FR3018107A1 - Transmission automatique pour vehicule automobile a propulsion thermique ou hybride - Google Patents

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Abstract

Transmission automatique pour véhicule automobile à propulsion thermique ou hybride comportant une ligne primaire (2) comprenant un arbre primaire plein (2a) et un arbre primaire creux (2b) portant chacun au moins une denture (11, 15), et au moins un arbre secondaire (4) relié aux roues du véhicule et portant au moins deux dentures (18, 21) engrenant respectivement sélectivement avec la denture (11) de l'arbre primaire plein (2a) ou la denture (15) de l'arbre primaire creux (2b), formant au moins deux rapports de réduction. La transmission (1) comprend une roue de parking (25) et un organe de blocage actionné par un levier de commande mis en position parking du véhicule automobile. La roue de parking (25) est implantée sur la ligne primaire (2) de la boîte de vitesses et la transmission (1) comprend un dispositif de commande (30) destiné à commander l'action simultanée de l'organe de blocage et de l'engagement d'un rapport lorsque le levier de commande est actionné.

Description

Transmission automatique pour véhicule automobile à propulsion thermique ou hybride La présente invention concerne le domaine des transmissions pour véhicules automobiles, et notamment les transmissions comprenant une boîte de vitesses automatique à double embrayage.
Plus particulièrement l'invention concerne les véhicules automobiles à propulsion hybride. Un véhicule hybride comprend d'une part un moteur thermique d'entraînement et d'autre part une machine électrique. De préférence, l'invention concerne les transmissions comprenant deux arbres primaires concentriques portant chacun au moins un pignon de descente sur un arbre secondaire relié aux roues du véhicule. La réglementation dans certains pays impose à ce type de transmission de posséder des moyens d'immobilisation du véhicule automobile en position de parking appelée « park ». En effet, les véhicules équipés d'une transmission automatique comportent un levier de commande actionné manuellement par le conducteur du véhicule. Le levier peut être placé dans différentes positions correspondant généralement à la marche avant, la position arrêt, la marche arrière et dans une position dite de parking. Dans la position de parking, le véhicule est immobilisé mécaniquement par coopération entre un élément fixe solidaire du véhicule et un élément mobile faisant partie de la chaîne de transmission de puissance. L'élément mobile doit être fixé sur une pièce tournante de la boîte de vitesses en prise constante avec les roues du véhicule. En d'autres termes, l'élément mobile doit être fixé sur la ligne secondaire, la ligne intermédiaire, la ligne de marche arrière ou encore la ligne du différentiel de la transmission. Toutefois, l'implantation de la roue de parking dans ces zones implique la localisation de l'élément fixe et de son système d'actionnement dans la même zone, ce qui peut présenter des difficultés d'implantation dues à la présence d'autres pièces à l'intérieur de la boîte de vitesses. L'élément mobile du dispositif d'immobilisation du véhicule est généralement constitué par un organe annulaire appelé « roue de parking », munie d'une pluralité de dents en saillie destinées à coopérer avec un organe de blocage pouvant être déplacé par exemple en réponse à une action du conducteur sur le levier de commande de la transmission. La roue de parking peut être monobloc avec la pièce tournante de la boîte de vitesse ou rapportée sur celle-ci, par exemple par fixation par cannelure ou par soudure. La fixation de la roue de parking doit être suffisamment résistante pour assurer l'immobilisation du véhicule dans toutes circonstances. En fonction de la localisation de la roue de parking dans la boîte de vitesses, le couple appliqué sur celle-ci dépend de la démultiplication des rapports. L'organe de blocage peut se présenter sous la forme d'un doigt, fixe par rapport au véhicule, destiné à venir s'engager entre deux dents de la roue de parking. Ainsi, l'actionnement de la position « park » de la boîte de vitesses automatique enclenche un doigt dans les encoches de la roue de parking. Cette action peut être réalisée par le conducteur ou le véhicule lui-même en cas d'oubli de l'enclenchement par le conducteur du véhicule. On peut se référer à cet égard au document FR 2 877 417 qui décrit en détails une telle roue de parking montée sur le boîtier du différentiel de la transmission du véhicule automobile. Toutefois, la fixation de la roue de parking sur le boîtier du différentiel doit être dimensionnée pour résister un couple faiblement démultiplié. Les architectures internes des boîtes de vitesses automatiques comportant une ligne primaire comprenant deux arbres coaxiaux pour les véhicules à propulsion hybride ne permettent pas d'implanter une telle roue de parking et son mécanisme d'actionnement dans les zones habituelles, c'est-à-dire au niveau du différentiel ou de la ligne secondaire de la transmission. L'objectif de l'invention est donc de pallier ces inconvénients et de fournir une transmission pour véhicule automobile à propulsion hybride comprenant une boîte de vitesses automatique et un dispositif d'immobilisation du véhicule pouvant être implanté sur une ligne de la transmission qui n'est pas constamment en prise avec les roues du véhicule, tout en conservant la fonction d'immobilisation des roues du véhicule.
