FR2807128A1 - Boite de vitesses - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une boîte de vitesses. Le procédé pour commander ou changer le rapport d'une boîte de vitesses (1) comportant un embrayage de démarrage (3) et au moins un embrayage de commutation en charge (80) ainsi que des embrayages de commutation pour commuter les différentes démultiplications de la boîte de vitesses, et en outre une unité de commande (99) servant à commander l'actionnement de l'embrayage de démarrage, de l'embrayage de commutation en charge et/ ou des embrayages de commutation, le coefficient de frottement d'au moins un embrayage (3, 80), tel que l'embrayage de commutation en charge, est adapté pendant le fonctionnement de la boîte de vitesses (1). Application notamment aux voitures de tourisme.

Description

L'invention concerne un procédé notamment pour commander ou commuter une boîte de vitesses, ainsi qu'une boîte de vitesses pour la mise en oeuvre procédé.

Dans une telle boîte de vitesses un inconvénient réside fréquemment dans le fait que le coefficient de frottement d'embrayages de commutation en charge ou d'autres embrayages peut varier pendant le fonctionnement de la boîte de vitesses, et ce même pendant un bref intervalle de temps, comme par exemple en fonction de la température de l'embrayage. On obtient de ce fait un comportement de commande relativement peu confortable étant donné que sur la base de la différence de la valeur, utilisée pour la commande, du coefficient de frottement par rapport à la valeur réelle présente du coefficient de frottement, ne transmet éventuellement pas le couple de consigne.

La présente invention a pour but d'indiquer un procédé qui atténue ou évite les problèmes décrits plus haut.

problème est résolu conformément à l'invention à l'aide d'un procédé pour commander une boîte de vitesses ou pour exécuter un changement de rapport dans une boîte de vitesses, et comportant un embrayage de démarrage et au moins un embrayage de commutation en charge ainsi que des embra yages commutation pour commuter les différentes démultiplications de la boîte de vitesses, et en outre une unité de commande servant à commander l'actionnement de l'embrayage de démarrage, de l'embrayage de commutation en charge et/ou des embrayages de commutation, caractérisé en ce que le coefficient de frottement d'au moins un embrayage, tel que l'embrayage de commutation en charge, est adapté pendant le fonctionnement de fa boîte de vitesses.

Selon une autre caractéristique de l'invention, pour l'adaptation coef ficient de frottement, le couple appliqué réellement à l'entrée de l'embrayage est déterminé ou calculé en tant que M _réel.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la valeur utilisée la commande, du couple M -commande présent côté entrée est déterminée Selon une autre caractéristique de l'invention, la différence entre le couple agissant réellement à l'entrée de l'embrayage (M réel) et la valeur, utilisée par la commande, du couple (M commande) présent côté entrée est déterminée en tant que M diff.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la moyenne dans le temps de la valeur différentielle est formée en tant que rel M diff.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le coefficient de frotte ment actuel (RW) est modifié en tenant compte de la différence ou de la moyenne de la différence, comme par exemple RW nouveau = RW ancien + f(M diff ou rel M diff).

Selon un autre aspect, l'invention concerne en outre un procédé pour fournir un processus de commutation d'une boîte de vitesses ou un change ment de rapport dans une boîte de vitesses comportant un embrayage de démarrage et un embrayage de commutation en charge, ainsi que des embrayages pour la commutation de différentes démultiplications de la boîte de vitesses, et en outre une unité de commande pour commander l'actionne- ment de l'embrayage de démarrage, de l'embrayage de commutation à charge et/ou des embrayages de commutation, caractérisé en ce que le couple réglable par l'embrayage de commutation de charge s'effectue à l'aide d'une commande du couple suivie d'une régulation de la vitesse de rotation.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressorti ront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la Figure 1 montre une représentation schématique d'une boîte de vitesses ; et - la Figure 2 représente un schéma illustrant un procédé selon l'invention pour l'adaptation du coefficient de frottement.

La Figure 1 représente schématiquement une boîte vitesses 1 d'un véhicule automobile, qui est installée en aval d'une unité d'entraînement 2, telle qu'un moteur ou un moteur à combustion interne, et embrayage de démarrage de commutation 3, comme par exemple un embrayage à friction. La boîte de vitesses 1 possède un arbre d'entrée, un arbre renvoi 5 et éventuellement un arbre de sortie supplémentaire 6, et dans l'exemple de réalisation de la Figure 1, l'arbre de renvoi est identique à l'arbre de sortie. Dans un autre exemple de réalisation selon l'invention, est avantageux de prévoir un arbre de sortie supplémentaire 6 en plus de l'arbre d'entrée 4 et de l'arbre renvoi 5. Entre le moteur 2 et la boîte de vitesses 1 est disposé un volant d'inertie 10, sur lequel est monté l'embrayage à friction 3 comportant un plateau de pression et un couvercle d'embrayage. même à la place d'une valeur d'inertie rigide 10, on peut prévoir un volant d'inertie à deux masses, ' comporte deux masses d'inertie montées manière à pouvoir tourner l'une par rapport à l'autre et qui peuvent tourner à l'encontre de forces rappel fournies par exemple par des accumulateurs d'énergie dispo sés entre masses d'inertie.

