FR2823823A1 - Procede d'actionnement et actionneur pour la commande du passage des vitesses d'une boite de vitesses de vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Procédé d'actionnement pour la commande automatique du passage des vitesses d'une boîte de vitesses de véhicule automobile comportant les étapes suivantes :- alimentation d'une unité motrice, - déformation d'un élément élastique déformable d'un premier état vers un second état dans lequel ledit élément élastique a accumulé de l'énergie, sous l'action de l'unité motrice,- déplacement d'un élément de commande d'un récepteur sous l'effet de la déformation inverse de l'élément élastique déformable du second état vers le premier état, en vue de craboter un rapport de la boîte de vitesses, caractérisé en ce que ledit procédé comporte une étape de contrôle de la déformation inverse de l'élément élastique déformable par modification de l'alimentation de l'unité motrice.

Description

La présente invention concerne un procédé d'actionnement pour la commande

automatique du passage des vitesses d'une bo^'te de vitesses de véhicule automobile. En se reportant à la figure 1, on voit un schéma synoptique montrant un actionneur électromécanique 10 adapté à actionner un élément de

commande 19 d'un récepteur 18 par l'intermédiaire d'un élément de liaison 17.

L'actionneur 10 comprend une électronique 11, de commande et de puissance, pour l'alimentation d'une unité motrice 12 qui comporte un moyen moteur et un moyen de transformation de mouvement et est adaptée à déplacer un élément d'actionnement 14 par l'intermédiaire d'un élément élastique déformable 13, I'élément d'actionnement 14 agissant directement sur l'élément

de liaison 17 qui assure la liaison entre l'actionneur 10 et le récepteur 18.

L'électronique 11 comprend par exemple un caloulateur à processeur numérique et à mémoire, multiplexé ou non, et une électronique de

puissance adaptée au moyen moteur de l'unité motrice 12.

Le moyen moteur de l'unité motrice 12 peut être un moteur électrique tournant à courant continu, avec ou sans balais, ou un moteur électrique linéaire, ou un ou plusieurs électro-aimants, ou un actionneur à fluide

hydraulique ou pneumatique.

Le moyen de transformation de mouvement de l'unité motrice 12 peut être un réducteur à train d'engrenages droits, parallèles ou épicyclodaux, ou un réducteur du type à vis sans fin associée à une roue dentée ou du type vis écrou, avec ou sans billes; ce peut être également un transformateur de mouvement du type à excentrique ou à biellette sur corde de roue dentée; la sortie du moyen de transformation de mouvement peut être rotative, linéaire ou

du type à bielle.

L'élément élastique déformable 13 peut être un ressort de compression ou d'extension; il peut être droit ou courbe, à section élastique constante ou variable; ce peut être également un ressort de torsion, du type

pince à linge ou autre, ou une pièce en élastomère ou analogue.

Plus généralement, I'élément élastique déformable 13 peut ne pas être réalisé par un moyen spécifique du type ressort mais être constitué par la relative élasticité naturelle des pièces constituant l'élément d'actionnement 14,

I'élément de liaison 17 ou l'élément de commande 19.

L'élément d'actionnement 14 peut être par exemple un levier

rotatif ou une tige poussante ou tirante, ou autre.

L'élément de liaison 17 peut être par exemple un câble, une

biellette, une liaison hydrostatique ou tout type d'accouplement autre.

L'élément de commande 19, du récepteur 18, est par exemple un levier de commande mobile, en rotation ou en translation également appelé

fourchette de changement de rapport de vitesses.

Le récepteur 18 est un récepteur qui reçoit de son élément de commande 19 un effort de commande qui doit être ma^'trisé; c'est le cas d'une bo^te de vitesses de véhicule automobile dont l'élément de commande 19 est

déplacé pour engager un rapport de vitesses.

Une telle application est par exemple décrite dans la demande de brevet français déposoe le 28 avril 1998 sous le numéro 98 05309 à laquelle il

conviendra de se reporter pour plus de détails.

Lors de son déplacement en vue de passer un rapport de vitesse, I'élément de commande 19 passe par une position caractéristique correspondant au mur de synchronisation: c'est à partir de cette position, d'une part, que l'élément élastique déformable 13 accumule de l'énergie et, d'autre

part, que l'effort transmis par l'élément de commande 19 doit être ma^'trisé.

Lorsque les synchroniseurs ont synchronisé les vitesses de rotation des arbres primaire et secondaire de la bo^'te de vitesses, le crabotage du rapport de vitesse désiré doit être effectué; un asservissement en position, et non plus en

effort, devient alors nécessaire.

