FR3069607B1

FR3069607B1 - Procede de reinitialisation de la position d’un barillet de commande d’une boite de vitesses a double embrayage

Info

Publication number: FR3069607B1
Application number: FR1757136A
Authority: FR
Inventors: Eric Schaeffer
Original assignee: PSA Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto Sas Fr
Priority date: 2017-07-27
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2019-08-02
Anticipated expiration: 2037-07-27
Also published as: FR3069607A1

Abstract

L'invention a pour objet un procédé de réinitialisation de la position d'un barillet rotatif de commande d'une boîte de vitesses à double embrayage, cette boîte de vitesses comportant deux barillets entraînant chacun des manchons de synchronisation (14), ce procédé étant remarquable en ce que lors du roulage après une constatation d'échec d'engagement d'un rapport lié à un premier arbre primaire (6 ; 10) par un barillet qui est défaillant, il commande l'engagement d'un rapport de roulage lié au deuxième arbre primaire (6 ; 10) avec l'autre barillet qui est fonctionnel, et il ferme l'embrayage (4 ; 8) de ce rapport de roulage pour rouler sur ce rapport, puis il engage un rapport de test avec le barillet défaillant, et il détermine à partir d'une mesure de la vitesse du premier arbre primaire (6 ; 10) le rapport de test qui est engagé afin d'effectuer une réinitialisation de ce barillet défaillant.

Description

« PROCEDE DE REINITIALISATION DE LA POSITION D’UN BARILLET DE COMMANDE D’UNE BOITE DE VITESSES A DOUBLE EMBRAYAGE » [0001 ] La présente invention concerne un procédé de réinitialisation de la position d’un barillet rotatif d’une commande de boîte de vitesses à double embrayage de véhicule automobile, ainsi qu’un véhicule automobile comportant des moyens mettant en œuvre un tel procédé de réinitialisation.

[0002] Un type de boîte de vitesses connu pour véhicule automobile, présenté notamment par le document EP-B1-1411279, comporte deux embrayages en entrée entraînant chacun un arbre primaire, chaque arbre primaire supportant des pignons permettant d’engager les rapports impairs pour l’un et les rapports pairs pour l’autre de cette boîte de vitesses.

[0003] De cette manière en roulant sur un rapport d’un arbre primaire, on présélectionne un rapport de l’autre arbre primaire, puis on réalise un basculement du couple d’un embrayage sur l’autre pour effectuer un changement de rapport sans interruption du couple transmis.

[0004] Cette boîte de vitesses met en œuvre un procédé de commande de la position des manchons de synchronisation pilotés par des actionneurs hydrauliques, permettant une réinitialisation des positions de cette commande.

[0005] Par ailleurs un type de commande de boîte de vitesses à simple embrayage connu, présenté notamment par le document WO-A1-201627017, comporte un barillet rotatif comprenant plusieurs rainures sur son périmètre formant des cames, recevant chacune un doigt qui coulisse axialement suivant la position angulaire de ce barillet, en entraînant une fourchette de commande d’un manchon de synchronisation. La rotation du barillet, commandé notamment par un moteur électrique, réalise une séquence de passage des vitesses permettant l’engagement des rapports les uns après les autres.

[0006] De plus la commande comporte un moyen de suivi de la position angulaire du barillet, qui permet de mettre en œuvre un procédé de réinitialisation de cette position après une rotation rapide du barillet dans un sens puis une rotation lente dans le sens opposé.

[0007] Il est connu d’utiliser ce type de barillet rotatif pour la commande de boîtes de vitesses à double embrayage, en disposant deux barillets commandant chacun le passage d’une partie des rapports de vitesse.

[0008] Toutefois pour la boîte de vitesses à double embrayage, en cas de défaut d’engagement d’un rapport suite à une défaillance qui fait perdre la connaissance du rapport engagé sur ce barillet, il est connu de continuer le roulage du véhicule avec un mode dégradé utilisant seulement l’autre barillet restant opérationnel, et de demander au conducteur de s’arrêter pour réaliser une réinitialisation du barillet défaillant avec le véhicule à l’arrêt, ce qui entraîne des désagréments.

