FR3020433A1 - METHOD FOR CONTROLLING A CVT AND PLANETARY TRANSMISSION OF A MOTORPOWER GROUP - Google Patents
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Abstract
L'invention a trait à un procédé de contrôle d'un groupe motopropulseur (2) comprenant : un moteur (4) ; une transmission à variation continue (6) ; un train épicycloïdal (8) comprenant un premier élément (14) du type frein ou embrayage, et un deuxième élément (16) du type frein ou embrayage; le procédé comprend les étapes suivantes : a) ouverture progressive d'un des premier et deuxième éléments (14) et, de manière concomitante, fermeture progressive de l'autre des premier et deuxième éléments (16); b) variation du rapport de la transmission à variation continue; c) fermeture totale de l'autre des premier et deuxième éléments (16). L'invention a également trait à un dispositif de contrôle (36) d'un groupe motopropulseur (2) configuré pour exécuter les étapes du procédé conforme à l'invention.The invention relates to a method of controlling a power plant (2) comprising: a motor (4); a continuously variable transmission (6); an epicyclic gear train (8) comprising a first element (14) of the brake or clutch type, and a second element (16) of the brake or clutch type; the method comprises the following steps: a) progressive opening of one of the first and second elements (14) and, concomitantly, progressive closure of the other of the first and second elements (16); (b) variation of the ratio of the continuously variable transmission; c) completely closing the other of the first and second elements (16). The invention also relates to a control device (36) of a powertrain (2) configured to perform the steps of the method according to the invention.
Description
PROCEDE DE CONTRÔLE D'UNE TRANSMISSION CVT ET A TRAIN PLANETAIRE D'UN GROUPE MOTOPROPULSEUR L'invention a trait au domaine de la transmission de puissance d'un groupe motopropulseur aux roues d'un véhicule. Plus particulièrement, l'invention a trait à des transmissions automatiques pour véhicules automobiles. Il est connu de réaliser des groupes motopropulseurs avec une transmission de puissance automatique. Un tel groupe motopropulseur dispose d'un système apte à déterminer de façon autonome le rapport de transmission mécanique optimal selon des données telles que le couple et la vitesse de rotation du moteur, l'enfoncement de la pédale d'accélérateur ainsi que la vitesse du véhicule. Le rapport de transmission est calculé sur base de ces données et son changement peut être opéré automatiquement. Les transmissions automatiques actuelles peuvent être classiquement réalisées par des trains épicycloïdaux. Elles peuvent être équipées d'un convertisseur de couple hydraulique permettant un transfert de puissance continu. Ces transmissions sont en revanche encombrantes et n'ont pas un très bon rendement. Il est aussi connu d'équiper des modèles de véhicule de haut de gamme avec de telles transmissions munies d'un double embrayage remplaçant le convertisseur. Ce type de transmission est en revanche coûteux.The invention relates to the field of power transmission from a powertrain to the wheels of a vehicle. More particularly, the invention relates to automatic transmissions for motor vehicles. It is known to realize powertrains with automatic power transmission. Such a powertrain has a system able to autonomously determine the optimum mechanical transmission ratio according to data such as the torque and the speed of rotation of the engine, the depressing of the accelerator pedal and the speed of the engine. vehicle. The transmission ratio is calculated on the basis of these data and its change can be operated automatically. Current automatic transmissions can be conventionally carried out by planetary gear trains. They can be equipped with a hydraulic torque converter for continuous power transfer. These transmissions are on the other hand cumbersome and do not have a very good performance. It is also known to equip high-end vehicle models with such transmissions provided with a double clutch replacing the converter. This type of transmission is expensive.
