FR2920852A1

FR2920852A1 - Synchronization device controlling method for motorized gearbox of hybrid vehicle, involves detecting rapid fall of feed speed of sleeve through calculation from position measurement to deduce start position of synchronization phase

Info

Publication number: FR2920852A1
Application number: FR0757378A
Authority: FR
Inventors: Adrien Siegfried; Bruno Gaully
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2007-09-06
Filing date: 2007-09-06
Publication date: 2009-03-13
Anticipated expiration: 2027-09-06
Also published as: FR2920852B1

Abstract

The method involves permanently measuring a position of a synchronization sleeve (40) by a linear position sensor. Rapid fall of a feed speed of the synchronization sleeve is detected by an electronic controller through a calculation from the position measurement to deduce a start position of a synchronization phase. The start position of the synchronization phase is secured in a memory by the controller, and evolution of the start position is periodically monitored by the controller for updating the memory.

Description

PROCEDE DE PILOTAGE D'UN DISPOSITIF DE SYNCHRONISATION SUR UNE BOITE DE VITESSES PILOTEE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un procédé de pilotage d'un dispositif de synchronisation, sur une boîte de vitesses pilotée d'un véhicule automobile. Les boîtes de vitesses à commande manuelle des véhicules automobiles comportent un premier arbre lié au moteur par un embrayage, et un deuxième arbre parallèle lié aux roues motrices du véhicule. Ces arbres peuvent être reliés entre eux par des couples de pignons transmettant le mouvement de l'un à l'autre suivant différentes démultiplications, pour réaliser des rapports de transmission. Un des pignons de chaque couple est solidaire d'un des arbres, l'autre pignon du couple est monté libre en rotation sur l'autre arbre, et peut être rendu solidaire de son arbre par le coulissement axial d'un manchon de synchronisation. Ce coulissement réalise d'abord une synchronisation des vitesses des deux éléments par un dispositif de synchronisation comportant des cônes de frottement, puis un crabotage du pignon sur l'arbre. The present invention relates to a method for controlling a synchronization device, on a controlled gearbox of a motor vehicle. Manually controlled transmissions of motor vehicles have a first shaft connected to the engine by a clutch, and a second parallel shaft connected to the drive wheels of the vehicle. These shafts can be interconnected by pairs of gears transmitting the movement from one to the other according to different ratios, to achieve transmission ratios. One of the pinions of each pair is secured to one of the shafts, the other pinion of the pair is rotatably mounted on the other shaft, and can be secured to its shaft by the axial sliding of a synchronizing sleeve. This sliding first realizes a synchronization of the speeds of the two elements by a synchronization device having friction cones, then a interconnection of the pinion on the shaft.

Le déplacement du manchon de synchronisation comporte une position centrale neutre de point mort où aucun pignon n'est engagé, et une ou deux positions axialement décalées de part et d'autre, pour l'engagement des pignons libres. Les changements de vitesse réalisés par un actionneur automatisé piloté par un calculateur électronique, sur les boîtes de vitesses pilotées utilisant une technologie du type boîte de vitesses manuelle, comportent une rupture dans la transmission du couple à chaque changement de rapport. On cherche à obtenir un temps de rupture court pour améliorer le confort. II est nécessaire pour cela que le calculateur connaisse précisément les différents paramètres liés à la mécanique à piloter, et notamment la position du manchon lors du début d'engagement des cônes de frottement générant un couple de synchronisation, position qui peut évoluer dans le temps notamment avec les différences de température ou l'usure des pièces mises en jeu dans la synchronisation, pour optimiser le déplacement du manchon de synchronisation et réduire la durée globale du changement de vitesse. The displacement of the synchronization sleeve comprises a central neutral neutral position where no pinion is engaged, and one or two axially offset positions on either side, for the engagement of the free pinions. The speed changes made by an automated actuator controlled by an electronic computer, on the gearboxes controlled using a technology of the manual gearbox type, include a break in the transmission of torque at each gear change. We seek to obtain a short break time to improve comfort. It is necessary for this purpose that the computer knows precisely the various parameters related to the mechanics to be controlled, and in particular the position of the sleeve at the beginning of the engagement of the friction cones generating a synchronization torque, a position that can change over time in particular with the differences in temperature or wear of the parts involved in the synchronization, to optimize the movement of the synchronizing sleeve and reduce the overall duration of the gear change.

