FR2964714A1 - Procede de changement de rapports montant pour boite de vitesses automatique d'un vehicule automobile - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un tel procédé, ledit véhicule comportant un embrayage (4) permettant de transmettre un couple (CM) d'un arbre moteur (2) entraîné par le moteur (1) du véhicule à un arbre primaire (3) et ladite boîte de vitesses (16) comportant au moins deux coupleurs (5, 6) permettant chacun de transmettre un couple de l'arbre primaire à un arbre secondaire (9), selon lequel : a) on place les coupleur initial et final dans leur état de glissement, b) on place l'embrayage dans son état de glissement, c) on diminue le couple (CCI) transmis par ledit coupleur initial et on augmente le couple (CCF) transmis par le coupleur final, d) lorsque le couple transmis par le coupleur initial atteint une valeur nulle, on impose au coupleur final et à l'embrayage deux consignes de couple, adaptées à provoquer une diminution de la vitesse de rotation de l'arbre primaire, e) on place le coupleur final dans son état verrouillé, puis f) on pilote le couple de l'arbre moteur pour synchroniser l'arbre moteur et l'arbre primaire puis on place l'embrayage dans son état verrouillé. Selon ce procédé, au moins pendant une sous-étape d1) de l'étape d), la consigne de couple imposée au coupleur final présente un taux de croissance qui diminue continument avec le temps.

Description

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne un procédé de changement de rapports montant pour boîte de vitesses automatique d'un véhicule automobile, ledit véhicule comportant un embrayage permettant de transmettre un couple d'un arbre moteur entraîné par le moteur du véhicule à un arbre primaire et ladite boîte de vitesses comportant au moins deux coupleurs permettant chacun de transmettre un couple de l'arbre primaire à un arbre secondaire, l'embrayage et chaque coupleur étant adaptés à transmettre soit l'intégralité du couple lorsqu'ils sont placés dans un état verrouillé, soit une partie ajustable du couple lorsqu'ils sont placés dans un état de glissement, soit aucun couple lorsqu'ils sont placés dans un état ouvert, ledit procédé comportant les étapes suivantes : a) un premier desdits coupleurs, appelé coupleur initial, étant initialement dans son état verrouillé, tandis que le deuxième coupleur, appelé coupleur final, est dans son état ouvert, on place les deux coupleurs dans leur état de glissement, b) on place l'embrayage dans son état de glissement, c) on diminue le couple transmis par ledit coupleur initial et on augmente le couple transmis par le coupleur final, d) lorsque le couple transmis par le coupleur initial atteint une valeur nulle, on impose au coupleur final et à l'embrayage deux consignes de couple, adaptées à provoquer une diminution de la vitesse de rotation de l'arbre primaire jusqu'à une valeur cible de vitesse, puis, lorsque cette valeur cible est atteinte, e) on place le coupleur final dans son état verrouillé, puis f) on pilote le couple de l'arbre moteur pour synchroniser l'arbre moteur et l'arbre primaire puis on place l'embrayage dans son état verrouillé. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE On connaît notamment du document FR1050957 (non publié à la date du dépôt) un tel procédé dans lequel à l'étape c) on impose au coupleur final une première consigne de couple croissante et linéaire présentant un premier taux de croissance constant. A l'étape d), on impose alors au coupleur final, dans une première phase commençant immédiatement après que le couple transmis par le coupleur initial ait atteint une valeur nulle, une deuxième consigne de couple croissante linéaire de taux de croissance égale audit premier taux de croissance, le couple transmis par l'embrayage étant maintenu constant par une troisième consigne. Lors de cette étape d), le couple transmis par le coupleur final devient supérieur au couple transmis par l'embrayage, ce qui provoque une diminution de la vitesse de rotation de l'arbre primaire. L'étape selon laquelle la vitesse de rotation de l'arbre primaire est diminuée pour atteindre une valeur cible de vitesse est appelée dans la suite étape de synchronisation de l'arbre primaire. L'accélération angulaire de l'arbre primaire est proportionnelle à l'écart entre le couple transmis par l'embrayage et le couple transmis par le coupleur final, selon la relation suivante, valable pendant la synchronisation de l'arbre primaire : Cemb - Cfin = Jp.ap où - Cemb est le couple transmis par l'embrayage, - Cfin est le couple transmis par le coupleur final, - Jp est la constante d'inertie de l'arbre primaire, - ap est l'accélération angulaire de l'arbre primaire. Une différence de couples Cemb-Cfin négative impose donc une accélération angulaire ap négative, c'est-à-dire un ralentissement de la rotation de l'arbre primaire. Selon le procédé décrit dans ce document, lorsque la synchronisation de l'arbre primaire est amorcée, c'est-à-dire lorsqu'un écart de vitesse de rotation supérieur à une valeur seuil est détecté entre les arbres primaire et moteur, on impose au coupleur final une quatrième consigne de couple pour finaliser la synchronisation de l'arbre primaire. Cette quatrième consigne est initialement égale à la valeur réelle estimée du couple transmis par le coupleur final au moment où l'écart de vitesses de rotation devient supérieur audit seuil puis augmente linéairement selon un deuxième taux de croissance inférieur audit premier taux de croissance. L'étape d) est donc réalisée en imposant au coupleur final deux consignes croissantes linéaires de taux de croissance constants différents qui présentent entre elles une discontinuité à l'instant où la synchronisation de l'arbre primaire s'amorce. Ce procédé présente des défauts liés à une dynamique de réponse lente du coupleur final à la consigne qui lui est imposée. Ainsi, alors même que la quatrième consigne est appliquée au coupleur final et impose une augmentation de couple plus lente que celle imposée par la deuxième consigne, le couple transmis par le coupleur final continue de croître selon le premier taux de croissance élevé de cette deuxième consigne.