II est connu de réaliser des groupes motopropulseurs avec transmission à variation continue communément désignée par l'acronyme « CVT » (signifiant en anglais « Continuously Variable Transmission »). Une telle transmission automatique permet une variation progressive du rapport de transmission et aucun « à coups » n'est généralement perceptible. La plage de vitesse est toutefois généralement limitée sans une augmentation importante de la masse et l'encombrement de la transmission à variation continue. Le document GB 2 144 814 A divulgue une transmission automatique comprenant un ou plusieurs trains épicycloïdaux couplés à une transmission à variation continue « CVT ». Le ou les trains épicycloïdaux permettent d'obtenir des rapports de transmission différents, ils sont obtenus en solidarisant certaines parties des trains grâce à des actionneurs hydrauliques commandant l'ouverture ou la fermeture d'éléments tels que des embrayages ou des freins. Les changements de vitesse automatiques sont réalisés grâce à un système électrohydraulique pilotant ces éléments. L'enseignement est intéressant en ce que la combinaison des deux transmissions permet d'augmenter l'ouverture, c'est-à-dire l'étendue de la plage de variation, de la transmission. L'enseignement se limite à une utilisation pour un groupe motopropulseur comprenant une transmission automatique à deux rapports « Low » and « drive », le groupe motopropulseur étant apparemment configuré pour un changement de rapport peu fréquent en cours de conduite. L'invention a pour objectif de proposer une solution de contrôle de transmission mécanique automatique palliant au moins un des inconvénients mentionnés ci- dessus. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer une solution de contrôle lors d'un changement de rapport d'une transmission mécanique comprenant un train épicycloïdal et une transmission à variation continue. L'invention a pour objet un procédé de contrôle d'un groupe motopropulseur comprenant un moteur, une transmission à variation continue, un train épicycloïdal disposé cinématiquement entre le moteur et la transmission à variation continue et comprenant un premier élément du type frein ou embrayage apte lorsqu'il est fermé à réaliser un premier rapport de transmission, et un deuxième élément du type frein ou embrayage apte lorsqu'il est fermé à réaliser un deuxième rapport de transmission ; remarquable en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : (a) ouverture progressive d'un des premier et deuxième éléments et, de manière concomitante, fermeture progressive de l'autre des premier et deuxième éléments ; (b) variation du rapport de la transmission à variation continue de manière à réaliser le changement de rapport engagé à l'étape (a) ; (c) fermeture totale de l'autre des premier et deuxième éléments. Selon un mode avantageux de l'invention, à l'étape (a) l'ouverture progressive de l'élément va jusqu'à une ouverture totale. Par ouverture totale, on entend que plus aucune pression active n'est exercée sur la ou les surfaces de friction de l'élément. Selon un mode avantageux de l'invention, à l'étape (b) l'autre des premier et 30 deuxième éléments est en glissement, à un taux de fermeture qui est préférentiellement compris entre 20% et 80%, plus préférentiellement entre 30% et 70%, plus préférentiellement encore entre 40% et 60%.It is known to make powertrain drive continuously variable transmission commonly referred to by the acronym "CVT" (meaning "Continuously Variable Transmission"). Such an automatic transmission allows a gradual variation of the transmission ratio and no "knock" is generally noticeable. The speed range is, however, generally limited without a significant increase in mass and bulkiness of the continuously variable transmission. GB 2 144 814 A discloses an automatic transmission comprising one or more epicyclic gear trains coupled to a continuously variable transmission "CVT". The epicyclic train (s) make it possible to obtain different transmission ratios, they are obtained by joining certain parts of the trains by means of hydraulic actuators controlling the opening or closing of elements such as clutches or brakes. The automatic gear changes are realized thanks to an electro-hydraulic system controlling these elements. The teaching is interesting in that the combination of the two transmissions makes it possible to increase the opening, that is to say the extent of the range of variation, of the transmission. Teaching is limited to use for a power train consisting of a "Low" and "Drive" two-speed automatic transmission, the power train apparently being configured for infrequent gear shifting while driving. The object of the invention is to propose an automatic mechanical transmission control solution that overcomes at least one of the disadvantages mentioned above. More particularly, the object of the invention is to propose a control solution during a gear change of a mechanical transmission comprising an epicyclic gear train and a continuously variable transmission. The subject of the invention is a control method of a powertrain comprising an engine, a continuously variable transmission, an epicyclic gear train arranged kinematically between the engine and the continuously variable transmission and comprising a first element of the brake or clutch adapted type. when closed to achieve a first transmission ratio, and a second element of the type brake or clutch capable when closed to achieve a second transmission ratio; remarkable in that the method comprises the following steps: (a) gradual opening of one of the first and second elements and, concomitantly, progressive closure of the other of the first and second elements; (b) varying the ratio of the continuously variable transmission so as to achieve the gear change initiated in step (a); (c) completely closing the other of the first and second elements. According to an advantageous embodiment of the invention, in step (a) the progressive opening of the element goes to a total opening. Full opening means that no more active pressure is exerted on the friction surface or surfaces of the element. According to an advantageous embodiment of the invention, in step (b) the other of the first and second elements is in sliding, at a closing ratio which is preferably between 20% and 80%, more preferably between 30% and 70%, more preferably still between 40% and 60%.
Selon un mode avantageux de l'invention, à l'étape (a) et/ou (b), la charge du moteur est augmentée pour compenser les pertes par friction, de manière à ce que le couple de sortie de la transmission à variation continue soit essentiellement constant.According to an advantageous embodiment of the invention, in step (a) and / or (b), the engine load is increased to compensate for friction losses, so that the output torque of the variable transmission continuous is essentially constant.
