FR2850906A1 - Boite de vitesses pour vehicule automobile et procede de changement de rapport de vitesses mis en oeuvre au moyen d'une telle boite de vitesses - Google Patents
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Abstract
Cette boîte de vitesses pour véhicule automobile comprend un arbre principal (22) et un arbre secondaire (24), un ensemble de pignons fous et un ensemble de pignons fixes montés sur les arbres principal et secondaire et des premier et deuxième embrayages d'entrée (E'1, E'2) assurant sélectivement l'entraînement de l'arbre principal par un moteur thermique (30) ou un moteur électrique (32, 34).L'arbre principal comporte un arbre principal primaire (26) et un arbre principal auxiliaire (28), les arbres primaire et auxiliaire portant chacun une partie des pignons et étant sélectivement entraînés par le moteur thermique ou par le moteur électrique, sous la commande des premier et deuxième embrayages d'entrée.
Description
Boîte de vitesses pour véhicule automobile et procédé de
changement de rapport de vitesses mis en oeuvre au moyen d'une telle boîte de vitesses.
La présente invention concerne une boîte de vitesses pour véhicule automobile et, en particulier, une boîte de vitesses robotisée pour véhicule automobile.
Elle concerne également un procédé de changement de rapport de vitesses mis en òuvre au moyen d'une telle boîte de vitesses.
En se référant à la figure 1, qui représente une boîte de vitesses conventionnelle, une telle boîte de vitesses comporte un arbre principal 10 et un arbre secondaire 12.
L'arbre primaire 10 porte, par exemple, dans l'exemple représenté, deux pignons fixes de marche avant, à savoir un pignon 15 fixe 10-1 pour le premier rapport de transmission RI et un deuxième pignon fixe 10-2 pour le deuxième rapport de transmission R2.
L'arbre primaire 10 porte par ailleurs quatre pignons fous de marche avant, à savoir un pignon fou 10-3 pour le troisième rapport de transmission R3, un pignon fou 10-4 pour le quatrième rapport de 20 transmission R4, un pignon fou 10-5 pour le cinquième rapport de transmission R5 et un pignon fou 10-6 pour le sixième rapport de transmission R6.
L'arbre secondaire 12 porte, quant à lui, deux pignons fous de marche avant, 12-1 et 12-2 engrenant avec les pignons fixes 10-1 et 25 10-2 et quatre pignons fixes 12-3, 12-4, 12-5 et 12-6 engrenant avec les pignons fous 10-3, 10-4, 10-5 et 10-6 correspondant aux troisième, quatrième, cinquième et sixième rapports de transmission.
L'arbre primaire 10 est par ailleurs pourvu de dispositifs de synchronisation, désignés par les références numériques générales 14 30 et 16 assurant la solidarisation en rotation de l'arbre primaire 10 soit avec le pignon fou 10-3 correspondant au troisième rapport de transmission R3, soit avec le pignon fou 10-4 correspondant au quatrième rapport de transmission R4, en ce qui concerne le dispositif de synchronisation 14 et la solidarisation en rotation de l'arbre primaire 10 avec l'un ou l'autre des pignons fous 10-5 et 10-6 correspondant aux cinquième et sixième rapports de transmission.
Enfin, un dispositif de synchronisation 18 équipe l'arbre secondaire 12 pour solidariser cet arbre secondaire 12 avec l'un des pignons fous 12-1 et 12-2.
En fonctionnement normal, l'arbre primaire 10 est entraîné par le moteur thermique 20 du véhicule automobile.
Par ailleurs, des embrayages El et E2 permettent d'assurer l'entraînement en rotation de l'arbre primaire 10 soit à partir du moteur thermique 20 soit à partir du moyen moteur électrique 22.
Ce type de boîte de vitesses manuelle, qui est équipée d'un coupleur électrique associé à deux embrayages El et E2 est 15 nécessairement robotisée car il est impossible, pour le conducteur, de gérer le passage des rapports de vitesses.
