WO2012035219A1 - Procede de changement de rapports montant pour boite de vitesses automatique d'un vehicule automobile - Google Patents

Procede de changement de rapports montant pour boite de vitesses automatique d'un vehicule automobile Download PDF

Info

Publication number
WO2012035219A1
WO2012035219A1 PCT/FR2011/051662 FR2011051662W WO2012035219A1 WO 2012035219 A1 WO2012035219 A1 WO 2012035219A1 FR 2011051662 W FR2011051662 W FR 2011051662W WO 2012035219 A1 WO2012035219 A1 WO 2012035219A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
torque
coupler
clutch
shaft
final
Prior art date
Application number
PCT/FR2011/051662
Other languages
English (en)
Inventor
Bastien Borsotto
Kevin Robert
Sébastien PLANCON
Original Assignee
Renault S.A.S.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault S.A.S. filed Critical Renault S.A.S.
Priority to EP11741662.8A priority Critical patent/EP2616716A1/fr
Priority to CN201180043591.5A priority patent/CN103097776B/zh
Publication of WO2012035219A1 publication Critical patent/WO2012035219A1/fr

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/68—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings
    • F16H61/684—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11—Stepped gearings
    • B60W10/113—Stepped gearings with two input flow paths, e.g. double clutch transmission selection of one of the torque flow paths by the corresponding input clutch
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/19—Improvement of gear change, e.g. by synchronisation or smoothing gear shift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04—Smoothing ratio shift
    • F16H61/0403—Synchronisation before shifting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/02—Clutches
    • B60W2510/0275—Clutch torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2306/00—Shifting
    • F16H2306/40—Shifting activities
    • F16H2306/48—Synchronising of new gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2306/00—Shifting
    • F16H2306/40—Shifting activities
    • F16H2306/54—Synchronizing engine speed to transmission input speed