Un procédé connu de détection de position de début de la phase de synchronisation utilise une mesure de la vitesse de l'arbre primaire de la boîte de vitesses, pour détecter une variation de cette vitesse et en déduire le début de la phase de synchronisation. Toutefois, ce procédé ne peut s'appliquer à tous les véhicules. En particulier, certains véhicules hybrides comportent une machine électrique disposée en aval de l'embrayage d'entrée d'une boîte de vitesses pilotée, directement liée à l'arbre primaire de la boîte de vitesses. Cette disposition a pour avantage de permettre une rotation de la machine électrique indépendamment du moteur thermique en gardant l'embrayage ouvert, ce qui autorise un roulage uniquement en traction électrique, ou une récupération d'énergie au freinage plus importante, le moteur thermique restant arrêté et ne freinant pas le véhicule. Une particularité de cette disposition est que l'arbre primaire supportant le rotor de la machine électrique, le moment d'inertie de cet arbre est fortement augmenté dans un rapport qui peut être de l'ordre de dix, ce qui accroît de manière importante le travail à fournir pour la synchronisation de la vitesse de l'arbre primaire lors des changements de rapport. Dans ce cas le couple délivré par les cônes de frottement des synchroniseurs est faible devant l'inertie totale de l'arbre primaire, et une détection de variation de vitesse de cet arbre primaire pour permettre de déduire le début de la phase de synchronisation est difficile, la vitesse de cet arbre variant trop doucement. Un autre procédé connu de détection de position de début de synchronisation, est décrit notamment dans le document FR-A1-2820182. II utilise la mesure de la vitesse d'un moteur électrique d'un actionneur de changement de vitesse, pour détecter la position de début de phase de synchronisation en fonction d'une variation de vitesse de ce moteur. Toutefois ce procédé nécessitant la présence d'un moteur électrique, ne peut constituer un procédé standard, généralisé sur des boîtes de vitesses pilotées comportant différents types d'actionneurs comme des actionneurs hydrauliques notamment. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, et de proposer un procédé simple, efficace et économique, pouvant s'appliquer à tous types de commande de boîtes de vitesses pilotées, pour détecter une position de début de phase de synchronisation Elle propose à cet effet un procédé de pilotage d'un dispositif de synchronisation comportant un manchon mettant en oeuvre un premier cône de frottement appartenant à une bague de synchronisation disposée entre le manchon et un pignon à synchroniser, et un deuxième cône de frottement appartenant au pignon et disposé en regard du premier cône de frottement, pour effectuer un changement de rapport de vitesse sur une boîte de vitesses pilotée d'un véhicule hybride comprenant une machine électrique liée à l'arbre primaire de la boîte de vitesses, le manchon étant déplacé axialement par un actionneur piloté par un calculateur, qui réalise successivement une phase d'approche des cônes de frottement, une phase de synchronisation par l'application d'un effort sur les premier et deuxième cônes pour créer un couple de synchronisation, puis une phase de crabotage du nouveau rapport, caractérisé en ce que la position du manchon est mesurée en permanence par un capteur de position, et en ce que le calculateur détecte par un calcul à partir de cette mesure de position, une baisse rapide de la vitesse d'avance du manchon pour en déduire une position de début de phase de synchronisation. Un avantage essentiel du procédé de pilotage selon l'invention, est qu'il permet d'utiliser un même capteur de position fournissant des informations nécessaires au pilotage des différentes phases des changements de rapport, pour détecter la position de début de phase de synchronisation, ce qui constitue une solution économique. Le procédé de pilotage selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement le calculateur garde en mémoire la position de début de phase de synchronisation, et effectue périodiquement un suivi de l'évolution de cette position pour mettre à jour cette mémoire. Avantageusement, à l'origine une première position prédéterminée de début de phase de synchronisation est mise en mémoire dans le calculateur. Selon une caractéristique de l'invention, à une distance prédéterminée avant la position de début de la