FR2828142A1

FR2828142A1 - Procede de synchronisation d'une boite de vitesse et dispositif pour amortir les vibrations d'une boite de vitesses, en particulier a la synchronisation

Info

Publication number: FR2828142A1
Application number: FR0209930A
Authority: FR
Inventors: Alexander Fidlin; Boris Serebrennikov; Gunter Hirt
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Priority date: 2001-08-06
Filing date: 2002-08-05
Publication date: 2003-02-07
Also published as: FR2828162B1; US20050126877A1; ITMI20021778A1; US20050003929A1; JP2004538168A; DE10235256A1; ITMI20021779A1; DE10293612D2; DE10235259A1; WO2003016735A1; FR2828258A1; BR0205837A; WO2003016087A1; BR0205835B1; DE10235260A1; JP2004538204A; DE10293613D2; US20040216296A1; BR0205837B1; ITMI20021777A1

Abstract

a) Procédé de synchronisation d'une boîte de vitesses dans le cas duquel le processus de synchronisation s'exécute de la façon la plus rapide et la plus confortable possible.b) Le moteur et/ ou l'embrayage sont commandés de façon appropriée lors de la synchronisation. Est en outre proposé un dispositif pour amortir les vibrations d'une boîte de vitesses, en particulier lors de la synchronisation, dans lequel est prévu au moins un amortisseur de vibrations de torsion.c) L'invention s'applique en particulier à un véhicule motorisé.

Description

distal (77).

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Procédé de synchronisation d'une boîte de vitesses et dispositif pour amortir les vibrations d'une boîte de vitesses, en particulier à la synchronisation L'invention concerne un procédé de synchronisation d'une boîte de vitesses et un dispositif pour amortir les vibrations d'une

boîte de vitesses, en particulier à la synchronisation.

A partir de la technique automobile on connaît des procédés de synchronisation d'une boîte de vitesses et des dispositifs pour amortir les vibrations d'une boîte de vitesses, en particulier à la synchronisation. L'invention a pour but de proposer un procédé de synchronisation d' une bo îte de vitesses dans lequel le pro cessus de synchronisation s'effectue le plus rapidement et le plus

confortablement possible.

On atteint ce but grâce à un procédé conforme à l'invention dans le cas duquel le moteur et/ou l' embrayage so nt commandé s de

façon appropriée lors de la synchronisation.

Ceci peut être possible grâce à une commande du moteur dans le cas de laquelle le moteur est commandé sans modification du couple transmis par l'embrayage, par exemple sur l'embrayage à

commutation de charge.

Du fait des demandes de confort, le couple exercé sur l'embrayage à commutation de charge ne doit se modifier que lentement et sur une faible plage. Par conséquent le processus de synchronisation doit s'effectuer essentiellement par modification du couple moteur. Apparaît alors le problème que le moteur devrait être commandé de façon appropriée, sans que soit modifié le couple

transmis par l'embrayage à commutation de charge.

Pour atteindre le but conforme à l'invention, le rapport de vitesse n'est synchronisé que par la commande du moteur. Pendant le processus de synchronisation l'embrayage à commutation de charge transmet un couple constant au véhicule. Selon une extension de l' invention, la synchronisation peut se diviser en au moins deux phases. Pendant une première phase une différence des couples la

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plus importante possible peut s'établir. Comme grandeur réglante pour la commande du moteur peut de préférence être prescrite pour le couple moteur Mitô = 0 pour une montée des vitesses. Le couple de traînage peut y intervenir indépendamment de la commande du moteur. Dans le cas d'une rétrogradation des vitesses, le couple moteur maximal M4' = Mmax peut être prescrit comme grandeur réglante. Pendant une seconde phase, le couple moteur revient à la valeur initiale et on a pour le couple moteur prescrit

Ms ',' = Mo, Mo désignant le couple moteur initial.

De préférence, I'instant tu o la grandeur réglante pour la commande du moteur doit être commutée peut dépendre de la

différence de vitesse de rotation à synchroniser et de la charge.

L' instant de la commutation peut soit être mémorisé sous forme d'un champ de caractéristiques et/ou être déterminé par la formule suivante, pour laquelle il faut distinguer entre une montée des

vitesses et une rétrogradation des vitesses.

montée des rapports de la boîte de vitesses JMot Mot tu = -------------_ rétrogradation des rapports de la boîte de vitesses 2j J Mot o) Mot t = ---_ Mo Mmax Avec Jmot = l'inertie du moteur t mo'= la différence de vitesse de rotation à synchroniser Mo = couple moteur initial MmaX = couple moteur maximal tu = instant de la commutation

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/ Ces équations sont en particulier valables dans le cas de constantes de temps identiques du moteur pour la croissance du couple (TMOI) et la décroissance du couple (TMOl) Dans le cas de cette stratégie de commande simplifiée et robuste selon l'invention, le couple de l'embrayage à commutation de charge est admis constant pendant le processus de synchro nisation. Le moment cinétique, so ustrait du couple mot eur, peut se calculer comme somme des surfaces S 1 et S2 qui apparaissent sur une représentation graphique du couple moteur

effectif en fonction du temps.

Jusqu'à l' instant de la commutation tu, le couple moteur se modifie selon l'équation suivante: (MMot-Mschiepp) = - Mschlopp + (Mschlepp + MO) exp(-t/TMot) MO = MMOl-O - MSChiePP = MLSK-O le couple moteur vaut alors à l'instant de la commutation: (MMot-MSchiepp) = - Mschiepp + (Mschlopp + MO)exp(-t/TMot) Le couple moteur se modifie donc selon l'équation suivante: (MMO! - MSChiePP) = MO - (MO - MU)exp(-(t - tu)ITMo Les surfaces S et S2 se calculent de la façon suivante: tu Sl =MotU-IM.1Ut dt=(.,llo +M Schirpp)tu + Mot( M Schirpp + Mo)(exp(-tuITMor) - 1) o S2 = (MO - Mu) |exp(-t IT,,"ol)dt = -TMO! (MSChlePP + MO)(eXP(-tU /TMO) -1) 0 La modification totale du moment cinétique vaut donc: S = S] + S2 = (MO + MSChePP)tU

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L'instant de la commutation peut se calculer comme suit par la différence de vitesse de rotation à synchroniser: JMot ()Mot JMot 0)Mot tll= = Mo + Mschlepp MMot - 0 Les avantages de la stratégie de commande proposée se situent en particulier dans le fait que celle-ci est simple et robuste en ce qui concerne le temps mort du moteur et qu'elle ne suppose qu'un comportement du moteur semblable à PTl/à tolérance de position (?). La stratégie peut étre améliorce au moyen " d'observateurs " supplémentaires pour déterminer le couple de

traînage présent et/ou la résistance de marche.

En outre le procédé conforme à l'invention est particulièrement avantageux dans le cas des vitesses de rotation moyennes. En particulier à partir d'une vitesse de rotation du moteur de 5000 t/min le procédé conforme à l'invention permet d'obtenir de très bons résultats lors de la synchronisation. Dans le cas extréme d'une vitesse de rotation d'environ 6000 t/min, la commande optimale permet de réaliser un gain de temps d'environ 0,06 s. Du fait que le couple de sortie reste inchangé pendant la

synchronisation, aucun problème de confort n'apparat dans ce cas.

