de rampage, présuppose qu'il siagit d'un moteur d'entraînement qui réagit rapidement de façon correspondante, C'est-à-dire par exemple d'un moteur<B>à</B> combustion interne qui réagit rapidement. Dans le cas d'un moteur<B>à</B> combustion interne, qui ne peut pas être placé rapidement dans l'état de ram- page, il est avantageux que, pour raccourcir la durée de synchronisation, on augmente le couple d'embrayage au-delà du couple maximum du moteur de sorte que la vitesse de rotation du moteur d'entraînement et de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses commandée en charge est réduite. Le couple d'embrayage accru de cette manière freine de façon active le moteur d'entraînement, par rapport la chaîne motrice de sorte que l'accroissement du couple d'embrayage au-delà du couple moteur maximum conduit<B>à</B> une réduction de la durée nécessaire pour la synchronisation, par consé quent l'introduction d'énergie dans l'embrayage de commutation en charge peut être<B>à</B> nouveau réduite pendant la synchronisation.

Conformément<B>à</B> un perfectionnement du procédé, lorsque la synchronisation est quasiment exécutée, le couple d'embrayage et le couple moteur sont réglés sur des valeurs quasiment identiques. L'embrayage de commutation de l'échelon de vitesse devant être engagé est fermé dans le cas la vitesse de rotation et l'accéleration sont quasiment les mêmes pour l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie de la boîte de vitesses commandée en charge. Pendant ce processus d'engagement, la vitesse de rotation de glissement, qui apparaît dans l'embrayage de commutation en charge, est faible et le couple d'embrayage correspond au moins dans une large mesure au couple moteur, de sorte que l'énergie introduite dans l'embrayage de commutation en charge est faible. Lorsque l'embrayage de commutation de l'échelon de vitesse devant être nouvellement engagé est fermé, l'embrayage de commutation en charge s'ouvre et par conséquent le couple d'embrayage est réduit. L'ouverture de l'embrayage d'accouplement en charge doit etre exécutée avec un gradient déterminant le confort, étant donné que 'embrayage de commutation en charge transmet en outre un couple et qu'une ouverture par exemple brusque de l'embra yage de commutation en charge conduirait<B>à</B> variation brusque du couple de sortie dans la chaîne motrice du véhicule et par conséquent<B>à</B> un à-coup de commutation.

Conformément au procédé selon l'invention, il est prévu de contrôler la température de l'embrayage<B>à</B> friction pour éviter une surcharge thermique. Pendant une commuta tion en charge, une énergie, qui est convertie en chaleur, introduite dans l'embrayage de commutation en charge, en raison de la transmission du couple basée sur un frotte ment. La chaleur est assurément évacuée au moins en partie par convection, rayonnement ou transfert dans le plateau de pression de l'embrayage et le disque, mais si les commuta tions en charge se produisent pendant de brefs intervalles de temps, la température de l'embrayage de commutation en charge augmente, sans qu'il puisse se produire une évacua tion effective de la chaleur. Une surcharge thermique de l'embrayage de commutation en charge peut conduire<B>à</B> son endommagement mécanique.

C'est pourquoi il est prévu conformément<B>à</B> l'invention qu'après la détermination d'une température trop élevée de l'embrayage<B>à</B> friction, le couple d'embraya ge soit réduit en fonction de la température. Une telle réduction du couple d'embrayage permet en outre assurément une commutation en charge, mais conduit au fait que le confort lors de la commutation est réduit par réduction des couples d'embrayage, ce qui est également signalé au conducteur du véhicule équipé de la boîte de vitesses com mandée en charge par la réduction du confort de commutation de changement de vitesse, étant donné qu'une telle tempéra ture trop élevée de l'embrayage de commutation en charge n'apparaît en général que lorsque le conducteur du véhicule conduit le véhicule d'une manière non conforme aux spécifi cations et par exemple, sous l'effet de l'actionnement de pédale d'accélérateur, déclenche des commutations pendu laires qui se succèdent rapidement au niveau des vitesses inférieures,<B>à</B> pleine charge et pour une vitesse de rota tion élevée du moteur, et son comportement erroné lui est indiqué par la réduction du confort de changement de vitesse.