[0009] La présente invention a notamment pour but d’éviter ces inconvénients de la technique antérieure.

[0010] Elle propose à cet effet un procédé de réinitialisation automatique lors du roulage d’un véhicule automobile, de la position d’un barillet rotatif de commande d’une boîte de vitesses à double embrayage comprenant deux arbres primaires, cette boîte de vitesses comportant deux barillets entraînant chacun des manchons de synchronisation de rapports de vitesse, ce procédé étant remarquable en ce que lors du roulage après une constatation d'échec d'engagement d'un rapport lié à un premier arbre primaire par un barillet qui est défaillant, il commande l’engagement d’un rapport de roulage lié au deuxième arbre primaire avec l’autre barillet qui est fonctionnel, et il ferme l’embrayage de ce rapport de roulage pour rouler sur ce rapport, puis il engage un rapport de test avec le barillet défaillant, et il détermine à partir d’une mesure de la vitesse du premier arbre primaire le rapport de test qui est engagé afin d’effectuer une réinitialisation de ce barillet défaillant.

[0011] Un avantage de ce procédé de réinitialisation est qu’en choisissant un rapport de roulage proche du rapport en échec, le véhicule peut continuer son roulage avec ce rapport en donnant peu de désagréments, puis effectuer en parallèle une manœuvre du barillet défaillant engageant le rapport de test, et déterminer avec la vitesse de rotation du premier arbre primaire de ce rapport comparé à la vitesse du véhicule, le rapport de test qui est réellement engagé.

[0012] On obtient de cette manière sans arrêter le véhicule, une connaissance sûre du rapport engagé sur le barillet défaillant qui permet de réinitialiser la position de ce barillet.

[0013] Le procédé de réinitialisation suivant l’invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.

[0014] En particulier, la constatation d’échec d’engagement du rapport avec le barillet défaillant peut être effectuée après plusieurs échecs d’engagement de ce rapport. On s’assure ainsi que la défaillance est persistante.

[0015] Avantageusement, le rapport de roulage choisi est le rapport disponible supérieur ou inférieur, le plus proche utilisant le deuxième arbre primaire et le barillet fonctionnel.

[0016] Avantageusement, le procédé pilote le barillet défaillant pour engager le rapport de test, avec une consigne de vitesse de rotation de ce barillet supérieure à un seuil minimum.

[0017] Avantageusement, le procédé pilote le barillet défaillant pour engager le rapport de test avec un couple maximum saturé à une valeur de consigne. En associant ces deux dernières caractéristiques, le synchroniseur du rapport de test applique un couple faible ce qui évite des désagréments.

[0018] Avantageusement, avant l’engagement du rapport de test, le procédé pilote le barillet défaillant dans un sens pour réaliser une recherche du début de synchronisation de ce rapport de test, puis il recule le manchon de synchronisation de ce rapport de test suivant une valeur prédéfinie pour obtenir la position neutre de ce manchon.

[0019] Dans ce cas, avantageusement le procédé avance ensuite le manchon de synchronisation suivant une valeur prédéfinie pour obtenir l’engagement du rapport de test.

[0020] Avantageusement, lors d’un arrêt suivant du véhicule, le procédé réalise une phase d’apprentissage complète des positions du barillet défaillant suivant une procédure standard effectuée au démarrage du véhicule.

[0021] L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile équipé d’une boîte de vitesses à double embrayage, qui comporte des moyens mettant en œuvre un procédé de réinitialisation comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes.

[0022] L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d’exemple illustrant un mode de réalisation de l’invention, et dans lesquels : - la figure 1 est un schéma d’une boîte de vitesses à double embrayage mettant en œuvre un procédé de réinitialisation selon l’invention ; - la figure 2 est un schéma d’un barillet de commande de cette boîte de vitesses ; et - la figure 3 est un graphique fonctionnel présentant le procédé de réinitialisation.