Un amortisseur 11 d'oscillations de rotation est disposé entre le disque 3a d'entraînement de l'embrayage et l'arbre d'entrée 4 la boîte de vitesses. Cet amortisseur d'oscillations possède au moins deux composants en forme de disques<B>l</B>a, 1 1 b, qui peuvent tourner l'un par rapport a l'autre et qui peu vent tourner à l'encontre de forces de rappel par exemple d'accumulateurs d'énergie 12 montés entre les composants. De préférence des garnitures de friction sont disposées extérieurement, du point de vue radial, sur le disque d'entraînement.

arbres, tels que l'arbre d'entrée, l'arbre de sortie et éventuellement l'arbre de renvoi, sont montés de manière à pouvoir tourner à l'aide de paliers à l'intérieur du carter de la boîte de vitesses et sont centrés dans la direction radiale et éventuellement supportés dans la direction axiale. Ces paliers ne sont cependant pas représentés de façon explicite.

L'arbre d'entrée 4 et l'arbre de sortie 5 sont disposés en étant orientés essentiellement parallèlement entre eux. Dans un autre exemple de réalisation, l'arbre de sortie peut être également disposé coaxialement à l'arbre d'entrée, ce dernier pouvant être également tourillonné et centré à l'intérieur du carter de la boîte de vitesses.

Dans un exemple de réalisation avantageux, l'embrayage de démarrage ou de commutation 3 est disposé par exemple sous la forme d'un embrayage de friction à fonctionnement humide, par exemple disposé à l'intérieur du carter de la boîte de vitesses. Dans un autre exemple de réalisation avantageux, l'embrayage 3 est disposé par exemple en tant qu'embrayage à friction à sec par exemple à l'intérieur d'une cloche d'embrayage entre le moteur 2 et la boîte de vitesses 1. Avec l'arbre d'entrée 4 de la boîte de vitesses 1, les pignons vitesses 21, 22, 23, 24 et 25 sont reliés de manière à être fixes axialement et bloqués en rotation. Les pignons de vitesses 20 à 25 engrènent avec des pignons 30, 31, 32, 33, 34 et 35, comme par exemple des pignons fous, qui peuvent tourner sur l'arbre de renvoi 5 et peuvent être reliés solidairement en rotation à l'arbre 5 au moyen d'embrayages. Le pignon intermédiaire 36 est disposé entre le pignon 25 et le pignon 35 pour réaliser une inversion de sens rotation. L'appariement 25, 35, 36 des pignons représente par conséquent l'appariement du rapport de marche arrière R. L'appariement des pignons 24, représente l'appariement pour la première vitesse. L'appariement des pignons 23, 33 représente l'appariement pour la seconde vitesse, l'apparie ment des pignons 22, 32 représente l'appariement pour la troisième vitesse, l'appariement du pignon 21, 31 représente l'appariement pour la quatrième vitesse. L'appariement des pignons 20, 30 représente l'appariement pour la cinquième vitesse. Dans un autre exemple de réalisation avantageux, les pignons fous 30 à 35 peuvent être également disposés sur l'arbre d'entrée et pignons de vitesses peuvent être disposés sur l'arbre de renvoi. Dans un autre exemple de réalisation, on peut prévoir sur chaque arbre aussi bien des pignons lâches que des pignons pour vitesses.

Les pignons 30, 31 peuvent être reliés solidairement en rotation selon une liaison par formes complémentaires moyennant un décalage axial de l'embrayage 40, comme le manchon de translation, avec l'arbre de renvoi 5. <B>Il</B> en va de même pour les pignons 32, 33, qui peuvent être reliés solidaire ment en rotation, selon une liaison par formes complémentaires, moyennant le décalage axial du manchon de translation 41 à l'arbre de renvoi Ceci est valable également pour les pignons 34, 35, qui peuvent être reliés selon une liaison par formes complémentaires à l'arbre de sortie 5 moyennant une translation axiale du manchon coulissant 42. Un seul pignon relié au moyen d'un manchon de translation à l'arbre étant donné que les manchons de translation peuvent établir, sous l'effet de la translation axiale dans une direction ou une autre, une liaison par formes complémentaires entre l'arbre et le pignon, et que les manchons coulissants sont disposés respectivement entre deux pignons.

boîte de vitesses 1 possède, comme cela est représenté, trois modules de construction, qui sont formés par respectivement deux couples de pignons et un embrayage intercalé, tel que le manchon de translation. Un module A est formé par les couples de pignons 20, 30 et 21, 31 et le manchon coulis sant Le second module B est formé par les couples de pignons 22, 32 et <I>23, 33</I> et le manchon de translation 41. Le troisième module C est formé par les couples de pignons 24, 34 et 25, 35, 36 et par le manchon coulissant 42.