Conformément<B>à</B> une variante de réalisation du procédé, un processus de rétrogradation de la boîte de vitesses commandée en charge au premier échelon de vitesse empêché après la détermination d'une température trop élevée de l'embrayage<B>à</B> friction. En raison du saut impor tant d'échelon entre le premier échelon de vitesse et le second échelon de vitesse, notamment un processus de commu tation en charge du premier échelon de vitesse au second échelon de vitesse conduit<B>à</B> une charge thermique intense de l'embrayage de commutation en charge. Un accroissement supplémentaire de la température de l'embrayage de commuta tion en charge<B>dû à</B> des processus de commutation de change ment de vitesse, qui interviennent sous charge, depuis le premier échelon de vitesse au second échelon de vitesse est par conséquent évité étant donné qu'un processus de rétro gradation faisant passer au premier échelon de vitesse est empêché.

En outre il est prévu conformément au procédé, qu'après détermination d'une température trop élevée de l'embrayage<B>à</B> friction, ce dernier peut être également ouvert pendant la synchronisation et par conséquent ne transmet aucun couple. Ceci conduit assurément une réduc tion notable du confort de changement de vitesse en raison de l'interruption complète de la force de traction, que ceci entraîne, mais de ce fait un endommagement de l'embra yage de commutation en charge<B>dû à</B> une température détec tée, nettement trop élevée, est évité. Ceci peut être considéré avec comme arrière-plan le fait que, dans le cas d'une utilisation, conforme aux spécifications, du véhicule équipé<B>d</B> une telle boîte de vitesses commandée en charge, une telle température élevée de l'embrayage de commutation en charge n'apparaît pas, mais est la conséquence d'un comportement erroné du conducteur, ce qui lui est signalé par l'interruption complète de la force de traction lors du processus de changement de vitesse, et du confort de chan gement vitesse réduit, que ceci entraîne.

De même, selon une variante de mise en oeuvre du procédé selon l'invention il est prévu que les vitesses de rotation de changement de vitesse, prédéterminées après détection d'une température trop élevée de l'embrayage<B>à</B> friction de la boîte de vitesses commandée en charge sont réduites et que de ce fait l'apport d'énergie dans l'embra yage de commutation en charge est réduit. faut mention ner que dispositions décrites précédemment peuvent être utilisées alternativement ou même conjointement après la détermination d'une température trop élevée de l'embrayage <B>à</B> friction, en fonction de l'amplitude dépassement de température.

Conformément<B>à</B> l'invention il également prévu que la puissance transmise par l'embrayage<B>à</B> friction est contrôlée et que le couple d'embrayage réduit après détermination d'un dépassement d'une puissance maximale prédéterminée et par exemple est réduit<B>à</B> une valeur pou vant atteindre le couple moteur maximum, de sorte que par exemple pendant la synchronisation, il ne se produit plus aucun dépassement excessif du couple moteur par le couple d'embrayage, de sorte qu'un endommagement de l'embrayage de commutation en charge peut être évité de façon sûre. Avec cette disposition, on peut éviter un endommagement de l'embrayage commutation en charge encore avant qu <B>1</B> température trop élevée de l'embrayage de commutation en charge puisse être établie.

D'autres caractéristiques et avantages de la sente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence aux dessins annexés, sur les quels<B>:</B> <B>-</B> la figure<B>1</B> montre une représentation de variations du couple en fonction du temps, pendant<B>diffé-</B> rentes phases du processus de changement de vitesse, conformément<B>à</B> un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention; <B>-</B> la figure 2 est un schémia représentant le déroulement de la détermination de la température de l'embrayage de c#mmtation en charge; et _ la figure <B>3</B> montre une représentation similaire <B>à</B> celle de la<B>f</B> igure <B>1,</B> conformément<B>à</B> un autre mode de mise en oeuvre du procédé. Lorsque l'embrayage de commutation en charge, agencé sous la forme d'un embrayage<B>à</B> friction, d'une boîte de vitesses agissant sans interruption lors du processus de changement de vitesse, transmet un cotple entre l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie de la boîte de transmission de vitesses camim-1dée en charge et de ce fait empêche une réduction importante de la force de traction du moteur, qui charge le train moteur du véhicule, alors l'embrayage se trouve dans un état glissant et transmet un couple par frottement. Cette transmission de couple basée sur le frottement conduit<B>à</B> un échauffement de l'embrayage de commutation en charge. D'une manière tout<B>à</B> fait générale, l'énergie introduite dans l'embrayage de conrmtation en charge est déterminée par la durée de la synchronisation, par le couple appliqué<B>à</B> l'embrayage de commutation en charge ainsi que par la différence entre les vitesses de rotation des partenaires, intervenant dans le frottement, de l'embrayage de commutation en charge. La durée nécessaire pour la synchronisation dépend<B>à</B> nouveau de la différence entre le couple moteur et le couple d'embrayage pen- dant la phase de synchronisation.

