PROCEDE DE CONTROLE DU RENGAGEMENT D'UNE ROUE LIBRE DE BOITE DE VITESSES METHOD FOR CHECKING THE REINFORCEMENT OF A GEARBOX FREE WHEEL
La présente invention se rapporte à la commande des coupleurs de transmission et du régime moteur, dans un groupe motopropulseur comportant une transmission à passages sous couple, à première ou à marche arrière sur roue libre. Elle concerne plus particulièrement un procédé de contrôle du réengagement d'une roue libre portant un pignon de vitesses de rapport inférieur, sur un arbre de boîte de vitesses de véhicule à engrenages associés à des coupleurs aptes à réaliser des passages de rapports supérieurs sous couple. The present invention relates to the control of the transmission couplers and the engine speed, in a powertrain comprising a transmission under torque, first or reverse freewheel. It relates more particularly to a method of controlling the reengagement of a free wheel carrying a lower gear ratio gear, on a gearbox gearbox shaft associated with couplers capable of making higher gearing under torque.
Cette invention est applicable sur toute boîte de vitesse par exemple à cinq ou six rapports de marche avant ayant un premier rapport sur une roue libre, en particulier un pignon de vitesse de rapport inférieur, de première ou de marche arrière, et dans laquelle les rapports supérieurs peuvent être passés sous couple, sans décraboter le premier rapport. Elle trouve une application privilégiée, mais non limitative sur une boîte de vitesses munie de coupleurs coniques, (décrite par exemple dans la publication FR 2 912 105), qui sont aptes à passer les rapports supérieurs sans pour autant dégager un premier rapport de la transmission, et dont le pignon de première est monté sur une roue libre. Dans une telle boîte de vitesses, les coupleurs coniques ne permettent pas de piloter le rapport de première ou de marche arrière. En effet, d'une part le couple transmis sur ce rapport est trop important, et d'autre part la place est trop limitée pour pouvoir implanter un coupleur conique dédié à ce rapport. 2947882 - 2 - Le montage du rapport de première sur une roue libre permet de réaliser un passage sous couple entre la première et la seconde, en augmentant transmissible dans le coupleur de seconde couple moteur transmissible atteint dans ce régime du pignon fou de première diminue, ce une libération de la roue libre et un passage La roue libre désolidarise le moteur de le couple une fois le coupleur, le qui entraine en seconde. la chaîne de transmission dès que le couple moteur est inférieur au 10 couple résistant du véhicule. Une fois le rapport de seconde établi, ce phénomène n'est pas gênant en décélération. En revanche, il devient lors d'une accélération. En effet, lorsque le conducteur demande une augmentation de couple au moteur, celle-ci se traduit par 15 une augmentation rapide du régime moteur, puisque la roue libre ne transfère pas de couple au véhicule tant que le régime du moteur n'a pas atteint le régime de première. Mais lorsque ce régime est atteint, la roue libre transfère instantanément le couple aux roues du véhicule 20 et génère un à-coup violent, très désagréable pour le conducteur et les passagers. On a donc un à-coup de couple dans la transmission, au moment du réengagement ou ré-attelage de la roue libre sur l'arbre primaire. La présente invention vise à supprimer cet 25 inconvénient lié au réengagement d'un rapport monté sur roue libre, pendant le roulage du véhicule. Dans ce but, elle propose d'ouvrir l'embrayage d'entrée dès que la roue libre n'est plus engagée, et de laisser le régime moteur monter rapidement jusqu'au régime 30 de la roue libre lors d'une demande de couple, avant de fermer progressivement l'embrayage d'entrée pour synchroniser le régime du moteur sur le régime de la roue libre. This invention is applicable to any gearbox, for example at five or six forward gears having a first gear on a freewheel, particularly a gear gear of lower gear, first gear or reverse gear, and in which the gears can be passed under torque, without declutching the first report. It finds a preferred application, but not limited to a gearbox provided with conical couplers, (described for example in the publication FR 2 912 105), which are capable of shifting the upper gears without releasing a first gear ratio. , and whose first pinion is mounted on a freewheel. In such a gearbox, the conical couplers do not make it possible to drive the first gear or the reverse gear. Indeed, on the one hand the torque transmitted on this report is too important, and on the other hand the place is too limited to be able to implement a conical coupler dedicated to this report. 2947882 - 2 - The fitting of the first gear ratio on a freewheel makes it possible to make a passage under torque between the first and the second, by increasing transmissible in the coupler of second transmissible motor torque reached in this regime of the first idle gear decreases, this a release of the freewheel and a passage The freewheel disconnects the engine from the torque once the coupler, which drives in second. the transmission chain as soon as the engine torque is less than the resistant torque of the vehicle. Once the second gear is established, this phenomenon is not troublesome in deceleration. On the other hand, it becomes during an acceleration. Indeed, when the driver requests an increase in torque to the engine, it results in a rapid increase in the engine speed, since the freewheel does not transfer torque to the vehicle until the engine speed has not reached the first diet. But when this regime is reached, the freewheel instantly transfers the torque to the wheels of the vehicle 20 and generates a violent jolt, very unpleasant for the driver and passengers. There is therefore a jolt of torque in the transmission, at the time of re-engagement or re-coupling of the freewheel on the primary shaft. The present invention aims at eliminating this disadvantage related to the reengagement of a ratio mounted on freewheel, during the running of the vehicle. For this purpose, it proposes to open the input clutch as soon as the freewheel is no longer engaged, and to let the engine speed up quickly to the speed of the free wheel during a torque request , before gradually closing the input clutch to synchronize the engine speed with the speed of the freewheel.