L'écart entre les couples réels transmis par le coupleur final et l'embrayage augmente donc plus rapidement que prévu d'après la quatrième consigne imposée. L'accélération angulaire de l'arbre primaire étant proportionnelle à cet écart de couple transmis par le coupleur final et l'embrayage, la synchronisation est réalisée plus rapidement que prévu d'après cette quatrième consigne imposée. L'écart de couples réels est en outre plus important que prévu en fin de diminution de la vitesse de rotation de l'arbre primaire, ce qui provoque un choc à la roue, lorsque le coupleur final est verrouillé et que le couple des roues revient brutalement à la valeur d'avant le début de la synchronisation. Ce choc à la roue est perçu de manière désagréable par le conducteur. OBJET DE L'INVENTION Le but de la présente invention est d'améliorer le confort du conducteur pendant le changement de rapports de la boîte de vitesses.

A cet effet, on propose selon l'invention un procédé de changement de rapports montant tel que défini en introduction, selon lequel, au moins pendant une sous-étape dl) de l'étape d), la consigne de couple imposée au coupleur final présente un taux de croissance qui diminue continument avec le temps. Tandis que dans l'état de la technique, on imposait au coupleur final pendant l'étape de synchronisation de l'arbre primaire seulement deux consignes de couple croissantes et linéaires présentant chacune un taux de croissance constant, le passage de l'une à l'autre des consignes se faisant de manière discontinue, selon l'invention, on impose au coupleur final, pendant au moins une partie de l'étape d), une consigne de couple croissante, non linéaire présentant un taux de croissance qui diminue continument avec le temps. Ainsi, cette consigne augmentant de plus en plus lentement dans le temps, elle assure l'augmentation souhaitée de la valeur réelle du couple transmis par le coupleur final tout en limitant l'augmentation de la valeur réelle du couple transmis après la fin de cette consigne due à la dynamique lente du coupleur final.