phase de synchronisation, le calculateur donne une consigne de vitesse faible pour l'avance du manchon. La consigne de vitesse faible peut être de l'ordre de 100 mm/sec. A known method for detecting the start position of the synchronization phase uses a measurement of the speed of the primary shaft of the gearbox, to detect a variation of this speed and to deduce the beginning of the synchronization phase. However, this method can not be applied to all vehicles. In particular, some hybrid vehicles comprise an electric machine disposed downstream of the input clutch of a controlled gearbox, directly linked to the primary shaft of the gearbox. This arrangement has the advantage of allowing a rotation of the electric machine independently of the engine by keeping the clutch open, which allows a rolling only in electric traction, or a braking energy recovery more important, the engine remains stopped and not braking the vehicle. A feature of this arrangement is that the primary shaft supporting the rotor of the electric machine, the moment of inertia of this shaft is greatly increased in a ratio which can be of the order of ten, which significantly increases the work to provide for synchronization of the speed of the primary shaft during gear changes. In this case the torque delivered by the friction cones of the synchronizers is low in front of the total inertia of the input shaft, and a speed variation detection of this input shaft to make it possible to deduce the beginning of the synchronization phase is difficult. , the speed of this tree varying too slowly. Another known method for detecting synchronization start position is described in particular in the document FR-A1-2820182. It uses the measurement of the speed of an electric motor of a shift actuator, to detect the synchronization phase start position according to a speed variation of this engine. However, this method requiring the presence of an electric motor, can not be a standard method, generalized on gearboxes controlled with different types of actuators such as hydraulic actuators in particular. The present invention is intended in particular to avoid these drawbacks of the prior art, and to provide a simple, efficient and economical method, which can be applied to all types of controlled gearbox control, to detect a start position of synchronization phase It proposes for this purpose a control method of a synchronization device comprising a sleeve implementing a first friction cone belonging to a synchronization ring disposed between the sleeve and a pinion to be synchronized, and a second cone of friction belonging to the pinion and disposed opposite the first friction cone, for effecting a change of speed ratio on a controlled gearbox of a hybrid vehicle comprising an electric machine connected to the primary shaft of the gearbox, the sleeve being moved axially by an actuator controlled by a computer, which successively realizes a phase of approach of the friction cones, a synchronization phase by applying a force on the first and second cones to create a synchronization torque, then a phase of interconnection of the new ratio, characterized in that the position of the sleeve is continuously measured by a position sensor, and in that the computer detects by a calculation from this position measurement, a rapid decrease in the advance speed of the sleeve to deduce a synchronization phase start position. An essential advantage of the control method according to the invention is that it makes it possible to use the same position sensor providing information necessary for controlling the different phases of the gear changes, in order to detect the synchronization phase start position. which is an economical solution. The driving method according to the invention may further include one or more of the following features, which may be combined with each other. Advantageously, the computer stores the synchronization phase start position, and periodically monitors the evolution of this position to update this memory. Advantageously, at the origin a first predetermined position of beginning of synchronization phase is stored in the computer. According to one characteristic of the invention, at a predetermined distance before the start position of the synchronization phase, the computer gives a low speed reference for the advance of the sleeve. The low speed setpoint may be of the order of 100 mm / sec.