Selon un mode avantageux de l'invention, le train épicycloïdal comprend deux planétaires intérieurs distincts, le premier élément étant un frein apte à immobiliser un des deux planétaires intérieurs, et le deuxième élément étant un embrayage apte à lier en rotation les deux planétaires intérieurs. Selon un mode avantageux de l'invention, le premier rapport de transmission du train épicycloïdal est réalisé par une démultiplication supérieure à 1 et/ou le deuxième rapport de transmission a une valeur égale à 1. Par démultiplication, on entend que la vitesse de sortie, par exemple au niveau des roues, est inférieure à celle d'entrée, par exemple au niveau du moteur. Selon un mode avantageux de l'invention, le rapport de transmission du groupe motopropulseur reste essentiellement constant durant les étapes (a), (b) et (c). Selon un mode avantageux de l'invention, le couple de sortie du groupe motopropulseur reste essentiellement constant durant les étapes (a), (b) et (c). Selon un mode avantageux de l'invention, les étapes (a), (b), (c) du procédé se déroulent dans un ordre inverse en cas de changement d'un deuxième rapport de transmission à un premier rapport. Selon un mode avantageux de l'invention, les étapes (a) à (c) se passent dans un laps de temps compris entre 50ms et 1s. L'invention a également pour objet un dispositif de contrôle d'un groupe motopropulseur, comprenant des moyens électroniques tels qu'un microcontrôleur, remarquable en ce que lesdits moyens sont configurés pour exécuter les étapes du procédé conformément à l'invention. L'invention a également pour objet un groupe motopropulseur comprenant : un moteur, une transmission à variation continue, un train épicycloïdal disposé cinématiquement entre le moteur et la transmission à variation continue et comprenant un premier élément du type frein ou embrayage apte, lorsqu'il est fermé, à réaliser un premier rapport de transmission, et un deuxième élément du type frein ou embrayage apte, lorsqu'il est fermé, à réaliser un deuxième rapport de transmission, un dispositif de contrôle du moteur, de la transmission à variation continue et/ou du train épicycloïdal ; remarquable en ce que le dispositif de contrôle est conforme à l'invention. Selon un mode avantageux de l'invention, le train épicycloïdal est du type « Ravigneaux ». Il peut comprendre un premier planétaire intérieur et un deuxième planétaire intérieur de taille supérieure à celle du premier. Il peut également comprendre un seul porte-satellites supportant deux jeux de satellites, à savoir un premier jeu intérieur et un deuxième jeu extérieur. Les satellites des premier et deuxième jeux engrènent les uns avec les autres, le premier jeu engrenant avec le premier planétaire et le deuxième jeu engrenant avec le deuxième planétaire. Selon un mode avantageux de l'invention, le train épicycloïdal comprend un planétaire extérieur, ledit planétaire pouvant être entrainé par le moteur, libre en rotation ou pouvant être arrêté en rotation notamment au moyen d'un frein. Selon un mode avantageux de l'invention, le groupe motopropulseur peut comprendre un ou plusieurs trains épicycloïdaux, configuré(s) pour réaliser entre 2 et 6 rapports de transmission mécanique, préférentiellement entre 3 et 4 rapports. L'invention a également pour objet un véhicule automobile remarquable en ce qu'il comprend un groupe motopropulseur conforme à l'invention. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles éliminent la perception de changement de rapport du ou des trains épicycloïdaux du groupe motopropulseur ; ainsi la conduite est plus confortable, sans « à coups » au changement de rapport de vitesse. En effet, le changement de rapport du train se passe de manière transitoire. La démultiplication de la transmission à variation continue est pilotée de façon à gérer mécaniquement ce changement, celui-ci se faisant grâce au glissement dans le train épicycloïdal. Le couple transmis aux roues reste constant grâce au changement souple de rapport du train, la perte de puissance liée au glissement étant compensée par une légère augmentation du régime moteur.According to an advantageous embodiment of the invention, the planetary gear train comprises two separate inner planetaries, the first element being a brake capable of immobilizing one of the two inner planetaries, and the second element being a clutch capable of binding in rotation the two inner planetaries. According to an advantageous embodiment of the invention, the first transmission ratio of the epicyclic gear train is achieved by a gear ratio greater than 1 and / or the second transmission ratio has a value of 1. By gearing means that the output gear , for example at the wheels, is lower than the input, for example at the motor. According to an advantageous embodiment of the invention, the transmission ratio of the powertrain remains essentially constant during steps (a), (b) and (c). According to an advantageous embodiment of the invention, the output torque of the powertrain remains substantially constant during steps (a), (b) and (c). According to an advantageous embodiment of the invention, the steps (a), (b), (c) of the method take place in an inverse order in the case of a change of a second transmission ratio to a first ratio. According to an advantageous embodiment of the invention, the steps (a) to (c) take place in a period of time between 50ms and 1s. The invention also relates to a device for controlling a powertrain, comprising electronic means such as a microcontroller, remarkable in that said means are configured to perform the steps of the method according to the invention. The invention also relates to a