Comme expliqué plus en détail ci-après, la valeur réelle du couple transmis par le coupleur final suit alors la consigne de synchronisation de l'arbre primaire imposée après la sous-étape dl) de l'étape d). L'écart entre les couples réels transmis par le coupleur final et l'embrayage est ainsi mieux maitrisé et conforme aux consignes imposées à ces deux organes en fin de synchronisation. Le procédé selon l'invention permet alors d'éliminer les chocs ressentis par le conducteur en fin de diminution de la vitesse de rotation de l'arbre primaire et donc d'améliorer le confort du conducteur. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé selon l'invention, - l'étape dl) est réalisée entre l'instant où le couple transmis par le coupleur initial atteint une valeur nulle et un instant où un écart mesuré entre la vitesse de rotation de l'arbre primaire et la vitesse de rotation de l'arbre moteur devient supérieur à une valeur seuil d'écart prédéterminée ; - pendant une sous-étape d2) de l'étape d), la consigne de couple imposée au coupleur final présente un taux de croissance constant dans le temps ; - l'étape d2) est déclenchée lorsque un écart mesuré entre la vitesse de rotation de l'arbre primaire et la vitesse de rotation de l'arbre moteur devient supérieur à une valeur seuil d'écart prédéterminée ; - pendant l'étape d), ladite consigne de couple imposée à l'embrayage est une consigne de couple constante ; - une première consigne de couple croissante présentant un premier taux de croissance constant étant imposée au coupleur final pendant l'étape c), à l'étape dl), le taux de croissance de la consigne de couple imposée au coupleur final reste inférieur ou égal audit premier taux de croissance ; - ladite consigne de couple imposée au coupleur final pendant l'étape dl) est continue avec ladite première consigne de couple imposée au coupleur final pendant l'étape c) ; - une première consigne de couple croissante présentant un premier taux de croissance constant étant imposée au coupleur final pendant l'étape c), à l'étape d2), le taux de croissance de la consigne de couple imposée au coupleur final est inférieur audit premier taux de croissance. L'invention concerne également un véhicule automobile comportant : - un embrayage permettant de transmettre un couple d'un arbre moteur entraîné par le moteur du véhicule à un arbre primaire, et - une boîte de vitesses comportant au moins deux coupleurs permettant chacun de transmettre un couple de l'arbre primaire à un arbre secondaire, l'embrayage et chaque coupleur étant adaptés à transmettre soit l'intégralité du couple lorsqu'ils sont placés dans un état verrouillé, soit une partie ajustable du couple lorsqu'ils sont placés dans un état de glissement, soit aucun couple lorsqu'ils sont placés dans un état ouvert, chaque coupleur étant associé à un réducteur présentant un coefficient de démultiplication de couple associé à un rapport de ladite boîte de vitesses, comportant en outre un calculateur programmé pour piloter un changement de rapports de la boîte de vitesses selon le procédé décrit précédemment. DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une représentation schématique des moyens de transmission d'un couple moteur aux roues d'un véhicule automobile ; - la figure 2A montre l'évolution du régime R du moteur (courbe RM) et de l'arbre primaire (courbe RP) en fonction du temps ; - la figure 2B montre l'évolution d'état E de fonctionnement de l'embrayage (courbe EE), du coupleur initial (courbe ECI) et du coupleur final (courbe ECF) en fonction du temps ; - la figure 2C montre l'évolution du couple C transmis par l'embrayage (courbe CE), par le coupleur initial (courbe CCI), et par le moteur (courbe CM) en fonction du temps, ainsi que le couple théorique (courbe CCFT) et le couple réel (courbe CCFR) transmis par le coupleur final en fonction du temps.

Dispositif On a représenté schématiquement sur la figure 1 un moteur à combustion interne 1 d'un véhicule automobile comprenant un bloc-moteur 12 duquel fait saillie une extrémité d'un vilebrequin 2 appelé dans la suite « arbre moteur 2 ». Cet arbre moteur 2 est entraîné en rotation autour de son axe par le bloc-moteur 12. Des moyens de transmission 15 assurent la transmission du couple de l'arbre moteur 2 vers des roues 11 motrices du véhicule automobile. On a représenté le cas d'un véhicule comportant deux roues motrices 11 solidaires en rotation de deux arbres de transmission latéraux 13.

En pratique, ces deux roues 11 motrices sont les roues avant du véhicule. Les moyens de transmission 15 de couple comportent un embrayage 4 dont l'arbre d'entrée est solidaire en rotation de l'arbre moteur 2, une boîte de vitesses 16 automatique robotisée dont l'arbre d'entrée 3, appelé dans la suite « arbre primaire 3 », est solidaire en rotation de l'arbre de sortie de l'embrayage 4, et un différentiel 10 dont l'arbre d'entrée est solidaire en rotation de l'arbre de sortie 9 de la boîte de vitesses 16, appelé dans la suite « arbre secondaire » et dont les arbres de sortie 13 sont solidaires en rotation des deux arbres de transmission latéraux 13. L'embrayage 4 est un dispositif d'accouplement temporaire entre le l'arbre moteur 2 et l'arbre primaire 3. Il comporte au moins deux disques adaptés à venir au contact l'un de l'autre pour transmettre progressivement le couple provenant de l'arbre moteur 2 vers l'arbre primaire 3. La boîte de vitesses 16 automatique comporte au moins deux coupleurs 5, 6. Ces coupleurs 5, 6 sont ici des coupleurs coniques comportant chacun deux parties complémentaires adaptées à venir au contact l'une de l'autre pour transmettre progressivement le couple provenant de l'arbre primaire 3 vers l'arbre secondaire 9. En pratique, la boîte de vitesses comporte autant de coupleurs que de rapports. Chaque coupleur 5, 6 est associé à un réducteur 7, 8 qui présente un coefficient de démultiplication du couple caractéristique du rapport de la boîte de vitesses correspondant à ce coupleur. L'embrayage 4 et chacun des coupleurs 5, 6 de la boîte de vitesses 16 peut être placé dans trois états de fonctionnement différents, dont un état verrouillé, noté V sur la figure 2B, un état ouvert, noté O sur la figure 2B, et un état de glissement, noté G sur la figure 2B. Lorsque l'embrayage 4 ou l'un des coupleurs 5, 6 est verrouillé, il transmet intégralement le couple de son arbre d'entrée à son arbre de sortie. Ainsi, lorsque l'embrayage 4 et le coupleur 5, 6 choisi par la boîte de vitesses 16 automatique sont verrouillés, le couple fourni par le moteur 1 est intégralement transmis aux roues 11 du véhicule. Lorsque l'embrayage 4 ou l'un des coupleurs 5, 6 est ouvert, aucun couple n'est transmis par cet embrayage 4 ou ce coupleur 5, 6. Ainsi, lorsque l'embrayage 4 ou tous les coupleurs 5, 6 sont ouverts, la transmission de couple est interrompue si bien que le véhicule est en roue libre.