Le capteur de position du manchon peut être un capteur linéaire, relié au mouvement axial d'une fourchette de commande de ce manchon. L'actionneur de commande du manchon peut être un actionneur hydraulique, comprenant un piston coulissant dans un vérin hydraulique, qui est lié à la fourchette de commande du manchon. The sleeve position sensor may be a linear sensor connected to the axial movement of a control fork of this sleeve. The sleeve control actuator may be a hydraulic actuator, comprising a piston sliding in a hydraulic cylinder, which is connected to the control fork of the sleeve.

Le capteur de position peut mesurer directement la position du piston du vérin hydraulique. En particulier, la boîte de vitesses pilotée peut être couplée à une machine électrique comportant un rotor lié à l'arbre primaire de cette boîte de vitesses. The position sensor can directly measure the piston position of the hydraulic cylinder. In particular, the controlled gearbox can be coupled to an electric machine having a rotor connected to the primary shaft of this gearbox.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 présente un schéma d'un groupe motopropulseur de véhicule hybride, comportant une machine électrique liée à l'arbre primaire de la boîte de vitesses ; - la figure 2 présente en coupe axiale un arbre de boîte de vitesses comportant un manchon de synchronisation permettant d'engager deux rapports ; - la figure 3 présente de manière schématique une demi-coupe axiale d'un synchroniseur ; - la figure 4 présente de manière schématique l'engagement des dents d'un synchroniseur ; - la figures 5 présente sur un diagramme ayant pour abscisse le temps, pour un changement de rapport d'une boîte de vitesses d'un véhicule conventionnel, la position du manchon et la vitesse de l'arbre primaire ; - la figure 6 présente sur un diagramme ayant pour abscisse le temps, pour un changement de rapport d'une boîte de vitesses pilotée d'un véhicule conventionnel, la position du manchon et la vitesse de l'arbre primaire ; et - la figure 7 présente sur un diagramme ayant pour abscisse le temps, pour un changement de rapport d'une boîte de vitesses pilotée d'un véhicule hybride, la position du manchon et la vitesse de l'arbre primaire. La figure 1 présente schématiquement le groupe motopropulseur d'un véhicule hybride, comprenant un moteur thermique 2 lié à un alternateur 4, le vilebrequin du moteur thermique entraînant par un embrayage 6 un arbre primaire 10 d'entrée d'une boîte de vitesses 12, transmettant le mouvement aux roues motrices 14 du véhicule suivant différents rapports de démultiplication. Un actionneur 26 piloté par un calculateur électronique UC 28, commande les déplacements réalisant les changements de rapport. Une machine électrique 16, délimitée par une ligne fermée en pointillés, pouvant fonctionner en moteur ou en génératrice de courant, comporte un rotor 18 lié à l'arbre primaire 10 de la boîte de vitesses 12, et un stator 20 fixé au carter de cette boîte de vitesses. La machine électrique 16 reliée à un accumulateur électrique 22 par un onduleur 24, est pilotée par un calculateur non représenté qui tient compte de différents paramètres de fonctionnement du véhicule ainsi que de la demande du conducteur, pour fournir un courant électrique de charge de l'accumulateur ou un couple moteur, afin d'optimiser la consommation globale d'énergie du véhicule. La figure 2 présente un arbre 30 de la boîte de vitesses 12, porté par un roulement à billes 32, comportant un manchon de synchronisation 40 permettant d'engager deux rapports, par le crabotage sur l'arbre de deux pignons 34, 36 placés axialement de part et d'autre du manchon. Un dispositif de verrouillage à bille 44 situé dans le manchon de synchronisation 40, permet d'immobiliser ce manchon dans une position centrale réalisant un point mort. The invention will be better understood and other features and advantages will emerge more clearly on reading the following description given by way of example, with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 shows a diagram of a hybrid vehicle power train having an electric machine connected to the primary shaft of the gearbox; - Figure 2 shows in axial section a gearbox shaft having a synchronization sleeve for engaging two reports; FIG. 3 schematically shows an axial half-section of a synchronizer; - Figure 4 shows schematically the engagement of the teeth of a synchronizer; FIG. 5 shows on a diagram having for abscissa the time, for a gear change of a gearbox of a conventional vehicle, the position of the sleeve and the speed of the primary shaft; - Figure 6 shows on a diagram having for abscissa the time, for a shift ratio of a gearbox driven a conventional vehicle, the position of the sleeve and the speed of the primary shaft; and FIG. 7 shows on a diagram having for abscissa the time, for a gear change of a controlled gearbox of a hybrid vehicle, the position of the sleeve and the speed of the primary shaft. FIG. 1 schematically shows the powertrain of a hybrid vehicle, comprising a heat engine 2 linked to an alternator 4, the crankshaft of the engine driving by a clutch 6 a primary input shaft of a gearbox 12, transmitting the movement to the drive wheels 14 of the vehicle in different gear ratios. An actuator 26 controlled by a UC 28 electronic computer, controls the movements making the gear changes. An electric machine 16, delimited by a closed dashed line, operable as a motor or a current generator, comprises a rotor 18 connected to the primary shaft 10 of the gearbox 12, and a stator 20 fixed to the housing of this gearbox. The electrical machine 16 connected to an electric accumulator 22 by an inverter 24, is driven by a not shown computer which takes into account various operating parameters of the vehicle as well as the demand of the driver, to provide a charging electric current of the accumulator or motor torque, in order to optimize the overall energy consumption of the vehicle. FIG. 2 shows a shaft 30 of the gearbox 12, carried by a ball bearing 32, comprising a synchronization sleeve 40 making it possible to engage two gears, by the interconnection on the shaft of two gears 34, 36 placed axially on both sides of the sleeve. A ball lock device 44 located in the synchronization sleeve 40 makes it possible to immobilize this sleeve in a central position providing a neutral position.