Dans la demande de brevet déjà citée, on a décrit un actionneur électromécanique pour bo^te de vitesses mécanique, notamment pour véhicule automobile, destiné à assurer les commandes automatiques de la sélection et du passage des vitesses, du type comportant au moins une unité motrice à motorébucteur propre à fournir l'énergie mécanique nécessaire auxdites commandes. Par l'expression "sélection", d'une vitesse, on entend désigner la man_uvre correspondant à un déplacement latéral du levier de vitesses sur la grille des vitesses, tandis que par l'expression "passage", d'une vitesse, on entend désigner la man_uvre correspondant à un déplacement longitudinal de ce levier, pour l'engagement de la vitesse choisie. Ce passage longitudinal, en avant ou en arrière, s'accompagne généralement de l'actionnement des verrous de synchronisation et requiert donc une certaine dépense d'énergie. Pour les

man_uvres de sélection, une telle dépense d'énergie est nettement inférieure.

L'actionneur électromécanique du genre en question peut être installé d'origine sur les véhicules neufs, ou être installé après coup sur des véhicules déjà équipés d'une commande d'engagement des vitesses manuelles

à levier classique, sans nécessiter une modification de la commande existante.

On a fait en sorte que puissent être détectées automatiquement la fin notamment du passage des vitesses afin d'arrêter automatiquement l'unité motrice à motoréducteur lorsque l'engagement de la vitesse souhaitée est achevé. A cet effet, cette unité motrice est associée d'une part à un système élastique d'emmagasinage de son énergie mécanique, tel que l'élément élastique déformable 13, ce système étant adapté à restituer cette énergie de l'unité motrice pour assurer sélectivement ladite commande automatique par l'intermédiaire d'une timonerie de passage, et d'autre part à un interrupteur de fin de course propre à provoquer l'apparition d'un signal représentatif, selon le cas, de l'état comprimé (emmagasinage d'énergie) dudit système élastique, de l'arrivée en butée de ladite unité motrice, et du fait que la

sélection ou l'engagement du rapport souhaité de la bo^te a bien été obtenu.

Grâce au système élastique d'emmagasinage d'énergie, les man_uvres nocessitées par l'engagement des vitesses sont uniformisoes et rendues plus rapides tout en ne nécessitant pas une puissance importante pour l'actionnement: I'unité motrice à motoréducteur fournit l'énergie à plus faible puissance nécessaire aux man_uvres des commandes par emmagasinage progressif de l'énergie dans le système élastique avant détente rapide. Cette énergie n'est libérée que lorsque la puissance est suffisante pour produire l'engagement franc de la vitesse sélectionnée après le temps nécessaire aux synchroniseurs pour effectuer la synchronisation des vitesses, et ce sans nécessiter un accroissement momentané de la puissance de l'unité motrice, et

sans provoquer son ralentissement.

Le système élastique, dont la précharge et la raideur sont connues, permet ainsi de mieux ma^'triser les efforts de sélection de même que les efforts de synchronisation lors du passage des vitesses, en coopération l O avec un capteur de position de l'unité motrice, tel que le capteur de position 15 de la figure 1, I'unité motrice à motoréducteur n'ayant pas à être asservie en effort, mais seulement en position; le système élastique uniformise automatiquement les efforts demandés à l'unité motrice. L'unité motrice n'a pas non plus à s'arrêter lorsq u'el le rencontre la résistance de synch ronisation, d'o

un gain de temps.

Quant à l'interrupteur de fin de course, il fournit l'information de mise en butée de l'unité motrice, ce qui permet l'apprentissage de la grille, soit lors de la sélection, soit lors du passage d'une vitesse, ce qui indique l'exécution de ce déplacement, c'est-à-dire que le rapport a bien été engagé, ou encore donne l'indication que le système élastique a emmagasiné de l'énergie,

au cours de la présélection ou juste avant le passage de la vitesse.

En association avec le capteur de position de l'unité motrice lors du passage d'une vitesse, I'interrupteur de fin de course fournit encore une information sur la position de la synchronisation et par suite sur l'usure des verrous de synchronisation. Le problème est de ma^triser l'effort pour ne pas dépasser le seuil admissible de pression sur les matériaux de friction. Mais on

souhaite un passage le plus rapide possible.