La figure<B>1</B> du dessin représente une variation du couple de sortie Mab, qui charge la chaîne motrice d'un véhicule, qui comporte une boîte de vitesses commandée en charge, dans laquelle le processus de changement de vitesse est commandé conformément au procédé selon l'invention, une variation du couple moteur MV-mot et du couple d'embrayage MLSK de l'embrayage de commutation en charge, en fonction du temps pendant un processus de changement de vitesse sans interruption de la force de traction. Le processus de chan gement de vitesse est subdivisé en des phases individuelles a<B>à</B> e. En ce qui concerne le processus de changement de vitesse, il peut s'agir d'un processus de changement de vitesse ou d'un processus de commutation entièrement auto matisé ou seulement partiellement également automatise, d'une boîte de vitesses travaillant sans interruption.

Le processus de commutation peut être déclenché pour un couple de sortie donné Mab par exemple par le fait qu'une vitesse de rotation de commutation, prédéterminée sur la base de la caractéristique du couple du moteur d'entrainement a été obtenue. En ce qui concerne le proces sus de changement de vitesse ici décrit, il s'agit d'un processus de passage<B>à</B> une vitesse plus élevée exécuté sous charge, c'est-à-dire par exemple un processus de commuta tion faisant passer du premier échelon de vitesse au second échelon de vitesse de la boîte de vitesses commandée en charge.

Pour déclencher la commutation en charge, c' - à-dire dans la première phase a, le couple de sortie a été réduit l'aide de l'unité de commande du moteur alors que l'embrayage de commutation de l'échelon de vitesse devant être désengagé est fermé, et ce de telle sorte que le couple moteur MV-mot varie, c'est-à-dire est réduit, avec un gradient qui est confortable pour le conducteur du véhi cule. Pendant cette phase a du processus de changement de vitesse, l'embrayage de commutation en charge reste ouvert et ne transmet aucun couple d'embrayage, et par consequent il n'est également pas chargé thermiquement en raison d'une transmission de couple.

Si au contraire pendant cette première phase le processus de changement de vitesse, conformément<B>à</B> une stratégie moins avantageuse le couple de sortie était modi fié sous l'effet d'une intervention combinée au niveau de l'unité de commande du moteur et de l'accroissement du couple d'embrayage dans MLSK, une énergie élevee serait introduite dans l'embrayage de commutation en charge, dans cette zone a, en raison du glissement maximum entre les partenaires, intervenant dans le frottement, de l'embrayage de commutation en charge, et l'embrayage serait de ce fait fortement chargé thermiquement, ce qu'il faut éviter. C'est pourquoi, conformément au procédé selon l'invention, le couple de sortie est réduit au moyen d'une réduction du couple moteur, au début du processus de changement de vitesse. Pendant la phase<B>b</B> qui succède<B>à</B> la phase a, la réduction du couple de sortie se poursuit. Mais étant donné que pendant le processus de changement de vitesse la force de traction doit être conservée, l'embrayage de commutation en charge LSK est alors enclenché. Lors d'un processus de commutation se déroulant sous pleine charge, un processus de commutation ressenti comme confortable par le conducteur du véhicule est obtenu, tout en conservant la force de traction ou bien moyennant seulement une légère réduction de force de traction, lorsque le couple moteur dispo nible est accru<B>à</B> sa valeur maximale, ce qui est exécuté pendant la phase<B>b.</B> Simultanément le couple d'embrayage de l'embrayage de commutation en charge est accru étant donné que pendant le processus suivant de désenclenchement de l'échelon de vitesse devant être désengagé, le couple moteur et le couple d'embrayage doivent posséder des valeurs identiques.