Dans le cas o le s co nstantes de temp s so nt t rè s différentes et o la différence de vitesse de rotation est relativement faible, I' instant de la commutation peut, dans le cas du procédé conforme à l'invention se définir par l'équation suivante: r + exp(-r) - exp(-r) = c T I T Mot Mot 1 r = lu I [Mol ' O: Mot Mot ' M oTMot Par conséquent dans le cas de constantes de temps différentes pour la croissance des couples TMO et la décroissance des couples TMOl, les surfaces S et S2 se calculent de la façon suivante: 51 = (MO + MSchiepp)tu + TMOI (MO + M Schicpp)(exp(-tU I TM-O!) - 1) S2 =T4tor(Mo +MsChepp)(exp(-tuITMo')-l) On a ici Mo = MSoll MSchlepp Soll = prescrit Schlepp = traînage Pour l'instant de la commutation on a l'équation: Sl + S2 = JMot tt)mot u Moi +exp( tu IT4o)-lTMo' /To(exp(-tu /To)-l) = Mor Mo' Avec les relations suivantes: = tu I TMOr a = TMO! I TMO. (M O + M Schirpp)TMOt Pour T on a l'équation suivante: + exp(-r) - exp(-ar) = c Pour le paramètre on a: l<a<2 (donnces de mesure). Dans le cas a 1 I'équation ne peut se résoudre que numériquement. Dans le cas a = 1 1a solution est = c et on a l'équation suivante: tu = MO!,10r = MOtAMOt M O + M Schiepp M MOt O Ceci correspond à la solution simple dans le cas des

constantes de temps égales.

Les résultats de la solution numérique et son analyse peuvent se voir dans le tableau 1 suivant:

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-E F i de la solution entre l'instant C précise pour Tu (formu(23))pour ét tu S =2 T U0, = . ssts) danlSution de 1E Remarques

précise (s).

(% de c). .

2 25 % 0,1 0,025 (2-3)TloternJpt 3 10 % 0,15 0,015 (1-2)T'nternpt __ Ltecart ntest 3 O 0.25 0,0075 pas sensible 0,2 o 0,5 0,001 15 sensiblé Ta b lea u 1 On voit que, dans le cas de rétrogradations des vitesses (le cas a = 0,5 pourrait être critique), les écarts sont environ 4 fois plus petits. La situation dans laquelle les valeurs pour c sont inférieures à 3 est également possible, et dans ce cas la différence de vitesse de rotation à synchroniser est petite et le couple moteur est grand. Dans ce cas il est intéressant de ne pas effectuer le processus de synchronisation avec la différence des couples maximale, mais avec une différence des couples modérée (Mo-Msync) Si la valeur pour c est supérieure à 4, I'instant de

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commutation tu peut se calculer à l'aide de l'équation suivante: J Mot ) Mo' t = (MO-MSync) S Dans le cas o une solution la plus précise possible est nécessaire, celle-ci peut se calculer de préférence sans opérations en virgule flottante comme fonction de c; TMOl, TMOt. Il est - alors nécessaire de calculer et/ou de mémoriser un champ de

caractéristique pour la fonction exp(-c).

Les avantages de cette stratogie résident en particulier dans la simplicité et la robustesse à l'égard des grandeurs variables, comme par exemple le couple de tranage, la résistance de marche et le

temps mort de la ligne de commande.

En outre on peut atteindre le but de la présente invention par le fait que, lors du procédé conduisant à la synchronisation, en particulier d'une bote de vitesses sans interruption de la force de traction, une intervention de l'organe de commande peut se faire aussi bien sur l'embrayage à commutation de charge que sur le moteur à combustion interne du véhicule pour réaliser un processus

de synchronisation le plus rapide possible.

Il a été alors reconnu qu'à la fin du processus de synchronisation de la bote de vitesses sans interruption de la force de traction aussi bien la différence de vitesse de rotation pour le rapport de vitesse désiré que la différence d' accélération do ivent prendre de la façon la plus précise possible la valeur nulle. Le processus de synchronisation doit se terminer le plus rapidement plus possible. Du fait des exigences de confort, ne sont autorisés que de petits gradients du couple sur l'embrayage à commutation de charge. Le processus de synchronisation doit donc s'effectuer essentiellement par la modification du couple moteur. A la fin le

couple moteur doit néanmoins atteindre la valeur d'origine.

Dans ce but, selon le procédé proposé, une commande pure peut s'employer pendant la première phase du processus de synchronisation et, pendant la seconde phase, la valeur prescrite du couple moteur peut étre amenée à la valeur d'origine et prescrite sur

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l'embrayage à commutation de charge. Pour la phase de la commande (première phase) il est typique qu'aussi bien le couple moteur que le couple transmis par l'embrayage peuvent être de préférence commutés en deux fois. La première commutation peut par exemple se faire dès que la synchronisatio n a co mmencé. Lo rs d'une montée des vitesses, le couple prescrit du moteur peut de préférence être réduit jusqu'à la valeur nuile, et le couple transmis par l'embrayage, crotre le plus rapidement possible, en tenant compte du confort. Lors d'une rétrogradation des vitesses, l 0 inversement, le couple prescrit du moteur do it atteindre le plus rapidement possible le couple maximal et le couple transmis par l'embrayage doit décrotre le plus rapidement possible. Les commutations suivantes des couples prescrits peuvent se faire à différents instants. Le couple moteur peut alors commuter à la lS valeur maximale lors d'une montée des vitesses ou à la valeur nulle lors d'une rétrogradation des vitesses. En conséquence le couple transmis par l'embrayage à commutation de charge peut décroître le plus rapidement possible lors d'une montée des vitesses et croître le

plus rapidement possible lors d'une rétrogradation des vitesses.

De préférence les instants de commutation peuvent so it être déterminés à partir du champ de caractéristiques fonction de la charge initiale et/ou de la différence de vitesse de rotation à

synchroniser, et/ou être mémorisés.

Il est également possible que les instants de commutation soient calculés par les systèmes d'équations suivants. Pour cela sert de préférence le modèle de calcul suivant: On considère alors un moteur à combustion interne de moment d'inertie JMO et un véhicule de moment d'inertie JFZG. Les équations du mouvement du système peuvent s'écrire comme suit: JMOtCt) MO( M MO! MLSK MSCLIePP Jr.g F g = M LSK [LSK M FW Ici, MMO! est le couple du moteur qui peut être commandé, MLSK est le couple de l'embrayage à commutation de charge qui peut être

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commandé, ISLK est le rapport de conversion de l'embrayage à commutation de charge, Mschepp est le couple de tranage, qui ne peut pas être commandé, et Mrw est la résistance de marche du

véhicule convertie dans le couple.

A ce sujet on peut partir du fait qu'aussi bien le moteur que l'embrayage à commutation de charge peuvent être décrits en tant qu'éléments PT-llà tolérance de position (?) Ceci peut être confirmé par des mesures appropriées qui attirent également l'attention sur un temps mort, en particulier dans le cas du moteur à

combustion interne.