Pour que l'effort de synchronisation soit ma^'trisé, il est nocessaire d'adapter l'effort à appliquer sur le synchroniseur du rapport que l'on souhaite engager, du fait que les conditions dans lesquelles s'effectue le changement de rapport sont multiples, et sont fonction, par exemple, du rapport initial, du

rapport final, de la vitesse du véhicule en début de changement de rapport.

Par ailleurs, les synchroniseurs de bo^te de vitesses ont généralement des caractéristiques identiques deux à deux, le synchroniseur de première étant par exemple identique au synchroniseur de seconde; toutefois, leurs caractéristiques, d'une ligne de sélection à une autre, sont différentes et fonction, par exemple, de la matière ou du diamètre moyen du cône de

frottement; I'effort à appliquer sur ceux-ci est donc fonction du rapport désiré.

Dans la demande de brevet français déposée le 30 juin 1999 sous le numéro 99 08386, on a proposé un actionneur du type ci-dessus permettant de déplacer l'élément de commande du récepteur en réqulant un effort sur cet élément de commande, notamment lorsque celui-ci est bloqué par un effort variant selon les conditions initiales du déplacement, et ce sans utilisation d'un

capteur d'effort dont la réalisation est onéreuse.

Dans le cas d'une bo^'te de vitesses de véhicule automobile, un tel actionneur permet de réguler les efforts nécessaires à une synchronisation optimale des rapports lors d'un changement de vitesse; dans ce cas également, I'élément élastique déformable, se comprimant sur le mur de synchronisation, est calculé en sorte que son énergie accumulée est fonction de plusieurs paramètres tels que la position, dans la bo^'te de vitesses, des cônes des synchroniseurs, les caractéristiques des synchroniseurs et donc du rapport à engager, I'énergie nécessaire à l'annulation de l'écart des vitesses entre le rapport initial et le rapport désiré, la température de la bo^'te de

vitesses, eVou d'autres paramètres.

Dans la demande citée ci-dessus, un actionneur électromécanique du type comportant une électronique de commande et de puissance, pour I'alimentation d'une unité motrice qui comporte un moyen moteur et un moyen de transformation de mouvement et qui est adaptée à déplacer un élément d'actionnement par l'intermédiaire d'un élément élastique déformable, I'élément d'actionnement étant destiné à agir directement sur un élément de liaison assu rant la liaison entre l'actionneur et u n récepteur, led it actionneur comportant également un capteur de position, dit premier capteur de position, adapté à fournir à l'électronique des informations sur la position de l'unité motrice, comporte de plus un second capteur de position, adapté à fournir à

l'électronique des informations sur la position de l'élément d'actionnement.

Ainsi, la ma^'trise de l'effort appliqué sur l'élément de commande du récepteur est obtenue en comparant les informations données par les deux capteurs et en donnant à l'électronique une consigne de position fonction de la

raideur et de la précharge prédéfinies de l'élément élastique déformable.

Dans le cas d'un actionneur de bo^te de vitesses, permettant de réaliser le passage des vitesses, I'élément élastique déformable permet d'appliquer d'abord un effort quasi constant par un asservissement en position, puis de faire varier l'effort sur le synchroniseur en jouant sur la position de l'unité motrice: la courbe effort-course appliquée à l'élément élastique déformable n'est pas monotone mais sa pente est plus grande dans la zone

autorisoe pour le crabotage.

La Demanderesse s'est aperçue que dans les actionneurs sus visés, dès lors que le temps d it de synch ron isation a été atteint et donc que la synchronisation est assurée, I'énergie emmagasinée par l'élément élastique déformable qui a été comprimé est restituée rapidement et provoque, au cours de la phase de crabotage, directement ou par l'intermédiaire d'un élément d'actionnement et d'un élément de liaison, le déplacement rapide de l'élément

de commande du fécepteur.

La vitesse de déplacement élevée de l'élément de commande durant sa course conduit parfois à des chocs répétés sur la butée de fin de

course et donc, notamment, à des phénomènes de bruit et d'usure.

La présente invention vise à remédier à ce problème en proposant un procédé d'actionnement pour la commande automatique du passage des vitesses d'une bo^te de vitesses de véhicule automobile, comportant les étapes suivantes: - alimentation d'une unité motrice, - déformation d'un élément élastique déformable d'un premier état vers un second état dans lequel ledit élément élastique a accumulé de l'énergie, sous l'action de l'unité motrice, - déplacement d'un élément de commande d'un récepteur sous l'effet de la déformation inverse de l'élément élastique déformable du second état vers le premier état, en vue de craboter un rapport de la bo^'te de vitesses, caractérisé en ce que led it procédé comporte u ne étape de contrôle de la déformation inverse de l'élément élastique déformable par modification de

l'alimentation de l'unité motrice.