Les embrayages 40, 41 et/ou 42 peuvent être avantageusement réalisés sous la forme d'embrayages établissant une liaison par formes complémen taires, comme par exemple des embrayages à griffes. De même, dans autre exemple de réalisation ils peuvent être agencés sous la forme d'embrayages à friction comportant des surfaces de friction coniques ou d'organes forme d'anneaux circulaires possédant une ou plusieurs surfaces de friction, comme par exemple un embrayage à lamelles. lis peuvent être formés, dans autre exemple de réalisation, avec un dispositif de synchronisation possédant une ou plusieurs bagues de synchronisation 50. De même on peut également prévoir des combinaisons d'embrayages à friction et d'embrayages à formes complé mentaires.

Comme on peut le voir, les couples de pignons de la première vitesse et de la vitesse de marche arrière forment le premier module, et les couples de pignons des seconde et troisième vitesses forment le second module et les couples de pignons des quatrième et cinquième vitesses forment le troisième module. Cependant on peut également réunir d'autres modules selon l'invention.

manchons coulissants 40, 41 et 42 servant à commuter vitesses de la boîte de vitesses 1, sont actionnés par les unités d'actionnement 60, 61, 62, exemple sont translatés axialement, auquel cas entre unités d'actionnement et les manchons de translation il est prévu respectivement une liaison, par exemple une tringlerie, une section hydrostatique ou un câble de traction ou un câble Bowden ou un arbre de commutation. L'unité d'actionne- ment peut être un moteur électrique, un dispositif d'entraînement à moteur électrique, un dispositif d'entraînement électromagnétique et/ou un dispositif d'entraînement actionné par un fluide sous pression, comme exemple une unité hydraulique. À cet égard, on se reportera aux documents allemands DE 44 26 260, DE 195 04 847, DE 196 27 980 et DE 196 001. La pré sente invention se réfère en outre à ces demandes de brevets antérieures, dont le contenu fait partie ici expressément du contenu révélé de publication de la présente demande de brevet.

Une démultiplication i peut être prévue au moins dans une liaison entre l'unité d'actionnement et le manchon de translation.

Des boîtes de vitesses correspondantes selon l'invention peuvent être également agencées par exemple avec une transmission à quatre vitesses et une marche arriere (quatre vitesses de marche avant) ou avec une transmission à six vitesses avec une marche arrière (six vitesses de marche avant) sans limiter la généralité.

Pour détecter la vitesse de rotation de sortie de la boîte vitesses, la vitesse de rotation de l'arbre 5, il est prévu un capteur de vitesse de rotation 70. Pour détecter une vitesse de rotation d'entrée de la boîte vitesses, la vitesse de rotation de l'arbre<B>4,</B> on peut en outre prévoir un capteur supplé mentaire la vitesse de rotation. Pour la détection de la vitesse de rotation du moteur, il est prévu un capteur 71 de la vitesse de rotation. Pour com mander l'actionnement de l'embrayage de démarrage/de commutation et les embrayages pour modifier le rapport de démultiplication la boîte de vitesses, est prévu une unité de commande électronique, qui comporte une mémoire et une unité d'ordinateur et, sur la base de signaux arrivants, produit des signaux de commande pour commander les unités d'actionnement. Les vitesses de rotation d'arbres peuvent être également calculées en référence à des vitesses de rotation mesurées d'autres arbres, avec le rapport de démulti plication donné.