Lorsque l'embrayage 4 ou l'un des coupleurs 5, 6 est dans son état de glissement, les disques de l'embrayage 4 ou les parties complémentaires de chaque coupleur 5, 6 glissent l'un contre l'autre. Dans cet état, il est possible de moduler précisément le couple transmis en pilotant l'effort de mise en pression des deux disques de l'embrayage 4 ou des deux parties complémentaires de chaque coupleur 5, 6 l'un contre l'autre. Pour piloter les différents organes du véhicule automobile 1 et notamment l'embrayage 4 et la boîte de vitesses 16, il est prévu un calculateur (non représenté). Le calculateur est adapté à recevoir des signaux d'entrée provenant de différents capteurs. Ces signaux d'entrée permettent de déterminer des paramètres relatifs au fonctionnement du véhicule, telles que par exemple la vitesse du véhicule V ou encore les vitesses de rotation, appelées dans la suite « régimes » et les accélérations angulaires de l'arbre moteur 2, de l'arbre primaire 3, de l'arbre secondaire 9 et des arbres latéraux 13. Le calculateur comporte en mémoire des paramètres du véhicule, comme sa masse par exemple, et des cartographies obtenues à partir de calibrations donnant la valeur cible du régime des arbres moteur 2 et primaire 3 du véhicule en fonction de la vitesse du véhicule et du rapport de la boîte de vitesses utilisé, c'est-à-dire en fonction du coupleur 5, 6 choisi. Grâce aux paramètres mesurés par les capteurs et aux paramètres mémorisés, le calculateur est adapté à générer, pour chaque condition de fonctionnement du véhicule, des signaux de sortie transmis aux différents organes du véhicule pour les piloter. Procédé Les figures 2A, 2B et 2C montrent en parallèle les évolutions : - du régime R de l'arbre moteur, ci-après « régime moteur » (courbe RM) et de l'arbre primaire, ci-après « régime primaire » (courbe RP), - de l'état E de fonctionnement de l'embrayage (courbe EE), d'un coupleur initial (courbe ECI) et d'un coupleur final (courbe ECF) et - du couple C transmis par l'embrayage (courbe CE), par le coupleur initial (courbe CCI), et par le moteur (courbe CM) en fonction du temps.

La figure 2C montre également les évolutions du couple théorique (courbe CCFT) et du couple réel (courbe CCFR) transmis par le coupleur final en fonction du temps. On appelle coupleur initial le coupleur de la boîte de vitesses 16 qui transmet le couple avant le changement de rapports et on appelle coupleur final le coupleur de la boîte de vitesses qui transmet le couple après le changement de rapports. Le procédé décrit ici concerne un changement de rapports montant. Le réducteur 8 associé au coupleur 6 présente par exemple ici un coefficient de démultiplication de couple inférieur au coefficient de démultiplication de couple du réducteur 7 associé au coupleur 5. Le coupleur initial est alors dans cet exemple le coupleur 5 de la boîte de vitesses et le coupleur final est le coupleur 6.

Le temps t1 correspond à l'instant où est déclenché le changement de rapports de la boîte de vitesses 16. Avant cet instant t1, comme représenté sur la figure 2B, le coupleur initial 5 et l'embrayage 4 sont verrouillés et le coupleur final 6 est ouvert.

En conséquence, comme représenté sur la figure 2C, le couple CCF transmis par le coupleur final 6 est nul avant t1, tandis que le coupleur initial 5 et l'embrayage 4 transmettent un couple CCI dont la valeur Cref est une valeur de référence correspondant au couple demandé par le conducteur compte tenu des pertes inertielles et de frottement.

Dans l'exemple de changement de rapports décrit en détail ci-après, on suppose que cette valeur Cref est constante pendant le changement de rapports. Au temps t1 de début du changement de rapports, le calculateur du véhicule place, dans une étape a), les coupleurs initial 5 et final 6 dans leur état de glissement (figure 2B).