Le manchon 40 est déplacé par une fourchette non représentée qui est pilotée par l'actionneur 26, cette fourchette comportant deux bras dont les extrémités s'ajustent dans une rainure circulaire 42 du manchon, pour le pousser axialement tout en le laissant libre en rotation. Le manchon 40 comporte dans son alésage des cannelures internes qui s'ajustent sur celles d'un moyeu 38 lié à l'arbre 30, pour transmettre le couple du moteur entre le manchon et l'arbre. Les figures 3 et 4 détaillent le fonctionnement du synchroniseur. Le manchon de synchronisation 40 comporte à chaque extrémité, des dents internes 46 qui viennent axialement en appui lors du coulissement vers un côté avant, sur des dents externes 52 d'une bague de synchronisation 50 comportant une surface interne de frottement conique 54. Le manchon 40 transmet par les dents 46 un effort axial F sur la bague de synchronisation 50, qui presse la surface conique interne 54 sur une surface conique externe 60 correspondante du pignon 36. La pression des surfaces coniques 54, 60 l'une sur l'autre, génère un couple de synchronisation C qui tend à égaliser les vitesses respectives du manchon 40 lié à l'arbre 30, et du pignon 36. La face avant d'appui des dents 46 du manchon de synchronisation 40, forme une pointe comportant deux facettes symétriques inclinées à 35 degrés, qui vient en appui sur une pointe similaire située en vis-à-vis et formée sur la face arrière des dents 52 de la bague de synchronisation 50, dans une étape préliminaire appelée armement du synchro. Pour pouvoir franchir axialement la bague de synchronisation 50, les dents 46 du manchon 40 doivent par leurs facettes inclinées faire tourner dans un sens arrière opposé au sens de rotation de l'arbre, la bague de synchronisation pour dégager le passage axial, afin de pénétrer en avant entre les dents 52 de cette bague de synchronisation. Ce dispositif permet de maintenir la phase de synchronisation pendant tout le temps où il existe une différence de vitesse suffisante entre le pignon 36 et l'arbre 30. En effet, cette différence de vitesse provoque un entraînement en rotation dans un sens avant de la bague de synchronisation 50 par le pignon 36, du au couple de synchronisation C. Tant que le couple de synchronisation C est assez élevé, il exerce un effort tangentiel dans un sens avant suffisant pour s'opposer à une rotation dans un sens arrière de la bague de synchronisation 50, que tend à provoquer l'appui l'une sur l'autre des facettes inclinées des dents 46, 52. Quand la différence de vitesse est assez réduite, le couple C est faible et la force axiale sur les facettes inclinées des dents 46, 52 est suffisante pour faire tourner dans un sens arrière la bague de synchronisation 50, et dégager le passage dans une opération appelée dévirage. L'actionneur 26 doit à ce moment avancer le plus vite possible pour réaliser la dernière phase de crabotage du rapport, les dents 46 du manchon 40 venant s'emboîter sur celles 62 du pignon 36. La figure 5 présente sur un diagramme ayant pour abscisse le temps T, un changement de rapport d'une boîte de vitesses d'un véhicule conventionnel, la courbe P représentant la position du manchon, et la courbe V la vitesse de l'arbre primaire. Au cours du changement de rapport, le manchon progresse vers la bague de synchronisation, au temps t1 il ralentit fortement près de la position P0, pour commencer la phase de synchronisation, les dents du manchon et de la bague de synchronisation venant en contact et mettant les cônes de frottement en appui l'un sur l'autre. The sleeve 40 is moved by a not shown fork which is controlled by the actuator 26, this fork having two arms whose ends fit into a circular groove 42 of the sleeve, to push it axially while leaving it free to rotate. The sleeve 40 has in its bore internal grooves which fit on those of a hub 38 connected to the shaft 30, to transmit the torque of the motor between the sleeve and the shaft. Figures 3 and 4 detail the operation of the synchronizer. The synchronizing sleeve 40 comprises at each end, internal teeth 46 which come axially in abutment when sliding towards a front side, on external teeth 52 of a synchronizing ring 50 having an internal surface of conical friction 54. The sleeve 40 transmits through the teeth 46 an axial force F on the synchronizing ring 50, which presses the inner conical surface 54 on a corresponding outer conical surface 60 of the pinion 36. The pressure of the conical surfaces 54, 60 on top of each other , generates a synchronizing torque C which tends to equalize the respective speeds of the sleeve 40 connected to the shaft 30, and the pinion 36. The front face of the teeth 46 of the synchronization sleeve 40, forms a tip having two facets symmetrical inclined at 35 degrees, which bears on a similar tip located vis-a-vis and formed on the rear face of the teeth 52 of the synchronizing ring 50, in a preliminary step called sync arming. To be able to cross axially the synchronizing ring 50, the teeth 46 of the sleeve 40 must, by their inclined facets, rotate in a backward direction opposite to the direction of rotation of the shaft, the synchronization ring to clear the axial passage, in order to penetrate forward between the teeth 52 of this synchronizing ring. This device makes it possible to maintain the synchronization phase for the entire time when there is a sufficient difference in speed between the pinion 36 and the shaft 30. Indeed, this difference in speed causes a rotation drive in a forward direction of the ring. synchronization torque 50 by the pinion 36, the synchronization torque C. As long as the synchronization torque C is high enough, it exerts a tangential force in a sufficient forward direction to oppose a rotation in a backward direction of the ring synchronization 50, that tends to cause support on one another inclined facets of the teeth 46, 52. When the difference in speed is quite reduced, the torque C is low and the axial force on the inclined facets of the teeth 46, 52 is sufficient to rotate in a reverse direction the synchronizing ring 50, and clear the passage in an operation called turning. The actuator 26 must at this time advance as fast as possible to achieve the last phase of interconnection ratio, the teeth 46 of the sleeve 40 to fit on those 62 of the pinion 36. Figure 5 shows on a diagram having abscissa the time T, a shift of a gearbox of a conventional vehicle, the curve P representing the position of the sleeve, and the curve V the speed of the primary shaft. During the gear change, the sleeve progresses towards the synchronizing ring, at the time t1 it slows strongly near the position P0, to start the synchronization phase, the teeth of the sleeve and the synchronizing ring coming into contact and setting the friction cones resting on each other.