powertrain comprising: a motor, a continuously variable transmission, a planetary gear train arranged kinematically between the motor and the continuously variable transmission and comprising a first element of the type brake or clutch suitable, when is closed, to achieve a first transmission ratio, and a second element of the brake or clutch type adapted, when closed, to achieve a second transmission ratio, a device for controlling the engine, the continuously variable transmission and or epicyclic train; remarkable in that the control device is in accordance with the invention. According to an advantageous embodiment of the invention, the epicyclic gear train is of the "Ravigneaux" type. It may comprise a first inner sun gear and a second inner sun wheel of a size greater than that of the first. It may also include a single satellite carrier supporting two sets of satellites, namely a first indoor game and a second outside game. The satellites of the first and second games mesh with each other, the first game meshing with the first sun gear and the second game meshing with the second sun gear. According to an advantageous embodiment of the invention, the epicyclic gear train comprises an outer sun gear, said sun gear being able to be driven by the motor, free to rotate or to be stopped in rotation, in particular by means of a brake. According to an advantageous embodiment of the invention, the powertrain may comprise one or more epicyclic gear trains, configured to achieve between 2 and 6 mechanical transmission ratios, preferably between 3 and 4 ratios. The invention also relates to a remarkable motor vehicle in that it comprises a powertrain according to the invention. The measurements of the invention are interesting in that they eliminate the perception of gear change of the epicyclic gear or trains of the powertrain; thus the driving is more comfortable, without "blows" to the change of speed ratio. Indeed, the change of gear ratio occurs transiently. The reduction of the continuously variable transmission is controlled so as to mechanically manage this change, this being done by sliding in the epicyclic gear train. The torque transmitted to the wheels remains constant thanks to the flexible change of gear ratio, the slip-related power loss being compensated for by a slight increase in the engine speed.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 est une vue schématique d'un groupe motopropulseur comprenant un moteur, une transmission mécanique et un dispositif de contrôle conforme à l'invention ; - La figure 2 est un graphique descriptif des étapes d'un procédé de contrôle du groupe motopropulseur de la figure 1 en cas de changement de rapport de la transmission mécanique ; La figure 1 est une vue schématique d'un groupe motopropulseur 2 conforme à l'invention. Dans un mode de réalisation préféré le groupe motopropulseur 2 comprend un moteur 4, une transmission à variation continue 6, un train épicycloïdal 8 disposé cinématiquement entre le moteur 4 et la transmission à variation continue 6 et un pont différentiel (non représenté) en aval de la transmission à variation continue 6 et lié aux roues. Le train épicycloïdal 8 comprend 2 planétaires intérieurs distincts 10 et 12. Le premier planétaire 10 est directement entrainé par le moteur 4. Le deuxième planétaire 12, de taille supérieure au premier 10, est apte à être arrêté en rotation par un frein 14, à être libre, ou bien à être entrainé par un embrayage 16. Le premier rapport de transmission du train épicycloïdal 8 est réalisé par une démultiplication supérieure à 1 lorsque le planétaire 12 n'est pas entrainé ; la transmission est alors réalisée par le planétaire 10. Le deuxième rapport de transmission a une valeur égale à 1, il est réalisé lorsque le planétaire 12 est entrainé. Ce passage de rapport est généralement réalisé en vue d'une augmentation de la vitesse du véhicule. L'arrêt en rotation du planétaire 12 est réalisé par le frein 14, en tant que premier élément de la chaine cinématique.Other features and advantages of the present invention will be better understood with the help of the description and the drawings, among which: FIG. 1 is a schematic view of a powertrain comprising an engine, a mechanical transmission and a transmission device; control according to the invention; FIG. 2 is a descriptive graph of the steps of a control method of the powertrain of FIG. 1 in the case of a change of ratio of the mechanical transmission; Figure 1 is a schematic view of a power unit 2 according to the invention. In a preferred embodiment the powertrain 2 comprises a motor 4, a continuously variable transmission 6, an epicyclic gear train 8 arranged kinematically between the motor 4 and the continuously variable transmission 6 and a differential bridge (not shown) downstream of the continuously variable transmission 6 and linked to the wheels. The epicyclic gear train 8 comprises two separate inner planetary gears 10 and 12. The first sun gear 10 is directly driven by the motor 4. The second sun gear 12, larger than the first 10, is adapted to be stopped in rotation by a brake 14, to be free, or to be driven by a clutch 16. The first transmission ratio of the epicyclic gear train 8 is achieved by a gear ratio greater than 1 when the sun gear 12 is not driven; the transmission is then carried out by the sun gear 10. The second transmission ratio has a value equal to 1, it is achieved when the sun gear 12 is driven. This gearshift is generally performed with a view to increasing the speed of the vehicle. The rotation stop of the sun gear 12 is made by the brake 14, as the first element of the kinematic chain.