Par conséquent le comportement du moteur au point de vue technique de commande se décrit comme suit: TMo,M,,,,o, +M,l,,o, = MAl0! + UMO

1 5 75K M 5K + M LSK M K K

TMO' et TLSK sont les constantes de temps du moteur à combustion interne ou de l'embrayage à commutation de charge. Les constantes MMOL et MLSK déterminent, en commun avec les commandes UMO! et ULSK, les grandeurs prescrites des couples correspondants. Les commandes UMO' et ULSK sont limitées; mais les causes de ces limitations sont de nature différents. Le moteur à combustion interne ne peut pas fournir un couple négatif, étant précisé que l'on

y t ient déjà exp lic itement compte du co up le de tranage.

Par conséquent il est judicieux de formuler les limitations O<MMot<MMot max de la façon suivante: M Mor = MMo' rnax 12 |ll Mor | < UMO! rralx = MMOr mx / 2 La demande co ncernant la co mmande de l'embrayage à commutation de charge est par contre imposée par le confort. Elle peut se formuler comme suit:

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i M SK = MLSK (t = 0) |ItLSK | < LSK,X = max(grad (M LSK)) / 7LSK Le système doit encore être complété avec des conditions initiales et des demandes fnales. Les conditions initiales sont déterminées à l' instant o est supprimé le rapport de vitesse antérieur. A ce moment on a: Mor (O) CO; F:g (O) = (rO I i; M MO, (O) = MO; Fzg (0) = ) Mor (0) / 11 Les demandes finales sont formulées de la façon suivante: aussi bien les vitesses que les accélérations des deux masses doivent correspondre au rapport de vitesse suivant et le niveau du couple du moteur doit correspondre au niveau initial: Mo,(T)=i2mF.g(T); uor(T)=i2r Fz6(T); MMor(T)=MMor( )=M On introduit maintenant les désignations homogènes et paramètres X' = M,UO,; X2 = MLSK; X3 = JMOr JMOr; X4 = JFZg)FZg liLSK MS = M Fiv. / iK; M MOr = UI; M LSK = U2; UMor,MX = [i,MX; ULSK,MX U2X; k = iiLSK J;k2 îiiLSK J zg F.g Les équations du mouvement, les conditions initiales et les demandes finales peuvent alors être réccrites selon le système d'équations suivant: Xi; +X' =U +!

X,T +X2=U2+2

X3 = X] - X2 - MS

X; = X2 -MW

XI(O) =MO

X7 (O) = MO LSK = M -MS + k'M, - 1+k

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X 3 (O) = JMOt )MOt () X 4 (O) = JMO! )Mor (O)

X, (T) = MO

X2 (T) = MT_L5K = M MS + k2MIY X3(T) = k2X4(T) Selon le principe maximum " Pontriagin, on introduit, pour ce système d'équations précédent, qui peut se représenter sous la forme X = f (X, U), la fonction hamiltoniène H = Ef, les fonctions inconnues çsont déterminees par le systéme d'équations ,. conJugue c-dessus: H

vi=--

Dans le cas présent la fonction hamiltoniène et le système coujugué apparaissent de la façon suivante: U. + u - X U2 +''9 - X (v + (X - X2 M5)IY3 + (X MW)Y/1 yfI-=/TI-3; =21T +1Y3 Yt1; Yf3; (V4 La solution générale du système d'équations conjugué peut se trouver par l'équation suivante: y, = C, e + C3TI; lif2 = C2e - + (C4 -C3)T2; 3 = C3; 4 C4 C1 à C4 sont des constantes qui sont déterminées. La fonction hamiltoniène peut maintenant se représenter explicitement ui + tti - x (c et/T' + c) + u + [2 X2 (C2e"r2 + (C4 - C3)T2) + [, T2 + (X - X2 - Ms)C3 + (X2 - M,v)C4

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La commande s'exécutera le plus rapidement si la fonction hamiltoniène a un maximum par rapport aux variables ul, u2. On a donc: u = u,nax sign Cier' + C3T J U2 =U2maXSig(C2e[2 +(C-C3)T2 Chacune des fonctions entre parenthèse ne peut pas modifier son signe plus qu'une fois. On peut par conséquent décrire la commande optimale de la façon suivante: l = uO-uO 1(t-t) u = lt0 - 220 1(t - t) l'o -1t 1 max [t:0 -[t 2 x 1, Si Z > 0 En introduisant cette commande dans le systéme d'équations, on obtient la solution suivante en tenant compte des conditions initiales: X = MOe + (U. + u,0)(1-e ')-2uo (l-e ' ') l(t-t) X2 =Mo SKe +(U2 +u20)(1-e)-2U2o(1-e 2 2)-1(t-t2) X3 = X30 +MOT(I-eâTt)+(U +uo)T(t/T' -l+e"T')-2u0T ' +1-e rt jl(t-t') -Mo SKT2(l-e "T2)-(U2 +u2o)T2(tJT2 -l+e)+ (t-t -'") X Xo + MO_tSKT2(1-e 2)+(U2 +u2o)T'(tIT2 -l+e"T) -2U2oT2 T. +1-e - l(t-t,)-MWt

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Cette solution est fonction de trois constantes inconnues. Ce sont les instants de commutation t et t2 et la durée totale T. Ces constantes sont déterminées par trois demandes finales. Si la durée totale T est prescrite, les équations peuvent être explicitement résolues pour t et t2. Par conséquent l'ensemble du système se réduit à une unique équation transcendante dont les solutions

peuvent être mémorisées sous forme d'un champ de caractéristiques.

L'efficacité de la commande optimale a été vérifice au moyen de

simulations avec MATLAB et ITI-SIM.

lO La façon dont les instants calculés pour la synchronisation dépendent de la vitesse de rotation et de la charge peut être représentée. Il faut reconnattre deux tendances. La durée nécessaire pour la synchronisation croît avec la différence de vitesse de

rotation à surmonter et décroît avec la charge croissante.

Ces relations peuvent s'expliquer avec un modèle très simple.

La limitation, imposée par le confort, du gradient du couple transmis par l'embrayage à commutation de charge n'autorise aucun

changement notable du couple pendant la phase de synchronisation.

Par conséquent le couple transmis par l'embrayage à commutation de charge peut être considéré comme constant en première approximation. La valeur du couple est déterminée par la phase de la sortie hors du rapport de vitesse. Le couplage, résultant du parcours, du " premier " rapport de vitesse doit y étre déchargé. Ce signifie qu'en première approximation le couple transmis par le

l'embrayage à commutation de charge correspond au couple moteur.

Si l'on part tout d'abord de l'hypothèse que la commande est infiniment rapide, le couple moteur peut être aussitôt réduit et n'étre augmenté brusquement qu'après la synchronisation. Il en résulte l'équation du mouvement suivante du moteur à synchroniser: JMOR ) = |MSchirpp| MÉs Si lon suppose en outre que la vitesse de rotation du véhicule ne se modifie pas pendant le processus de changement de vitesse, on

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/ peut obtenir une équation simple pour la durée de la synchronisation:

rl:1_ l2 j.