Actuellement, une boîte de vitesses de ce type présente un inconvénient majeur, relatif au fait que les passages de vitesses s'effectuent en rupture de couple, ce qui impose, pour changer de 20 rapport, d'ouvrir l'embrayage et donc d'ouvrir la chaîne cinématique entre le moteur thermique et les roues motrices du véhicule. Cela se concrétise, à l'issue du changement de rapport de vitesses par des àcoups en raison de défaut de synchronisation entre la vitesse du véhicule et la vitesse du moteur.
Le but de l'invention est donc de pallier ces inconvénients et de fournir une boîte de vitesses pour véhicule automobile permettant de conserver un couple sensiblement constant le long de la chaîne cinématique de traction au cours des changements de vitesses.
Selon l'invention, il est donc proposé une boîte de vitesses pour 30 véhicule automobile comprenant un arbre principal et un arbre secondaire, un ensemble de pignons fous et un ensemble de pignons fixes montés sur les arbres primaire et secondaire et des premier et deuxième embrayages d'entrée assurant sélectivement l'entraînement de l'arbre principal par un moteur thermique ou par un moteur électrique.
L'arbre principal comporte un arbre principal primaire et un 5 arbre principal auxiliaire, les arbres primaire et auxiliaire portant chacun une partie des pignons et étant sélectivement entraînés par le moteur thermique ou par le moteur électrique, sous la commande des premier et deuxième embrayages d'entrée.
Grâce à la séparation de l'arbre principal sous la forme d'un 10 arbre principal primaire et un arbre principal auxiliaire qui portent chacun des pignons respectifs, on facilite le maintien du couple, par le moteur électrique qui entraîne l'arbre principal auxiliaire au cours des phases de changement de rapport de vitesses. En outre, il est possible de mettre en oeuvre des phases de récupération d'énergie en fournissant 15 de l'énergie mécanique au moteur électrique en conservant un engrènement de l'un des pignons fixes portés par l'arbre principal auxiliaire avec un pignon correspondant de l'arbre secondaire, alors que l'un des pignons fous portés par l'arbre principal primaire fournit l'énergie de traction aux roues motrices du véhicule.
Dans un mode de réalisation de l'invention, l'arbre principal primaire et l'arbre principal secondaire sont montés de manière coaxiale.
Par exemple, l'arbre principal primaire porte les pignons fous correspondants à une partie des rapports de vitesses fournis par la 25 boîte de vitesses. L'arbre principal auxiliaire porte, quant à lui, les pignons fixes correspondant à une partie des rapports de vitesses fournis par la boîte de vitesses.
Dans ce cas, par exemple, l'arbre principal auxiliaire est en prise constante avec un moyen d'entraînement associé au moteur 30 électrique.
Selon un mode de réalisation avantageux, le premier embrayage comporte une cloche solidaire du moyen d'entraînement associé au moteur électrique et engrènant avec l'arbre principal auxiliaire et un disque de friction monté sur le moyeu et fixe en rotation par rapport à un moyen d'entraînement associé au moteur thermique.
Le deuxième embrayage comporte, quant à lui, dans un mode 5 de réalisation, une deuxième cloche montée sur le moyeu et solidaire du vilebrequin du moteur thermique et un deuxième disque de friction monté dans la deuxième cloche et engrenant avec l'arbre principal primaire.
Par exemple, les cloches comportent chacune une ouverture à 10 partie de laquelle fait saillie un organe de commande du fonctionnement d'un embrayage correspondant.
De préférence, après sélection d'un rapport de vitesses, le premier embrayage est ouvert et le deuxième embrayage est fermé.
Selon une autre caractéristique de la boîte de vitesses selon 15 l'invention, cette boîte de vitesses est une boîte à six rapports de vitesses. L'arbre principal primaire porte des pignons fous correspondant aux deuxième, quatrième, cinquième et sixième rapports de vitesses et l'arbre principal auxiliaire porte des pignons fixes correspondant aux premier et troisième rapports de vitesses, l'arbre 20 secondaire portant, d'une part, les pignons fixes correspondant aux deuxième, quatrième, cinquième et sixième rapports de vitesses et les pignons fous correspondant aux premier et troisième rapports de vitesses.