Dans un mode de réalisation, l'invention concerne une transmission automatique pour véhicule automobile à propulsion thermique ou hybride comportant une ligne primaire comprenant un arbre primaire plein et un arbre primaire creux portant chacun au moins une denture, et au moins un arbre secondaire relié aux roues du véhicule et portant au moins deux dentures engrenant respectivement sélectivement avec la denture de l'arbre primaire plein ou la denture de l'arbre primaire creux, formant au moins deux rapports de réduction. Ladite transmission automatique comprenant un dispositif d'immobilisation du véhicule automobile comportant une roue de parking et un organe de blocage actionné par un levier de commande mis en position parking du véhicule automobile. La roue de parking est implantée sur la ligne primaire de la boite de vitesses et la transmission automatique comprend un dispositif de commande destiné à commander l'action simultanée de l'organe de blocage et de l'engagement d'un rapport lorsque le levier de commande est actionné par le conducteur du véhicule. Ainsi, bien que la roue de parking n'est pas fixée sur une pièce tournante de la boîte de vitesses en prise constante avec les roues du véhicule, l'enclenchement du doigt de l'organe de blocage par l'actionnement du levier de commande en position parking est couplé à l'engagement d'un rapport, de sorte que le doigt de l'organe de blocage coopérant avec la roue de parking peut réaliser la fonction d'immobilisation du véhicule. Dans un mode de réalisation, la roue de parking est rapportée et fixée sur l'arbre primaire plein et le dispositif de commande commande l'action simultanée de l'organe de blocage et de l'engagement d'un rapport situé sur ledit arbre primaire plein. Le rapport engagé situé sur ledit arbre primaire plein est, par exemple, le rapport de première vitesse. Dans un autre mode de réalisation, la roue de parking est rapportée et fixée sur l'arbre primaire creux et le dispositif de commande commande l'action simultanée de l'organe de blocage et de l'engagement d'un rapport situé sur ledit arbre primaire creux. Le rapport engagé situé sur ledit arbre primaire creux est, par exemple, le rapport de deuxième vitesse.
Grâce à une démultiplication plus importante due l'engagement simultanée de l'organe de blocage et d'un rapport bas, de première ou de deuxième, le couple vu par la roue de parking et l'effort résultant sur le doigt de blocage seront ainsi diminués. La roue de parking peut ainsi être fixée par frettage.