Corrélativement, I'invention vise un actionneur pour la commande automatique du passage des vitesses d'une bo^'te de vitesses de véhicule automobile, comportant: - une unité motrice, - une électronique pour l'alimentation de l'unité motrice, - un élément élastique déformable d'un premier état vers un second état dans lequel ledit élément élastique a accumulé de l'énergie, sous l'action de l'unité motrice, - un élément de commande d'un récepteur déplaçable sous l'effet de la déformation inverse de l'élément élastique déformable du second état vers le premier état, en vue de craboter un rapport de la bo^'te de vitesses, caractérisé en ce que l'actionneur comporte des moyens de modification de l'alimentation de l'unité motrice en vue de contrôler la déformation inverse de

I'élément élastique déformable.

Lorsque la synchronisation est assurée à la fin du temps de synchronisation, I'élément élastique qui a été déformé précédemment d'un premier état vers un second état, correspondant par exemple à une compression, et qui a ainsi accumulé une énergie élevée, est libéré et subit une déformation inverse contrôlée du second état vers le premier état, ceci grâce à

la modification de l'alimentation de l'unité motrice.

Plus précisément, lors de la phase de crabotage consécutive à la synchronisation, la déformation inverse de l'élément élastique est contrôlée comme indiqué ci-dessus afin que l'énergie libérée au début de cette phase soit la plus grande possible et, qu'ensuite, I'énergie restant emmagasinée dans l'élément élastique ayant subi une déformation inverse partielle soit progressivement libérée pour que, en fin de course, I'élément élastique et l'unité

motrice adoptent des vitesses de déplacement nulles.

Ce contrôle est réalisé en empêchant, par une modification de la consigne du courant électrique d'alimentation lors de la phase de crabotage, que l'unité motrice continue à exercer une poussée trop importante sur

l'élément élastique.

On peut ainsi considérer qu'on retienne le point d'appui de l'élément élastique lorsque celui-ci se déforme de façon inverse en maintenant en position l'unité motrice, voire que l'on recule ce point d'appui en reculant

I'unité motrice.

Pour ce faire, il est par exemple prévu d'alimenter l'unité motrice avec un courant électrique d'intensité réduite, d'intensité nulle, voire d'inverser

le courant.

Selon une caractéristique, la modification de l'alimentation de I'unité motrice est réalisée à partir d'un instant correspondant à la fin d'un temps d it de synch ronisation au bout duquel les vitesses de rotation des arbres

primaire et secondaire de la bo^'te de vitesses sont synchronisées.

Pour déterminer cet instant, plusieurs possibilités sont envisageables, parmi lesquelles on peut citer de manière non exhaustive: - une mesure de la vitesse de rotation de l'arbre de la bo^'te de vitesses à synchroniser; - une phase d'apprentissage qui tient compte notamment de valeurs antérieures de la vitesse de rotation de l'arbre de la bo^'te de vitesses à synchroniser, du rapport de transmission à engager et du temps de synchronisation; - la détermination de la position de l'élément élastique déformable; - un calcul qui tient compte notamment du rapport initial, du rapport final et de la vitesse de l'unité motrice; - la détection d'une chute de l'intensité du courant électrique de

l'unité motrice.

Selon une autre caractéristique, la modification de l'alimentation de l'unité motrice est réalisée à partir d'un instant précébant la fin d'un temps dit de synchronisation au bout duquel les vitesses de rotation des arbres primaire

et secondaire de la bo^'te de vitesses sont synchronisées.

Pour déterminer cet instant, il est par exemple possible de se

baser sur un historique des valeurs de différents temps de synchronisation.

