WO2001005615A2 - Dispositif de changement de vitesses controle pour vehicule automobile a motorisation principale thermique - Google Patents

Dispositif de changement de vitesses controle pour vehicule automobile a motorisation principale thermique Download PDF

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WO2001005615A2
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    • F16H2061/0422—Synchronisation before shifting by an electric machine, e.g. by accelerating or braking the input shaft
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Definitions

  • the invention relates to a device for changing the speeds of a motor vehicle with a main thermal motorization.
  • the invention relates more particularly to a device for changing the speeds of a motor vehicle thermal engine main which comprises from upstream to downstream, a main heat engine, an auxiliary electric machine which is directly linked in rotation a wheel MOTEU r of the vehicle and which is connected at least to a storage battery of the vehicle, a coupling member which is capable of occupying a disengaged state and a engaged state, and a transmission which is capable of establishing at least two transmission ratios for rotating at least one wheel of the vehicle
  • a transmission such as a manual gearbox, which is coupled to the engine of the vehicle by means of a clutch, or such that '' an automatic gearbox which is coupled to the vehicle engine via a torque converter
  • a robotic gearbox includes a selector making it possible to operate it selectively in an automatic mode in which the shift of the reports is controlled automatically by electronic means, or in a manual mode in which the transmission of gears is controlled by electronic means in response to an action by the driver of the vehicle on a gearshift member, in particular a gearshift lever.
  • the input shaft of the transmission can reach the speed necessary for clutching the top row ratio in 0.1 to 0.2 seconds, while the output shaft of the engine can reach the same regimen in 1 to 2 seconds, ten times longer.
  • Such jolts, or additional torque, are particularly detrimental to the mechanical strength of the transmission elements and are more unpleasant for the occupants of the vehicle.
  • the invention proposes to take advantage of the presence of the auxiliary electric machine to assist the decrease in rotational speed of the thermal engine, and to eliminate torque breaks during the shift to a gear. of higher rank.
  • the invention provides a device of the type described above, characterized in that, during a speed change during which the transmission passes from a current transmission ratio to a transmission ratio of rank higher and during which the coupling member is disengaged, electronic means control the electric machine in torque regulation according to a current generator operation to slow down the main heat engine.
  • the electronic means receive at least one item of information representative of the engaged / disengaged state of the coupling member, information representative of the speed of rotation of the heat engine, information representative of the speed of rotation of an input shaft of the transmission, and information representative of the state of the transmission,
  • the information representative of the state of the transmission comprises at least one value associated with the current transmission ratio
  • the information representative of the state of the transmission is likely to include an additional value associated with a transmission ratio requested transmission of higher rank
  • these means control the electric machine as a current generator so that it slows down the heat engine until the speed of rotation of the heat engine is equal to the speed of rotation of the input shaft of the transmission, - electronic means also control a cut in the fuel supply to the heat engine
  • the transmission and the coupling member form part of an automated transmission system in which the electronic means control the coupling member and the transmission of the transmission ratios using jacks, automatically and / or in response to an action by the driver of the vehicle on a gear change member,
  • the electronic means receive taxiing information, in particular information on the temperature of the engine coolant, information on the temperature of the transmission lubricant, information on the vehicle speed, information on the position of a vehicle accelerator pedal, information on the operation of a vehicle air conditioning, - as a function of the driving information, information representative of the engaged / disengaged state of the coupling member, information representative of the speed of rotation of the heat engine, and of the information representative of the speed of rotation of an input shaft of the transmission, the electronic means are capable of determining a value of an excitation current of the machine electric for controlling it adequately as a current generator.
  • FIG. 2 is a view according to Figure 1 of a powertrain with main thermal engine and electric auxiliary engine comprising an automated transmission;
  • FIGS. 3 and 4 are diagrams showing the rotation speed of the engine, the speed of rotation of the input shaft of the transmission, and the torque at the wheels of a vehicle depending on the state of the 'coupling member, respectively according to the state of the art and in the context of the invention;
  • FIG. 1 shows the assembly of a powertrain 10 comprising a device for changing the speeds of a vehicle produced in accordance with the invention.