30 i, |Mschieppl+MMot-o Si l'on tient compte de la constante de temps de la commande

du moteur on peut voir que le couple moteur est commuté deux fois.

De cette façon on peut obtenir une estimation définitive de la durée

l0 de la synchronisation.

L! t =- (1-->| JMOI + 2TMO! i, |Mscheppl+MMo' 0 lS On voit que cette estimation coïncide très bien avec les durces que l' on peut obtenir effectivement et que la durée n' est pas trop

longue à faible charge.

Dès que l'on dépasse, par valeur inférieure, un seuil dans la différence de vitesse de rotation prescrite/réclle, on peut prévoir, selon une extension de l' invention, qu'une seconde phase du procédé commence. De préférence le couple moteur peut étre amené asymptotiquement au niveau d'origine et il est avantageux qu'il ne soit plus nécessaire de commander l'embrayage à commutation de charge, mais que, par une régulation simple (par exemple régulation PIlproportionnelle intégrale ou PID/proportionnelle intégrale différentielle) on obtienne la régulation totale de la différence de vitesse de rotation qui subsiste. Le seuil qui est déterminant pour le passage à la seconde phase peut étre déterminé à partir du champ de caractéristiques fonction de la charge initiale et de la différence de

vitesse de rotation à synchroniser et/ou étre mémorisé.

Ceci s'explique ci-dessous à ltaide de stratégie de régulation.

Les instants de commutation, décisifs pour la stratégie de commande décrite, réagissent aux incidents possibles et aux conditions initiales. On propose donc une régulation simple qui fonctionne de façon entièrement automatique. On y utilise pour la

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commande de lembrayage à commutation de charge un régulateur PI/proportionnel intégral simple et l'instant de commutation de la commande du moteur peut de préLérence étre déterminé par un régulateur PID/proportionnel intégral différentiel avec des limitations. Dès qu'un certain seuil de la différence de vitesse de rotation est dépassé par valeur inférieure, la régulation du moteur peut être mise hors circuit; le couple prescrit du moteur est prescrit égal au couple final désiré; la régulation finale peut se faire au moyen du régulateur de l'embrayage à commutation de charge

(régulateur LSK).

On peut partir du fait qu'il n'y a pas de temps mort notable dans la commande. Dans la réalité toutefois il y a un certain temps

mort. S'il est connu, rien ne se modifie pour la commande optimale.

Toutefois des modifications peuvent survenir pour la régulation

décrite. Dans ce cas on peut employer une régulation analogue.

L'unique différence réside dans le fait que la commutation pour la régulation finale se fait par le régulateur LSK/régulateur de l'embrayage à commutation de charge lors du dépassement, par valeur supérieure, d'un seuil qui est fonction de la vitesse de rotation et de la charge et qui est mémorisé sous forme d'un champ

de caractéristiques. Le temps mort peut valoir par exemple 0,1s.

Avec le procédé proposé on réalise une commande optimale

pour la synchronisation en particulier en ce qui concerne la vitesse.

Les procédés conformes à l'invention peuvent s'employer pour tous

les systèmes de boîte de vitesses.

En outre l'invention a pour but de proposer un dispositif pour amortir les vibrations de torsion d'une bo'^te de Yitesses de façon à permettre un processus de synchronisation efficace pour la boîte de vitesses. On atteint en particulier ce but par le fait qu'au moins un

amortisseur de vibrations de torsion approprié est prévu.

Par conséquent, sur la ligne d'entrainement d'un véhicule, de préférence à boite de vitesses sans interruption de la force de traction (13SG), à boite de vitesses à commande électrique (ESG), ou analogue, peuvent étre prévues la disposition et 1'implémentation

d'un amortisseur de vibrations de torsion.

Selon une extension avantageuse, l'amortisseur de vibrations de torsion employé peut reposer sur les principes du volant à deux masses (ZMS) et être alors désigné sous le nom d'amortisseur ZMS/volant à deux masses. Pour un processus de synchronisation effcace dans une bote de vitesses sans interroption de la force de traction est décisive une très bonne isolation aux vibrations, en particulier de la partie de la bote de vitesses agissant par serrage sur pièce de forme. Avec les lO solutions conventionnelles il n'est pas possible de garantir une

isolation aux vibrations suffisante.

La solution conforme à l'invention consiste en l'emploi d'un amortisseur analogue à un volant à deux masses ZMS qui de préférence est effectivement intégré dans la structure spécifique de lS boîte de vitesses sans interruption de la force de traction USG de la

ligne d'entranement.

Il est également possible de réduire des vibrations par une technique de régulation. To utefo is le s vibrations qui apparaissent sont à très haute fréquence de sorte que ce sont de préférence des solutions constructives ou stratégiques qui sont employées. Comme solution résultant de la technique de régulation on peut par exemple prévoir d'effectuer le changement de vitesse avec un embrayage de

mise en route du véhicule à patinage.

Une autre possibilité consiste en l'emploi d'un amortisseur de vibrations de torsion qui emploie la masse supplémentaire de l'embrayage à commutation de charge pour combattre les vibrations créces par le moteur, de façon analogue à la partie secondaire d'un

volant à deux masses ZMS.

Dans le cadre d'une extension de l'invention, l'amortisseur de vibrations de torsion ou amortisseur ZMS peut étre disposé sur la ligne d'entranement. Par exemple l'amortisseur ZMS peut étre prévu en avant des deux embrayages, comme par exemple un embrayage de mise en route du véhicule AK et un embrayage à

commutation de charge ESK.

Il est également possible que l'amortisseur soit disposé entre

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les embrayages mentionnés ci-dessus. L'avantage de cette solution réside dans le fait que les masses déjà existantes des deux embrayages sont également employées pour l'amortisseur. Il est également possible de disposer l'amortisseur derrière les embrayages, en pratique dans la boîte de vitesses. Cette disposition est particulièrement judicieuse si l'on peut utiliser comme partie secondaire de l'amortisseur la masse d'une machine électrique

intégrée dans la boite de vitesses.

Dans toutes les possibilités de disposition, une isolation aux lO vibrations suffisante peut être garantie par le choix approprié des

masses et des rigidités.

Particulièrement avantageux est l'emploi d'un amortisseur à ressort en arc comme amortisseur de vibrations de torsion. De préférence le dispositif conforme à l'invention peut s'employer dans l5 le cas d'une boîte de vitesses sans interroption de la force de traction (USG), d'une boîte de vitesses à commande électrique

(ESG) ou analogue.

Les revendications déposées avec la demande sont des

propositions de formulation sans préjudice de l'obtention d'un complément de protection. La demanderesse se réserve de revendiquer encore une autre combinaison de caractéristiques qui

n'appara^it que dans la description et/ou sur les dessins.

Des réérences employées dans les sous-revendications attirent

l ' attention sur l ' autre conception de l ' objet de la revendication principale grâce aux caractéristiques de la sous-revendication respective; elles ne doivent par être comprises comme une renonciation à l'obtention dune protection propre, concrète pour

les combinaisons de caractéristiques des sous-revendications

référencées.