Un embrayage 80, comme un embrayage de commutation en charge, qui relie le pignon à l'arbre 5, lorsqu'il est enclenché, est relié à l'un des pignons 30 à 34. L'embrayage 80 peut être actionné, comme par exemple enclenché ou désenclenché, par l'intermédiaire d'un actionneur 65 par l'intermédiaire de la liaison 65b. L'embrayage 80 est actionné avantageuse ment avec le même actionneur ou avec un actionneur séparé, comme par exemple l'embrayage de démarrage ou l'embrayage de commutation qui peut être enclenché et désenclenché à l'aide de l'actionneur 65 au moyen de la liaison Il avantageux que l'embrayage 80 soit monté sur l'extrémité axiale de l'arbre qui est voisin de l'embrayage 3. Dans un autre exemple de réalisation avantageux il est approprié que l'embrayage 80 soit monté sur l'extrémité axiale de l'arbre 5, qui est située à l'opposé de l'accouplement autre caractéristique avantageuse de la boîte de vitesses est une machine électrique, telle qu'un démarreur ou un générateur ou même un starter-genérateur 90 du moteur d'entraînement puisse entraîner l'arbre par l'intermédiaire d'un pignon de la boîte de vitesses, comme par exemple les pignons à 24. De même un générateur électrique, tel qu'un alternateur, peut être entraîné par une telle machine électrique. 11 est particulièrement avantageux de réunir le démarreur et le générateur pour former une machine électrique combinée, comme par exemple un démarreur-générateur. La machine électrique peut par conséquent faire démarrer le moteur d'entraîne ment, mais dans un autre mode de fonctionnement, le groupe peut également être appliqué au côté mené de la boîte de vitesses et réaliser par conséquent une démultiplication d'entraînement par rapport au moteur d'entraînement. De façon appropriée, dans le cas de faibles exigences du point de vue couple ou puissance, la machine électrique peut être utilisée d'une manière générale au moins pendant un bref intervalle de temps ou de façon brève pour l'entraî nement véhicule. Dans un autre exemple de réalisation ou exemple d'utili sation de l'invention, la machine électrique peut être utilisée pour convertir une partie de l'énergie cinétique du véhicule en une énergie électrique et l'accumuler par exemple dans une batterie. Ceci peut s'effectuer par exemple pendant fonctionnement en poussée du moteur 2 par exemple dans le cas où on descendrait une montagne et/ou dans le cas d'opérations de freinage du véhicule. véhicule possédant une boîte de vitesses selon l'invention peut de ce fait avantageusement réduire la consommation de carburant et les émissions de substances nocives. La machine électrique peut également augmenter un niveau de couple lors de processus de commutation. Le moteur électrique 90 peut être entraîné conformément à l'invention par exemple par un pignon. II peut être installé en parallèle avec l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses ou l'arbre de sortie de la boîte de vitesses. pignon intermédiaire 92 peut être prévu entre un pignon de vitesse, par exemple 20, et le pignon d'entraînement 91 de la machine électrique 90. De même machine électrique peut être entraînée au moyen d'une courroie ou d'une chaîne. Pour la démultiplication et l'entraînement à partir / en direction de la machine électrique, on peut utiliser une boîte de vitesses réglable pro gressivement, une boîte de vitesses à échelons, une boîte de vitesses commutable ou une boîte de vitesses réglée de façon fixe. En outre le moteur électrique peut être également disposé coaxialement à l'arbre d'entrée de la boîte vitesses.

ce qui concerne l'invention, il s'agit d'une boîte de vitesses à commutation en charge ou apte à être commandée en charge. La commuta tion en charge est obtenue ou réalisée par le fait que le moteur à combustion interne 2 y compris l'arbre d'entrée 4 est freiné au moyen d'un embrayage de commutation en charge 80 par rapport à la partie menée du véhicule. L'énergie cinétique du moteur 2 est par conséquent convertie partiellement en une énergie cinétique du véhicule.

Conformément à l'invention, il est prévu au moins un actionneur d'embrayage, qui actionne aussi bien l'embrayage de démarrage ou l'embra yage d'accouplement 3 que l'embrayage de commutation en charge 80. Il est avantageux que l'embrayage de démarrage 3 soit au moins partiellement fermé alors que l'embrayage de commutation en charge est actionné. Dans un autre exemple de réalisation, il est approprié que l'embrayage de démarrage soit déjà complètement fermé.

Le dispositif selon l'invention est particulièrement avantageux en raison de la construction simple de la boîte de vitesses ou du nombre faible d'actionneurs. Des avantages de cette boîte de vitesses sont : un confort élevé de com mutation en raison de la commutation en charge sans interruptions, une faible longueur hors tout en raison de la suppression éventuellement partielle d'unités de synchronisation, un faible poids, et un rendement élevé. Dans le dispositif selon l'invention, l'énergie cinétique moteur lors du processus de commutation, n'est pas annihilé par le freinage, mais est utilisé en partie en tant que couple d'entraînement. Par conséquent moteur est freiné par rapport à la partie menée. De ce fait il ne se produit plus aucune interrup tion de la force de traction.

Ceci est particulièrement avantageux dans le cas de commutation ou passage à une vitesse élevée en traction. Ceci est avantageux également dans le cas de rétrogradation en poussée étant donné qu'ici l'énergie cinétique du véhicule est utilisé pour augmenter la vitesse de rotation du moteur.

La boîte de vitesses à commutation en charge l est une boîte de vitesses à renvoi comportant des pignons droits. Un embrayage à friction 3 entre le moteur 2 et l'arbre d'entrée 4 est utilisé en tant qu'embrayage de démarrage.

ressort/système d'amortissement 11 en tant que dispositif d'amortissement d'oscillations de torsion est intégré de préférence dans le disque d'embrayage. dispositif peut cependant être également intégré dans un volant d'inertie à deux masses.