L'entrainement du planétaire 12 est réalisé par l'embrayage 16, en tant que deuxième élément dans la chaine cinématique du train 8, ce deuxième élément étant apte à lier en rotation les deux planétaires intérieurs 10 et 12. Le train épicycloïdal 8 peut être du type « Ravigneaux », il peut comprendre deux jeux de satellites 17 et 19 à savoir un premier jeu intérieur et un deuxième jeu extérieur, le premier jeu 17 engrenant avec le planétaire 10, le deuxième jeu 19 engrenant avec le planétaire 12. Les satellites 18 et 20 des premier et deuxième jeux 17 et 19 engrènent les uns avec les autres, en particulier les satellites extérieurs 20 peuvent être à la fois en prise avec le planétaire 12 et en prise avec le satellite intérieur 18, et peuvent avoir un nombre de dents différent pour chacun de ces engrènements. Le train épicycloïdal 8 peut comprendre un seul élément porteur 22 de ces 2 jeux de satellites 17 et 19. Dans ce mode préféré de réalisation, le porte satellite 22 est moteur de la transmission à variation continue 6, il peut être libre ou arrêté en rotation notamment par un frein (non représenté). Dans un autre mode de réalisation, le train épicycloïdal 8 peut comprendre un planétaire extérieur (non représenté), disposé concentriquement avec les deux planétaires intérieurs 10 et 12, celui-ci pouvant être entrainé par le moteur 4, libre en rotation ou être arrêté en rotation notamment au moyen d'un frein (non représenté). Les satellites 20 peuvent en l'occurrence être en prise avec le planétaire extérieur. Le train épicycloïdal 8 du groupe motopropulseur 2 peut comprendre entre 3 et 5 rapports, ces rapports étant réalisés par différentes combinaisons d'entrainement du train épicycloïdal. Dans un autre mode de réalisation, le groupe motopropulseur peut comprendre plusieurs trains épicycloïdaux avec un nombre de rapports pouvant être compris entre 2 et 10. Le rapport de transmission du train 8 est exprimé dans ce mode préféré de réalisation comme le rapport entre la vitesse de rotation du porte-satellites 22 et la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 24 provenant du moteur 4. La transmission à variation continue 6 comprend deux poulies 26 et 28 reliées entre elles par une courroie 30. Les flancs de chaque poulie 26 et 28 peuvent se rapprocher ou bien s'éloigner de manière à faire varier la distance de la courroie 30 par rapport à l'axe de rotation des poulies ; cette variation entraine une variation de la vitesse de rotation de l'arbre sur lequel elles sont montées. Cette configuration mécanique de la transmission à variation continue 6 est classique et bien connue de l'homme de l'art. Dans la chaîne cinématique, un premier arbre 32 de la transmission à variation continue est moteur, l'autre 34 en sortie de la transmission à variation continue est récepteur. Le jeu des variations des vitesses de rotation des 2 arbres 32 et 34 est destiné à moduler le rapport de transmission de la transmission à variation continue 6.The driving of the sun gear 12 is carried out by the clutch 16, as the second element in the kinematic chain of the gear 8, this second element being able to link in rotation the two inner planetary gears 10 and 12. The epicyclic gear train 8 can be of the "Ravigneaux" type, it may comprise two sets of satellites 17 and 19, namely a first inside game and a second outside game, the first game 17 meshing with the sun gear 10, the second game 19 meshing with the sun gear 12. The satellites 18 and 20 of the first and second games 17 and 19 mesh with each other, in particular the outer satellites 20 can be both in engagement with the sun gear 12 and in engagement with the inner satellite 18, and can have a number of different teeth for each of these meshes. The epicyclic gear train 8 can comprise a single carrier element 22 of these 2 sets of satellites 17 and 19. In this preferred embodiment, the satellite carrier 22 is the motor of the continuously variable transmission 6, it can be free or stopped in rotation in particular by a brake (not shown). In another embodiment, the epicyclic gear train 8 may comprise an outer sun gear (not shown), arranged concentrically with the two inner sun wheels 10 and 12, which can be driven by the motor 4, free to rotate or be stopped in rotation especially by means of a brake (not shown). The satellites 20 can in this case be in engagement with the outer sun gear. The epicyclic train 8 of the powertrain 2 may comprise between 3 and 5 ratios, these ratios being made by different combinations of drive of the planetary gear train. In another embodiment, the powertrain may comprise a plurality of epicyclic gear trains with a