I3u fait que les objets des sous-revendications peuvent, au

regard de la technique à la date de priorité, constituer des inventions propres et indépendantes, la demanderesse se réserve

d'en faire l'objet de revendications indépendantes ou de demandes

divisionnaires. Elles peuvent en outre contenir également des inventions propres présentant une construction indépendante des

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objets des sous-revendications indépendantes.

Les exemples de réalisation ne sont pas à considérer comme limitation de l' invention. Bien plutôt dans le cadre du présent exposé, de nombreuses variantes et modifications sont possibles, en S particulier des variantes, éléments et combinaisons et/ou matériaux qui, par exemple par combinaison des modifications de certains éléments en liaison avec les caractéristiques ou é}éments ou pas de procédé décrits dans la description générale et dans les formes de

réalisation ainsi que dans les revendications et contenues sur le

dessin, peuvent faire l'objet d'une conclusion de l'homme de l'art eu l' égard à la solution permettant d' atteindre le but et conduisent, par des caractéristiques pouvant se combiner, à un nouvel objet ou à de nouveaux pas de procédé ou à de nouvelles séquences de procédé, également dans la mesure o ils concernent des procédés

1S de réalisation, de contrôle et de travail.

D'autres formes de réalisation avantageuses résultent des

figures jointes.

La figure 1 représente un modèle possible pour la simulation d'une synchronisation dans le cas d'un véhicule; La figure 2 est une représentation du couple moteur effectif en fonction du temps, lors d'une synchronisation; La figure 3a représente les allures de la vitesse de rotation prescrite et de la vitesse de rotation du moteur en fonction du temps dans le cas d'une commande optimale du moteur conforme à l'invention; La figure 3b représente les allures des couples du moteur et de l'embrayage en fonction du temps dans le cas d'une commande optimale du moteur conforme à l'invention; La figure 4 représente différentes allures du temps pour la synchronisation en fonction de la vitesse de rotation dans le cas d'une commande optimale; La figure Sa représente les allures de la vitesse de rotation prescrite et de la vitesse de rotation du moteur en fonction du temps; La figure Sb représente les allures du couple moteur, du

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couple transmis par l'embrayage et du couple de sortie en fonction du temps; La figure 6 représente différentes allures du temps pour la synchronisation en fonction de la vitesse de rotation dans le cas d'une limitation de la modification du couple à exercer sur l'embrayage à commutation de charge de 30 Nm/s avec une commande optimale de l'embrayage à commutation de charge et du moteur; La figure 7 représente différentes allures du temps pour la synchronisation en fonction de la vitesse de rotation selon une estimation; La figure 8a représente les allures de la vitesse de rotation prescrite et de la vitesse de rotation du moteur en fonction du temps; La figure 8b représente les allures du couple moteur, du couple transmis par l'embrayage et du couple de sortie en fonction du temps; La figure 9 représente différentes allures du temps pour la synchronisation en fonction de la vitesse de rotation dans le cas d'une limitation de la modification du couple exercé sur l'embrayage à commutation de charge de 30 Nm/s par une commande de l'embrayage à commutation de charge et du moteur; La figure 10 représente différentes allures du temps pour la synchronisation en fonction de la vitesse de rotation dans le cas d'une limitation de la modification du couple exercé sur l'embrayage à commutation de charge de 30 Nm/s par une commande de l'embrayage à commutation de charge et du moteur avec un temps mort du moteur de 0,1 s; La figure lla représente les allures de la vitesse de rotation prescrite et de la vitesse de rotation du moteur en fonction du temps dans le cas d'une régulation simple avec un temps mort, La [igure llb représente les allures du couple moteur, du couple transmis par l'embrayage et du couple de sortie en fonction du temps dans le cas d'une régulation simple avec un temps mort; La Digure 12 représente les allures de la vitesse de rotation

23281 42

prescrite, de la vitesse de rotation de l'arbre d'entrce de la boîte de vitesses et la vitesse de rotation du moteur en fonction du temps dans le cas d'un amortisseur conventionnel; La figure 13 représente les allures de la vitesse de rotation prescrite, de la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée de la boite de vitesses et la vitesse de rotation du moteur en fonction du temps dans le cas d'un emploi d'un amortisseur à ressort à arc conforme à l'invention; La figure 14 est une vue partielle d'une ligne d'entraînement avec disques d'embrayage amortis en torsion; La figure 15 est une vue partielle d'une ligne d'entraînement avec un amortisseur de vibrations de torsion conforme à l'invention entre le vilebrequin et l'embrayage de mise en route du véhicule; La figure 16 est une vue d'une ligne d'entraînement avec un amortisseur de vibrations de torsion conforme à 1'invention entre l'embrayage à commutation de charge et l'embrayage de mise en route du véhicule; et La figure 17 est une vue partielle d'une ligne d'entraînement avec un amortisseur de vibrations de torsion conforme à l'invention

derrière 1'embrayage à commutation de charge.

La figure 1 représente schématiquement un modèle constitué d'un moteur 101 et d'un 1'embrayage à commutation de charge 102 dans une boîte de vitesses d'un véhicule 103. Ce modèle sert de

base pour la simulation d'une synchronisation.

Selon une stratégie de commande simplifiée et robuste de l'invention, on suppose constant le couple transmis par l'embrayage à commutation de charge 102 pendant le processus de synchronisation. -Le moment cinétique soustrait du couple du moteur 1 peut se calculer à partir de la somme des surfaces S1 et S2 qui sont représentées sur la figure 2, le couple moteur effectif lors

d'une synchronisation étant représenté en fonction du temps.

Suivant cela le couple moteur se modifie selon l'équation suivante: (M Mor - M Schirpp) = Mo - (Mo - Mu) exp(-( - tu) I To')

2 1 2828142

Les surfaces S1 et S2 se calculent de la façon suivante: t Si = Motu-[M Mot dt = (Mo + M Schlepp)tu + TMot (MSchlepp + Mo)(exp(-tu / TMo) - 1) o oo 2 (Mo MU) |eXP(-t I TMO!)d! = -TMo! (MSchepp + MO)(exp(-t /TM t) -1) o La modification totale du moment cinétique vaut: 5 =S; +S2 =(Mo +MSchlepp) tu La figure 3a représente les allures de la vitesse de rotation prescrite a) et de la vitesse de rotation du moteur b) en fonction du temps. Ces allures s'obtiennent pour une commande optimale du

moteur selon l'invention.

Sur la figure 3b sont représentées en fonction du temps les allures du couple moteur a) et du couple transmis par l'embrayage b) ainsi que du couple de sortie c), qui s'obtiennent dans le cas

d'une commande optimale du moteur selon l'invention.

Sur la figure 4 sont représentées différentes allures du temps pour la synchronisation en fonction de la vitesse de rotation dans le cas d'une commande optimale, la courbe supérieure représentant la durée de la synchronisation dans le cas d'un couple de 75 Nm, la courbe médiane, la durée de la synchronisation dans le cas d'un couple de 100 Nm et la courbe inférieure, la durée de

synchronisation dans le cas d'un couple de 125 Nm.