Les pignons fous peuvent être montés sur l'arbre d'entrée ou sur l'arbre renvoi de manière à pouvoir être reliés à cet arbre par l'intermédiaire d'embrayages ou de manchons coulissants. Les pignons fous peuvent être reliés a l'arbre par des embrayages de commutation ; des manchons coulissants relient l'arbre de renvoi 5 aux pignons fous par exemple au moyen d'embra yages à griffes. l'embrayage de liaison par formes complémentaires de la vitesse l ou de la marche arrière R peut être combiné à un embrayage à friction, comme par exemple un système de synchronisation, voir la bague de synchro nisation 50 pour la vitesse 1 et la marche arrière R. Des embrayages 40, 41, 42 sont actionnés par au moins un actionneur.

Un embrayage à friction performant 80, comme par exemple l'embra yage de commutation en charge, relie le pignon fou 30 d'une vitesse élevée, comme par exemple fa cinquième vitesse, à l'arbre 5. Un actionneur d'embra yage 65 actionne aussi bien l'embrayage de commutation en charge 80 que l'embrayage de démarrage 3. Le trajet de déplacement de l'actionneur de l'embrayage est divisé de telle sorte que l'embrayage de commutation en charge 80 peut être fermé uniquement lorsque l'embrayage de démarrage 3 a été fermé.

Le système comprend en outre une unité de commande électronique 99 comportant un microprocesseur pour la commande électronique de la boîte vitesses et des embrayages, une unité de détection de la vitesse de rotation, une unité électronique de commande du papillon des gaz ou une unité remplissage du moteur et un système électronique de commande motorisé pour le moteur à combustion interne, un élément pouvant être actionné manuellement pour la sélection des vitesses tel qu'un levier, un commutateur ou analogue pour réaliser le changement de vitesse manuel et/ou automatique, un dispositif d'affichage situé dans l'habitacle pour l'affichage de la vitesse. À cet effet l'unité de commande est reliée selon une liaison de transmission de signaux, aux actionneurs 60, 61, 62 et 65.

Une machine électrique, qui peut être utilisée en tant que démarreur, générateur et éventuellement en tant que ralentisseur et système d'entraîne ment supplémentaire, peut en outre être prévue.

Pour un processus de démarrage, on engage une faible vitesse (vitesse ou 2) dans la boîte de vitesses. L'embrayage de démarrage 3 se ferme sous l'effet de I'actionnement de l'actionneur 65, tandis que le moteur 2 établit, sous l'effet de l'actionnement de la pédale d'accélérateur, un couple manière à accélérer le véhicule. Le processus de démarrage est terminé lorsque l'embrayage de démarrage se bloque. Le couple moteur est alors transmis a l'arbre mené 5 par l'intermédiaire de l'embrayage fermé et de la vitesse engagée.

Le processus de commutation est déclenché dans tous les cas par le souhait de commutation du conducteur ou la commande automatique.

Dans le cas du passage à une vitesse élevée en traction, l'actionneur de l'embrayage commence à fermer d'une manière contrôlée l'embrayage de commutation en charge 80, tandis que l'embrayage de démarrage 3 reste fermé. Plus un couple élevé est transmis par l'embrayage de commutation en charge 80, plus le couple qui charge l'embrayage 40, 41 ou 42 relatif à la vitesse (ancienne) engagée, est faible. Si le couple d'embrayage associé à l'ancienne vitesse engagée est réduit à une valeur essentiellement nulle, l'em- brayage correspondant à l'ancienne vitesse est ouvert. Sous l'effet du couple transmis de l'embrayage à commutation en charge 80 est le siège d'un frottement, la vitesse de rotation du moteur à combustion interne ainsi que de l'arbre d'entrée diminue, c'est-à-dire qu'une énergie cinétique du moteur est réduite. Le couple de l'embrayage de commutation en charge 80, qui est le siège d'un frottement, est appliqué sur le côté mené et délivre par conséquent une partie de l'énergie cinétique du moteur à combustion interne 2 au véhi cule. Le couple au niveau du côté mené est par conséquent conservé pendant sa synchronisation, et la boite de vitesses réalise une commutation en charge.

Si l'embrayage 40, 41 ou 42 de la nouvelle vitesse devant être engagée atteint la vitesse de rotation synchrone, cet embrayage est fermé sous l'effet d'un actionnement. Simultanément l'embrayage de commutation en charge 80 est ouvert. Le levier de vitesse est engagé et le processus de commutation est terminé.

Peu avant que soit atteinte la vitesse de rotation synchrone, le couple d'embrayage et le couple moteur sont commandés de telle sorte que le moteur à combustion interne est encore seulement faiblement accéléré et que pour la vitesse rotation synchrone, il n'est essentiellement plus accéléré. Alors l'embrayage correspondant à la nouvelle vitesse est fermé. Si l'embrayage de commutation est fermé, l'embrayage de commutation en charge est ouvert.