D'autres caractéristiques et avantages appara^'tront au cours de la

description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et

faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique d'un synoptique d'un actionneur connu de la demande française n 00 16429 déposée le 15 décembre 2000 dont le bénéfice de la date de dépôt antérieur est requis pour le dépôt de la présente demande; - la figure 2 est une représentation schématique d'un actionneur 1 5 selon l'invention; - la figure 3 est une représentation schématique illustrant la variation en fonction du temps du courant consommé par l'unité motrice 112; - la figure 4 est une représentation schématique illustrant l'évolution de la vitesse de l'arbre à synchroniser en fonction du temps; - la figure 5 est une représentation schématique de l'évolution en fonction du temps de la position de l'élément élastique déformable 113; - la figure 6 représente sur un méme graphe l'évolution simultance en fonction du temps de la position de l'unité motrice 112 et de l'élément élastique déformable 11 3; - la figure 7 représente la variation de l'effort au cours d'un choc transmis par une garniture en matériau synthétique d'une bague d'un synchroniseur. Selon l'invention, comme représenté à la figure 2, un actionneur pour la commande automatique du passage des vitesses d'une bo^'te de vitesses de véhicule automobile, comporte une électronique 111 de commande et de puissance, pour l'alimentation d'une unité motrice 112 qui comporte un moyen moteur et un moyen de transformation de mouvement et qui est adaptée à déplacer un élément d'actionnement 114, un élément élastique déformable 113 étant placé en position intermédiaire entre l'unité motrice et l'élément d'actionnement 1 14, cet élément d'actionnement 1 14 étant destiné à agir directement sur un élément de liaison 117 assurant la liaison entre l'actionneur 110 et l'élément de commande 119 d'un récepteur 118, I'élément de commande

actionnant un synchroniseur de vitesse d'un arbre de la bo^te de vitesses.

L'élément élastique 113 est déformable d'un premier état vers un second état dans lequel l'élément a accumulé de l'énergie, par exemple en

compression, sous l'action de l'unité motrice.

On pourrait également concevoir que le ressort possédant une raideur élevée soit déformé d'un premier état vers une second état par étirement. L'actionneur selon l'invention comporte également des moyens de contrôle 120 de l'électronique 111 de commande et de puissance pour

I'alimentation de l'unité motrice 1 12.

Ces moyens 120 permettent, en modifiant le courant électrique d'alimentation de l'unité motrice 112, à savoir en l'inversant, en l'annulant ou en le réduisant, de contrôler la déformation inverse de l'élément élastique de son

second état compressé vers son premier état détendu.

L'actionneur peut comporter par ailleurs, par exemple, un capteur de position, dit premier capteur de position 115, adapté à fournir à l'électronique 111 des informations sur la position de l'unité motrice 112 ou un capteur de position dit second capteur de position 116, adapté à fournir à l'électronique 111 des informations sur la position d'un des éléments d'actionnement 114, de liaison 117 ou de commande 119, un moyen étant prévu pour mesurer la vitesse de rotation de l'arbre de la bo^rte de vitesses à synchroniser, ou un autre moyen étant prévu pour mesurer l'intensité consommée par le moteur de l'unité

motrice 112 dans le cas o celui-ci est un moteur électrique.

Des moyens peuvent également être prévus pour déterminer la position du mur, c'est-à-dire la position atteinte par l'élément de commande 119 du récepteur 1 18 pour laquelle l'élément élastique a accumulé l'énergie maximum et pour laquelle la force exercoe sur l'élément d'actionnement 114 est maximale, en vue de contrôler l'effort appliqué sur l'élément de commande 119, lesdits moyens de détection du mur étant constitués par un moyen de mesure de la consommation électrique d ud it moyen moteur ou bien par led it moyen de

mesure de la vitesse.

La position du mur correspond à la fin d'un temps dit de synchronisation. Il va de soi que si la position du mur était connue, le contrôle de l'effort appliqué sur l'élément de commande 119 serait aisé à réaliser puisque les caractéristiques de l'élément élastique, à savoir sa précontrainte et sa

raideur, sont parfaitement connues.

Or, la position du mur n'est pas stable du fait du vieillissement des constituants de la bo'^te de vitesses, de l'actionneur et des dispersions de fabrication desdits composants; il est donc nécessaire de retrouver souvent, ou

à chaque utilisation, la position dudit mur.

A la figure 3, on a représenté la variation, en fonction du temps, du courant I consommé par un moteur électrique à courant continu utilisé comme moyen moteur; globalement, la courbe de variation comprend deux tronçons 121 et 122, un tronçon 121 o ce courant a une valeur 123 quasiment constante et un segment 122 croissant, à partir du point M o le mur est atteint; ainsi, la mesu re de I permet de position ner le mu r en détectant l'aug mentation de la consommation électrique du moyen moteur. Il est conseillé d'effectuer cette mesure souvent car, comme on le sait, la caractéristique de coupie d'un

moteur électrique varie avec la température.

Celle-ci influence également la déformation sous effort de I'élément élastique, comme d'ailleurs la vitesse de l'opération: il est possible d'introduire dans le calcul de la liaison élastique au niveau de l'électronique 111

une correction en fonction de divers facteurs dont ceux-ci.