Par conséquent conformément au procédé selon l'invention l'embrayage de commutation en charge n'est pas mis en oeuvre <B>déjà</B> au début de la réduction du couple de sortie, mais uniquement<B>à</B> un instant, après lequel le couple de sortie a<B>déjà</B> été nettement réduit par l'unité de commande du moteur. Lorsque le couple moteur et le couple d'embrayage sont situés approximativement au même niveau, l'embrayage de commutation de l'échelon actuel de vitesse devant être désenclenché, peut être ouvert. Ceci se produit au debut de la troisième phase désignée par c. Pour pouvoir exécuter aussi rapidement que possible ce processus de désenclenchement, pendant la phase<B>b</B> déj une force de désenclenchement d'un actionneur est appliquée<B>à</B> l'embraya ge commutation ou<B>à</B> son manchon de commutation, ce qui garantit que l'embrayage de commutation est ouvert dès que le couple transmis<B>à</B> l'embrayage de commutation a dépassé une valeur de seuil. Le processus de désenclenchement peut être contrôlé par exemple par une observation de la vitesse de rotation d'un moteur d'activation de l'actionneur.

La synchronisation du moteur et de la boîte de vitesses se produit pendant la phase du processus de commu tation, désignée par c. L'échelon de vitesse devant être désenclenché est<B>déjà</B> désenclenché et le nouvel échelon de vitesse devant être enclenché n'est pas encore en prise de sorte que pendant cette phase de la synchronisation, le couple de sortie chargeant la chaîne motrice du véhicule est déterminé uniquement par le couple d'embrayage transmis par l'embrayage de commutation en charge. Afin que l'éner gie transformée en chaleur par l'embrayage de commutation en charge reste faible, il est avantageux de réduire le couple moteur pour l'amener aussi rapidement que possible<B>à</B> une très faible valeur, pendant la synchronisation. Il est particulièrement avantageux d'amener rapidement le moteur dans le fonctionnement en poussée ou dans l'état de rampage pendant la synchronisation, ce qui peut être réalisé rapi dement par une indication correspondante de commande envoyée<B>à</B> l'unité de commande du moteur. Un moteur placé dans l'état de rampage conduit en effet<B>à</B> une réduction de la vitesse de rotation du moteur et de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, accélère le processus de synchronisa tion et assure par conséquent, sur la base de la breve durée de synchronisation, une faible entrée d'énergie dans l'embrayage de commutation en charge et par conséquent un échauffement seulement faible de l'embrayage de commutation en charge. Lorsque le moteur d'entraînement n'autorise un passage rapide en fonctionnement en poussée et qu'il s'agit par conséquent d'un moteur ayant une dynamique plus faible, il peut être avantageux d'accroître le couple de l'embrayage de commutation en charge au-delà du couple moteur maximum pendant la synchronisation, ce qui réduit la poursuite de la rotation du moteur<B>à</B> combustion interne, conditionnée par l'inertie de masse, et par conséquent le moteur est freiné activement et de cette manière la durée de synchronisation est<B>à</B> nouveau réduite. Ceci conduit<B>à</B> nouveau<B>à</B> une réduction de l'entrée d'énergie dans l'embra yage de commutation en charge pendant la phase de synchro nisation. Dans ce mode opératoire, il faut cependant veil ler ce que l'accroissement du couple d'embrayage au-delà du couple moteur maximum ne puisse pas conduire<B>à</B> une contrainte thermique accrue de l'embrayage de commutation en charge, ce qui cependant peut être détecté<B>à</B> l'aide d'un contrôle de la température de l'embrayage de commutation en charge.

Lorsque la vitesse de rotation de consigne, nécessaire pour l'enclenchement du nouvel échelon de vitesse devant être enclenché a été quasiment atteinte sous l'effet de processus de synchronisation, l'embrayage de commutation du nouvel échelon de vitesse peut être fermé lorsque la vitesse de rotation et l'accélération des<B>élé-</B> ments de commutation devant être reliés sont identiques.<B>A</B> cet effet, le couple moteur est adapté au couple d'embraya ge, ce qui est visible<B>à</B> fin de la phase c en référence <B>à</B> la figure<B>1.</B> Etant donné que de ce fait le couple moteur et le couple d'embrayage sont situés au même niveau et que la vitesse de rotation de glissement de l'embrayage de com mutation en charge est faible, l'introduction d'énergie dans l'embrayage de commutation en charge est faible pen dant la phase d'enclenchement<B>d.</B>

<B>A</B> la fin du processus d'enclenchement du nouvel échelon de vitesse devant être enclenché, l'embrayage de commutation en charge peut etre ouvert avec un gradient qui détermine le confort, c'est-à-dire que le couple d'embraya ge peut être réduit avec un gradient déterminant le confort, auquel cas il faut veiller<B>à</B> ce que ce processus se déroule aussi rapidement que possible étant donné que l'embrayage de commutation en charge transmet en outre un couple et par conséquent est situé dans un état de glisse ment qui dégage de la chaleur.