L'embrayage de commutation en charge 80 est de préférence intégré dans le pignon fou de la vitesse la plus élevée, mais peut être également inséré dans un pignon fou d'une vitesse plus faible. De ce fait les commutations vers des vitesses plus élevées ne sont plus applicables avec commutation en charge. ` cet effet les commutations sur de plus faibles vitesses (nouvelles vitesses = vitesse avec l'embrayage de commutation charge) présentent de faibles réduction de la force de traction.

Le couple du moteur est accru. Simultanément l'embrayage de commu tation charge prend en charge la transmission du couple sorte que l'em brayage de commutation associé à l'ancienne vitesse peut être ouvert. Ensuite le couple de l'embrayage de commutation en charge peut etre réduit et le moteur peut être décéléré. Peu avant que la vitesse de rotation synchrone soit atteinte, l'embrayage de commutation en charge se ferme à nouveau, le moteur est freiné et, pour la vitesse de rotation synchrone, la nouvelle vitesse est engagée. Alors l'embrayage de commutation en charge s'ouvre et la nou velle vitesse transmet le couple moteur. Dans le cas de rétrogradations, il faut accroître la vitesse rotation du moteur. À cet effet, on utilise la dynamique propre pour augmenter l'énergie cinétique moteur. Le couple du moteur est réduit d'une maniere contrôlée. Si le couple de l'ancienne vitesse a diminué de manière à être essentiellement nul, l'embrayage 40, 41 ou 42 correspondant à l'ancienne vitesse est ouvert. Alors le couple du moteur est accru et le moteur accélère ainsi que l'arbre d'entrée. le moteur a atteint la vitesse de rotation synchrone pour la nou velle vitesse, le couple moteur est légèrement réduit et l'embrayage 40, 41 ou 42 correspondant à la nouvelle vitesse se ferme. Le couple moteur est à nouveau contrôlé en fonction du souhait du conducteur.

Une rétrogradation en traction peut être exécutée d'une manière plus confortable avec l'embrayage à commutation en charge 80 pour une vitesse élevée, par le fait qu'une partie du couple moteur, qui est prévue pour accélérer le moteur à combustion interne, est appliquée sur le coté sortie. De ce fait, le procédé de synchronisation est prolongé, mais le couple ne tombe pas complètement à zéro.

Si la boite de vitesses possède un second embrayage d'accouplement en charge pour la vitesse la plus faible, lors de la rétrogradation en poussée l'embrayage accélère fortement le moteur à combustion interne rapport au côté mené. Le véhicule est alors freiné pendant la synchronisation étant donné que l'inertie du véhicule est dérivée dans le moteur. Par conséquent la rétrogradation en poussée s'effectue alors également avec commutation en charge. À place d'un embrayage d'accouplement en charge, on pourrait également utiliser pour la plus faible vitesse ou pour la marche arrière, une synchronisation de blocage performant, comme par exemple une synchro nisation à corses doubles.

La Figure 2 représente un schéma-bloc 100 servant à illustrer un pro cédé selon l'invention d'adaptation du coefficient de frottement. Dans le bloc <B>101,</B> une interrogation est faite pour savoir si une condition d'entrée est présente pour l'exécution d'une adaptation du coefficient de frottement, comme par exemple un état sûr du véhicule alors que la vitesse est pas engagée et le frein est actionné. Lorsque cet état se présente, l'adaptation du coefficient de frottement est déclenchée dans le bloc 102. Sinon, la procédure arrête en 103. Dans le bloc 104, une nouvelle condition d'entrée est évaluée. la condition d'entrée est présente, en<B>106</B> le couple ' agit à l'entrée de l'embrayage, à savoir Mréel = I * dc0synchrone/dt est déterminé. Sinon la procédure s'arrête en 105. c)synchrone est la différence vitesses de rotation lors de la synchronisation et J est le moment d'inertie de masse de l'embrayage.

Dans bloc 107, la différence de couples de rotation delta _M déter mine M -réel - M -commande, c'est-à-dire la différence entre le couple réelle ment appliqué et la valeur du couple utilisée par la commande. Ensuite, la différence de couples est intégrée en I _delta M+ = delta M et le couple agissant à l'entrée est intégré en I M réel + = M -réel.

Ensuite, dans le bloc 108, le couple agissant à l'entrée utilisé par la commande est fixé égal à M commande = MLSK - Mmoteur, MLSK étant le couple pouvant être transmis par l'embrayage à commutation en charge et Mmoteur le couple moteur.

Dans le bloc 109, une différence moyenne entre M -réel et M -commande est déterminée en tant que rel m diff.