La fermeture de l'embrayage peut avantageusement anticiper l'atteinte du régime de la roue libre. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le pignon porté par la roue libre est le pignon de 5 première de la boîte. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur 10 lesquels la figure 1 représente un exemple de boîte de vitesses à première sur roue libre, et la figure 2 illustre le procédé de l'invention. La boîte de vitesses illustrée par la figure 1 est 15 une boîte de vitesses à arbres parallèles comprenant un embrayage d'entrée 1 (associé au volant moteur 5), logé dans un carter d'embrayage 2. Ce mécanisme est actionné par un mécanisme de commande 3, incluant une butée et une fourchette d'embrayage.Closing the clutch can advantageously anticipate reaching the speed of the freewheel. According to a preferred embodiment of the invention, the pinion carried by the freewheel is the first pinion of the box. Other characteristics and advantages of the invention will become clear from reading the following description of a nonlimiting exemplary embodiment thereof, with reference to the accompanying drawings, in which FIG. 1 represents an example of a box. first speed on freewheel, and Figure 2 illustrates the method of the invention. The gearbox illustrated in FIG. 1 is a parallel shaft gearbox comprising an input clutch 1 (associated with flywheel 5), housed in a clutch housing 2. This mechanism is actuated by a gearbox mechanism. control 3, including a stop and a clutch fork.
20 La boîte comprend un arbre primaire 4, un arbre secondaire 10, et un arbre intermédiaire de marche arrière 15, logés dans un carter de mécanisme 20. L'arbre primaire 4 porte quatre pignons fous 6, 7, 8, 9, dédiés aux rapports de marche avant de rang deux à 25 cinq, associés à des coupleurs 11, de type particuliers, dits coupleurs coniques auto-assistés, utilisés notamment dans la publication EP 1273 825. Avec ces coupleurs, la transmission du couple entre l'arbre et les pignons fous, est assurée sans crabotage de dentures, mais par freinage 30 et maintien par adhérence. De la gauche vers la droite, l'arbre secondaire 10 porte une denture fixe de deuxième 12, une denture fixe de quatrième 13, une denture fixe de cinquième 14, une denture fixe de troisième 16, un pignon de marche arrière 2947882 - 4 - 17, un pignon de première 18 monté sur une roue libre, et une denture d'attaque du différentiel 21. Une telle boîte de vitesses, permet d'obtenir un rapport de marche arrière et cinq rapports de marche avant à passage sous couple, grâce à la disposition des pignons et à la commande simultanée des coupleurs coniques par deux actionneurs pilotés. Les pignons fous 6, 7, 8, 9, des rapports de la deuxième à la cinquième sont associés à des dispositifs de couplage de type coupleur conique auto-assisté Il. Les rapports de première et de marche arrière sont agencés en vis-à-vis. L'engagement de la première et de la marche arrière sont manuels, et réalisés par le conducteur, via une commande mécanique. L'engagement fait appel à des dispositifs de synchronisation et de crabotage classique, actionnés par le baladeur 19. Dans cette boîte de vitesses, la cohérence entre la commande d'engagement mécanique des rapports de première et de marche arrière, d'une part, et des autres rapports de marche avant, d'autre part, est assurée par une roue libre intercalée entre la denture et le crabot du pignon fou de première. Cette boîte de vitesses à engrenages dispose ainsi d'une roue libre portant un pignon de vitesses de rapport inférieur et de coupleurs associés aux autres pignons de vitesses, aptes à réaliser des passages de rapport supérieurs sous couple, sans fermeture de l'embrayage d'entrée. Sur la figure 2, on a représenté d'une part l'évolution dans le temps du régime moteur de l'arbre primaire a, et du régime de la roue libre z, et d'autre part l'évolution du couple moteur demandé Cr, du couple transmissible par l'embrayage C'em. Comme indiqué sur la figure, le procédé de contrôle du réengagement de roue libre proposé par l'invention, comprend les étapes suivantes, après un désengagement de la roue libre provoqué par une chute du régime du moteur et de l'arbre primaire a)ouverture de l'embrayage d'entrée (0), b) élévation du régime moteur (1), c) croisement du régime roue libre par régime moteur (2), d) augmentation progressive du couple transmissible de l'embrayage (3), réengagement de la roue libre (4), verrouillage de l'embrayage (5). En d'autres termes, l'invention prévoit de piloter de manière appropriée le couple moteur et l'embrayage principal dans la phase