number of ratios that may be between 2 and 10. The transmission ratio of the gear train 8 is expressed in this preferred embodiment as the ratio between the speed of rotation of the planet carrier 22 and the speed of rotation of the input shaft 24 coming from the engine 4. The continuously variable transmission 6 comprises two pulleys 26 and 28 interconnected by a belt 30. The flanks of each pulley 26 and 28 may move closer or further apart to vary the distance of the belt 30 from the axis of rotation of the pulleys; this variation causes a variation in the rotational speed of the shaft on which they are mounted. This mechanical configuration of the continuously variable transmission 6 is conventional and well known to those skilled in the art. In the driveline, a first shaft 32 of the continuously variable transmission is driven, the other 34 at the output of the continuously variable transmission is a receiver. The variation of the rotational speeds of the two shafts 32 and 34 is intended to modulate the transmission ratio of the continuously variable transmission 6.
Le rapport de transmission de la transmission à variation continue 6 est exprimé comme le rapport entre la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 34 et la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 32 de la transmission à variation continue 6, respectivement. On peut déjà réaliser qu'un groupe motopropulseur 2 comprenant un train épicycloïdal 8, comme présenté plus avant, monté en amont de la transmission à variation continue 6, permet de réaliser un rapport de transmission constant selon, par exemple, deux combinaisons différentes de transmission du train 8 et de la transmission à variation continue 6. Dans l'une des combinaisons, le train 8 peut être dans un premier rapport, dans l'autre le train 8 peut être dans un deuxième rapport, la transmission à variation continue compensant le changement de rapport par une position différente de la courroie 30 sur les poulies 26 et 28. Nous verrons plus bas comment une transition entre ces deux combinaisons peut être réalisée, sans « à coups » ressentis par le conducteur, le changement de rapport se faisant par commande de la transmission à variation continue, le rapport mécanique du train épicycloïdal 8 changeant par glissement dans l'embrayage 16, deuxième élément du train 8 vu plus haut. La figure 1 présente également schématiquement un dispositif de contrôle 36 du groupe motopropulseur 2. Ce dispositif de contrôle 36 est conforme à l'invention, il comprend des moyens électroniques, tels qu'un microcontrôleur, configurés pour piloter les éléments du groupe motopropulseur 2. En particulier, le dispositif de contrôle 36 est configuré pour exécuter les étapes d'un procédé conformément à l'invention. La figure 2 est un graphique décrivant les étapes d'un procédé de contrôle du groupe motopropulseur conforme à l'invention, en cas de changement de rapport de la transmission mécanique.The transmission ratio of the continuously variable transmission 6 is expressed as the ratio between the rotation speed of the output shaft 34 and the rotation speed of the input shaft 32 of the continuously variable transmission 6, respectively . It can already be realized that a powertrain 2 comprising an epicyclic gear train 8, as presented above, mounted upstream of the continuously variable transmission 6, makes it possible to produce a constant transmission ratio according to, for example, two different transmission combinations. of the train 8 and the continuously variable transmission 6. In one of the combinations, the train 8 can be in a first gear, in the other the gear 8 can be in a second gear, the continuously variable transmission compensates for the gear change by a different position of the belt 30 on the pulleys 26 and 28. We will see below how a transition between these two combinations can be achieved without "blows" felt by the driver, the gearshift being done by control of the continuously variable transmission, the mechanical ratio of the epicyclic gear train 8 changing by sliding in the clutch 16, the second element of the train 8 seen above. FIG. 1 also shows schematically a control device 36 of the powertrain 2. This control device 36 is in accordance with the invention, it comprises electronic means, such as a microcontroller, configured to drive the elements of the powertrain 2. In particular, the control device 36 is configured to perform the steps of a method according to the invention. Figure 2 is a graph describing the steps of a control method of the powertrain according to the invention, in case of change of ratio of the mechanical transmission.