  • the powertrain 10 comprises a heat engine 12 which is coupled, via a coupling member 14, to a transmission 16 which drives, via a bridge 18, the wheels of the vehicle .
  • the transmission 16 is therefore capable of establishing at least two different transmission ratios to drive at least one wheel 20 of the vehicle.
  • the transmission can be a manual or automatic gearbox, but in Figure 1, there is shown the coupling member 14 and the transmission 16 as part an automated transmission system 22, also called a “robotic gearbox”, in which electronic means 24 control the coupling member 14 and the transmission of the gears of the transmission 16 via a n hydraulic control unit 25 and hydraulic cylinders (not shown), automatically and / or in response to an action by the driver of the vehicle on a gear change member.
  • an automated transmission system 22 also called a “robotic gearbox”
  • electronic means 24 control the coupling member 14 and the transmission of the gears of the transmission 16 via a n hydraulic control unit 25 and hydraulic cylinders (not shown), automatically and / or in response to an action by the driver of the vehicle on a gear change member.
  • the electronic means 24 are capable of receiving information from a gear change member 26 which allows the driver on the one hand to select a mode of automatic driving or a mode manual driving. In the automatic driving mode, the electronic means 24 control the transmission themselves, and in manual mode, the electronic means 24 control the transmission transmission 16 in response to an action by the driver on the member 26 shifting.
  • the gearshift member 26 may in particular and by way of example comprise in a known manner a lever (not shown) which is movable in a U-shaped grid, a branch of the U forms the control of the transmission in automatic driving mode and comprising at least conventional positions "P" for parking, “R” for reversing, "N” for neutral, “D” for driving, and the other branch U allowing the transmission 16 to be controlled in mode of manual control according to two active positions of the lever, corresponding respectively to an ascent or a descent of the ratios, arranged on either side of a neutral position.
  • the gearshift member 26 may include a selector and two independent levers (not shown), one of which controls the operation in automatic driving mode in a manner similar to that described. previously, and the other of which controlling operation in manual driving mode by means of a conventional "H" speed grid, the selector making it possible to determine which of the two levers is active.
  • the electronic means 24 receive information R of the vehicle running, in particular and without limitation, information on the temperature of the engine coolant, information on the temperature transmission lubricant, vehicle speed information, vehicle accelerator pedal position information, and vehicle air conditioning operation information, and at least speed representative information of rotation of the thermal engine, to successively control, during a gear change, the coupling member 14 in disengage, a gear change of the transmission 16, then the clutch of the coupling member 14.
  • the coupling member 14 passes from a coupled state E 14 associated with a value "I” in an uncoupled E ⁇ 4 state associated with a value "O", the ratio "N + 1" of higher rank is engaged, then the coupling member 14 returns from this uncoupled state E 14 associated with the value "O” in the state E 14 coupled associated with a value "I". More particularly, the coupling member leaves the coupled state E 1 associated with the value "I” at an instant ⁇ and rejoins the uncoupled state E ⁇ 4 associated with the value r "O" at an instant t 2 .
  • the coupling member 14 is in a transient state of sliding. Then, it remains in the uncoupled E ⁇ 4 state associated with the value "O" for a period of time between instant t 2 and an instant t 3 , of urea during which the ratio "N + 1" of rank superior is engaged.
  • the declutching and the clutching of the coupling member 14 entails, in particular when the automatic driving mode is selected and if the shift of the ratio (N + 1) of higher rank occurs before an instant t s of synchronization at which the rotation speed ⁇ 1 2 of the motor and the speed ⁇ 1 6 of rotation of the input shaft of the transmission 16 have become equal, a jerk resulting from a further increase in torque C 2 o s C 2 o to the wheels 20 of the vehicle.
  • the input shaft of the transmission 16 can reach the speed ⁇ 1 6 necessary for the interconnection of the ratio of higher rank in a time T 16 of between 0.1 and 0.2 seconds, while the output shaft of motor 12 could not reach this same speed at time t s that after a time T 12 between 1 to 2 seconds, or ten times more time.