Comme on peut le voir sur la figure 4 la stratégie est à peine à attribuer à une commande optimale dans le cas de vitesses de rotation moyennes. Ce n'est qu'à partir de 5000 t/min que les avantages de la commande optimale interviennent nettement. Dans le cas extrême (6000 t/min), la commande optimale est plus rapide de O,06 s. Du fait que le couple de sortie reste inchangé pendant la synchronisation, aucun problème de confort n'est à attendre dans ce cas. La façon dont les durces calculées pour la synchronisation dépendent de la vitesse de rotation et de la charge est représentée

22 2828142

sur la figure 4 pour un passage de première en seconde. On peut y voir deux tendances nettes. La durée nécessaire pour la synchronisation croît avec la différence de vitesse de rotation à surmonter (et par conséquent avec la vitesse de rotation du moteur 1) et décroît avec la charge croissante. Un pro cessus de synchro nisation typique est repré sent é sur les figures 5a et 5b. Sur la figure Sa sont représentées les allures en fonction du temps de la vitesse de rotation prescrite a) et de la

vitesse de rotation du moteur b).

Sur la figure Sb sont représentées en fonction du temps les allures du couple moteur a), du couple transmis par l'embrayage b) et du couple de sortie c), qui s'obtiennent dans le cas d'une

stratégie conforme à l'invention pour la synchronisation.

S ur la figure 6 sont repré sent é es le s différente s allures du temps pour la synchronisation en fonction de la vitesse de rotation, la courbe supérieure représentant la durée de la synchronisation dans le cas d'un couple de 75 Nm, la courbe moyenne, la durée de synchronisation dans le cas d'un couple de 100 Nm, et la courbe inférieure, la durce de synchronisation dans le cas d'un couple de 125 Nm. La modification du couple transmis par l'embrayage à commutation de charge étant limitée à 30 Nmls, étant précisé qu'a été employée une commande optimale de l'embrayage à commutation de charge et du moteur selon le procédé conforme à l'invention Sur la figure 7 sont représentées différentes allures de la durée de la synchronisation en fonction de la vitesse de rotation selon une estimation, étant précisé que, de la courbe supérieure à la courbe inférieure, so nt chaque fo is repré sentée s le s durée s de la synchronisation dans le cas d'un couple de 0 Nm, 25 Nm, 50 Nm,

75 Nm, 100 Nm et 125 Nm.

Les durces résultantes sont calculées sur la base des valeurs pour JMO! = 0,176 kgm2; MSchepp = 25 Nm; i = 3,27; i2 = 1,92. On voit que l'estimation comcide très bien avec les durées que l'on peut effectivement obtenir et que la durée peut être très longue à

faible charge.

23 2828142

Sur les figures 8a et 8b est représenté un processus de synchronisation typique, étant précisé que sur la figure 8a sont représentées les allures de la vitesse de rotaton prescrte a) et de la

vitesse de rotation du moteur b) en fonction du temps.

Sur la fgure 8b sont indiquées les allures du couple moteur a), du couple transmis par l'embrayage b) et du couple de sortie c) en

fonction du temps.

Sur la figure 9 sont représentées différentes allures de la durée de la synchronisation en fonction de la vitesse de rotation, étant précisé que la courbe supérieure représente la durce de la synchronisation dans le cas d'un couple de 75 Nm, la courbe moyenne, la durée de synchronisation dans le cas d'un couple de Nm et la courbe inférieure, la durce de la synchronisation dans

le cas d'un couple de 125 Nm.

La modification du couple transmis par l'embrayage à commotation de charge y est limitée à 30 nmls. Les durces calculées et représentées s'obtiennent au moyen d'une commande de l'embrayage à commutation de charge et du moteur conforme à l'invention pour la synchronisation de la vitesse de rotation et de la

charge qui s'exerce.

On part de lidée que dans la commande ne survient aucun temps mort notable. En réalité toutefois il y a un certain temps mort. Si celui-ci est connu, rien ne se modifie pour la commande optimale, mais bien pour la régulation décrite. Dans ce cas une régulation analogue a été développée. L'unique différence réside dans le fait que la commutation pour la régulation finale par le régulateur de l'embrayage à commotation de charge se fait lors du dépassement, par valeur supérieure, d'un seuil qui est fonction de la vitesse de rotation et de la charge et qui a été mémorisé sous forme de champ de caractéristiques. Lors de la simulation, le temps mort vaut 0,1 s. Les résultats correspondants de la simulation sont représentés sur les figures 10 et 11 ainsi que llb. On y voit que le procédé conforme à l'invention réalise, en ce qui concerne la

vitesse, une commande optimale du processus de synchronisation.

La courbe supérieure de la figure 10 y représente la durée de la

24 2828142

synchronisation dans le cas d'un couple de 75 Nm, la courbe moyenne, la durée de la synchronisation dans le cas d'un couple de Nm et la courbe inférieure, la durée de la synchronisation dans

le cas d'un couple de 125 Nm.

Sur la figure lla, l'allure de la vitesse de rotation prescrite est caractérisce par a) et l'allure de la vitesse de rotation du

moteur par b).

Sur la figure llb, l' allure du couple moteur est caractérisée par a), l'allure du couple de sortie, par b) et l'allure du couple de

sortie, par c).

Sur la figure 12 est représentée l'influence de la régularité de la vitesse de rotation lors de l' emploi d' un amortisseur conventionnel, les allures de la vitesse de rotation prescrite (I), de la vitesse de rotation (II) de l'arbre d'entrce de la boîte de vitesses et de la vitesse de rotation (IIT) du moteur étant représentées en

fonction du temps.

Par contre sur la figure 13 est représentée l'influence de la régularité de la vitesse de rotation lors de l'emploi d'un amortisseur semblable à un volant à deux masses ZMS ou à un amortisseur à ressort en arc selon l' invention. On voit qu' ici, comme dans le cas d'un volant à deux masses normal, l'irrégularité du moteur (courbe IlI) croit. Le mouvement de l'entrée de la boîte de vitesses à synchroniser (courbe II) est par contre nettement calmé. Ceci

permet le changement de vitesse par complémentarité de forme.

Des dispositions possibles d'un amortisseur à volant à deux

masses ZMS sont représentées sur les figures 14 à 17.

Sur la figure 14 sont représentés des disques d'embrayage, amortis en torsion, de l'embrayage à commutation de charge 102 et

de l'embrayage de mise en route du véhicule 106.

Les figures 15 à 17 représentent différentes dispositions de l'amortisseur à volant à deux masses ZMS 104 sur la ligne d'entraînement de la bo^ite de vitesses. Sur la figure 15, l'amortisseur ZMS est disposé en avant des deux embrayages, c'est-à-dire entre le vilebrequin 105 du moteur 101 et l'embrayage de mise en route du véhicule 106. Par contre

2828142

I'amortisseur 104 de la figure 16 est prévu entre les embrayages mentionnés ci-dessus. L'avantage de cette solution réside dans le iPait que les masses déjà existantes des deux embrayages peuvent

étre utilisées pour l'amortisseur à volant à deux masses ZMS.