[0023] La figure 1 présente une boîte de vitesses à double embrayage reliée à un moteur thermique 2 d’un véhicule automobile, comprenant deux arbres primaires concentriques 6, 10, entraînant des arbres secondaires 16 disposés parallèlement, qui entraînent à leur tour un différentiel non représenté, de répartition du mouvement vers les roues motrices.

[0024] La boîte de vitesses comporte un premier embrayage d’entrée 4 entraînant un arbre primaire intérieur 6, supportant des pignons du premier I, du troisième III, du cinquième V et du septième VII rapport de vitesse, et un deuxième embrayage d’entrée 8 entraînant un arbre primaire extérieur 10, supportant des pignons du deuxième II, du quatrième IV et du sixième VI rapport de vitesse.

[0025] Les pignons fixés sur les arbres primaires 6, 10, entraînent des pignons disposés sur les arbres secondaires 16, qui sont libres en rotation.

[0026] Des manchons de synchronisation 14 disposés entre deux pignons libres, ou sur le côté d’un seul pignon libre, commande des systèmes de synchronisation permettant de synchroniser la vitesse de ces pignons libres, et de les craboter en les liant à un arbre secondaire 16.

[0027] Un premier barillet rotatif 12 commande les manchons de synchronisation 14 du premier I, troisième III, quatrième IV et cinquième V rapport de vitesse. Un deuxième barillet rotatif 20 commande les manchons de synchronisation du deuxième II, quatrième IV et septième VII rapport de vitesse.

[0028] Les barillets 12, 20 comportent des capteurs de position.

[0029] Un calculateur électronique 26 recevant des informations sur le fonctionnement du moteur thermique 2, sur la vitesse des arbres primaires 6, 10 grâce à des capteurs de vitesse 28, et sur la position des barillets 12, 20 grâces à des capteurs de position, commande les embrayages 4, 8 ainsi que la rotation de ces barillets pour engager les rapports de vitesse.

[0030] La figure 2 présente un moteur électrique 30 entraînant par deux engrenages un barillet 12, 20 comprenant sur son pourtour deux rainures 32 formant chacune une came recevant un galet 34 roulant dans cette rainure.

[0031 ] Chaque came 34 est liée à une tige de commande 36, supportant une fourchette 38 comprenant deux doigts engagés dans une gorge circulaire extérieure d’un manchon de synchronisation 14. La rotation du barillet 12, 20 déplace axialement chaque tige de commande 36 qui entraîne par la fourchette 38 le manchon de synchronisation 14, pour synchroniser la vitesse d’un pignon 40 disposé de chaque côté, et engager le rapport correspondant à ce pignon.

[0032] Un système de verrouillage à bille 42 comporte une bille 44 pressée par un ressort 46 dans des creux formés sur chaque tige de commande 36, afin de verrouiller les trois positions axiales du manchon de synchronisation 14, comprenant un point mort central, et de chaque côté l’engagement d’un rapport.

[0033] Lors du premier démarrage du véhicule, chaque barillet 12, 20 est actionné sur toute la plage de fonctionnement afin de mettre en relation pour chaque rapport engagé une position particulière de ce barillet qui est mémorisée. Cet apprentissage automatique se fait avec le véhicule à l’arrêt.

[0034] Lors du roulage du véhicule, on peut obtenir une défaillance qui occasionne pour le calculateur 26 une perte d’information sur la position d’un barillet 12, 20. On ne peut alors plus engager de rapports avec ce barillet avant une réinitialisation de sa position, afin d’éviter un mauvais engagement qui pourrait par exemple occasionner un surrégime du moteur thermique 2 et entraîner des dommages.

[0035] La figure 3 présente dans la partie gauche du tableau une première série d’opérations effectuées sur des rapports engagés par un premier barillet qui est défaillant 50, et dans la partie droite une deuxième série d’opérations effectuées sur des rapports engagés par l’autre barillet qui est fonctionnel 52.