L'invention a également pour objet un procédé de changement 25 de rapport de vitesses mis en oeuvre au moyen d'une boîte de vitesses telle que définie ci-dessus.
Au cours de ce procédé, on active le moteur électrique de manière à transmettre un couple moteur aux roues motrices du véhicule, on actionne le deuxième embrayage de manière à désengager 30 le moteur thermique de l'arbre principal, on procède au changement de rapport de vitesses et l'on repositionne progressivement le deuxième embrayage dans son état initial de manière à entraîner l'arbre principal au moyen du moteur thermique, le moteur électrique étant en outre désactivé progressivement lors du repositionnement du deuxième embrayage dans son état initial.
Dans un mode de mise en oeuvre, ce procédé comporte en outre 5 une phase de récupération d'énergie au cours de laquelle l'un des pignons fixes portés par l'arbre principal auxiliaire engrène avec un pignon entraîné en rotation par l'arbre secondaire de manière à entraîner le moteur électrique en rotation.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention 10 apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1, dont il a déjà été fait mention, est une vue schématique d'une boîte de vitesses robotisée à six rapports de vitesses 15 conformément à l'état de la technique - la figure 2 est une vue schématique d'une boîte de vitesses à six rapports de vitesses selon l'invention; - la figure 3 est une vue en coupe d'une partie de la boîte de vitesses de la figure 2 montrant les premier et deuxième embrayages; 20 - la figure 4 est une vue en coupe d'une partie de la boîte de vitesses de la figure 2 montrant le montage de l'arbre principal primaire et de l'arbre principal auxiliaire; - la figure 5 et la figure 6 sont des schémas illustrant les phases de récupération d'énergie mises en oeuvre au moyen d'une boîte 25 de vitesses conforme à l'invention.
Sur la figure 1, on a représenté de manière schématique la structure d'une boîte de vitesses robotisée conforme à l'invention, à six rapports de vitesses.
Comme on le voit sur cette figure, la boîte comporte un arbre 30 principal 22 et un arbre secondaire 24.
L'arbre principal 22 est constitué par une association de deux arbres coaxiaux, à savoir un arbre principal primaire 26 et un arbre principal auxiliaire 28.
L'arbre principal auxiliaire 28 porte deux pignons fixes 28-1 et 5 28-2 correspondant respectivement au premier rapport Ri et au troisième rapport R3 de transmission.
Ces pignons fixes 28-1 et 28-2 engrènent avec deux pignons fous 24-1 et 24-2 correspondants portés par l'arbre secondaire 24.
L'arbre principal primaire 26, qui est en fait constitué par une 10 portion de l'arbre principal 22 précédemment mentionné sur laquelle est monté l'arbre principal auxiliaire 28, porte quatre pignons fous 261, 262, 26-3 et 26-4, qui correspondent respectivement aux deuxième, quatrième, cinquième et sixième rapports de transmission, respectivement R2, R4, R5, et R6. Ils engrènent avec quatre pignons 15 fixes correspondants 24-1, 24-2, 24-3 et 24-4 solidaires de l'arbre secondaire 24.
L'arbre primaire 22 est par ailleurs pourvu de dispositifs de synchronisation, désignés par les références numériques générales 27-a et 27-b assurant la solidarisation en rotation de l'arbre primaire 22 soit 20 avec le pignon fou 28-1 correspondant au deuxième rapport de transmission R2, soit avec le pignon fou 26-2 correspondant au quatrième rapport de transmission R4, en ce qui concerne le dispositif de synchronisation 27-a et la solidarisation en rotation de l'arbre primaire 22 avec l'un ou l'autre des pignons fous 26-3 et 26-4 25 correspondant aux cinquième et sixième rapports de transmission.