Avantageusement, la boîte de vitesse automatique comprend six rapports de réduction. La transmission peut comprendre deux arbres secondaires. Dans le cas de l'utilisation de la transmission dans un véhicule à propulsion hybride, l'arbre primaire plein est relié directement au volant d'inertie d'un moteur thermique et l'arbre primaire creux est relié à une machine électrique du véhicule à propulsion hybride. Dans le cas de l'utilisation de la transmission dans un véhicule à propulsion thermique, les arbres primaires sont reliés par un moteur thermique respectivement par l'intermédiaire d'un premier embrayage et d'un second embrayage. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 représente très schématiquement l'architecture d'une transmission pour véhicule automobile à propulsion hybride comportant un dispositif d'immobilisation du véhicule selon un premier mode de réalisation de l'invention ; et la figure 2 représente très schématiquement l'architecture d'une transmission pour véhicule automobile à propulsion hybride comportant un dispositif d'immobilisation du véhicule selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Telle qu'illustrée sur les figures 1 et 2, une transmission, référencée 1 dans son ensemble, est destinée à être intégrée dans un véhicule automobile à propulsion thermique ou hybride (non représenté).
Telle qu'illustrée, la transmission 1 comprend une boîte de vitesses automatique à six rapports comprenant une ligne primaire 2 et deux arbres de sortie parallèles 3 et 4, respectivement d'axes X2, X3, nommés respectivement arbre secondaire principal 3 et un arbre secondaire auxiliaire 4. La ligne primaire 2 comporte un arbre primaire plein 2a, d'axe X1, connecté directement par l'intermédiaire d'un système de filtration de type moyeu amortisseur, « damper », double volant ou autre (non représenté), au volant d'inertie 5 d'un moteur thermique (non représenté) et un arbre primaire creux 2b, coaxial à l'arbre primaire plein 2a, et relié au rotor 6 d'une machine électrique.
En variante, on pourrait prévoir une boîte de vitesses automatique comportant un nombre de rapport supérieur ou égal à deux. En variante, on pourrait prévoir que les arbres primaires 2a, 2b de la transmission 1 soient entraînés par un moteur thermique respectivement par l'intermédiaire d'un premier embrayage et d'un second embrayage. Ce type de transmission est appelé à double embrayage et concerne les véhicules automobiles à propulsion thermique.
Des engrenages sont agencés entre les arbres primaires 2a, 2b et les arbres secondaires 3, 4, de manière à transmettre le couple d'un moteur ou des deux moteurs à un différentiel de pont 7 entraînant les roues (non représentées) du véhicule automobile. A cet effet, les arbres secondaires 3, 4 comportent chacun un pignon d'attaque 8, 9 engrenant avec une couronne 10 du différentiel 7. L'arbre primaire plein 2a porte trois pignons fixes 11, 12, 13 et l'arbre primaire creux 2b porte deux pignons fixes 14, 15. Tel qu'illustré, l'arbre secondaire principal 3 porte à rotation libre deux pignons fous 16, 17. On peut sélectivement lier les pignons fous 16, 17 à l'arbre secondaire principal 3 par l'intermédiaire d'un système de couplage (non représenté) tel qu'un crabot, synchroniseur, ou autre type de coupleur progressif ou non. L'arbre secondaire principal 3 porte également le pignon fixe 8 de descente vers le différentiel 7 relié aux roues (non représentées) du véhicule. Tel qu'illustré, l'arbre secondaire auxiliaire 4 porte à rotation libre quatre pignons fous 18, 19, 20 21 pouvant être sélectivement liés en rotation à l'arbre secondaire auxiliaire 4 par l'intermédiaire d'un système de couplage (non représenté) tel qu'un crabot, synchroniseur, ou autre type de coupleur progressif ou non. L'arbre secondaire auxiliaire 4 porte également le pignon fixe 9 de descente vers le différentiel 7 relié aux roues (non représentées) du véhicule. L'arbre primaire plein 2a porte une première denture fixe 11, telle qu'un pignon fixe, engrenant avec un pignon fou 18 de l'arbre secondaire auxiliaire 4 pour former un premier rapport de transmission, une deuxième denture fixe 12 engrenant avec un pignon fou 19 de l'arbre secondaire auxiliaire 4 pour former un troisième rapport de transmission et une troisième denture fixe 13 engrenant avec un pignon fou 16 de l'arbre secondaire principal 3 pour former un quatrième rapport de transmission. L'arbre primaire creux 2b porte une première denture fixe 14, telle qu'un pignon fixe, engrenant sélectivement avec un pignon fou 20 de l'arbre secondaire auxiliaire 4 ou un pignon fou 17 de l'arbre secondaire principal 3 pour former respectivement un cinquième et sixième rapport de transmission et une deuxième denture fixe 15 engrenant avec un pignon fou 21 de l'arbre secondaire auxiliaire 4 pour former un deuxième rapport de transmission. La transmission automatique 1 comporte un levier de commande (non représenté) actionné manuellement par le conducteur du véhicule. Le levier peut être placé dans différentes positions correspondant généralement à la marche avant, la position arrêt, la marche arrière et dans une position dite de parking. Dans la position de parking, le véhicule est immobilisé mécaniquement par coopération entre un élément fixe solidaire (non représenté) du véhicule et un élément mobile 25, représenté très schématiquement sur les figures, et faisant partie de la chaîne de transmission de puissance.