[0036] Pour le barillet défaillant 50 on a d’abord une première opération 54 qui est un constat d’échec d’engagement d’un rapport N suite à une défaillance, par exemple à une perturbation électrique qui fait perdre la connaissance de la position du premier barillet.

[0037] L’échec d’engagement du rapport N peut être enregistré une seule fois pour déclencher la première opération 54 de constat d’échec. En variante l’échec d’engagement peut être enregistré de manière répétée avant d’établir le constat d’échec.

[0038] Dans tous les cas le procédé selon l’invention s’applique pour un seul barillet noté comme défaillant 50, l’autre barillet 52 restant fonctionnel.

[0039] Le procédé commande alors pour le barillet défaillant 50, une deuxième opération 56 de maintien ouvert d’un premier embrayage 4 ; 8 qui est lié au rapport en échec N.

[0040] Le procédé commande ensuite pour le barillet fonctionnel 52, une troisième opération 58 d’engagement du rapport de roulage NR supérieur ou inférieur le plus proche du rapport en échec N, utilisant le deuxième embrayage 4 ; 8. En particulier on choisit un rapport supérieur ou un rapport inférieur à ce rapport N en fonction de la vitesse du véhicule, afin de répondre au mieux à la demande du conducteur, avec une vitesse du moteur thermique 2 la plus adaptée pour les performances demandées.

[0041] Dans une quatrième opération 60 pour le barillet fonctionnel 52, le procédé commande ensuite la fermeture du deuxième embrayage 4 ; 8 dépendant du rapport de roulage NR qui est engagé, ce qui permet d’assurer le roulage du véhicule sur ce rapport avec un minimum de désagrément.

[0042] Dans une cinquième opération 62 pour le barillet fonctionnel 52, le procédé prend en compte la vitesse du véhicule pendant le fonctionnement avec le rapport de roulage NR.

[0043] Dans une sixième opération 64 pour le barillet défaillant 50, le procédé commande un pilotage de ce barillet pour effectuer l’engagement d’un rapport de test NT lié à ce barillet, le premier embrayage restant ouvert.

[0044] En particulier on pilote le barillet défaillant 50 avec une consigne de vitesse de rotation de ce barillet rapide, correspondant à une vitesse élevée supérieure à un seuil minimum, et avec un couple maximum saturé à une valeur de consigne relativement basse ce qui permet de limiter le couple de synchronisation transmis aux arbres secondaires 16, qui dépend de l’effort appliqué par ce barillet sur le manchon de synchronisation 14. De cette manière on limite la variation de couple appliquée sur les roues motrices, venant de l’énergie prélevée sur la boîte de vitesses pour effectuer cette synchronisation, ce qui réduit les désagréments.

[0045] Pendant ce pilotage du barillet défaillant 50 on surveille la vitesse de rotation du premier arbre primaire 6 ; 10 lié au premier embrayage 4 ; 8, avec son capteur 28 correspondant, afin de déceler sa variation de vitesse correspondant à un début de phase de synchronisation.

[0046] Dès que l’on obtient une information permettant de détecter avec certitude la phase de synchronisation du premier arbre primaire 6 ; 10, on commande une rotation inverse du barillet défaillant 50 pour obtenir un recul du manchon de synchronisation 14 suivant une course théorique permettant de le remettre dans la position centrale neutre. En pratique cette course théorique est d’environ 2mm.

[0047] Ensuite le procédé commande l’engagement complet du rapport de test NT, avec une rotation du barillet défaillant 50 pour obtenir une avance du manchon de synchronisation 14, suivant aussi une course théorique permettant l’engagement complet de ce rapport. En pratique cette course théorique est d’environ 12mm.

[0048] Dans une septième opération 66 pour le barillet défaillant 50, le procédé prend en compte la vitesse du véhicule donnée par l’information venant de la cinquième opération 62, ainsi que la vitesse du premier arbre primaire 6 ; 10 lié au rapport de test NT, donnée par le capteur de vitesse 28 de cet arbre primaire, pour en déduire par une division de ces deux valeurs, la valeur de ce rapport de test qui est engagé.