Une interrogation est faite dans le bloc 110 pour savoir si rel diff se situe à l'intérieur d'une gamme pouvant être prédéterminée, qui permet une adaptation du coefficient de frottement. Si c'est le cas, le coefficient frotte ment RW est adapté, dans le bloc 112. Sinon la procédure s'achève dans le bloc<B>111.</B>

II est particulièrement avantageux que la commande soit réalisée avec une commande du couple suivie par une régulation de la vitesse de rotation. Les stratégies de commande peuvent inclure avantageusement ce qui suit - commande du moteur et du couple d'embrayage pour l'exécution d'un processus commandé de synchronisation pendant une commutation en charge, combinaison de la commande du couple et de la régulation de la vitesse de rotation pour pouvoir réagir de façon sûre à des perturbations dans le système réel, adaptation de la constante dynamique, nécessaire pour commande de la commutation USG, du moteur à combustion interne (temps mort et constante de temps d'un modèle PT l ), - adaptation du coefficient de frottement de l'embrayage commutation en charge pendant une commutation en charge.

Sur la base des différentes phases de la commande d'une commutation en charge, on peut esquisser brièvement la procédure de commutation. La procédure de commutation dans le cas d'un changement faisant passer de la 1 ère vitesse à la 2-ème vitesse est déclenchée par le fait la vitesse de destination est réglée par le système de prédétermination de vitesse, sur 2 conformément à la commande de la boîte de vitesses.

- (Initialisation) : Les grandeurs nécessaires pour le déroulement de la commutation en charge sont initialisées et la stratégie concernant la manière dont le couple moteur et le couple d'embrayage doivent être commandés pendant la commutation ou le changement vitesse, sont fixées.

- (Transfert de couple) : Le couple de l'embrayage de commutation en charge et le couple du moteur à combustion interne sont amenés de façon coordonnée à des niveaux de couple prédéfinis. Le niveau de l'embrayage de commutation en charge LSK est inférieur à celui du moteur à combustion interne de manière à empêcher coincement de la boîte de vitesses lorsque la vitesse est engagée.

- (Procédure de débrayage) : Pour réaliser le désengagement de la vitesse actuelle, l'actionneur de commutation est chargé avec force définie et le couple de l'embrayage de commutation en charge LSK est augmenté de manière à dépasser le couple moteur actuel. La vitesse actuelle est de ce fait désengagée.

- (Commande de couple) : C'est dans cet état qu'intervient la commande du processus de synchronisation. Le couple moteur est réduit par exemple de façon brusque. Le calcul de l'instant de commutation du couple moteur et du couple d'embrayage intervient après le temps mort du moteur à combustion interne. Le couple de l'embrayage de commu tation en charge est accru à un niveau plus élevé conformément à la stratégie. La vitesse de rotation du moteur et de l'entrée de la boite de vitesses est réduite conformément à la démultiplication de vitesse avec la différence entre le couple de l'embrayage de commutation en charge et le couple moteur.

(Régulation de la vitesse de rotation) : Une fois que la commande du couple a synchronisé la majeure partie de la différence des vitesses de rotation, la régulation de ta vitesse de rotation est enclenchée. Elle est basée sur un régulateur PID (c'est-à-dire à action proportionnelle inté grale et différentielle), qui reçoit la différence vitesses de rotation en tant que grandeur de régulation et délivre le couple de l'embrayage de commutation en charge en tant que grandeur réglée.

(Processus d'enclenchement) : Si la différence vitesses de rotation et l'accélération sont réglées sur des valeurs prédéfinies, la nouvelle vitesse est enclenchée.

(Réduction du couple) : Dans cet état le couple moteur à combustion interne et le couple de l'embrayage de commutation en charge sont réduits à des niveaux prédéfinis. Lors de la commutation représentée, l'embrayage de commutation en charge est complètement ouvert et le processus de commutation ou changement de vitesse est terminé.

Dans un autre exemple de réalisation de l'invention, on peut prévoir une commande, qui diffère légèrement de cela. La différence par rapport à la première stratégie réside dans le fait que sur la base de la différence des vitesses de rotation à synchroniser et de la différence des niveaux de couple du moteur et de l'embrayage pendant la synchronisation, non seulement l'instant commutation pour le couple d'embrayage et le couple moteur est déterminé, mais également l'allure idéale de la différence des vitesses de rotation à synchroniser est calculée. L'écart de la différence réelle des vitesses de rotation par rapport à la différence idéale est alors utilisé en tant que signal d'entrée d'un régulateur PID. grandeur réglée du régulateur est alors ajoutée à la valeur de consigne, qui correspond à la stratégie de commande, du couple de l'embrayage de commutation en charge.

adaptation de la constante dynamique du moteur à combustion interne est avantageuse. La commande du processus de synchronisation confor mément à la commande proposée présuppose avantageusement que la constante dynamique du modèle supposé du moteur à combustion interne - à savoir le temps mort et la constante de temps - est connue. Ces constantes sont nécessaires dans la commande de la boîte de vitesses, dans les situations suivantes - coordination du couple du moteur et du couple de l'embrayage de commutation en charge, - calcul de l'allure idéale de la vitesse de rotation pendant la synchro nisation, - calcul des niveaux des couples pendant la synchronisation.