Enfin, un dispositif de synchronisation 27-c équipe l'arbre secondaire 24 pour solidariser en rotation cet arbre secondaire 24 avec l'un des pignons fous 24-1 et 24-2.
L'arbre principal 22 est entraîné en rotation soit par un moteur 30 thermique 30, soit par un moteur électrique 32, lequel peut être réalisé soit sous la forme d'un moteur électrique distinct associé à un système de courroie, soit, comme dans l'exemple représenté, sous la forme d'un stator 32 et d'un rotor 34.
Des premier et deuxième embrayages E'1 et E'2 permettent l'entraînement sélectif de l'arbre principal 22 soit à partir du moteur thermique 30, soit à partir du moteur électrique 32.
En se référant maintenant à la figure 3, sur laquelle on reconnaît l'arbre principal primaire 26, l'arbre principal auxiliaire 28 et le rotor 34, le premier embrayage E'1 comporte une cloche 36 solidaire du rotor 34 et munie de cannelures 37 coopérant avec des 10 cannelures correspondantes portées par l'arbre principal auxiliaire 28.
A l'intérieur de cette cloche 36 est placé un disque de friction 38 monté sur un moyeu 40, lequel est solidaire en rotation du vilebrequin 42 du moteur.
La cloche 36 comporte une partie fermée, dans laquelle est 15 placé le disque à friction 38, et une partie ouverte à partir de laquelle fait saillie un organe 44 de commande de fonctionnement de cet embrayage E'l, réalisé sous la forme d'un diaphragme piloté par un dispositif de pilotage 46 approprié.
En ce qui concerne le deuxième dispositif d'embrayage E'2, 20 celui-ci comporte, outre le moyeu 40 précédemment mentionné, une deuxième cloche 48, fixée sur le moyeu et comportant, comme la première cloche 36, une partie fermée, dans laquelle est placé un deuxième disque de friction 50, et une partie ouverte à partir de laquelle fait saillie un organe 52 de commande de l'actionnement de 25 cet embrayage E'2, piloté par un dispositif 54 approprié. La deuxième cloche 48 est fixée sur le vilebrequin 42 du moteur.
On voit par ailleurs sur cette figure 3 que le disque à friction est solidaire en rotation de l'arbre principal primaire 26, par l'intermédiaire de cannelures 56 complémentaires ménagées, les unes, 30 dans cet arbre principal primaire 26, et les autres dans un élément de liaison 58 accouplé au disque de friction 50.
En ce qui concerne le montage et l'assemblage de l'arbre principal 22, et en particulier de l'arbre principal primaire 26 et de l'arbre principal auxiliaire 28, en se référant à la figure 4, on voit que l'arbre principal primaire 26 est constitué par un arbre plein sur une 5 partie au moins de sa longueur. Il est maintenu, à l'une de ses extrémités, par un roulement 59 et de l'autre est en appui contre l'arbre principal auxiliaire 28, par l'intermédiaire d'une butée à aiguilles 60.
Deux dispositifs de synchronisation (non représentés), sont également portés par cet arbre principal primaire 26. Une bague lisse 10 61, ou un roulement à aiguilles, assurent le centrage de l'arbre primaire 26 par rapport à l'arbre auxiliaire 28. Enfin, les cannelures d'extrémité 56 s'engrènent avec la pièce de liaison 58 précédemment mentionnée.
En ce qui concerne l'arbre principal auxiliaire 28, celui-ci porte 15 les pignons 28-1 et 28-2 fixes précédemment mentionnés. Les cannelures d'extrémité 37 (Fig. 3) permettent l'engrènement de la première cloche 36 du premier embrayage E'1 avec cet arbre 28. Dans l'exemple représenté sur la figure 4, cet arbre 28 est tenu par un roulement double 62 dans le carter de la boîte. Toutefois, un roulement 20 simple pourrait également être envisagé.