  • the invention proposes use, as shown in Figure 2, an auxiliary machine 30 to slow the engine 12 when, during a gear change, the coupling member 14 is disengaged. It is indeed known in many powertrains to have an electric machine interposed between a flywheel of the engine 12 and the coupling member 14 of the vehicle.
  • the invention makes it possible to use this electric machine 30 in a new way by using it as a generator to slow down the heat engine 12 during the gear change.
  • the slowing down of the engine 12 by the electric machine 30 makes it possible to recharge a storage battery 31 of the vehicle.
  • the electronic means 24 control the electric machine 30 by regulating its torque to slow down the heat engine 12.
  • the electronic means 24 receive, in addition to the driving information R, at least the information E ⁇ 4 representative of the engaged state "I” or disengaged “O" of the member coupling, information representative of the speed ⁇ 2 of rotation of the heat engine 12, information representative of the speed ⁇ ie of rotation of the input shaft of the transmission 16, and information representative of the state of the transmission, which comprises at least the value of the ratio "N" current 'transmission.
  • the information representative of the state of - the transmission may also include the value associated with the requested "N + 1" transmission ratio of higher rank.
  • the electronic means 24 are capable of determining a value of an excitation current "J" of the electric machine 30 making it possible to control it adequately as a current generator.
  • the electronic means 24 are moreover capable of controlling a SHUT-OFF 12 of the fuel supply to the heat engine 12.
  • the torque regulation of the electric machine 30 is illustrated in FIG. 4.
  • the resisting torque to which is subjected the output shaft of the heat engine 12 from the electric machine 30 makes it possible to drop its speed uter ⁇ 2 in a time T 12 which is much less than that previously described.
  • the engine 12 is thus able to see its speed ⁇ 12 equal the speed ⁇ i ⁇ of the input shaft of the transmission
  • the torque C 0 increases continuously during the re-coupling of the coupling member 14, without exhibiting a torque peak similar to that presented by a device devoid of torque regulation of the electric machine 30 as previously described.
  • the invention is not limited to a robotic transmission system, and the device is also applicable to a conventional manual or automatic gearbox, as long as the electronic means 24 are provided with adequate detection means allowing to determine the state E 14 of the coupling member 14 and the state of the transmission 16.

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Abstract

Dispositif (10) pour le changement des vitesses d'un véhicule automobile à motorisation principale thermique comportant, d'amont en aval, un moteur thermique (12) principal, une machine électrique (30) auxiliaire directement liée en rotation au moteur et reliée au moins à une batterie (31) d'accumulateurs, un organe d'accouplement (14) mobile entre un état débrayé et un état embrayé, et une transmission (16) susceptible d'établir au moins deux rapports (N, N+1) de transmission pour entraîner en rotation des roues (20) du véhicule, caractérisé en ce que, au cours d'un changement de vitesse pendant lequel la transmission (16) passe d'un rapport courant (N) de transmission à un rapport (N+1) de rang supérieur et pendant lequel l'organe (14) d'accouplement est débrayé, des moyens électroniques (24) commandent la machine électrique (30) en régulation de couple pour ralentir le moteur thermique (12) principal.