Ainsi, dans le cas o l'on dispose d'un premier capteur de position , informant de la position de l'unité motrice, et d'une mesure de la consommation du moyen moteur électrique, I'effort appliqué à l'élément de

commande 1 19 du récepteur 118 est ma^'trisé.

Dans le cas d'une bo'^te de vitesses, celle-ci peut être associée à un capteur de vitesse mesurant la vitesse de l'arbre à synchroniser: ici, il sufffit de noter l'évolution de cette vitesse pour conna^'tre la position du mur; sur la figure 4, on voit que la courbe représentative de cette vitesse V comprend un segment 131 à vitesse constante et, lorsque le mur M est atteint, celle-ci

s'infléchit selon le segment 132.

Lorsque le capteur unique de position est le second capteur 116, qui informe sur la position d'un des éléments élastiques déformables 113, d'actionnement 114, de liaison 117 ou de l'élément de commande 119,

I'évolution de cette position permet à elle seule de résoudre le problème.

En se reportant à la figure 5, on voit que, lors d'une opération de passage de vitesse dans une bo^'te de vitesses, le tronçon 141 représentant l'évolution de la position de l'élément élastique correspond à l'approche relativement rapide de l'élément de commande jusqu'à l'accostage A du synchroniseur; cet accostage se fait selon une vitesse plus faible,

correspondant au segment 142 jusqu'au mur M figé pendant un temps 143.

A partir de l'instant correspondant à la fin du temps au bout duquel la synchronisation est assurée en S et qui correspond à l'instant o les vitesses de rotation des arbres primaire et secondaire de la bo'^te de vitesses sont synchronisoes, l'élément élastique se détend rapidement selon le segment 144

jusqu'en E o a lieu l'engagement du nouveau rapport de vitesses.

Au palier 143 correspond une valeur maximum d'effort à ne pas dépasser, laquelle dépend de chaque rapport de vitesses et de la vitesse

motrice du moteur électrique constituant l'unité moteur.

11 est nécessaire de ma^triser l'effort de commande après le passage du mur; ainsi, par exemple, dans le cas des bo^tes de vitesses, si l'élément de commande se déplace trop rapidement, l'élément élastique étant trop long, la butée de fin de course reçoit un choc, générant bruit et/ou usure; si l'élément de commande se déplace trop lentement, I'élément élastique étant

trop court, le crabotage n'est pas réalisé correctement.

On s'arrange dès lors pour moduler la détente de l'élément

élastique 113 après la phase de synchronisation.

Pour ce faire, on doit conna^tre l'instant ts correspondant à la fin de la synchronisation, c'est-à-dire l'instant à partir duquel l'élément élastique se détend et qui est repéré sur la figure 6 par le point S. La connaissance de cet instant peut s'appréhender, par exemple, à l'aide du capteur de vitesse de I'arbre primaire, ou par les informations du capteur de position du type premier

capteur 1 15.

On peut déterminer cet instant en repérant, à l'aide d'un capteur

de position, la position de l'élément élastique.

Lorsque le capteur de vitesse ou le capteur de position précités ne sont pas présents, on peut également déterminer cet instant par une phase d'apprentissage qui tient compte notamment de valeurs antérieures de la vitesse de rotation de l'arbre de la bo^'te de vitesses à synchroniser, du rapport

de transmission à engager et du temps de synchronisation.

Il est également possible de faire intervenir l'information sur la

position de l'élément élastique lors de cette phase d'apprentissage.

L'instant correspondant à la fin du temps de synchronisation peut également être déterminé par calcul à partir notamment du rapport de transmission initial, du rapport final, de la vitesse du moteur et d'autres paramètres tels que, par exemple, la température d'huile, etc Par ailleurs, cet instant peut être déterminé en détectant une chute

de l'intensité du courant électrique dans l'unité motrice.

La figure 6 montre globalement qu'un capteur de position du type du capteur 115 révèle d'abord un tronçon 151 suivi, pour un capteur tel quele capteur de vitesse de l'arbre primaire, d'un tronçon 152 puis d'un tronçon 153

jusqu'à la fin de synchronisation au temps tS.

Le tronçon 153 correspond à la situation o le moteur électrique est arrêté et le courant d'alimentation qui lui est fourni par l'électronique 111 sert à exercer un couple qui maintient l'élément élastique en position comprimée. Parallèlement, comme indiqué par la courbe inférieure en pointillés, I'élément élastique est comprimé sur le tronçon 151 puis maintenu

dans cet état sur le tronçon 161.