Etant donné que l'embrayage de commutation en charge est soumis pendant l'ensemble de la transmission du couple<B>à</B> une contrainte thermique, il est avantageux de contr8ler la température de l'embrayage de commutation en charge, ceci pouvant être réalisé par exemple au moyen de capteurs de température, ou bien<B>à</B> l'aide d'un modèle de température, qui détermine par calcul des températures actuelles de l'embrayage de commutation en charge.

Lors d'une telle détermination par calcul, on peut utiliser comme température de départ par exemple la température du fluide de refroidissement ou également la température de l'huile du véhicule lors du démarrage. Un procédé pour déterminer la température de l'embrayage de con-mutation en charge est initialisé avec cette température TLSK. Le schéma représentant le déroulement de la détermination de la température de l'embrayage de commutation en charge est illustré<B>à</B> la figure 2. Après<B>1 1</B> étape d'initialisation (pas Sl) une détermination est exécutée lors d'un pas<B>S2</B> pour déterminer si l'embrayage de commutation en charge est enclenché et par conséquent est le siège un frottement, c'est-à-dire si le couple MSLK est supérieur<B>à</B> zéro.

S'il en est ainsi, alors un contrôle est effectué lors d'un pas suivant<B>S3</B> pour déterminer si la puissance limite de l'embrayage de commutation en charge est atteinte, c'est-à-dire si la puissance maximale a été atteinte au niveau de l'embrayage de commutation en charge, de sorte qu'une réduction immédiate du couple d'embrayage par exemple jusqu'au couple moteur maximum pourrait empê cher un endommagement de l'embrayage de commutation en charge.

Lorsqu'il a été établi, lors du pas<B>S2,</B> que l'embrayage de commutation en charge n'est pas en prise, lors d'un pas S4 une différence de température de commuta tion ATcom est fixée<B>à</B> zéro et il est établi que la puissance limite de l'embrayage de commutation en charge n T a pas été atteinte, c'est-à-dire qu'une variable binaire B-limite est positionnée<B>à</B> zéro.

Lors du pas<B>S5,</B> une détermination est faite pour savoir si une puissance limite de l'embrayage de commuta tion en charge a été atteinte (B P limite<B≥ 1)</B> ou si ce ntest pas le cas (B P limite<B≥ 0).</B>

Le calcul de l'accroissement de température, conditionné par le processus de commutation, s'effectue lors du pas<B>S6</B> avec le couple d'embrayage MLSK et la vitesse de rotation de glissement de l'embrayage de commu tation en charge AnLSK ainsi qu'avec la capacité thermique <B>C.</B> Lors du pas immédiatement suivant<B>S7,</B> le refroi- dissement par convection, rayonnement<B>ou</B> transfert dans le plateau de pression d'embrayage et le disque est alors pris en compte de sorte qu'on obtient lors du pas<B>S8,</B> la varia- tion de température de l'embrayage de commutation en charge <B>à</B> partir de la variation de température du processus de commutation et de la variation de température du refroidis sement (ATref.) de l'embrayage de commutation en charge, et lors du pas<B>S9</B> on obtient la température de l'embrayage de commutation en charge TLSK <B>à</B> partir de la variation de température de l'embrayage de commutation en charge ATLSK et de la température avant le processus de tommutation.