Ici, le calculateur du véhicule place également, dans une étape b) simultanée à l'étape a), l'embrayage 4 dans son état de glissement (figure 2B). Alternativement, cet étape b) peut être réalisée ultérieurement, comme expliqué ci-après. Dans cet état de glissement, le coupleur initial 5 et l'embrayage 4 continuent entre le temps t1 et le temps t2 à transmettre le même couple CCI, CE que lorsqu'ils étaient verrouillés (figure 2C). Entre les temps t2 et t3, le calculateur commande, selon une étape c) du procédé, le transfert du couple entre les coupleurs initial 5 et final 6. Pour cela, le calculateur impose au coupleur final 6 une première consigne de couple croissante. Cette première consigne de couple est représentée sur la figure 2C par la courbe CCRT entre les temps t2 et t3. En contrepartie, une consigne de couple décroissante est imposée au coupleur initial. Cette première consigne de couple est ici linéaire, c'est-à-dire qu'elle présente un premier taux de croissance constant dans l'exemple représenté sur les figures. Cependant, il est possible d'envisager d'autre types de première consigne de couple, par exemple une consigne de couple linéaire dans une première phase puis augmentant de plus en plus lentement de manière à ce que son taux de croissance s'annule lorsque le transfert de couple est achevé.

On appelle taux de croissance le taux de variation de la fonction du temps associée à la consigne considérée, lorsque ce taux de variation est positif. Ainsi, le taux de croissance TX(CCF) de la consigne de couple du coupleur final est ici égal à la différence entre la valeur du couple au temps t2 et la valeur du couple au temps t1, divisée par la différence entre les temps t2 et t1 soit : TX(CCF) = (CCF(t2) - CCF(tl ))/(t2 - t1). Le taux de croissance correspond également à la pente de la droite représentative de cette consigne. Le premier taux de croissance est prédéterminé. Le calculateur pilote de préférence pour le transfert de couple un passage sous couple : il commande une diminution du couple CCI transmis par le coupleur initial 5 et une augmentation du couple CCF transmis par le coupleur final 6, de manière à ce que la somme des couples transmis par les deux coupleurs initial 5 et final 6 reste constante pendant cette étape c). La somme des deux couples transmis par les coupleurs initial 5 et final 6 reste ainsi égale à la valeur de référence Cref. Le couple CR appliqué aux roues du véhicule est égal à la somme des couples transmis par chaque coupleur, chaque couple transmis étant pondéré par le coefficient de démultiplication du réducteur associé. Le coefficient de démultiplication du réducteur 8 associé au coupleur final 6 étant inférieur à celui du réducteur 7 associé au coupleur initial 5, le couple CR appliqué aux roues du véhicule diminue alors de manière constante pendant l'étape c).

Le couple transmis par l'ensemble des deux coupleurs initial 5 et final 6 restant ainsi constant et la diminution du couple CR appliqué aux roues pendant le transfert du couple étant régulière et continue, toute sensation désagréable pour le conducteur, par exemple toute sensation de choc, est évitée. Comme représenté sur la figure 2A, pendant les étapes a), b) et c) décrites précédemment, c'est-à-dire entre les temps t1 et t3, le régime moteur RM et le régime primaire RP suivent une même évolution en fonction du temps déterminée par un régime cible Cl. Ce régime cible Cl est prédéterminé en fonction du rapport de la boîte de vitesses 16 et de la vitesse du véhicule.