En se référant à nouveau à la figure 3, comme mentionné précédemment, les disques de friction 38 et 50 sont entièrement enfermés dans les cloches 36 et 48. Les actionneurs 46 et 54 sont alors utilisés pour les actionner par l'intermédiaire des diaphragmes 44 et 25 52. L'embrayage E'1 est normalement ouvert alors que l'embrayage E'2 est normalement fermé, c'està-dire en l'absence de changement de rapport de vitesse.
On notera que pour faire fonctionner ces embrayages, il n'est pas nécessaire d'utiliser des diaphragmes de type "à retournement de 30 rondelle" pour obtenir un palier horizontal d'effort puisque le léchage est créé par le moteur électrique. On notera également que dans l'exemple représenté, la boîte est constituée par une boîte transversale à deux arbres et six rapports de vitesse. Il est également possible de réaliser la boîte sous la forme d'une boîte transversale à trois arbres et six rapports de vitesse ou une boîte longitudinale à deux arbres et six rapports de vitesse.
La boîte de vitesses qui vient d'être décrite fonctionne de la manière suivante.
Comme indiqué précédemment, en fonctionnement normal, l'embrayage E'l est ouvert alors que l'embrayage E'2 est fermé.
L'arbre principal auxiliaire 28 est en prise permanente avec le 10 moteur électrique constitué par l'assemblage du stator 32 et du rotor 34. En fonction de la position des embrayages E'l et E'2, l'arbre principal primaire 26 est soit entraîné en rotation par le moteur électrique, soit par le moteur thermique.
Le passage du deuxième embrayage E'2 à l'état fermé provoque 15 l'entraînement de l'arbre principal primaire 26 par l'intermédiaire du moteur thermique 30 lorsque le premier embrayage E'l est ouvert, ou par le moteur électrique lorsque ce premier embrayage E'1 est fermé.
Ainsi, dans le but de conserver le couple appliqué aux roues au cours d'un changement de rapport de vitesses, pendant le changement 20 proprement dit du rapport, l'embrayage E'2 est ouvert et le moteur thermique est activé de manière à fournir de l'énergie de traction aux roues motrices. Après avoir effectué le changement de rapport de vitesses, on repositionne progressivement le deuxième embrayage dans son état initial, c'est-à-dire à l'état fermé, et le moteur électrique est 25 simultanément désactivé progressivement.
Pour le passage du point mort au premier rapport de vitesses, à partir d'une position dans laquelle l'embrayage E'l est ouvert et l'embrayage E'2 est fermé, on engage le premier rapport de vitesses, on actionne le moteur électrique de manière que ce dernier fournisse du 30 couple moteur. Le véhicule avance dès lors en première, en mode de traction électrique. On ferme alors le premier embrayage E'l. Le moteur électrique est désactivé et le véhicule est alors propulsé par un mode de traction mécanique.
On notera que, préalablement, on met en oeuvre une phase de démarrage du moteur thermique. Ceci est réalisé en engageant le 5 deuxième rapport de vitesses, en fermant le deuxième embrayage E'2.
On démarre alors le moteur thermique en pilotant cet embrayage E'2.
Pour procéder au passage du premier rapport de vitesses au deuxième rapport de vitesses, on active le moteur électrique. On ouvre ou l'on desserre le premier embrayage E'1 et, en même temps, on ouvre 10 le deuxième embrayage E'2 et l'on sélectionne le deuxième rapport de vitesses. On met alors en oeuvre une phase de balance de couples en désactivant progressivement le moteur électrique pendant que l'on referme l'embrayage E'2. E'2 étant fermé, le moteur électrique est désactivé. On notera que, dans ce cas, on laisse engagé le premier 15 rapport de transmission. De la sorte, le premier embrayage E'1 tourne plus vite que le moteur thermique en raison des rapports inverses de première, ce qui permet une récupération d'énergie.