Description

"Dispositif de changement de vitesses contrôlé pour véhicule automobile à motorisation principale thermique"
L'invention concerne un dispositif pour le changement des vitesses d'un véhicule automobile à motorisation principale thermique
L'invention concerne plus particulièrement un dispositif pour le changement des vitesses d'un véhicule automobile a motorisation principale thermique qui comporte d'amont en aval, un moteur thermique principal, une machine électrique auxiliaire qui est liée en rotation directement a un volant moteur du véhicule et qui est reliée au moins à une batterie d'accumulateurs du véhicule un organe d'accouplement qui est susceptible d'occuper un état débrayé et un état embrayé, et une transmission qui est susceptible d'établir au moins deux rapports de transmission pour entraîner en rotation au moins une roue du véhicule
On connaît de nombreux exemples de dispositifs de ce type II s'agit pour la plupart de dispositifs comportant une transmission telle qu'une boîte de vitesses manuelle, qui est accouplée au moteur du véhicule par l'intermédiaire d'un embrayage, ou telle qu'une boîte de vitesses automatique qui est accouplée au moteur du véhicule par l'intermédiaire d'un convertisseur de couple
Il existe aussi des dispositifs comportant un système de - transmission automatisé, aussi connu sous le nom de "boîte de vitesses robotisée" dans lequel des moyens électroniques commandent un embrayage et le passage des rapports de la transmission à l'aide de veπns, notamment des vérins hydrauliques ou électromagnétiques
De manière connue, une boîte robotisée comporte un sélecteur permettant de la faire fonctionner sélectivement selon un mode automatique dans lequel le passage des rapports est commandé automatiquement par les moyens électroniques , ou selon un mode manuel dans lequel le passage des rapports est commandé par les moyens électroniques en réponse à une action du conducteur du véhicule sur un organe de changement de vitesses, notamment un levier de changement de vitesses.-
Dans ces d ispositifs, le passage d'un rapport de démultip lication à un autre rapport s'effectue lorsq ue l'organe d'accouplement est désaccouplé, c'est à dire avec une rupture de couple, comme dans tout d ispositif conventionnel. Cette disposition présente de nombreux inconvén ients.
En effet, les inerties des éléments d u moteur et de la transmission qui sont en rotation sont notablement d ifférentes. I l en résulte que lorsque l'organe d'accouplement est désaccouplé et q ue le rapport cou rant est décraboté pour passer par exemple à un rapport de rang supérieu r, le régime de rotation du moteur décroît moins vite que la vitesse de rotation d'un arbre d'entrée de la transmission .
A titre d'exemple, l'arbre d'entrée de la transmission peut atteindre la vitesse nécessaire au crabotage d u rapport de rang supérieur en 0, 1 à 0,2 seconde, alors q ue l'arbre de sortie du moteur peut atteindre le même rég ime en 1 à 2 secondes, soit dix fois plus de temps.
De ce fait, si le passage d u rapport de rang supérieur intervient avant que le régime de rotation du moteur et la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée de la transmission ne soient devenus égaux, il en résulte un à-coup qui résulte d u surcroît de couple aux roues d u véhicule.
De tels à-coups, ou surcroîts de couple, sont particulièrement préjud iciables à la résistance mécanique des éléments de la transmission et sont de plus désagréables pour les occupants du véhicule.
Ce désag rément est particulièrement sensible dans le cas d'une boîte de vitesses automatique ou d'une boîte de vitesses robotisée fonctionnant en mode automatique car, le conducteur ne sélectionnant pas lui-même le rapport de rang supérieur q u i est engagé, il ne s'attend pas à cet à-coup. La sensation q u'il en éprouve peut au moins être une sensation de gêne , voire d'insécurité. Pou r reméd ier à cet inconvén ient, l'invention se propose de tirer parti de la présence de la machine électrique auxiliaire pour assister la décroissance de régime de rotation d u moteur thermiq ue, et supprimer les ruptures de couple lors d u passage à un rapport de rang supérieur. Dans ce but, l'invention propose un dispositif d u type précédemment décrit, caractérisé en ce que, au cours d'un changement de vitesse pendant lequel la transmiss ion passe d'un rapport courant de transmiss ion à un rapport de transmiss ion de rang supérieu r et pendant lequel l'organe d'accouplement est débrayé, des moyens électroniq ues commandent la machine électrique en régulation de couple selon un fonctionnement en générateur de courant pour ralentir le moteur thermique principal.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - les moyens électron iq ues reçoivent a u moins une information représentative de l'état embrayé/débrayé de l'organe d 'accouplement, une information représentative d u régime de rotation du moteur thermique, une information représentative de la vitesse de rotation d'un arbre d'entrée de la transmission , et une information représentative de l'état de la transmission ,