Le régime cible Cl représenté sur la figure 2A correspond au régime cible du moteur pour le rapport associé au coupleur initial 5 et pour une vitesse du véhicule en augmentation. L'étape c) de transfert du couple s'achève au temps t3 lorsque le couple CCI transmis par le coupleur initial 5 devient nul, ce qui indique que le coupleur initial 5 est ouvert. Le coupleur final 6 transmet alors un couple CCF égal à la valeur de couple de référence Cref et est toujours dans son état de glissement (figures 2B et 2C). Il est donc également possible de définir le temps t3 d'achèvement du transfert de couple comme celui auquel le couple CCF transmis par le coupleur final 6 devient égal à la valeur de couple de référence Cref. Dans une étape d) ayant lieu entre le temps t3 et un temps t5, le calculateur impose au coupleur final 6 et à l'embrayage 4 des consignes de couple adaptées à provoquer une diminution du régime primaire, de manière à faire converger la valeur du régime primaire RP vers un nouveau régime cible C2 correspondant au rapport associé au coupleur final 6 (figure 2A). Ce régime cible C2 est représenté sur la figure 2A pour une vitesse du véhicule en augmentation et correspond aux valeurs de vitesses de rotation cibles de l'arbre primaire 3 pour le rapport final. Cette étape d) correspond à la synchronisation de l'arbre primaire 3. L'embrayage 4 doit donc être placé dans son état de glissement avant ce temps t3 de début de la synchronisation de l'arbre primaire. II peut être placé dans cet état de glissement à tout instant entre les temps t1 et t3. Le fait de placer l'embrayage 4 dans son état de glissement avant le temps t3 est avantageux car cela assure qu'il est placé dans cet état sans retard dès le temps t3. Selon la relation Cemb - Cfin = CE - CCF = Jp.ap, dans laquelle Jp représente la constante d'inertie de l'arbre primaire 3 et qui est valable pendant la synchronisation de l'arbre primaire 3, l'accélération angulaire ap de l'arbre primaire 3 est négative lorsque la différence de couples transmis entre l'embrayage 4 et le coupleur final 6 est négative. Le calculateur commande donc la diminution du régime primaire RP en imposant au coupleur final 6 une deuxième consigne de couple et en imposant à l'embrayage 4 une troisième consigne de couple imposant que le couple CCF transmis par le coupleur final 6 est supérieur au couple CE transmis par l'embrayage 4 pendant cette étape d). Le couple transmis par l'embrayage CE reste ici de préférence égal à la valeur de référence Cref, donc ici constant, pendant l'ensemble du changement de rapports. La troisième consigne qui lui est imposée est donc ici constante.

De manière remarquable, selon l'invention, au moins pendant une sous-étape dl) de l'étape d), la deuxième consigne de couple imposée au coupleur final 6 présente un taux de croissance qui diminue continument avec le temps. L'étape dl) est réalisée entre l'instant t3 où le couple CCI transmis par le coupleur initial 5 atteint une valeur nulle et un instant t4 où un écart mesuré entre la vitesse de rotation de l'arbre primaire et la vitesse de rotation de l'arbre moteur devient supérieur à une valeur seuil d'écart prédéterminée. La deuxième consigne de couple est ainsi représentée sur la figure 2C par la courbe CCRT entre les temps t3 et t4. Plus précisément, la deuxième consigne de couple imposée au coupleur final 6 réalise une étape dl) d'augmentation du couple théorique transmis par ce coupleur final 6 depuis ladite valeur de référence Cref vers une valeur de couple supérieure à cette valeur de référence Cref (figure 2C), et donc supérieure à la valeur du couple transmis par l'embrayage 4. De préférence, à l'étape dl), le taux de croissance de la deuxième consigne de couple imposée au coupleur final 6 reste inférieur ou égal audit premier taux de croissance.

Ici, en outre, la deuxième consigne de couple imposée au coupleur final 6 pendant l'étape dl) est continue avec ladite première consigne de couple imposée au coupleur final 6 pendant l'étape c). On entend ici par « continue » une continuité mathématique du premier ordre entre la première et la deuxième consigne, se traduisant par une courbe lisse, ne présentant pas de saut de couple à un instant donné. En outre, ladite deuxième consigne présente ici à l'instant t3 de fin de transfert du couple et de début de l'étape d) le même taux de croissance que la première consigne de couple imposée au coupleur final pendant l'étape c) et présente donc une continuité mathématique du deuxième ordre avec la première consigne. Après cet instant t3, le taux de croissance de la deuxième consigne diminue continument, c'est-à-dire de manière régulière, sans saut d'une valeur à une autre. Comme représenté sur la figure 2C, le couple réel transmis par le coupleur final 6 et représenté par la courbe CCFR suit une évolution parallèle au couple théorique imposé par la première et la deuxième consigne de couple entre les temps t2 et t4, avec un léger retard temporel du à la dynamique lente du coupleur final 6. La réponse du coupleur final 6 à la variation de la consigne de couple qui lui est imposée n'est en effet alors pas immédiate.

A l'instant t4 où l'écart mesuré entre la vitesse de rotation de l'arbre primaire et la vitesse de rotation de l'arbre moteur devient supérieur à la valeur seuil d'écart prédéterminée, le régime primaire RP s'est éloigné du régime moteur RM et l'on peut considérer que la synchronisation de l'arbre primaire 3 sur le régime cible C2 correspondant au nouveau rapport de la boîte de vitesses 16 est amorcé. A cet instant t4, une sous-étape d2) de l'étape d) est déclenchée, pendant laquelle le calculateur impose au coupleur final 6 une quatrième consigne de couple présentant un taux de croissance constant dans le temps. Cette quatrième consigne de couple est représentée par la courbe CCFT entre les temps t4 et t5. Au temps t4, le calculateur impose que la quatrième consigne de couple soit égale à la valeur du couple réel transmis par le coupleur final 6 à cet instant. Le passage de la deuxième consigne à la quatrième consigne de couple est donc a priori discontinu, car la valeur réel du couple à cet instant est différente de sa valeur théorique imposée par la deuxième consigne en raison de la dynamique lente du coupleur final.