Pour le passage du deuxième rapport au troisième rapport, on sélectionne le troisième rapport après avoir désengagé le premier 20 rapport de vitesses. Le moteur électrique est actionné. On desserre alors le deuxième embrayage E'2 progressivement et l'on procède à une balance de couple entre le moteur électrique et le deuxième embrayage E'2. Lorsque E'2 est desserré, le moteur électrique fournit tout le couple pour le troisième rapport. Le véhicule roule alors en 25 troisième vitesse. On desserre ensuite le premier embrayage E'1 pendant que l'on décrabote le troisième rapport. On referme alors le deuxième embrayage E'2.
Pour le passage du troisième rapport au quatrième rapport, on desserre le deuxième embrayage E'2, on crabote le quatrième rapport 30 de vitesse. Pendant ce temps, on active le moteur électrique. On desserre progressivement le premier embrayage E'l. On resserre ensuite le deuxième embrayage E'2 en procédant à une balance de il couples avec le moteur électrique. Lorsque le deuxième embrayage E'2 est fermé, le moteur électrique est désactivé.
On notera que, dans ce cas, on laisse engagé le troisième rapport de vitesse, ce qui permet également de mettre en oeuvre une phase de récupération d'énergie.
Pour procéder au passage du quatrième au cinquième rapport de vitesses ou au passage du cinquième au sixième rapport de vitesses, le moteur électrique est actionné. On procède à une balance de couples entre le moteur électrique et le deuxième embrayage E'2. On procède 10 alors à la désélection du quatrième rapport de vitesse (respectivement du cinquième) et l'on sélectionne le cinquième rapport (respectivement le sixième). On resserre alors progressivement le deuxième embrayage E'2 en réalisant une balance de couples entre ce deuxième embrayage E'2 et le moteur électrique. Comme dans les phases précédentes, 15 lorsque l'on a engagé le cinquième rapport de vitesse (respectivement le sixième), on laisse le troisième rapport de vitesse engagé, pour mettre en oeuvre une phase de récupération d'énergie.
On notera également que lorsque l'on procède à un changement de rapport, le moteur thermique est déconnecté de la chaîne 20 cinématique. Il convient donc de le piloter à chaque fois de manière qu'il ait le bon couple et la bonne vitesse au moment o l'embrayage E'1 ou E'2 est actionné.
De manière similaire, pour changer des rapports et sélectionner un rapport inférieur, on ouvre la chaîne cinématique pendant le 25 changement de rapport et l'on pilote le moteur thermique à la bonne vitesse de synchronisation.
Ainsi, par exemple, pour procéder au changement de rapport de vitesses de la sixième vers la cinquième (ou de la cinquième vers la quatrième), à partir d'une position dans laquelle le dispositif de 30 synchronisation 27-a est au point mort, on ouvre le deuxième embrayage E'2 pendant que le premier embrayage E'1 est fermé. Le moteur électrique est activé pendant que l'on coupe l'injection du moteur thermique. Pendant ce temps, le sixième rapport de vitesse est désengagé (respectivement le cinquième rapport) et le cinquième rapport est engagé (respectivement le quatrième). Le moteur thermique est ensuite amené à la bonne vitesse de rotation et le deuxième 5 embrayage E'2 est refermé en même temps que l'on diminue le couple dans le moteur électrique. Lorsque le moteur électrique ne fournit plus de couple, le deuxième embrayage E'2 est fermé et l'on ouvre le premier embrayage El1.
Pour procéder au passage du quatrième rapport vers le 10 troisième rapport, à partir d'une position dans laquelle le dispositif de synchronisation 27-a est en prise avec le pignon fou 26-2 pour le quatrième rapport de transmission R4, le moteur électrique est activé pendant que l'on ouvre progressivement le deuxième embrayage E'2, jusqu'à une position dans laquelle cet embrayage est ouvert. A ce 15 stade, le véhicule roule avec le troisième rapport de vitesses en mode de traction électrique. On désengage alors le quatrième rapport puis l'on referme le deuxième embrayage E'2. Dans le même temps, on referme le premier embrayage E'1. Le synchronisme se fera donc en pilotant le moteur thermique car le moteur électrique fournit la 20 puissance de traction aux roues motrices, mais également en pilotant progressivement le premier embrayage E'l. Lorsque E'1 est fermé, le moteur électrique est progressivement désactivé jusqu'à ce que le véhicule soit propulsé par le moteur thermique 30.