- l'information représentative de l'état de la transmission comporte au moins une valeu r associée au rapport courant de transmission , - l' information représentative de l'état de la transm ission est susceptible de comporter une valeur supplémentaire associée à un rapport de transmission demandé de rang supérieur, - si les moyens électroniques reçoivent l'information représentative de l'état débrayé de l'organe d'accouplement, puis une information représentative de l'état de la transmission comportant la valeur supplémentaire associée au rapport de transmission demandé d'ordre supérieur, ces moyens commandent la machine électrique en générateur de courant de façon qu'elle ralentisse le moteur thermique jusqu'à ce que le régime de rotation du moteur thermique soit égal à la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée de la transmission, - les moyens électroniques commandent de surcroît une coupure de l'alimentation en carburant du moteur thermique,
- la transmission et l'organe d'accouplement font partie d'un système de transmission automatisé dans lequel les moyens électroniques commandent l'organe d'accouplement et le passage des rapports de la transmission à l'aide de vérins, automatiquement et/ou en réponse à une action du conducteur du véhicule sur un organe de changement de vitesses,
- les moyens électroniques reçoivent des informations de roulage, notamment une information de la température du fluide de refroidissement du moteur, une information de la température du lubrifiant de la transmission, une information de la vitesse du véhicule, une information de la position d'une pédale d'accélérateur du véhicule, une information du fonctionnement d'une climatisation du véhicule, - en fonction des informations de roulage, de l'information représentative de l'état embrayé/débrayé de l'organe d'accouplement, de l'information représentative du régime de rotation du moteur thermique, et de l'information représentative de la vitesse de rotation d'un arbre d'entrée de la transmission, les moyens électroniques sont susceptibles de déterminer une valeur d'un courant d'excitation de la machine électrique permettant de la commander de façon adéquate en générateur de courant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un groupe motopropulseur de véhicule automobile selon l'état de la technique comportant une transmission automatisée;
- la figure 2 est une vue selon la figure 1 d'un groupe motopropulseur à motorisation principale thermique et à motorisation auxiliaire électrique comportant une transmission automatisée;
- les figures 3 et 4 sont des diagrammes représentant le régime de rotation du moteur thermique, la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée de la transmission, et le couple aux roues d'un véhicule en fonction de l'état de l'organe d'accouplement, respectivement selon l'état de la technique et dans le cadre de l'invention ;
Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des éléments identiques ou ayant des fonctions similaires.
On a représenté à la figure 1 l'ensemble d'un groupe motopropulseur 10 comportant un dispositif pour le changement des vitesses d'un véhicule réalisé conformément à l'invention.
De manière connue le groupe motopropulseur 10 comporte un moteur thermique 12 qui est accouplé, par l'intermédiaire d'un organe d'accouplement 14, à une transmission 16 qui entraîne, par l'intermédiaire d'un pont 18, des roues du véhicule.
La transmission 16 est à ce titre susceptible d'établir au moins deux rapports de transmission différents pour entraîner au moins une roue 20 du véhicule.
La transmission peut être une boîte de vitesses manuelle ou automatique, mais sur la figure 1, on a représenté l'organe d'accouplement 14 et la transmission 16 comme faisant partie d'u n système 22 de transmission automatisé, aussi appelé "boîte de vitesses robotisée", dans lequel des moyens électron iques 24 commandent l'organe d'accouplement 14 et le passage des rapports de la transmission 16 par l'intermédiaire d'u n centrale de contrôle hydraulique 25 et de vérins hydrauliques {non représentés) , automatiq uement et/ou en réponse à une action d u conducteur d u véhicu le su r un organe de changement de vitesses.
Dans ce système 22 de transmission a utomatisée, les moyens électroniques 24 sont susceptibles de recevoir une information d'un organe 26 de changement de vitesses qu i permet d'une part au conducteur de sélection ner un mode de condu ite automatiq ue ou un mode de conduite manuel. Dans le mode de conduite automatique, les moyens électroniques 24 commandent eux-mêmes le passage des rapports, et en mode manuel , les moyens électroniques 24 commandent le passage des rapports de la transmission 16 en réponse à une action du conducteur sur l'organe 26 de changement de vitesses.