Le taux de croissance de la quatrième consigne de couple imposée au coupleur final 6 est également de préférence inférieur audit premier taux de croissance de la première consigne de couple. Comme représenté sur la figure 2C, en raison de la diminution progressive du taux de croissance de la deuxième consigne et du taux de croissance faible de la quatrième consigne, la dynamique du coupleur final 6 lui permet de suivre ladite quatrième consigne. Le couple réel transmis par le coupleur final 6 entre t4 et t5 (courbe CCFR) suit alors de manière très proche la quatrième consigne de couple imposée (courbe CCRT de la figure 2C).

La valeur du couple réel CCFR transmis par le coupleur final 6 entre t4 et t5 est alors sensiblement égale à sa valeur théorique CCFT. Le couple réel transmis par le coupleur final 6 n'augmente plus, comme cela était le cas dans l'état de la technique, au-delà de sa valeur théorique entre les temps t4 et t5, c'est-à-dire pendant la synchronisation de l'arbre primaire.

En conséquence, l'évolution du couple transmis par le coupleur final 6 et la diminution du régime primaire RP sont précisément contrôlées et le couple appliqué aux roues du véhicule ne subit pas de variations brutales. Les chocs à la roue qui se produisaient dans l'état de la technique sont ainsi éliminés. Au temps t5, le régime primaire RP atteint le régime cible C2 (figure 2A).

L'arbre primaire 3 est alors synchronisé sur le régime cible correspondant au rapport associé au coupleur final 6. Le coupleur final 6 est alors verrouillé (figure 2B) dans une étape e) et transmet à partir de cet instant t4 l'intégralité du couple de référence Cref demandé par le conducteur.

Après la synchronisation de l'arbre primaire 3 sur le nouveau régime cible C2, le calculateur commande à partir du temps t5 la synchronisation de l'arbre moteur 2 sur l'arbre primaire 3. Pour cela, l'embrayage 4 dans son état de glissement est utilisé pour réaliser un estompage du couple moteur CM autorisant la diminution du régime moteur RM vers le régime cible C2. L'estompage du couple moteur CM provoquant la synchronisation de l'arbre moteur 2 est réalisé entre les temps t4 et t5 (figures 2A à 2C).

Lors de cet estompage, une diminution brusque du couple moteur CM depuis la valeur de référence Cref jusqu'à une valeur de couple inférieure est suivie par une augmentation plus lente du couple moteur jusqu'à sa valeur initiale égale à la valeur de référence Cref. Au temps t5, le calculateur détecte que le régime moteur RM est égal à la nouvelle valeur du régime cible C2 et la synchronisation de l'arbre moteur est achevée. Le calculateur place l'embrayage 4 dans son état verrouillé et le changement de rapports de la boîte de vitesses 16 est achevé. L'estompage du couple moteur CM étant ainsi réalisé grâce au glissement de l'embrayage 4 et non du coupleur final 6, on évite la création de vibrations propagées dans les moyens de transmission 15 et occasionnant des sensations et des bruits désagréables pour les occupants du véhicule. En outre, le coupleur final n'est ainsi pas endommagé par un glissement prolongé : l'embrayage résiste mieux à la dissipation d'énergie occasionnée par ce glissement.