La figure 17 représente la disposition de l'amortisseur à volant à deux masses ZMS 104 derrière les embrayages 102 et 106. De cette facon l'amortisseur ZMS 104 est impléinenté dans la boîte de vitesses. Cette disposition peut avant tout avoir un sens dans le cas o on peut utiliser comme partie secondaire de l'amortisseur la masse d'une machine électrique implémentée dans la bote de vitesses. Dans tous les cas, une isolation aux vibrations suffisante peut

étre garantie par le choix approprié des masses et des rigidités.

26 2828142

Revend catons 1. Procédé de synchronisation d'une bote de vitesses d'un véhicule caraetérisé par le fait que le moteur etiou un embrayage sont commandés de façon approprice lors de la synchronisation. 2. Proeédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que dans le eas d'une bote de vitesses sans interruption de la foree de traction le moteur est commandé de façon qu'un eouple eonstant soit transmis par l'embrayage à eommutation de eharge

pendant la synehronisation.

3. Procédé selon la revendication I ou 2, caractérisé par le fait qu'une eommutation de la grandeur réglante concernant le

couple moteur est exécutée le plus rapidement possible.

I5 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le

fait que le rapport de vitesse à passer est synchronisé par la

commande du moteur.

5. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que la synchronisation se divise au moins en une première et en une seeonde phases, étant précisé que dans la première phase s'établit une différence des couples la plus grande possible et que pendant la seconde phase le couple moteurMs"reYient à la valeur initiale (Mo) et que l'on a l'équation suivante: M so" = Mo

6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé

par le fait que pour la grandeur réglante concernant la commande du moteur, dans le cas d'une montée des vitesses, le couple moteur est choisi comme ayant la valeurM3 ,'=o,étantprécisé que le couple de tranage (MSchepp) agit indépendamment de la

commande du moteur.

7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé

par le fait que pour la grandeur réglante concernant la commande du moteur, dans le cas d'une rétrogradation des

2 7 2828142

vitesses, le couple moteur est choisi comme ayant la valeur s " = MMay étant précisé que c'est le couple moteur

maximal qui agit lors de la rétrogradation des vitesses.

8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé

* par le fait que 1'instant (tu) o la grandeur réglante est commutée par la commande du moteur est fonction de la différence de vitesse de rotation à synchroniser et/ou de la

charge existante.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait que I'instant (tu) est déterminé à partir d'un champ de caractéristiques. tO. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé par le fait que linstant (tu) pour une montée des vitesses est déterminé par la formule suivante: = It,?t ,'1(.t Mo a\ ec Jn,;t = Iinertie du moteur Amor = la différence de vitesse de rotation à synchroniser

I l. Procédé selon l'une des revendications 8 à 10. caractérisé par

le fait que l instant (tu) pour une rétrogradation des vitesses est dterminé par la formule suivante: 2 = J"" Arl), U M - f avec J'not = I'inertie du moteur

A,,0 = la différence de vitesse de rotation à synchroniser.

12. Procédé selon la revendication 10 ou 11, caractérisé par le fait que les tormules sont employées pour la détermination de l'instant (tu) pour une montée des vitesses et pour une rétrogradation des vitesses lorsque les constantes de temps du moteur sont identiques pour la croissance du couple (Tn,) et

pour la décroissance du couple (Tmo).

28 2828142

13. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé

par le fait que jusqu'à l'instant (tu) de la commutation, le couple moteur se modifie suivant l'équation suivante: (MMot-Mschlepp) =-Mschlepp + (MSchlepp + MO)exp(-t/TMot) Mo = MMot-O-MSchiepp F MLSK-O

14. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé

par le fait que le couple moteur à l'instant (tu) de la commutation est calculé par 1'équation suivante: (MMot-MSchlepp) = - MSchlepp + (MSchlepp + Mo)exp(-t/TMot)

1. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé

par le fait qu'après 1 instant (tu) de la commutation, le couple moteur se modifie suivant léquation suivante: (MMot - MSchiepp) = \{IJ (LV10 Mu)ep(-(t - tu)ITMoi

16. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé

par le fait que la modification du moment cinétique (Msc,'epr) résulte de l'équation suivante: S = S + S. = (I\It + Ischi;??)tu 2: avec l., 51 = 3otu - |M IVIO d = (MO ''t'I SCh!epp)tu + T,/ot ([lschlopp + Mo)(eXP(-tu l7'Mot) - l) O '. co S2 = (MO - Mu) Jexp(-t / T\1ur)dt = -Tt,tor (MSchep; 7 + Mo)(eXP(-tu I [MO!) - 1) o 17. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'instant (tu) de la commutation sous l'action de la différence de vitesse de rotation à synchroniser se calcule selon l'équation suivante: / JMot (iJMot JMot (f)Mot t = - = u Mo + MschlepP MMot - 0 s

18. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé

par le fait que, dans le cas de constantes de temps différentes et d'une différence de vitesse de rotation, I'instant (tu) de la commutation est défini par les équations suivantes: + exp(-) - exp(-) = c T = tu I Tlor fx = T ", ITh,o,, c = 6 t M + 1-(X 19. Procédé selon la revendication 18 caractérisé par le fait que dans le cas de constantes de temps différentes pour la croissance du couple (T:Vo) et pour la décroissance du couple (Tor), les surfaces Sl et S2 se calc'lent de la façon suivante: Si (Mo + MSchiepp)tu + T,tf,; (Mo + MSchiepp)(exp(-tU l T,"ol) - 1) S. = T,,iot (Mo + MsCnicp2)(eXP(-tu IT?ol) -1) 2: avec lo = MsOit - MScne?p; Mo = couple exercé sur larbre du moteur: MsO = couple prescrit du moteur;

Mschep? = couple de patinaC,e du moteur.

20. Procédé selon la reendication 18 ou l9, caractérisé par le Iait que pour 1'instant (tu) de la commutation on a ies équations suivantes: S1 + S2 = JMO'A?mOt et/ou 3' tulT'1v exp(-tulT"v,)-l-T""'lT"o(exp(-t IT")-1)= J,'Ot )',O (Mo +MScrlpp)T,Mol

3 0 2828142

/ avec l = tu / TMor I 0t = TMO! I TMor

C = Mor Mot + 1-

(Mo + MShep)TMor et pour T on a r + exp(-r) - exp(-ctr) = c pour le paramètre on a 1 <a<2 21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé par le fait que dans le cas des valeurs de a=l et l= c, I'instant (tu) de la commutation se calcule avec 1'équation suivante: JMot A.MOF JMot AMot t = = Mo + Mshlepp MMot - 0 22. Procédé selon la revendication 20 ou 21, caractérisé par le fait que dans le cas de v aleurs de c>4 I' instant (tl) de la commutation se calcule avec l'équation suivante: 2: Jlot ()Mot tu = M! Msync

23. Procédé selon lune des revendications 20 à 99, caractéris- par

le fait quun champ de caractéristiques pour la fonction exp(-c)

est calculé et mémorisé.

24. Procédé selon lune des revendications précédentes, caractérisé

par le fait que dans le cas d'une boîte de vitesses sans interruption de la force de traction, lembrayage à commutation de charge et 1-- moteur sont commandés, de façon que ce soit

3 1 2828142

une synchronisation la plus rapide possible qui soit exécutée.