[0049] Le procédé utilise une connaissance gardée en mémoire pour chaque rapport de vitesse, du ratio de la vitesse de rotation de l’arbre primaire par rapport à la vitesse du véhicule, ce qui lui permet par comparaison de déduire de manière fiable la valeur du rapport de test NT engagé par le barillet qui a connu la défaillance 50.

[0050] Dans une huitième opération 68 pour le barillet défaillant 50, le procédé déduit les positions permettant l’engagement des autres rapports de vitesse de ce barillet défaillant, par rapport au rapport de test engagé qui constitue une référence.

[0051] On obtient ainsi sans arrêter le véhicule, avec un minimum de désagrément pour le conducteur, une réinitialisation provisoire permettant de continuer le roulage du véhicule avec l’ensemble des rapports de vitesse.

[0052] Dans une neuvième opération 70 effectuée après un arrêt suivant du véhicule, le procédé peut réaliser une phase d’apprentissage complète des positions des barillets 12, 20, avec une procédure standard effectuée notamment au démarrage du véhicule après sa fabrication.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de réinitialisation automatique lors du roulage d’un véhicule automobile, de la position d’un barillet rotatif (50, 52) de commande d’une boîte de vitesses à double embrayage comprenant deux arbres primaires (6,10), cette boîte de vitesses comportant deux barillets (50, 52) entraînant chacun des manchons de synchronisation (14) de rapports de vitesse, caractérisé en ce que lors du roulage après une constatation d'échec d'engagement d'un rapport (N) lié à un premier arbre primaire (6 ; 10) par un barillet qui est défaillant (50), il commande l’engagement d’un rapport de roulage (NR) lié au deuxième arbre primaire (6 ; 10) avec l’autre barillet qui est fonctionnel (52), et il ferme l’embrayage (4 ; 8) de ce rapport de roulage (NR) pour rouler sur ce rapport, puis il engage un rapport de test (NT) avec le barillet défaillant (50), et il détermine à partir d’une mesure de la vitesse du premier arbre primaire (6 ; 10) le rapport de test (NT) qui est engagé afin d’effectuer une réinitialisation de ce barillet défaillant (50). 2. Procédé de réinitialisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la constatation d’échec d’engagement du rapport (N) avec le barillet défaillant (50) est effectuée après plusieurs échecs d’engagement de ce rapport (N).
3. Procédé de réinitialisation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rapport de roulage (NR) choisi est le rapport disponible supérieur ou inférieur, le plus proche utilisant le deuxième arbre primaire (6 ; 10) et le barillet fonctionnel (52).
4. Procédé de réinitialisation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il pilote le barillet défaillant (50) pour engager le rapport de test avec une consigne de vitesse de rotation de ce barillet (50) supérieure à un seuil minimum.
5. Procédé de réinitialisation suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il pilote le barillet défaillant (50) pour engager le rapport de test (NT) avec un couple maximum saturé à une valeur de consigne.
6. Procédé de réinitialisation suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’avant l’engagement du rapport de test (NT), il pilote le barillet défaillant (50) dans un sens pour réaliser une recherche du début de synchronisation (14) de ce rapport de test (NT), puis il recule le manchon de synchronisation (14) de ce rapport de test (NT) suivant une valeur prédéfinie pour obtenir la position neutre de ce manchon (14).
7. Procédé de réinitialisation suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu’il avance ensuite le manchon de synchronisation (14) suivant une valeur prédéfinie pour obtenir l’engagement du rapport de test (NT).
8. Procédé de réinitialisation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors d’un arrêt suivant du véhicule, il réalise une phase d’apprentissage complète des positions du barillet défaillant (50) suivant une procédure standard effectuée au démarrage du véhicule.
9. Véhicule automobile équipé d’une boîte de vitesses à double embrayage, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens mettant en œuvre un procédé de réinitialisation suivant l’une quelconque des revendications précédentes.