L'élément mobile 25 du dispositif d'immobilisation du véhicule est constitué par un organe annulaire appelé « roue de parking », munie d'une pluralité de dents en saillie destinées à coopérer avec un organe de blocage (non représenté), pouvant se présenter sous la forme d'un doigt, fixe par rapport au véhicule, destiné à venir s'engager entre deux dents de la roue de parking, par exemple en réponse à une action du conducteur sur le levier de commande de la transmission. La roue de parking est connue de l'homme de l'art et ne sera pas davantage décrite dans la suite de la description. Telle qu'illustré sur les figures 1 et 2, la roue de parking 25 est implantée sur la ligne primaire 2 de la boîte de vitesses. La roue de parking 25 doit être fixée sur une pièce tournante de la boîte de vitesses en prise constante avec les roues du véhicule, afin que le doigt de l'organe de blocage coopérant avec la roue de parking 25 puisse réaliser la fonction d'immobilisation du véhicule. Toutefois, la ligne primaire 2 de la boîte de vitesses n'est pas en prise constante avec les roues du véhicule, de sorte que l'enclenchement du doigt de l'organe de blocage doit être couplé à l'engagement d'un rapport de réduction. La transmission automatique 1 comporte, à cet effet, un dispositif de commande 30 destiné à commander l'action simultanée du doigt de l'organe de blocage et de l'engagement d'un rapport de réduction lorsque le levier de commande est actionné en position parking par le conducteur du véhicule. Telle qu'illustrée sur la figure 1, la roue de parking 25 est rapportée et fixée par frettage sur l'arbre primaire plein 2a, notamment entre le premier et deuxième pignon fixe 11, 12 de l'arbre primaire plein 2a. Dans cette configuration, sous l'action du levier de commande (non représenté) en position parking, le dispositif de commande 30 va commander l'action simultanée du doigt de l'organe de blocage et de l'engagement d'un rapport situé sur l'arbre primaire plein 2a. Tel qu'illustré sur la figure 1, il s'agit par exemple du premier rapport, auquel cas le pignon fou 18 de l'arbre secondaire auxiliaire 4 est lié à l'arbre secondaire auxiliaire 4, lui-même en prise directe par la denture fixe 9 avec les roues du véhicule via le différentiel 7.
Telle qu'illustrée sur la figure 2, la roue de parking 25 est rapportée et fixée par frettage sur l'arbre primaire creux 2b, notamment entre le deuxième pignon fixe 15 de l'arbre primaire creux 2b et la machine électrique 6. Dans cette configuration, sous l'action du levier de commande (non représenté) en position parking, le dispositif de commande 30 va commander l'action simultanée du doigt de l'organe de blocage et de l'engagement d'un rapport de réduction situé sur l'arbre primaire creux 2b. Tel qu'illustré sur la figure 2, il s'agit par exemple du deuxième rapport de réduction, auquel cas le pignon fou 21 de l'arbre secondaire auxiliaire 4 est lié à l'arbre secondaire auxiliaire 4, lui- même en prise directe par la denture fixe 9 avec les roues du véhicule via le différentiel 7.