L'effort sur le manchon monte progressivement, provoquant d'abord un essorage des cônes de synchronisation pour éliminer le film d'huile déposé dessus, le couple de synchronisation monte aussi, provoquant une variation franche de la vitesse V de l'arbre primaire. On a donc simultanément au temps t1 un net ralentissement de l'avance du synchroniseur, et le début de la phase de synchronisation. Puis l'effort sur le manchon atteint une valeur de saturation à ne pas dépasser pour éviter une pression trop forte sur les cônes de synchronisation et une usure prématurée des cônes, le manchon se stabilise dans la position P0. Le couple transmis par les cônes de synchronisation est alors maximal, fournissant un travail de synchronisation de l'arbre primaire qui voit sa vitesse V chuter régulièrement jusqu'à la vitesse de synchronisation du nouveau rapport. La figure 6 présente sur un diagramme ayant pour abscisse le temps T, un changement de rapport d'une boîte de vitesses pilotée d'un véhicule conventionnel, la courbe C représentant une consigne de position du manchon, la courbe P la position réelle du manchon, la courbe V la vitesse de l'arbre primaire, et la courbe S un signal de changement de rapport. Le premier échelon du signal S marque le début du changement de rapport, la consigne C de position du manchon prend une pente Cl élevée, représentant une vitesse maximum de l'actionneur qui est dans cet exemple de 300 mm/sec, pour réaliser rapidement l'extraction du manchon qui décrabote le rapport déjà engagé. La courbe de position réelle P du manchon suit avec un petit décalage dans le temps, du au temps de réponse du système. La consigne C de position du manchon prend ensuite une pente plus réduite C2 correspondant à une vitesse de 200 mm/sec, pour dans cet exemple de boîte de vitesses, réaliser le passage par une came qui permet à l'actionneur d'effectuer un mouvement de sélection autour de la position du point mort, pour passer de la commande d'une fourchette liée à un manchon, à la commande d'une autre fourchette liée à un autre manchon, les deux rapports consécutifs étant mis en oeuvre par deux manchons différents. Au temps t0, la consigne prend une pente faible C3 correspondant à une vitesse de 100 mm/sec, qui représente une valeur de vitesse admissible pour le manchon lors de l'approche de la bague de synchronisation, afin d'éviter une approche trop rapide qui pourrait nuire à la phase d'armement où la bague de synchronisation se met dans une position angulaire telle que les dents internes du manchon viennent en appui sur les dents externes de cette bague. De cette manière on garantit un blocage du manchon, et on évite un passage en force sans synchronisation suffisante. Du temps t0 au temps t1 d'accostage de la bague de synchronisation, un délai d'environ 0,02 sec. est prévu pour laisser à l'actionneur 26 le temps de prendre en compte la vitesse de la consigne, et assurer une vitesse d'accostage de la bague de synchronisation conforme à cette consigne. The force on the sleeve rises progressively, first causing the synchronization cones to be wringed out in order to eliminate the film of oil deposited on it, the synchronization torque also rises, causing a clear variation of the speed V of the primary shaft. At time t1, therefore, there is a clear slowing down of the synchronizer advance and the beginning of the synchronization phase. Then the force on the sleeve reaches a saturation value not to exceed to avoid too much pressure on the synchronizing cones and premature wear of the cones, the sleeve stabilizes in the P0 position. The torque transmitted by the synchronization cones is then maximum, providing a synchronization work of the primary shaft which sees its speed V drop regularly until the synchronization speed of the new report. FIG. 6 shows on a diagram having for abscissa the time T, a change of ratio of a gearbox driven by a conventional vehicle, the curve C representing a position setpoint of the sleeve, the curve P the actual position of the sleeve , the curve V the speed of the primary shaft, and the curve S a gear change signal. The first step of the signal S marks the beginning of the shift, the set point C of the sleeve takes a high slope C1, representing a maximum speed of the actuator which is in this example 300 mm / sec, to quickly realize the extraction of the sleeve which disconnects the already engaged report. The actual position curve P of the sleeve follows with a small time shift, due to the response time of the system. The setpoint C of the position of the sleeve then takes a smaller slope C2 corresponding to a speed of 200 mm / sec, for this example of a gearbox, making the passage through a cam which allows the actuator to make a movement selection around the neutral position, to move from the control of a fork connected to a sleeve, to the control of another fork connected to another sleeve, the two consecutive ratios being implemented by two different sleeves . At time t0, the setpoint takes a low slope C3 corresponding to a speed of 100 mm / sec, which represents a permissible speed value for the sleeve when approaching the synchronizing ring, in order to avoid a too fast approach which could harm the arming phase where the synchronizing ring is placed in an angular position such that the inner teeth of the sleeve bear against the external teeth of this ring. In this way it ensures a locking sleeve, and avoids a force passage without sufficient synchronization. From time t0 to time t1 of docking of the synchronizing ring, a delay of about 0.02 sec. is provided to allow the actuator 26 time to take into account the speed of the setpoint, and ensure a docking speed of the synchronizing ring according to this set.