Le procédé de changement de rapports proposé autorise donc un changement de rapports de la boîte de vitesses assurant un confort amélioré du conducteur, en évitant les bruits et les sensations de choc. La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. On a envisagé ici le cas où la valeur de référence Cref reste constante pendant le changement de vitesses. Dans le cas où la valeur de référence Cref varie pendant le changement de rapport, la troisième consigne appliquée au couple transmis par l'embrayage CE impose à ce couple de rester égal à la valeur de référence Cref et la deuxième consigne de couple appliquée au coupleur final est modifiée. Cette deuxième consigne de couple modifiée est ajustée de manière à ce que la différence de couple CE-CCF reste celle qui aurait été créée lors de l'application de la deuxième consigne de couple initialement prévue pour une valeur de référence Cref contante.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de changement de rapports montant pour boîte de vitesses (16) automatique d'un véhicule automobile, ledit véhicule comportant un embrayage (4) permettant de transmettre un couple (CM) d'un arbre moteur (2) entraîné par le moteur (1) du véhicule à un arbre primaire (3) et ladite boîte de vitesses (16) comportant au moins deux coupleurs (5, 6) permettant chacun de transmettre un couple de l'arbre primaire (3) à un arbre secondaire (9), l'embrayage (4) et chaque coupleur (5, 6) étant adaptés à transmettre soit l'intégralité du couple lorsqu'ils sont placés dans un état verrouillé, soit une partie ajustable du couple lorsqu'ils sont placés dans un état de glissement, soit aucun couple lorsqu'ils sont placés dans un état ouvert, ledit procédé comportant les étapes suivantes : a) un premier (5) desdits coupleurs, appelé coupleur initial (5), étant initialement dans son état verrouillé, tandis que le deuxième coupleur (6), appelé coupleur final (6), est dans son état ouvert, on place les deux coupleurs (5, 6) dans leur état de glissement, b) on place l'embrayage (4) dans son état de glissement, c) on diminue le couple (CCI) transmis par ledit coupleur initial (5) et on augmente le couple (CCF) transmis par le coupleur final (6), d) lorsque le couple (CCI) transmis par le coupleur initial (5) atteint une valeur nulle, on impose au coupleur final (6) et à l'embrayage (4) deux consignes de couple, adaptées à provoquer une diminution de la vitesse de rotation (RP) de l'arbre primaire (3) jusqu'à une valeur cible (C2) de vitesse, puis, lorsque cette valeur cible (C2) est atteinte, e) on place le coupleur final (6) dans son état verrouillé, puis f) on pilote le couple de l'arbre moteur pour synchroniser l'arbre moteur (2) et l'arbre primaire (3) puis on place l'embrayage (4) dans son état verrouillé, caractérisé en ce que, au moins pendant une sous-étape dl) de l'étape d), la consigne de couple imposée au coupleur final (6) présente un taux de croissance qui diminue continument avec le temps.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, selon lequel, l'étape dl) est réalisée entre l'instant où le couple (CCI) transmis par le coupleur initial (5) atteint une valeur nulle et un instant où un écart mesuré entre la vitesse de rotation de l'arbre primaire et la vitesse de rotation de l'arbre moteur devient supérieur à une valeur seuil d'écart prédéterminée.
3. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, selon lequel, unepremière consigne de couple croissante présentant un premier taux de croissance constant étant imposée au coupleur final (6) pendant l'étape c), à l'étape dl), le taux de croissance de la consigne de couple imposée au coupleur final (6) reste inférieur ou égal audit premier taux de croissance.
4. 4. Procédé selon la revendication 3, selon lequel, ladite consigne de couple imposée au coupleur final (6) pendant l'étape dl) est continue avec ladite première consigne de couple imposée au coupleur final (6) pendant l'étape c).
5. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, selon lequel, pendant une sous-étape d2) de l'étape d), la consigne de couple imposée au coupleur final présente un taux de croissance constant dans le temps.
6. 6. Procédé selon la revendication 5, selon lequel l'étape d2) est déclenchée lorsque un écart mesuré entre la vitesse de rotation de l'arbre primaire et la vitesse de rotation de l'arbre moteur devient supérieur à une valeur seuil d'écart prédéterminée.
7. 7. Procédé selon l'une des revendications 5 et 6, selon lequel, une première consigne de couple croissante présentant un premier taux de croissance constant étant imposée au coupleur final (6) pendant l'étape c), à l'étape d2), le taux de croissance de la consigne de couple imposée au coupleur final (6) est inférieur audit premier taux de croissance.
8. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, selon lequel, pendant l'étape d), ladite consigne de couple imposée à l'embrayage (4) est une consigne de couple constante.
9. 9. Véhicule automobile comportant : - un embrayage (4) permettant de transmettre un couple (CM) d'un arbre moteur (2) entraîné par le moteur (1) du véhicule à un arbre primaire (3), et - une boîte de vitesses (16) comportant au moins deux coupleurs (5, 6) permettant chacun de transmettre un couple de l'arbre primaire (3) à un arbre secondaire (9), l'embrayage (4) et chaque coupleur (5,6) étant adaptés à transmettre soit l'intégralité du couple lorsqu'ils sont placés dans un état verrouillé, soit une partie ajustable du couple lorsqu'ils sont placés dans un état de glissement, soit aucun couple lorsqu'ils sont placés dans un état ouvert, chaque coupleur (5, 6) étant associé à un réducteur (7, 8) présentant un coefficient de démultiplication de couple associé à un rapport de ladite boîte de vitesses, caractérisé en ce qu'il comporte un calculateur programmé pour piloter un changement de rapports de la boîte de vitesses (16) selon le procédé de l'une des revendications 1 à 8.