L'engagement simultané du doigt de l'organe de blocage et d'un rapport de réduction bas, par exemple de première ou de deuxième, permet de bénéficier d'une démultiplication plus importante et ainsi de diminuer le couple vu par la roue de parking 25 et l'effort résultant sur le doigt de blocage. Grace à l'invention, il est possible d'utiliser une nouvelle zone d'implantation de la roue de parking, du doigt de blocage et de son système d'actionnement. De plus, l'implantation de la roue de parking sur la ligne primaire permet d'obtenir une forte démultiplication de couple transmis à la roue de parking et notamment à sa fixation sur un arbre de la ligne primaire. Il est donc possible d'utiliser des moyens de fixation plus simples sur un arbre de la ligne primaire, tel que par exemple une fixation par frettage.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Transmission automatique pour véhicule automobile propulsion thermique ou hybride comportant une ligne primaire (2) comprenant un arbre primaire plein (2a) et un arbre primaire creux (2b) portant chacun au moins une denture (11, 15), et au moins un arbre secondaire (4) relié aux roues du véhicule et portant au moins deux dentures (18, 21) engrenant respectivement sélectivement avec la denture (11) de l'arbre primaire plein (2a) ou la denture (15) de l'arbre primaire creux (2b), formant au moins deux rapports de réduction, ladite transmission automatique (1) comprenant un dispositif d'immobilisation du véhicule automobile comportant une roue de parking (25) et un organe de blocage actionné par un levier de commande mis en position parking du véhicule automobile, caractérisée en ce que la roue de parking (25) est implantée sur la ligne primaire (2) de la boîte de vitesses et en ce que la transmission automatique (1) comprend un dispositif de commande (30) destiné à commander l'action simultanée de l'organe de blocage et de l'engagement d'un rapport de réduction lorsque le levier de commande est actionné par le conducteur du véhicule.
  2. 2. Transmission automatique selon la revendication 1, dans laquelle la roue de parking (25) est rapportée et fixée sur l'arbre primaire plein (2a) et le dispositif de commande (30) commande l'action simultanée de l'organe de blocage et de l'engagement d'un rapport de réduction situé sur ledit arbre primaire plein (2a).
  3. 3. Transmission automatique selon la revendication 2, dans laquelle, le rapport de réduction engagé situé sur ledit arbre primaire plein (2a) est le rapport de première vitesse.
  4. 4. Transmission automatique selon la revendication 1, dans laquelle la roue de parking (25) est rapportée et fixée sur l'arbre primaire creux (2b) et le dispositif de commande (30) commande l'action simultanée de l'organe de blocage et de l'engagement d'un rapport situé sur ledit arbre primaire creux (2b).
  5. 5. Transmission automatique selon la revendication 4, dans laquelle le rapport de réduction engagé situé sur ledit arbre primaire creux (2b) est le rapport de deuxième vitesse.
  6. 6. Transmission automatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la roue de parking (25) est fixée par frettage.
  7. 7. Transmission automatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une boîte de vitesses automatique à six rapports.
  8. 8. Transmission automatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant deux arbres secondaires (3, 4).
  9. 9. Transmission automatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'arbre primaire plein (2a) est relié directement au volant d'inertie (5) d'un moteur thermique et l'arbre primaire creux (2b) est relié à une machine électrique (6) du véhicule à propulsion hybride.
  10. 10. Transmission automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle les arbres primaires (2a, 2b) sont reliés par un moteur thermique du véhicule à propulsion thermique respectivement par l'intermédiaire d'un premier embrayage et d'un second embrayage.
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