La position correspondante au temps t1 peut dans cet exemple être mesurée par le calculateur 28 de pilotage de l'actionneur 26, et gardée en mémoire, en effectuant un suivi de la vitesse V de l'arbre primaire et en déterminant un début d'une variation franche de cette vitesse V. Le temps t0 est alors calculé en déduisant au temps t1 une durée donnée. The position corresponding to the time t1 can in this example be measured by the control computer 28 of the actuator 26, and kept in memory, by monitoring the speed V of the primary shaft and determining a start of a This time is then calculated by deducing a given duration at time t1.

La figure 7 présente sur un diagramme ayant pour abscisse le temps T, un changement de rapport d'une boîte de vitesses pilotée d'un véhicule hybride, la courbe P représentant la position réelle du manchon, la courbe VH la vitesse de l'arbre primaire lié au rotor de la machine électrique, et la courbe S un signal de changement de rapport. FIG. 7 shows on a diagram having for abscissa the time T, a shift of a gearbox controlled by a hybrid vehicle, the curve P representing the actual position of the sleeve, the curve VH the speed of the shaft primary connected to the rotor of the electric machine, and the curve S a gearshift signal.

On a d'abord une vitesse maximum de l'actionneur 26 de 300 mm/sec, pour réaliser rapidement l'extraction du manchon à partir du premier rapport engagé. Au temps t1 d'accostage de la bague de synchronisation, marquant le début de la synchronisation mécanique par le couple généré par les cônes de frottement, on ne note pas de variation franche de la vitesse VH de l'arbre primaire, ce couple mécanique de synchronisation restant faible par rapport à la forte inertie de l'arbre primaire. Le procédé de détection de la position de début de phase de synchronisation au temps t1 par la variation de la vitesse VH, n'est pas applicable. De plus, parallèlement au couple mécanique de synchronisation par les cônes, on peut ajouter un couple électrique délivré par la machine électrique et ayant la forme d'une impulsion d'une valeur élevée, pour effectuer une synchronisation rapide de l'arbre primaire de la boîte de vitesses. Le procédé de détection de position suivant l'invention consiste en suivant par le calculateur 28 la position P du manchon donnée par un capteur de position, à calculer sa vitesse pour détecter la variation franche de sa vitesse au temps t1 d'accostage où il vient dans la position P0, pour commencer la phase de synchronisation. Or cette position PO peut varier dans le temps, compte tenu notamment des différences de température entraînant des dilatations des composants de la boîte de vitesses, ou de l'usure de ces composants. Le procédé comprend pour les premières mises en route du véhicule, une détermination préalable lors de la conception en tenant compte des chaînes de cotation des composants, de la position P0, puis un calcul de la position pour établir la vitesse du manchon à 100 mm/sec, à une distance de 1,5 mm avant la position P0. Ensuite le calculateur 28 effectue périodiquement des mesures pour connaître la position réelle P0, et corriger la valeur gardée en mémoire. On a donc ainsi un système qui s'adapte automatiquement aux dispersions lors de la durée de vie du véhicule, permettant en permanence d'optimiser le temps t0 qui peut être ajusté au plus près du temps t1 connu avec précision, la marge de sécurité pour l'intervalle de temps entre ces deux valeurs pouvant être réduite. On garantit ainsi à la fois un bon fonctionnement du synchroniseur, et un temps de passage des rapports le plus court assurant le meilleur confort. First we have a maximum speed of the actuator 26 of 300 mm / sec, to rapidly achieve the extraction of the sleeve from the first gear engaged. At time t1 of docking of the synchronizing ring, marking the beginning of the mechanical synchronization by the torque generated by the friction cones, there is no clear variation in the speed VH of the primary shaft, this mechanical torque of synchronization remains weak compared to the high inertia of the primary shaft. The method for detecting the synchronization phase start position at time t1 by the variation of the speed VH is not applicable. Moreover, parallel to the mechanical torque of synchronization by the cones, it is possible to add an electric torque delivered by the electric machine and having the shape of a pulse of a high value, to perform a fast synchronization of the primary shaft of the gearbox. The position detection method according to the invention consists in following by the computer 28 the position P of the sleeve given by a position sensor, to calculate its speed to detect the clear variation of its speed at the t1 docking time where it comes in the P0 position, to start the synchronization phase. However, this PO position may vary over time, especially given the differences in temperature resulting in expansions of the components of the gearbox, or wear of these components. The method comprises for the first start-up of the vehicle, a preliminary determination during the design taking into account the dimensioning strings of the components, the P0 position, then a calculation of the position to establish the sleeve speed at 100 mm / dry at a distance of 1.5 mm before the P0 position. Then the computer 28 periodically makes measurements to know the actual position P0, and correct the value kept in memory. Thus we have a system that automatically adapts to dispersions during the lifetime of the vehicle, continuously optimizing the time t0 which can be adjusted to the nearest time t1 known accurately, the safety margin for the time interval between these two values can be reduced. This ensures both a smooth operation of the synchronizer, and a shortest shifting time ensuring the best comfort.