Pour procéder au passage du troisième rapport vers le deuxième 25 rapport, on ouvre E'2 et l'on procède à l'engagement du deuxième rapport. Le moteur électrique est activé pendant que le premier embrayage E'1 s'ouvre lentement. Lorsque E'l est complètement ouvert, le véhicule roule selon le deuxième rapport de transmission, en mode de traction électrique. On referme alors lentement le deuxième 30 embrayage E'2 pendant que le moteur électrique est lentement désactivé. Lorsque E'2 est complètement fermé, l'énergie motrice est fournie par le moteur thermique.
Enfin, pour procéder aux changements de rapports de vitesse du deuxième rapport vers le premier rapport, le dispositif de synchronisation 27 est positionné dans une position dans laquelle il est en contact avec le pignon de première 24-1. Le moteur électrique est 5 activé pendant que l'embrayage E'2 s'ouvre lentement jusqu'à une phase au cours de laquelle le véhicule roule selon le premier rapport de vitesse en mode de traction électrique. Lorsque l'embrayage E'2 est complètement ouvert, la boîte est positionnée au point mort et l'on referme E'2. Dans le même temps, on referme l'embrayage E'1 pendant 10 que le moteur électrique est progressivement désactivé. On referme alors complètement l'embrayage E'1 tandis que le moteur électrique est entièrement désactivé. Le véhicule roule alors en première en mode de traction mécanique.
On notera également que pour les sauts de vitesse descendants 15 ou montants, la même stratégie de pilotage est mise en oeuvre, en actionnant le moteur électrique pendant que les passages de vitesses sont effectués.
Les phases de récupération d'énergie vont maintenant être explicitées, en se référant aux figures 5 et 6. Dans l'exemple qui va 20 suivre, on considère que la boîte est étagée de la façon suivante (en nombre de dents de pignon): - premier rapport: Il x 41 - deuxième rapport 19 x 37 troisième rapport: 31 x 40 - quatrième rapport: 39 x 37 - cinquième rapport: 40 x 29, et - sixième rapport: 47 x 28 Ainsi, par exemple, lorsque le deuxième rapport de vitesses est engagé et que le moteur thermique fait tourner l'arbre principal 30 primaire 26 selon une vitesse de rotation de W, l'embrayage E'2 étant fermé, l'arbre secondaire 24 tourne alors avec une vitesse égale à W x 19/37.
L'arbre principal auxiliaire 28 tourne alors à une vitesse égale à: W x 19/37 x 41/11 soit 1,91 x W. On s'aperçoit que, en deuxième rapport de vitesse, la vitesse est 5 surmultipliée grâce à l'inverse du mouvement procuré par le rapport de première.
Quand on roule en troisième, la vitesse de l'arbre principal auxiliaire 28 est égale à la vitesse du moteur.
Quand on roule en quatrième, le moteur thermique fait tourner 10 l'arbre principal primaire 26 avec E'2 fermé, l'arbre secondaire 24 tournant avec une vitesse égale à: W x 39/37.
L'arbre principal auxiliaire 28, du fait que le dispositif de synchronisation est resté en engrènement avec le pignon 24-2, tourne 15 donc à une vitesse de: W x 39/37 x 40/31 = 1,36 W. De même, pour le cinquième rapport de vitesses, l'arbre principal auxiliaire tourne à une vitesse de 1,77 W et, pour le sixième rapport de vitesses, l'arbre principal auxiliaire 28 tourne à une vitesse 20 de2, 16W.
On s'aperçoit alors que la vitesse de l'arbre principal auxiliaire est toujours surmultipliée lorsque les deuxième, quatrième, cinquième et sixième rapports de transmission sont engagés.