Lorsqu'une température trop élevée de l'embrayage de commutation en charge a été établie sur la base du schéma d'execution décrit précédemment, on peut réagir cela différemment en fonction du dépassement de température établi. Ainsi<B>il</B> est possible de réduire le couple maxi <B>mum,</B> qu i appliqué<B>à</B> l'embrayage de commutation en charge pendant le processus de changement de vitesse, et ce par exemple sous la forme d'une réduction, qui dépend de la température, du couple d'embrayage maximum jusqu'au couple moteur maximum, et de manière qu'il ne se produise plus aucun accroissement excessif du couple pendant la phase de synchronisation. Cela conduit au fait que des processus de commutation sont en outre exécuté avec commutation en charge, mais avec un confort réduit, étant donné que le couple de sortie est réduit pendant la synchronisation. Le conducteur d'un véhicule équipé d'une telle boite de vitesses commandée en charge peut déceler cette réduction du confort de commutation et modifier alors de façon cor respondante par exemple son type de conduite.

De même un processus de rétrogradation faisant passer du second échelon de vitesse au premier échelon de vitesse lorsqu'une température trop élevée de l'embrayage de commutation en charge a été établie, peut être empêché étant donné que le passage suivant<B>à</B> une vitesse plus éle vée,<B>à</B> savoir du premier échelon de vitesse au second éche lon de vitesse, entraîne, en raison du saut maximum d'échelon entre la première vitesse et la seconde vitesse, implique une introduction maximale d'énergie dans l'embra yage de commutation en charge.

De même il est possible que lorsqu'une température nettement trop élevée de l'embrayage de commutation en charge a été détectée, le processus de passage<B>à</B> une vitesse supérieure soit exécuté avec inter ruption de la force de traction de sorte que pendant synchronisation entre le moteur et la boîte de vitesses l'embrayage de commutation en charge reste ouvert et seul encore le couple de rampage du moteur d'entraînement assure une synchronisation entre le moteur et la boîte vitesses.

Pour réduire l'introduction d'énergie dans ,embrayage de commutation en charge, il est également sible de réduire, notamment au niveau des vitesses inférieures de la boîte de vitesses commandée en charge, vitesse de rotation de commutation qui est responsable une introduction élevée d'énergie dans l'embrayage commutation en charge, de sorte que la vitesse de rotation glissement de l'embrayage de commutation en charge diminue. Les dispositions indiquées précédemment peuvent être utilisées d'une manière commandée en fonction l'amplitude du dépassement établi de température, alors que, lorsqu'il est établi que la puissance maximale l'embrayage de commutation en charge est dépassée, une réduction immédiate du couple d'embrayage par exemple<B>à</B> la valeur du couple moteur maximale est avantageuse pour évi ter un endommagement de l'embrayage de commutation en charge.

La figure 2 du dessin représente une variation du couple semblable<B>à</B> celle de la figure<B>1, à</B> cette différence près que pendant la phase de la synchronisation, le couple d'embrayage MLSK est accru nettement au-dessus du couple moteur maximum Mv-mot, de sorte que le moteur d'entraînement est freiné en supplément de façon active pour réduire la durée de synchronisation, sous l'effet du couple d'embrayage accru de sorte que le temps nécessaire pour la synchronisation entre le moteur et la boîte de vitesses est réduit et que l'intervalle de temps, qui est nécessaire pour réduire la différence entre la vitesse de rotation de commutation et la vitesse de rotation de syn chronisme et la vitesse de rotation de consigne de la vitesse devant être nouvellement engagee, est réduit.

L'invention fournit par conséquent un procédé pour commander un processus de changement de vitesse de telle sorte que l'énergie introduite dans l'embrayage<B>à</B> friction, qui conduit dans cet embrayage<B>à</B> un accroissement de la température, est réduite. Une entrée d'énergie dans l'embrayage de commutation en charge intervient lorsque cet embrayage transmet un couple et qu'il existe une différence de vitesse de rotation entre les surfaces de friction de l'embrayage. Lors du processus de passage par commutation<B>à</B> une vitesse plus élevée, l'embrayage de commutation en charge freine le moteur d'entraînement et l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses par rapport<B>à</B> l'arbre de sortie de la boîte de vitesses et la chaîne motrice du véhicule. Ce processus de synchronisation peut être assisté par une réduction du couple moteur ou par une commande du moteur de telle sorte qu'il se situe dans l'état de rampage, étant donné que le moteur raccourcit alors processus de syn chronisation et que de ce fait l'entrée d'énergie dans l'embrayage de commutation en charge est réduite. Avant et après la phase de synchronisation de la boîte de vitesses commandée en charge, le couple moteur et le couple d'embra yage doivent être rendus égaux. Lorsque pendant la phase de synchronisation le couple d'embrayage est accru au-delà du couple moteur maximum, l'accroissement et la réduction du couple d'embrayage doivent être exécutés avec des gradients déterminant le confort, étant donné que la caractéristique de l'embrayage pendant la phase de synchronisation déter mine uniquement le couple de sortie et que par conséquent des variations brusques du couple d'embrayage doivent être évitées. Au contraire des variations brusques du couple moteur peuvent être avantageuses lorsqu'en effet le moteur d'entraînement peut être commuté rapidement de l'état de traction<B>à</B> l'état de poussée et qu'il contribue de ce fait <B>à</B> réduire la durée de synchronisation.