L'organe 26 de changement de vitesses peut notamment et à titre d'exemple, comporter de man ière connue un levier (non représenté) qui est mobile dans une grille en forme de U , une branche d u U forme la commande de la transmission en mode de conduite automatique et comportant au moins des positions conventionnelles "P" de parking , "R" de marche arrière, "N" neutre, "D" de conduite, et l'autre branche U permettant la commande de la transmission 16 en mode de condu ite manuelle suivant deux positions actives du levier, correspondant respectivement à une montée ou à une descente des rapports, agencées de part et d'autre d'une position neutre. D ans un mode de réalisation en variante, l'organe 26 de changement de vitesses peut comporter un sélecteur et deux leviers indépendants (non représentés) , dont l'un commande le fonctionnement en mode de conduite automatique d'une façon analogue à celle décrite précédemment, et dont l'autre commandant le fonctionnement en mode de conduite manuelle au moyen d'une grille de vitesses classique en "H", le sélecteur permettant de déterminer lequel des deux leviers est actif.
Dans le système 22 de transmission automatisé représenté à la figure 1, les moyens électroniques 24 reçoivent des informations R de roulage du véhicule, notamment et de façon non limitative, une information de la température du fluide de refroidissement du moteur, une information de la température du lubrifiant de la transmission, une information de la vitesse du véhicule, une information de la position d'une pédale d'accélérateur du véhicule, et une information du fonctionnement d'une climatisation du véhicule, et au moins une information représentative de la vitesse de rotation du moteur thermique, pour commander successivement, lors d'un changement de rapport, l'organe d'accouplement 14 en débrayage, un changement de rapport de la transmission 16, puis l'embrayage de l'organe d'accouplement 14.
L'inconvénient d'une telle conception réside dans le fait que, comme l'illustre la figure 3, les inerties des éléments en rotation du moteur 12 et de la transmission 16 étant sensiblement différentes, lorsque l'organe d'accouplement 14 est désaccouplé et que le rapport courant "N" est décraboté pour passer par exemple à un rapport de rang "N + 1" supérieur, le régime de rotation ωι2 du moteur 12 décroît moins vite que la vitesse de rotation ω-iδ d'un arbre d'entrée de la transmission 16.
Ainsi, comme l'illustre la figure 3, pendant le temps T de passage du rapport courant "N" au rapport "N + 1" de rang supérieur, l'organe d'accouplement 14 passe d'un état E14 accouplé associé à une valeur "I" à un état Eι4 désaccouplé associé à une valeur "O", le rapport "N + 1" de rang supérieur est engagé, puis l'organe d'accouplement 14 repasse de cet état E14 désaccouplé associé à la valeur "O" à l'état E14 accouplé associé à une valeur "I". Plus particulièrement, l'organe d'accouplement quitte l'état E1 accouplé associé à la valeur "I" à un instant ^ et rejoint l'état Eι4 désaccouplé associé à la valeu r "O" à un instant t2. Entre les instants ti et t2, l'organe d'acco uplement 14 est dans u n état transitoire de g lissement. Puis , il reste dans l'état Eι4 désaccouplé associé à la valeur "O" pendant une durée comprise entre l'instant t2 et un instant t3, d urée au cours de laq uelle le rapport "N + 1 " de rang supérieu r est engagé.
Puis , entre l'instant t3 et un instant t , l'organe d 'accouplement 14 est à nouveau dans un état transitoire de glissement au cours d uq uel il repasse de l'état E désaccouplé associé à la valeur "O" à l'état E1 accouplé associé à la valeur "I".
Le débrayage et l'embrayage de l'organe d'accouplement 14 entraîne, notamment lorsq ue le mode de conduite automatiq ue est sélectionné et si le passage d u rapport (N + 1 ) de rang supérieur intervient avant un instant ts de synchronisation auquel le régime de rotation ω 1 2 du moteu r et la vitesse ω 1 6 de rotation de l'arbre d'entrée de la transmission 16 sont devenus égaux, un à-coup résultant d'u n su rcroît C2os du couple C2o aux roues 20 du véhicule.