De plus avec une simple adaptation des logiciels de contrôle et en utilisant des composants existants comme un capteur de position du manchon, ce procédé est économique. Le capteur de position du manchon peut être réalisé suivant différents principes. II peut être un capteur linéaire relié directement au mouvement axial de la fourchette de commande du manchon. II peut notamment dans le cas d'un actionneur hydraulique comprenant un piston coulissant dans un vérin pour déplacer la fourchette d'entraînement du manchon, être lié à cet actionneur et mesurer la position de ce piston. II peut aussi être disposé sur un actionneur électromécanique. D'une manière générale, le procédé suivant l'invention peut être appliqué à tous types de boîtes de vitesses pilotées, comprenant ou non une machine électrique. Moreover, with a simple adaptation of the control software and using existing components such as a sleeve position sensor, this method is economical. The position sensor of the sleeve can be made according to different principles. It can be a linear sensor connected directly to the axial movement of the control fork of the sleeve. It can in particular in the case of a hydraulic actuator comprising a piston sliding in a cylinder to move the sleeve of the drive fork, be connected to this actuator and measure the position of the piston. It can also be arranged on an electromechanical actuator. In general, the method according to the invention can be applied to all types of controlled gearboxes, comprising or not an electric machine.

Claims

1 - Method for controlling a synchronization device comprising a sleeve (40) employing a first friction cone (54) belonging to a synchronization ring (50) disposed between the sleeve (40) and a pinion (36) to synchronize, and a second friction cone (60) belonging to the pinion (36) and arranged facing the first friction cone (54), to effect a gearshift on a hybrid-controlled gearbox of a hybrid vehicle comprising an electric machine (16) connected to the primary shaft (10) of the gearbox (12), the sleeve (40) being moved axially by an actuator (26) driven by a computer (28), which successively an approach phase of the friction cones, a synchronization phase by applying a force on the first and second cones (54, 60) to create a synchronization torque, then a phase of interconnection of the new ratio, characterized in that the positi one (P) of the sleeve (40) is continuously measured by a position sensor, and in that the computer (28) detects by calculation from this position measurement, a rapid decrease in the speed of advance of the sleeve to derive a position (P0) of synchronization phase start.

2 - driving method according to claim 1, characterized in that the computer (28) stores in memory the position (P0) synchronization phase start, and periodically monitors the evolution of this position to update this memory.

3 - driving method according to claim 2, characterized in that at the origin a first predetermined position (P0) synchronization phase start is stored in the computer (28).

4 - driving method according to one of the preceding claims, characterized in that at a predetermined distance before the position (P0) of the start of the synchronization phase, the computer (28) gives a low speed command (C3) for the advance of the sleeve (40) .5 ù A control method according to claim 4, characterized in that the low speed reference (C3) is of the order of 100 mm / sec. 6 ù A driving method according to any one of the preceding claims, characterized in that the position sensor of the sleeve (40) is a linear sensor connected to the axial movement of a control fork of this sleeve. 7 ù A driving method according to claim 6, characterized in that the actuator (26) for controlling the sleeve (40) is a hydraulic actuator, comprising a piston sliding in a hydraulic cylinder, which is connected to the control fork of the muff. 8 - driving method according to claim 7, characterized in that the position sensor directly measures the position of the piston of the hydraulic cylinder. 9 ù A driving method according to any one of the preceding claims, characterized in that the driven gearbox (12) is coupled to an electric machine (16) having a rotor (18) connected to the primary shaft (10) of this gearbox.