Claims (10)
1. Boîte de vitesses pour véhicule automobile, comprenant un arbre principal (22) et un arbre secondaire (24), un ensemble de 5 pignons fous et un ensemble de pignons fixes montés sur les arbres principal et secondaire, et des premier et deuxième embrayages d'entrée (E'1, E'2) assurant sélectivement l'entraînement de l'arbre principal par un moteur thermique (30) ou un moteur électrique (32, 34), caractérisée en ce que l'arbre principal comporte un arbre 10 principal primaire (26) et un arbre principal auxiliaire (28), les arbres primaire et auxiliaire portant chacun une partie des pignons et étant sélectivement entraînés par le moteur thermique (30) ou par le moteur électrique (32, 34), sous la commande des premier et deuxième embrayages d'entrée.
2. Boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'arbre principal primaire (26) et l'arbre principal secondaire (28) sont montés de manière coaxiale.
3. Boîte de vitesses selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'arbre principal primaire (26) porte les pignons 20 fous correspondant à une partie des rapports de vitesses fournis par la boîte de vitesses.
4. Boîte de vitesses selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'arbre principal auxiliaire (28) porte les pignons fixes correspondant à une partie des rapports de vitesses 25 fournis par la boîte de vitesses.
5. Boîte de vitesses selon la revendications 4, caractérisée en ce que l'arbre principal auxiliaire est en prise constante avec un moyen d'entraînement (34) associé au moteur électrique.
6. Boîte de vitesses selon la revendication 5, caractérisée en ce 30 que le premier embrayage comporte une cloche (36) solidaire du moyen d'entraînement (34) associé au moteur électrique et engrenant avec l'arbre principal auxiliaire (28) et un disque de friction (38) monté sur un moyeu (40) et fixe en rotation par rapport à un moyen d'entraînement (42) associé au moteur thermique.
7. Boîte de vitesses selon la revendication 6, caractérisée en ce 5 que le deuxième embrayage comporte une deuxième cloche (48) montée sur le moyeu et solidaire du vilebrequin (42) du moteur thermique et un deuxième disque de friction (50) monté dans la deuxième cloche et engrenant avec l'arbre principal primaire (26).
8. Boîte de vitesse selon la revendication 7, caractérisée en ce 10 que les cloches (36, 48) comportent chacune une ouverture à partir de laquelle fait saillie un organe (44, 52) de commande du fonctionnement d'un embrayage correspondant.
9. Boîte de vitesses selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que, après sélection d'un rapport de vitesses, 15 le premier embrayage est ouvert et le deuxième embrayage est fermé.
1O.3Boîte de vitesses selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la boîte de vitesses est une boîte de vitesses à six rapports de vitesses, et en ce que l'arbre principal primaire (26) porte des pignons fous correspondant aux deuxième 20 (R2), quatrième (R4), cinquième (R5) et sixième (R6) rapports de vitesses et l'arbre principal auxiliaire porte les pignons fixes correspondant aux premier (RI) et troisième (R3) rapports de vitesses, l'arbre secondaire portant, d'une part, les pignons fixes correspondant aux deuxième, quatrième, cinquième et sixième rapports de vitesses et 25 les pignons fous correspondant aux premier et troisième rapport de vitesses.
ll.Procédé de changement de rapport de vitesses mis en oeuvre au moyen d'une boîte de vitesses selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'on active le moteur 30 électrique (32, 34) de manière à transmettre un couple moteur aux roues motrices du véhicule, on actionne le deuxième embrayage (E'2) de manière à désengager le moteur thermique (30) de l'arbre principal, on procède au changement de rapport de vitesses et l'on repositionne progressivement le deuxième embrayage (E'2) dans son état initial de manière à entraîner l'arbre principal au moyen du moteur thermique, le moteur électrique étant en outre désactivé progressivement lors du repositionnement du deuxième embrayage dans son état initial.
12.Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une phase de récupération d'énergie au cours de laquelle l'un des pignons fixes porté par l'arbre principal auxiliaire (28) engrène avec un pignon entraîné en rotation par l'arbre secondaire de manière à entraîner le moteur électrique en rotation. 10
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