Cette configuration est représentée à la figure 3, dans laquelle l'instant ts théorique auq uel le régime de rotation ω 1 2 du moteur et la vitesse <x> i 6 de rotation de l'arbre d'entrée de la transmission 16 sont deven us égaux, notamment du fait des différents frottements dans les paliers des éléments en rotation , se situe après l'instant t pour lequel l'organe d'accouplement 14 est à nouveau dans l'état E1 4 accouplé associé à la valeur
Ainsi, comme l'illustre la figure 3, l'arbre d'entrée de la transmission 16 peut atteind re la vitesse ω 1 6 nécessaire au crabotage d u rapport de rang supérieur en un temps T16 compris entre 0 , 1 et 0,2 secondes, alors que l'arbre de sortie d u moteur 12 ne pourrait atteindre ce même régime à l'instant ts qu'au bout d'un temps T12 compris entre 1 à 2 secondes, soit dix fois plus de temps.
Comme il n'est pas possible d'attendre que l'arbre d'entrée de la transmission 16 atteigne la vitesse ωι6 nécessaire idéalement au crabotage du rapport "N + 1" de rang supérieur, le réaccouplement de l'organe d'accouplement 14 intervient avant le temps ts théorique de synchronisation, ce qui se traduit par un pic C20s de couple aux roues 20 qui produit un à-coup désagréable pour le conducteur et ses passagers Pour remédier à cet inconvénient, l'invention propose d'utiliser, comme illustré à la figure 2, une machine auxiliaire 30 pour ralentir le moteur thermique 12 lorsque, au cours d'un changement de rapport, l'organe d'accouplement 14 est débrayé. II est en effet connu, dans de nombreux groupes motopropulseurs de disposer d'une machine électrique interposée entre un volant moteur du moteur 12 et l'organe d'accouplement 14 du véhicule.
L'invention permet d'utiliser cette machine électrique 30 de façon nouvelle en l'utilisant en générateur pour ralentir le moteur thermique 12 lors du changement de rapport. Avantageusement, le ralentissement du moteur 12 par la machine électrique 30 permet de recharger une batterie d'accumulateurs 31 du véhicule. A cet effet, les moyens électroniques 24 commandent la machine électrique 30 en régulant son couple pour ralentir le moteur thermique 12.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens électroniques 24 reçoivent, en plus des informations R de roulage, au moins l'information Eι4 représentative de l'état embrayé "I" ou débrayé "O" de l'organe d'accouplement, une information représentative du régime ωι2 de rotation du moteur thermique 12, une information représentative de la vitesse ωie de rotation de l'arbre d'entrée de la transmission 16, et une information représentative de l'état de la transmission, qui comporte au moins la valeur du rapport "N" courant ' de transmission. De plus, l'information représentative de l'état de - la transmission peut aussi comporter la valeur associée au rapport "N + 1" de transmission demandé de rang supérieur.
En réponse à ces informations, les moyens électroniques 24 sont susceptibles de déterminer une valeur d'un courant "J" d'excitation de la machine électrique 30 permettant de la commander de façon adéquate en générateur de courant.
Par ailleurs, les moyens électroniques 24 sont de surcroît susceptibles de commander une coupure COUP12 de l'alimentation en carburant du moteur thermique 12. La régulation du couple de la machine électrique 30 est illustrée à la figure 4. Le couple résistant auquel est soumis l'arbre de sortie du moteur thermique 12 de la part de la machine électrique 30 permet de faire chuter son régime ωι2 en un temps T12 qui est bien inférieur à celui précédemment décrit. Le moteur thermique 12 est ainsi à même de voir son régime ω12 égaler la vitesse ωiε de l'arbre d'entrée de la transmission
16 à un instant ts de synchronisation qui correspond à l'instant t3 du début du réaccouplement de l'organe d'accouplement 14.
De la sorte, le couple C 0 augmente de façon continue lors du réaccouplemeπt de l'organe d'accouplement 14, sans présenter de pic de couple analogue à celui présenté par un dispositif dépourvu de régulation du couple de la machine électrique 30 tel que précédemment décrit.