Au-delà du tronçon 153 et donc du point S. I'élément élastique étant libéré et amorçant sa détente comme indiqué par le tronçon 162, le moteur électrique est entrané suivant le tronçon 154 sous l'effet du courant d'alimentation qui est sensiblement le même que celui correspondant au tronçon 153, jusqu'au point C o la vitesse du moteur s'annule. La durée entre le point S et le moment o la vitesse du moteur

s'annule correspond au temps de réaction de l'ensemble du système.

On notera que le tronçon 162 doit avoir la plus grande pente

possible pour que le temps de crabotage soit le plus court possible.

Dans l'exemple indiqué par la courbe repérée par la lettre a sur la figure 6, le courant d'alimentation du moteur a été inversé et le moteur recule

comme indiqué par le tronçon 155.

Le recul du moteur a pour effet de provoquer le recul du point d'appui de l'élément élastique 113 et donc d'influer sur la détente du ressort en

ralentissant la fin de sa détente.

Toutefois, après ce recul, on peut commander à nouveau une

avance du moteur jusqu'à atteindre le point E (fin de crabotage).

On voit d'ailleurs qu'en inversant le courant d'alimentation du moteur en C ou entre S et C, on exerce un couple en sens inverse du couple précédent et on infléchit la pente de la courbe représentéepar le tronçon 162 comme indiqué par le tronçon 163. Sans cette modification de la courbe de déplacement de l'élément élastique, le tronçon 162 se prolongerait au delà de tc avec une pente plus importante que celle du tronçon 163, et l'élément de commande et donc le synchroniseur aborderait ainsi sa fin de course avec une vitesse trop élevoe, ce qui provoquerait des chocs sur la butée avec tous les

inconvénients que cela comporte.

Au contraire, I'inversion du courant d'alimentation du moteur en cours de crabotage du rapport considéré permet de contrôler la détente de l'élément élastique et donc la vitesse de déplacement de l'élément de

commande et du synchroniseur.

Ceci permet de s'assurer que la détente sera achevée au point E et non avant d'avoir atteint ce point, et donc d'aborder la fin de course avec une

vitesse nulle ou quasi-nulle.

Il ne faudrait pas non plus aborder le point E avec une détente inachevoe, ce qui se traduirait par un choc sur la butée de fin de course. On notera que pour pouvoir agir sur la détente de l'élément élastique, il est également possible d'anticiper sur l'instant ts correspondant à la fin du temps de synchronisation en déterminant un instant ta qui précède, par

exemple, de quelques millisecondes l'instant tS.

Cet instant ta peut être déterminé à partir d'un historique des

valeurs obtenues précédemment pour différents temps de synchronisation.

Il est possible de modifier la courbe en pointillés constituée des tronçons 162 et 163 avant tc en commandant l'inversion du courant bien avant,

c'est-à-dire en anticipant cette commande à partir de ta.

Par ailleurs, lorsqu'on décide d'annuler le courant d'alimentation du moteur ou de réduire son intensité, la courbe a est remplacoe

respectivement par les courbes b et c indiquées en pointillés.

Le moteur est donc stoppé ou ralenti selon le cas envisagé, ce qui permet d'influer également de manière contrôlée sur la détente de l'élément

élastique 113.

Corrélativement, le tronçon 163 est respectivement remplacé par les tronçons 164 et 165 qui traduisent la manière avec laquelle la détente de

l'élément élastique est modifice par rapport à celle indiquée par le tronçon 163.

Il est important de noter que les courbes a, b et c ne rencontrent pas les tronçons respectifs 163, 164 et 165 avant d'atteindre le point E car, sinon, cela signifierait que l'élément élastique s'est complètement détendu

avant ce point.

Les synchroniseurs actuels ne supportant pas des pressions importantes, et donc des chocs, pour absorber ceux-ci on peut garnir les bagues des synchroniseurs d'une garniture réalisée par un matériau synthétique; la variation de l'effort au cours d'un choc transmis par une telle garniture est montrée figure 7: après une montée brutale représentée en F1,

I'effort décro^'t selon F2.

Tout type d'unité motrice, notamment tout type de moyen de transformation de mouvement, ainsi que tout type de capteur de position, peuvent être utilisés. Des exemples en sont décrits dans la demande 99 08386

déjà citée.

On peut utiliser notamment des capteurs de position de type absolu ou incrémental. Dans le premier capteur de position 115, celui-ci peut

être monté directement sur l'arbre du moteur électrique de l'unité motrice 112.