Les revendications annexées<B>à</B> 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 caractéristiques ou combinaisons de caractéris tiques qui ne sont jusqu'ici exposées que dans la descrip tion /ou les dessins.

Les références utilisées dans les sous-revendica- tions concernent la poursuite du développement l'objet de revendication principale au moyen des caractéris tiques des sous -revendications considérées; il faut pas les considérer comme un renoncement<B>à</B> l'obtention d'une protection autonome de l'objet des caractéristiques ou com binaisons de caractéristiques des sous-revendications concernées.

Etant donné que les objets de ces sous-revendica- tions peuvent constituer, au regard de l'état la tech nique<B>à</B> la date de priorité attachée<B>à</B> la présente demande, des inventions propres et indépendantes, la demanderesse se réserve le droit de faire l'objet d'autres revendications indépendantes ou de demandes divisionnaires. Ces objets peuvent également contenir en outre des inventions indépen dante qui représentent une configuration indépendante des obj des sous-revendications précédentes.

Les exemples de réalisation ne doivent pas être considérés comme Une limitation de l'invention. Au contraire nombreux changements et modifications sont possibles dans le cadre de l'invention telle que présente ment exposée, en particulier des variantes éléments et combinaisons et/ou matières qui sont par exemple inventives par combinaison ou transformation des caractéristiques ou éléments ou étapes de procédé décrits dans description générale et les modes de réalisation ainsi que les revendi cations et contenus dans les dessins, et conduisent, sur la base des caractéristiques combinables<B>à</B> un nouvel objet ou<B>à</B> de nouvelles étapes du procédé ou séquences d'étapes de procédé, dans la mesure où ils concernent éga lement des procédés de fabrication, de contrôle et de tra vail, et où ils permettraient<B>à</B> l'homme de métier d'apporter une solution aux problèmes a la base de l'invention.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS <B>1.</B> Procédé pour commander un processus de change ment de vitesse dans une boîte de vitesses commandée en charge, accouplée<B>à</B> un moteur d'entraînement et pourvue d'un embrayage<B>à</B> friction, d'un véhicule automobile, caractérisé en ce que le couple moteur (mv-mot) et le couple d'embrayage (M,,,) sont modifiés de telle sorte que l'échauffement de l'embrayage<B>à</B> friction est réduit. 2. Procédé selon la revendication<B>1,</B> caractérise en ce que le processus de changement de vitesse est un pro cessus de passage<B>à</B> une vitesse élevée en charge. <B>3.</B> Procédé selon l'une ou l'autre des revendica tions<B>1</B> et 2, caractérisé en ce qu'au début du processus changement de vitesse, alors que l'embrayage de commutation de l'échelon de vitesse devant être engagé est fermé, le couple de sortie (Mab) <B>,</B> qui charge la chaîne motrice du véhicule, est réduit au moyen d'une réduction du couple moteur (MV-.t) <B>-</B> 4. Procédé selon l'une quelconque des revendica tions<B>1 3,</B> caractérisé en ce que l'embrayage<B>à</B> friction ne transmet au moins dans une large mesure aucun couple au début du processus de changement de vitesse. <B>5.</B> Procédé selon l'une quelconque des revendica tions<B>1</B> 4, caractérisé en ce qu'après une première réduc tion (phase a) du couple de sortie (Mab) le couple moteur (M,-..t) et le couple de l'embrayage<B>à</B> friction (M,,,) sont accrus (phase<B>b)</B> jusqu'à ce que le couple moteur et le couple d'embrayage soient quasiment identiques. <B>6.</B> Procédé selon l'une quelconque des revendica tions<B>1 5,</B> caractérisé en ce que l'embrayage de commuta tion de l'échelon de vitesse devant être engagé est ouvert lorsque le couple moteur (M,-,,t) et le couple d'embrayage (M,,,) sont quasiment égaux. <B>7.