de réengagement de la roue libre 15 pour éviter l'à-coup de couple. En prévision de réengagement, on ouvre donc l'embrayage d'entrée dès que la roue libre n'est pas engagée. Lors d'une demande de couple, on laisse le régime moteur monter rapidement jusqu'au niveau du régime de la roue libre. Une fois ce 20 régime atteint et dépassé, on referme progressivement l'embrayage, afin de synchroniser le régime moteur sur le régime de la roue libre. On peut ajouter une anticipation de l'atteinte du régime roue libre par le régime moteur, afin de commencer la fermeture de l'embrayage.The box comprises a primary shaft 4, a secondary shaft 10, and a reverse intermediate shaft 15, housed in a mechanism housing 20. The primary shaft 4 carries four idle gears 6, 7, 8, 9, dedicated to forward gears of rank two to five, associated with couplers 11, of particular type, called self-assisting conical couplers, used in particular in publication EP 1273 825. With these couplers, the transmission of torque between the shaft and the idle gears, is provided without interconnection of teeth, but by braking 30 and maintenance by adhesion. From left to right, the secondary shaft 10 carries a fixed toothing of second 12, a fixed toothing of fourth 13, a fixed toothing of fifth 14, a third fixed toothing 16, a reverse gear 2947882 - 4 - 17, a first pinion 18 mounted on a freewheel, and a drive gear differential 21. Such a gearbox, provides a reverse ratio and five forward gears under torque, thanks at the disposal of the gears and at the simultaneous control of the conical couplers by two piloted actuators. The idle gears 6, 7, 8, 9, ratios of the second to the fifth are associated with coupling devices of the self-assisted conical coupler type II. The first and reverse ratios are arranged vis-à-vis. The engagement of the first and the reverse are manual, and performed by the driver, via a mechanical control. The engagement uses conventional synchronization and clutch devices, actuated by the player 19. In this gearbox, the consistency between the mechanical engagement command of the first and reverse gear, on the one hand, and other forward gears, on the other hand, is provided by a freewheel interposed between the teeth and the clutch of the first crazy gear. This geared gearbox thus has a freewheel bearing a lower gear ratio gear and couplers associated with other gear gears, able to achieve higher gear shifts under torque, without closing the clutch. Entrance. FIG. 2 shows firstly the evolution over time of the engine speed of the primary shaft a, and the speed of the freewheel z, and secondly the evolution of the requested motor torque Cr , torque transmittable by the clutch C'em. As indicated in the figure, the freewheel recommen- dation control method proposed by the invention comprises the following steps, after a disengagement of the freewheel caused by a fall in the engine speed and the primary shaft a) opening the input clutch (0), b) raising the engine speed (1), c) crossing the freewheeling speed by engine speed (2), d) gradually increasing the transmissible torque of the clutch (3), reengagement of the freewheel (4), locking of the clutch (5). In other words, the invention provides appropriate control of the engine torque and the main clutch in the reengagement phase of the freewheel 15 to avoid torque surge. In anticipation of reengagement, it opens the input clutch as soon as the freewheel is not engaged. During a torque request, the engine speed is allowed to rise rapidly to the level of the freewheel speed. Once this speed is reached and exceeded, the clutch is gradually closed, in order to synchronize the engine speed with the speed of the freewheel. We can add an anticipation of reaching the freewheeling regime by the engine speed, in order to start closing the clutch.
25 Cette stratégie est applicable sur tout rapport utilisant une roue libre en particulier la première ou la marche arrière : la roue libre peut donc porter un pignon de première ou de marche arrière. Elle suppose cependant que les passages des rapports de rang supérieur puissent 30 être passés sous couple, (par exemple à l'aide de coupleurs coniques auto-assistés), sans que le premier rapport (première ou marche arrière) soit décraboté . This strategy is applicable to any gear using a freewheel, particularly the first or the reverse: the freewheel can therefore carry a first or reverse gear. It assumes, however, that the higher gear shifts can be passed under torque, (for example using self-assisting taper couplers), without the first gear (first or reverse) being decoupled.