Ces grandeurs subissent des variations, qui peuvent être de courte durée, mais également de longue durée. En outre ces grandeurs dépendent du point de fonctionnement respectif (vitesse de rotation couple) du moteur à com bustion interne. Pour s'adapter à ce fait, on adapte le temps mort du moteur à combustion interne ainsi que sa constante de temps. D'autre part ces grandeurs sont mémorisées en fonction du point de fonctionnement dans des courbes caractéristiques pour obtenir une adaptation à la dépendance fonctionnelle entre les constantes dynamiques du moteur et l'instant de fonctionnement respectif.

Les revendications annexées à la présente demande sont des propositions de formulation, sans préjudice de l'obtention d'une protection par brevet continue. La demanderesse se réserve le droit de revendiquer encore d'autres caractéristiques ou combinaisons de caractéristiques qui ne sont jusqu'ici exposees que dans la description et/ou les dessins.

références utilisées dans les sous-revendications concernent la poursuite du développement de l'objet de la revendication principale grâce aux caractéristiques des sous-revendications respectives ; il ne faut pas les consi- dérer comme un renoncement à l'obtention d'une protection autonome de l'objet caractéristiques ou combinaisons de caractéristiques des sous- revendications concernées. Étant donné que les objets de ces revendications peuvent constituer, au regard l'état technique à la date de priorité attachée à la présente demande, des inventions propres et indépendantes, la demanderesse se réserve le droit d'en faire l'objet d'autres revendications indépendantes ou de demandes divisionnaires. Ces objets peuvent également contenir des inventions indépen dantes ' représentent une configuration indépendante des objets des sous- revendications précédentes.

Les exemples de réalisation ne doivent pas être considérés comme une limitation de l'invention. Au contraire de nombreux changements et modifica tions sont possibles dans le cadre de l'invention telle présentement 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 la description générale et les modes de réalisation ainsi que (es revendications et contenues dans les dessins et qui conduisent par des caractéristiques combinables à un nouvel objet ou à de nouvelles étapes de procédés ou de sequences d'étapes de procédé, dans la mesure où il concerne également des procédés de fabrication, de vérification et d'usinage, et où il permettrait à l'homme de métier d'apporter une solution au problème à la base de l'invention.

Claims (2)

<U>REVENDICATIONS</U>

1. Procédé pour commander une boîte de vitesses ou pour exécuter un changement de rapport dans une boîte de vitesses, et comportant un embrayage de démarrage et au moins un embrayage de commutation en charge (80) ainsi que des embrayages de commutation pour commuter les différentes démultiplications de la boîte de vitesses, et en outre une unité de commande servant à commander l'actionnement l'embrayage de démarrage, de l'embrayage de commutation en charge et/ou des embrayages de commutation, caractérisé en ce que le coefficient de frottement d'au moins un embrayage (3,80), tel que l'embrayage de commutation en charge, est adapté pendant le fonctionnement de la boîte de vitesses.

2. Procédé pour commander une boîte de vitesses (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour l'adaptation du coefficient de frottement, le couple appliqué réellement à l'entrée de l'embrayage est déterminé ou calculé en tant que M -réel. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications i ou 2, caractérisé en ce que la valeur utilisée par la commande, du couple commande présent côté entrée est déterminée. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la différence entre le couple agissant réellement à l'entrée de l'embrayage (3,80,M réel) et la valeur, utilisée par la commande, du couple (M commande) présent côté entrée est déterminée en que M diff. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé ce que la moyenne dans le temps de la valeur différentielle est formée en tant que rel M diff. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le coefficient de frottement actuel (RW) est modifié en tenant compte de la différence ou de la moyenne de la différence, comme par exemple RW nouveau = RW ancien + f(M diff ou rel M diff). 7. Procédé pour commander un processus de commutation d'une boîte de vitesses ou un changement de rapport dans une boîte de vitesses compor tant un embrayage de démarrage et au moins un embrayage de commutation en charge ( ainsi que des embrayages pour la commutation de différentes démultiplications de la boîte de vitesses, et en outre une unité de commande pour commander l'actionnement de l'embrayage de démarrage (3), de l'embrayage de commutation à charge et/ou des embrayages de commutation, caractérisé en que le couple réglable par l'embrayage de commutation de charge s'effectue à l'aide d'une commande du couple suivie d'une régulation de la vitesse de rotation.