</B> Procédé selon la revendication<B>6,</B> caractérisé en ce qu'un actionneur charge l'embrayage de commutation avec une force de désenclenchement déj avant que la quasi- égalité entre les couples soit obtenue. <B>8.</B> Procédé selon l'une quelconque des revendica tions<B>1 à 7,</B> caractérisé en ce que pour la synchronisation, on réduit le couple moteur (M,_..t) et on modifie le couple d'embrayage (M,,,) de telle sorte que le couple de sortie (Mab) correspond<B>à</B> un couple de sortie correspondant obtenu après le processus de changement de vitesse. <B>9.</B> Procédé selon l'une quelconque des revendica tions<B>1 à 8,</B> caractérisé en ce que pour réduire la durée de synchronisation, le moteur d'entraînement est placé dans un état de rampage. <B>10.</B> Procédé selon l'une quelconque des revendica tions<B>1 à 9,</B> caractérisé en ce que pour réduire la durée de la synchronisation, on accroît le couple d'embrayage au- delà du couple moteur maximum de sorte que la vitesse de rotation du moteur d'entraînement et de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses commandée en charge est réduite. <B>il.</B> Procédé selon l'une quelconque des revendica tions<B>1 à 10,</B> caractérisé en ce que lorsque la synchronisa tion est quasiment obtenue, le couple d'embrayage (M,,,) et le couple moteur (V,-.#,,) sont réglés sur des valeurs quasiment identiques. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendica tions<B>1 à 11,</B> caractérisé en ce que lorsque la vitesse de rotation et l'accélération sont quasiment les mêmes pour l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie de la boîte de vitesses commandée en charge, on ferme l'embrayage de com mutation de l'échelon de vitesse devant être engagé. <B>13.</B> Procédé selon l'une quelconque des revendica tions<B>1 à</B> 12, caractérisé en ce qu'on ouvre l'embrayage<B>à</B> friction après le processus de changement de vitesse. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendica tions<B>1 à 13,</B> caractérisé en ce que l'on contrôle la tempé rature de l'embrayage<B>à</B> friction pour éviter une surcharge thermique. <B>15.</B> Procédé selon l'une quelconque des revendica tions<B>13,</B> caractérisé en ce qu'après détermination d'une température trop élevée de l'embrayage<B>à</B> friction, le couple d'embrayage est reduit en fonction de la température. <B>16.</B> Procédé selon<B>1</B> une ou l'autre des revendica tions 14 et<B>15,</B> caractérisé en ce qu'après détermination d'une température trop élevée de l'embrayage<B>à</B> friction, le couple de sortie est réduit pendant la synchronisation. <B>17.</B> Procédé selon<B>1</B> une quelconque des revendica tions 14<B>à 16,</B> caractérisé en ce qu'après détermination d'une température trop élevée de l'embrayage<B>à</B> friction, une opération de rétrogradation dans la boîte de vitesses commandée en charge amenant premier échelon de vitesse est empêchée. <B>18.</B> Procédé selon<B>1</B> une quelconque des revendica tions 14<B>à 17,</B> caractérisé ce qu'après détermination d'une température trop élevée de l'embrayage<B>à</B> friction, l'embrayage<B>à</B> friction est ouvert pendant la synchronisa tion. <B>19.</B> Procédé selon li quelconque des revendica tions 14<B>à 18,</B> caractérisé en ce qu'après détermination d'une température trop élevée de l'embrayage<B>à</B> friction, des vitesses de rotation de commutation prédéterminées de la boîte de vitesses commandée en charge sont réduites. 20. Procédé selon<B>1</B> une quelconque des revendica tions<B>1 à 19,</B> caractérisé en ce que la puissance transmise par l'embrayage<B>à</B> friction contrôlée et, après détermi nation d'un dépassement d'une puissance maximale prédéter minée, le couple d'embrayage (M,,,) est réduit. 21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que le couple d'embrayage (M,,,) est réduit<B>à</B> une valeur pouvant atteindre le couple moteur maximum.