On notera par ailleurs que tous les éléments indiqués sur la figure 2 possèdent les mêmes caractéristiques que celles des éléments

correspondants représentés sur la figure 1.

Claims (19)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'actionnement pour la commande automatique du passage des vitesses d'une bo^'te de vitesses de véhicule automobile, comportant les étapes suivantes: - alimentation d'une unité motrice (112), - déformation d'un élément élastique déformable (113) d'un premier état vers un second état dans lequel ledit élément élastique a accumulé de l'énergie, sous l'action de l'unité motrice, -déplacement d'un élément de commande (119) d'un récepteur (118) sous l'effet de la déformation inverse de l'élément élastique déformable (113) du second état vers le premier état, en vue de craboter un rapport de la bo '^te de vitesses, caractérisé en ce que led it procédé comporte u ne étape de contrôle de la déformation inverse de l'élément élastique déformable (113) par

modification de l'alimentation de l'unité motrice (112).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la modification de l'alimentation de l'unité motrice (112) conduit à un maintien en

position ou à un recul de ladite unité motrice.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la

déformation de l'élément élastique déformable (113) est une compression.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce

que l'étape de contrôle prévoit d'alimenter l'unité motrice (112) avec un courant

électrique inversé.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce

que l'étape de contrôle prévoit d'alimenter l'unité motrice (112) avec un courant

électrique d'intensité réduite.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce

que l'étape de contrôle prévoit d'alimenter l'unité motrice (112) avec un courant

électrique d'intensité nulle.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce

que la modification de l'alimentation de l'unité motrice (112) est réalisée à partir d'un instant correspondant à la fin d'un temps dit de synchronisation au bout duquel les vitesses de rotation des arbres primaire et secondaire de la bo^'te de

vitesses sont synchronisées.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'instant correspondant à la fin du temps de synchronisation est déterminé en mesurant

la vitesse de rotation de l'arbre de la bo^te de vitesses à synchroniser.

9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'instant correspondant à la fin du temps de synchronisation est déterminé par une phase d'apprentissage qui tient compte notamment de valeurs antérieures de la vitesse de rotation de l'arbre de la bo^'te de vitesses à synchroniser, du rapport

de transmission à engager et du temps de synchronisation.

10. Procédé selon la revendication 7 ou 9, caractérisé en ce que l'instant correspondant à la fin du temps de synchronisation est déterminé en

repérant la position de l'élément élastique déformable (113).

11. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'instant correspondant à la fin du temps de synchronisation est déterminé par un calcul qui tient compte notamment du rapport initial, du rapport final et de la

vitesse de l'unité motrice.

12. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que I'instant correspondant à la fin du temps de synchronisation est déterminé en

détectant une chute de l'intensité du courant électrique de l'unité motrice (112).

13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en

ce que la modification de l'alimentation de l'unité motrice (112) est réalisoe à parti r d'u n instant précédant la fin d'un temps d it de synch ronisation au bout duquel les vitesses de rotation des arbres primaire et secondaire de la bo^'te de

vitesses sont synchronisées.

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de détermination de l'instant précédant la fin du temps de synchronisation et qui est basé sur un historique des valeurs de différents

temps de synchronisation.

15. Actionneur (100) pour la commande automatique du passage des vitesses d'une bo^'te de vitesses de véhicule automobile, comportant: - une unité motrice (112), - une électronique (111) pour l'alimentation de l'unité motrice

(112),

- un élément élastique déformable (113) d'un premier état vers un second état dans lequel ledit élément élastique a accumulé de l'énergie, sous l'action de l'unité motrice, - un élément de commande (119) d'un récepteur (118) déplaçable sous l'effet de la déformation inverse de l'élément élastique déformable (113) du second état vers le premier état, en vue de craboter un rapport de la bo^te de vitesses, caractérisé en ce que l'actionneur (100) comporte des moyens (120) de modification de l'alimentation de l'unité motrice (112) en vue de

contrôler la déformation inverse de l'élément élastique déformable (113).

16. Actionneur selon la revendication 15, caractérisé en ce que les moyens de modification (120) de l'alimentation de l'unité motrice (112)

conduisent à un maintien en position ou à un recul de ladite unité motrice.

17. Actionneur selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que les moyens de modification (120) inversent le courant d'alimentation de

l'unité motrice.

18. Actionneur selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que les moyens de modification (120) réduisent l'intensité du courant

d'alimentation de l'unité motrice.

19. Actionneur selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que les moyens de modification (120) annulent le courant d'alimentation de

l'unité motrice.