Dans le texte de la description qui suit, et par souci de clarté, les éléments nommés de la transmission du groupe motopropulseur comprendront des références numériques présentées plus haut, correspondantes aux références numériques des courbes. Le graphique représente par trois graphes Gl, G2, G3 le changement dans le temps 30 de trois paramètres du groupe motopropulseur. Le premier graphe G1 présente l'évolution du couple transmis par le train ; la courbe 14 présentant le couple transmis par le frein 14 décrit précédemment en relation avec la figure 1, la courbe 16 en trait interrompus présentant le couple transmis par l'embrayage 16 décrit précédemment en relation avec la figure 1. Le deuxième graphe G2 présente, avec la courbe 8 en pointillé, le changement de rapport de transmission en sortie du train, et, avec la courbe 6 en traits interrompus, le changement de rapport de transmission en sortie de la transmission à variation continue. Le troisième graphe G3 présente le couple transmis à la roue. Le changement de combinaison de couple du train présenté au graphe G1 comprend les étapes suivantes : (a) ouverture progressive d'un des premier et deuxième éléments et, de manière concomitante, fermeture progressive de l'autre des premier et deuxième éléments ; (b) variation du rapport de la transmission à variation continue de manière à réaliser le changement de rapport engagé à l'étape (a) ; (c) fermeture totale de l'autre des premier et deuxième éléments. A l'étape (a), dans un mode préféré de réalisation, le frein 14 peut s'ouvrir progressivement, le frein étant le premier élément vu en relation avec la figure précédente. Cette ouverture peut aller jusqu'à être totale. En parallèle, l'embrayage 16 se ferme progressivement, l'embrayage est le deuxième élément, vu en relation avec la figure précédente, apte à lier en rotation les deux planétaires intérieurs. Le taux de fermeture de l'embrayage 16 à cette étape peut être compris entre 20% et 80%, il peut être compris entre 30% et 70%, dans un autre mode de réalisation il peut être compris entre 40% et 60%. On peut observer grâce au graphe G2 qu'à cette étape (a), le rapport de transmission en sortie du train, ainsi que celui de la transmission à variation continue sont encore inchangés, le planétaire 12 restant fixe, l'embrayage 16 étant glissant. A ce stade, la démultiplication d (d =1/rapport de transmission) de la transmission à variation continue 6 est basse, elle peut être à sa valeur mini, en préparation de l'étape (b) du procédé. Par conséquent, la vitesse de rotation en entrée de la transmission à variation continue 6, est relativement basse, cette vitesse est celle de la sortie du train 8. Le planétaire (voir référence 12 à la figure 1) n'est pas encore en rotation en raison du faible couple en entrée du train ; ce faible couple est physiquement lié, par conservation de la puissance, au rendement prêt, à cette relativement basse vitesse de rotation en sortie du train 8.In the text of the description which follows, and for the sake of clarity, the nominated elements of the transmission of the powertrain will comprise numerals presented above, corresponding to the numerical references of the curves. The graph shows, by three graphs G1, G2, G3, the change over time in three parameters of the powertrain. The first graph G1 shows the evolution of the torque transmitted by the train; the curve 14 having the torque transmitted by the brake 14 described above in connection with Figure 1, the curve 16 in broken lines showing the torque transmitted by the clutch 16 described above in connection with Figure 1. The second graph G2 shows, with the dashed curve 8, the change of transmission ratio at the output of the train, and, with the curve 6 in broken lines, the transmission ratio change at the output of the continuously variable transmission. The third graph G3 shows the torque transmitted to the wheel. The change in torque combination of the train presented in the graph G1 comprises the following steps: (a) progressive opening of one of the first and second elements and, concomitantly, progressive closure of the other of the first and second elements; (b) varying the ratio of the continuously variable transmission so as to achieve the gear change initiated in step (a); (c) completely closing the other of the first and second elements. In step (a), in a preferred embodiment, the brake 14 can open gradually, the brake being the first element seen in relation to the previous figure. This opening can go as far as being total. In parallel, the clutch 16 closes gradually, the clutch is the second element, seen in connection with the previous figure, able to bind in rotation the two inner planetary. The closing rate of the clutch 16 at this stage can be between 20% and 80%, it can be between 30% and 70%, in another embodiment it can be between 40% and 60%. It can be seen from the graph G2 that in this step (a), the transmission ratio at the output of the train, as well as that of the continuously variable transmission are still unchanged, the sun gear 12 remaining fixed, the clutch 16 being slippery . At this stage, the reduction ratio d (d = 1 / transmission ratio) of the continuously variable transmission 6 is low, it can be at its minimum value, in preparation for step (b) of the method. Therefore, the rotational speed at the input of the continuously variable transmission 6 is relatively low, this speed is that of the output of the train 8. The sun gear (see reference 12 in FIG. 1) is not yet in rotation. because of the low input torque of the train; this low torque is physically linked, by conservation of the power, to the ready yield, to this relatively low rotational speed at the output of the train 8.