25. Procédé selon la revendication 24, caractérisé par le fait que la synchronisation se divise au moins en une première et une seconde phases, étant précisé que pendant la première phase c'est une commande pure qui est exécutée et que pendant la seconde phase une valeur prescrite du couple moteur est amenée à la valeur d'origine ou valeuT initiale et prescrite sur

l'embrayage à commutation de charge.

26. Procédé selon la revendication 25, caractérisé par le fait que pendant la première phase (phase de commande) le couple moteur en tant que grandeur réglante est commuté au moins

deux fois.

27. Procédé selon la revendication 26, caractérisé par le fait qu'une première commutation est exécutée au début de la synchronisation. 28. Procédé selon la revendication 27, caractérisé par le fait que dans le cas d'une montée des vitesses, le couple moteur prescrit est commuté à la valeur nulle et le couple transmis par

l'embrayage crot le plus rapidement possible.

29. Procédé selon la revendication 27, caractérisé par le fait que dans le cas d'une rétrogradation des vitesses, le couple moteur prescrit est commoté au couple moteur maximal et le couple

transmis par l'embrayage décrot le plus rapidement possible.

30. Procédé selon l'une des revendications 26 à 29, caractérisé par

le fait que d'autres commutations du couple moteur prescrit sont exécutées à différents instants, étant précisé que dans le cas d'une monté des vitesses, le couple moteur est commuté à la valeur maximale et, dans le cas d'une rétrogradation des vitesses, à la valeur nulle et que dans le cas d'une montée des vitesses le couple transmis par l'embrayage à commotation de charge décroît le plus rapidement possible et crot le plus

rapidement possible lors d'une rétrogradation des vitesses.

31. Procédé selon l'une des revendications 26 à 30, caractérisé par

le fait que l' instant d'une commutation est déterminé à partir d'un champ de caractéristiques fonction de la charge initiale

32 2323142

et/ou de la différence de vitesse de rotation à synchroniser

et/ou est mémorisé dans une mémoire.

32. Procédé selon l'une des revendications 26 à 31, caractérisé par

le fait que l' instant d'une commutation est déterminé à partir d'un modèle de calcul. 33. Procédé selon la revendication 32, caractérisé par le fait que dans le cas du modèle de calcul les équations du mouvement suivantes sont employées: Mot0) Mot = MMot - MLSK - MSChiEeP JFZG((I FZG = MLSKiLSK - MFW avec MMOI = couple moteur pouvant se commander; MLSK = couple transmis par ltembrayage à commutation de charge, pouvant se commander; iLSK = rapport de conversion de l'embrayage à commutation de charge; Mschieep = le couple de tranage qui ne peut pas se commander; MFW = la résistance de marche convertie en un couple; JFZG = moment d'inertie du véhicule;

JMO! = moment d'inertie du moteur.

34. Procédé selon la revendication 32 ou 33, caractérisé par le fait que dans le cas du modèle de calcul, le moteur du véhicule et l'embrayage à commutation de charge sont chacun décrits sous

forme d'un organe PT1/à tolérance de position (?).

35. Procédé selon l'une des revendications 32 à 34, caractérisé par

le fait que les équations du modèle de calcul sont fonction au moins des durées de commutation (t et t2) etlou de la durce totale (T), étant précisé que si c'est la durée totale (T) qui est prescrite, les équations du modèle de calcul peuvent se

résoudre explicitement en les durces de commutation (t' et t2).

36. Procédé selon l'une des revendications 24 à 35, caractérisé par

le fait qu'il est tenu compte de l'influence de la différence de vitesse de rotation existante et de la charge initiale sur la durée de synchronisation par les équations suivantes:

3 3 2828142

JMOtO -IMSChiCeP-MLSK 37. Procédé selon la revendication 36 caractérisé par le fait que dans l'hypothèse o la vitesse de rotation du véhicule ne se modifie pas pendant le processus de changement de vitesse, on a 1'équation suivante: t = _. 1<l _ _). JMO! i] |M Schiepp | + M.tot O 38. Procédé selon la revendication 37, caractérisé par le fait qu'en tenant compte de la constante de temps de la commande du moteur la durce (t) de la synchronisation se calcule avec l'équation suivante: l- 30 ', |Mschp + t,t,ot o

39. Procédé selon l'une des revendications 94 à 38, caractérisé par

le fait que la seconde phase de la swnchronisation est commencce dès qu'un seuil est dépassce. par valeur inférieure dans la différence de itesse de rotation prescrite/rcelle 40. Procédé selon la revendication 39caractérisé par le fait que dans le cas de la seconde phase, le couple moteur se modifie asymptotiquement pour venir à la valeur initiale et que I'embrayage à commutation de charge est influencé par une régulation simple de façon à éliminer par réulation la

différence de vitesse de rotation qui subsiste.

41. Procédé selon la rev-endication 40, caractérisé par le tait que pour la régulation on emploie un régulateur PIlproportionnel intégral ou un régulateur PID/proportionnel intégral différentiel.

49. Procédé selon l'une des, revendications39 à 41, caractérisé par

le fait que le seuil est déterminé à partir du champ de caractéristiques fonction de la charge initiale et de la différence de vitesse de rotation à synchroniser et qu'il est

34 2828142

mémorisé. 43. Dispositif pour la mise en _uvre du procédé de synchonisation

selon l'une des revendications 1 à 42, caractérisé par le fait

qu'au moins un amortisseur de vibrations de torsion (104) est prévu. 44. Dispositif selon la revendication 43, caractérisé par le fait qu'il peut s'employer dans le cas d'une boîte de vitesses sans interruption de la force de traction (USG) et/ou d'une boîte de

vitesses à commande électrique (ESG).

45. Dispositif selon la revendication 43 ou 44, caractérisé par le fait que comme amortisseur de vibrations de torsion (104) est prévu un amortisseur à ressort en arc selon le principe d'un

volant à deux masses.

46. Dispositif selon la revendication 45, caractérisé par le fait que lamasse supplémentaire de l'embrayage à commutation de charge (102) peut s'employer comme masse secondaire de l'amortisseur employé (104) pour réduire les vibrations crcces

par le moteur.

47. Dispositif selon l'une des revendications 43 à 46, caractérisé

par le fait que l'amortisseur de vibrations de torsion (104) est

disposé au voisinage du disque d'embrayage.

48. Dispositif selon l'une des revendications 43 à 47, caractérisé

par le fait qu'un amortisseur de vibrations de torsion (104) est disposé à la fois devant l'embrayage de mise en route du véhicule (106) et devant l'embrayage à commutation de

charge (102).

49. Dispositif selon l'une des revendications 43 à 48, caractérisé

par le fait que l'amortisseur de vibrations de torsion (104) est disposé entre l'embrayage de mise en route du véhicule (106) et

l'embrayage à commutation de charge.

50. Dispositif selon l'une des revendications 43 à 49, caractérisé

par le fait que l'amortisseur de vibrations de torsion (104) est disposé derrière l'embrayage de mise en route du véhicule (106)

et l'embrayage à commutation de charge.