Avantageusement, l'invention n'est pas limitée à un système de transmission robotisée, et le dispositif trouve aussi à s'appliquer à une boîte de vitesses manuelle ou automatique conventionnelle, du moment que les moyens électroniques 24 sont pourvus de moyens de détection adéquats permettant de déterm iner l'état E14 de l'organe d'accouplement 14 et l'état de la transmission 16.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (10) pour le changement des vitesses d'un véhicule automobile à motorisation principale thermique qui comporte, d'amont en aval, un moteur thermique (12) principal, une machine électrique (30) auxiliaire qui est liée en rotation directement à un volant moteur du véhicule et qui est reliée au moins à une batterie (31) d'accumulateurs du véhicule, un organe d'accouplement (14) qui est susceptible d'occuper un état débrayé (O) et un état embrayé (I), et une transmission (16) qui est susceptible d'établir au moins deux rapports (N, N + 1) de transmission pour entraîner en rotation au moins une roue (20) du véhicule, caractérisé en ce que, au cours d'un changement de vitesse pendant lequel la transmission (16) passe d'un rapport courant (N) de transmission à un rapport de transmission (N + 1) de rang supérieur et pendant lequel l'organe (14) d'accouplement est débrayé, des moyens électroniques (24) commandent la machine électrique (30) en régulation de couple selon un fonctionnement en générateur de courant pour ralentir le moteur thermique (12) principal.
2. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens électroniques (24) reçoivent au moins une information (Eu) représentative de l'état embrayé (I) / débrayé(O) de l'organe d'accouplement (14), une information représentative du régime (ωι2) de rotation du moteur thermique (12), une information (ωι6) représentative de la vitesse de rotation d'un arbre d'entrée de la transmission (16), et une information représentative de l'état de la transmission (16).
3. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'information représentative de l'état de la transmission (16) comporte au moins une valeur associée au rapport courant (N) de transmission.
4. Dispositif ( 10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce q ue l'information représentative de l'état de la transmission ( 16) est susceptible de comporter une valeur supplémentaire associée à un rapport (N + 1 ) de transmission demandé de rang supérieur.
5. Dispositif ( 1 0) selon la revendication précédente, caractérisé en ce q ue si les moyens électroniques (24) reçoivent l'information (Eu) représentative de l'état (O) débrayé de l'organe d'accouplement ( 14), puis une information représentative de l'état de la transmission comportant la valeur supplémentaire associée au rapport (N + 1 ) de transmission demandé d 'ordre supérieur, ces moyens (24) commandent la machine électrique (30) en générateur de courant de façon qu'elle ralentisse le moteur thermique ( 12) jusqu'à ce que le régime (ω ι 2) de rotation du moteur thermique (12) soit égal à la vitesse (ω 16) de rotation de l'arbre d'entrée de la transmission
( 1 6) .
6. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens électroniques (24) commandent de surcroît une coupure (CO UPι 2) de l'alimentation en carburant du moteur thermique (12).
7. Dispositif ( 1 0) selon l'une q uelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la transmission (16) et l'organe d'accouplement (14) font partie d'un système (22) de transmission automatisé dans lequel les moyens électroniques (24) commandent l'organe d'accouplement ( 14) et le passage des rapports (N , N + 1 ) de la transmission (16) à l'aide de vérins, automatiquement et/ou en réponse à une action d u conducteur du véhicule sur un organe (26) de changement de vitesses.
8. Dispositif ( 10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens électroniques (24) reçoivent des informations (R) de roulage, notamment une information de la température du fluide de refroidissement du moteur, une information de la température du lubrifiant de la transmission, une information de la vitesse du véhicule, une information de la position d'une pédale d'accélérateur d u véh icule, une information du fonction nement d'une climatisation d u véh icule.
9. Dispositif (10) selon la revendication précédente caractérisé en ce que, en fonction des informations (R) de rou lage, de l'information (Eu) représentative de l'état embrayé (I) / déb rayé (O) de l'organe d'accouplement (14), de l'information représentative du rég ime (ω 1 2) de rotation du moteur thermique (12), et de l'information représentative de la vitesse de rotation (ω -i ε) d'un arbre d'entrée de la transmission ( 16) , les moyens électron iques (24) sont susceptibles de déterminer une valeur d'un courant (J) d'excitation de la machine électrique (30) permettant de la commander de façon adéq uate en générateur de courant.
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