On peut aussi observer grâce au graphe G3 qu'à cette étape, le couple transmis aux roues reste constant ; en effet, la charge du moteur est augmentée pour compenser les pertes par friction du glissement de l'embrayage 16, de manière à ce que le couple de sortie de la transmission à variation continue 6 soit essentiellement constant. A l'étape (b), le procédé comprend la variation du rapport de transmission de la transmission à variation continue de manière à réaliser le changement de rapport du train engagé à l'étape (a). Le rapport de transmission de la transmission à variation continue 6 est réduit, cette réduction ayant pour conséquence l'augmentation du rapport de transmission du train épicycloïdal 8 ou en d'autres termes la réalisation du changement de rapport mécanique engagé à l'étape (a). En effet, la démultiplication de la transmission à variation continue 6 est augmentée, ce qui induit une augmentation de la vitesse de rotation en sortie de train 8, et une réduction du couple en entrée de train, cette réduction permettant la rotation du planétaire 12 entrainé par l'embrayage. Au cours de l'étape (b), la charge du moteur reste augmentée pour compenser les pertes par friction du glissement de l'embrayage et ainsi maintenir constant le couple aux roues. En fin d'étape (b), le changement de rapport du train est réalisé ce qui arrête le glissement dans l'embrayage.It can also be observed thanks to the graph G3 that at this stage, the torque transmitted to the wheels remains constant; indeed, the engine load is increased to compensate for slip friction losses of the clutch 16, so that the output torque of the continuously variable transmission 6 is substantially constant. In step (b), the method comprises varying the transmission ratio of the continuously variable transmission so as to achieve the shift of the gear engaged in step (a). The transmission ratio of the continuously variable transmission 6 is reduced, this reduction having the consequence of increasing the transmission ratio of the planetary gear train 8 or in other words the achievement of the mechanical gear change engaged in step (a). ). Indeed, the reduction of the continuously variable transmission 6 is increased, which induces an increase in the speed of rotation at the output of the train 8, and a reduction of the torque at the input of the train, this reduction allowing the rotation of the driven sun gear 12 by the clutch. During step (b), the engine load is increased to compensate friction losses of the sliding of the clutch and thus maintain constant torque to the wheels. At the end of step (b), the gear shift is made which stops the sliding in the clutch.
On peut remarquer la courbe R sur le graphe G2. Elle représente le rapport de transmission de l'ensemble de la transmission composé du train épicycloïdal 8 ainsi que de la transmission à variation continue 6. Le rapport R est constant pendant cette étape, le rapport de transmission augmenté du train 8 étant compensé par la réduction de celui de la transmission à variation continue 6.We can notice the curve R on the graph G2. It represents the transmission ratio of the entire compound transmission of the epicyclic gear train 8 as well as the continuously variable transmission 6. The ratio R is constant during this step, the increased gear ratio of the gear 8 being compensated by the reduction. of that of the continuously variable transmission 6.
A l'étape (c), la fermeture totale de l'embrayage 16 est réalisée de manière à éviter tout glissement pour des couples en entrée plus importants. Le rapport de transmission de la transmission à variation continue 6 peut en effet à ce stade être à nouveau augmenté. Le temps nécessaire à la réalisation des étapes (a) à (c) peut être compris entre 30 50ms et 1s.In step (c), the complete closure of the clutch 16 is performed so as to avoid slippage for larger input torques. The transmission ratio of the continuously variable transmission 6 can in fact at this stage be increased again. The time required for performing steps (a) to (c) may be between 50ms and 1s.
Les étapes (a), (b), (c) du procédé peuvent se dérouler dans un ordre inverse en cas de changement d'un deuxième rapport à un premier rapport du train épicycloïdal ; ce passage-là de rapport étant généralement réalisé en vue d'une diminution de la vitesse du véhicule.5Steps (a), (b), (c) of the process may proceed in reverse order when a second ratio is changed to a first gear ratio of the epicyclic gear train; this passage of report is generally made for a reduction in the speed of the vehicle.
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