Definitions

  • the present invention relates to a method for shifting gear ratios for an automatic transmission of a motor vehicle, said vehicle comprising a clutch for transmitting a torque of a motor shaft driven by the motor of the motor vehicle.
  • vehicle to a primary shaft and said gearbox having at least two couplers each for transmitting a torque from the primary shaft to a secondary shaft, the clutch and each coupler being adapted to transmit either the entire torque when are in a locked state, either an adjustable part of the torque when placed in a slip state, or no torque when placed in an open state,
  • said method comprising the following steps:
  • initial coupler a first of said couplers, called initial coupler, being initially in its locked state, while the second coupler, called final coupler, is in its open state, the two couplers are placed in their sliding state
  • step d) the final coupler is then imposed, in a first phase starting immediately after the torque transmitted by the initial coupler has reached a zero value, a second linear growth torque set point of growth rate equal to said first rate. growth, the torque transmitted by the clutch being kept constant by a third setpoint. During this step d), the torque transmitted by the final coupler becomes greater than the torque transmitted by the clutch, which causes a decrease in the speed of rotation of the primary shaft.
  • the step according to which the speed of rotation of the primary shaft is decreased to reach a target value of speed is called in the following stage of synchronization of the primary shaft.
  • the angular acceleration of the primary shaft is proportional to the difference between the torque transmitted by the clutch and the torque transmitted by the final coupler, according to the following relation, valid during synchronization of the primary shaft:
  • a difference of negative Cemb-Cfin couples therefore imposes an angular acceleration ap negative, that is to say a slowing of the rotation of the primary shaft.
  • This fourth setpoint is initially equal to the estimated actual value of the torque transmitted by the final coupler at the moment when the difference in rotational speeds becomes greater than said threshold and then increases linearly according to a second growth rate lower than said first growth rate.
  • Step d) is therefore performed by imposing on the final coupler two increasing linear instructions of different constant growth rates which have between them a discontinuity at the moment when the synchronization of the primary shaft starts.
  • This method has defects related to a slow response dynamics of the final coupler to the setpoint imposed on it.
  • the synchronization is performed faster than expected according to this fourth imposed instruction.
  • the difference in actual torque is also greater than expected at the end of decreasing the speed of rotation of the primary shaft, which causes a shock to the wheel, when the final coupler is locked and the wheel torque returns abruptly to the value before the start of synchronization.
  • the purpose of the present invention is to improve the comfort of the driver during the shift gearbox.
  • the final coupler was imposed during the synchronization step of the primary shaft only two increasing and linear torque setpoints each having a constant growth rate, the transition from one to the other.
  • Other discontinuous instructions is imposed on the final coupler, during at least a portion of step d), an increasing nonlinear torque setpoint having a growth rate which decreases continuously with the weather.
  • this set increasing more slowly over time, it ensures the desired increase in the actual value of the torque transmitted by the final coupler while limiting the increase in the real value of the torque transmitted after the end of this setpoint. due to the slow dynamics of the final coupler.
  • the real value of the torque transmitted by the final coupler then follows the synchronization setpoint of the primary shaft imposed after the substep d1) of step d).
  • the method according to the invention then makes it possible to eliminate the shocks felt by the driver at the end of decreasing the speed of rotation of the primary shaft and thus to improve the comfort of the driver.
  • step d1) is performed between the instant when the torque transmitted by the initial coupler reaches a zero value and a time when a measured difference between the speed of rotation of the primary shaft and the speed of rotation of the shaft motor becomes greater than a predetermined difference threshold value;
  • step d2) the torque setpoint imposed on the final coupler has a constant growth rate over time
  • step d2) is triggered when a measured difference between the speed of rotation of the primary shaft and the rotational speed of the motor shaft becomes greater than a predetermined threshold value of difference;
  • said torque setpoint imposed on the clutch is a constant torque setpoint
  • step d1) the growth rate of the torque setpoint imposed on the final coupler remains lower than or equal to at the first growth rate
  • said torque setpoint imposed on the final coupler during step d1) is continuous with said first torque setpoint imposed on the final coupler during step c);
  • step d2) the growth rate of the torque setpoint imposed on the final coupler is lower than the first rate of growth.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising:
  • a clutch for transmitting a torque of a motor shaft driven by the motor of the vehicle to a primary shaft
  • a gearbox comprising at least two couplers each making it possible to transmit a torque from the primary shaft to a secondary shaft, the clutch and each coupler being adapted to transmit either the entire torque when they are placed in a state locked, an adjustable part of the torque when they are placed in a slip state, ie no torque when they are placed in an open state, each coupler being associated with a gearbox having a torque reduction coefficient associated with a ratio of said gearbox,
  • FIG. 1 is a schematic representation of the transmission means of a motor torque to the wheels of a motor vehicle
  • FIG. 2A shows the evolution of the R-speed of the motor (RM curve) and of the primary shaft (RP curve) as a function of time;
  • FIG. 2B shows the evolution of the operating state E of the clutch (EE curve), of the initial coupler (ECI curve) and of the final coupler (ECF curve) as a function of time;
  • FIG. 2C shows the evolution of the torque C transmitted by the clutch (curve CE), by the initial coupler (curve CCI), and by the motor (curve CM) as a function of time, as well as the theoretical torque (curve CCFT) and the actual torque (CCFR curve) transmitted by the final coupler as a function of time.
  • FIG. 1 shows diagrammatically an internal combustion engine 1 of a motor vehicle comprising a motor unit 12 from which protrudes an end of a crankshaft 2 referred to in the following as "motor shaft 2".
  • This drive shaft 2 is rotated about its axis by the engine block 12.
  • Transmission means 15 ensure the transmission of the torque of the drive shaft 2 to 1 1 drive wheels of the motor vehicle.
  • these two 1 1 driving wheels are the front wheels of the vehicle.
  • the torque transmission means comprise a clutch 4 whose input shaft is integral in rotation with the drive shaft 2, a robotized automatic gearbox 16 whose input shaft 3, hereinafter called “primary shaft 3", is integral in rotation with the output shaft of the clutch 4, and a differential 10 whose input shaft is integral in rotation with the output shaft 9 of the gearbox 16, called in the following "secondary shaft” and whose output shafts 13 are integral in rotation with the two lateral transmission shafts 13.
  • the clutch 4 is a temporary coupling device between the motor shaft 2 and the primary shaft 3. It comprises at least two disks adapted to come into contact with one another to gradually transmit the torque coming from the motor shaft 2 to the primary shaft 3.
  • the automatic gearbox 16 comprises at least two couplers 5, 6. These couplers 5, 6 are here conical couplers each comprising two complementary parts adapted to come into contact with each other to progressively transmit the torque coming from the primary shaft 3 to the secondary shaft 9.
  • the gearbox has as many couplers as reports.
  • Each coupler 5, 6 is associated with a gearbox 7, 8 which has a coefficient of reduction of the characteristic torque of the ratio of the gearbox corresponding to this coupler.
  • the clutch 4 and each of the couplers 5, 6 of the gearbox 16 can be placed in three different operating states, including a locked state, denoted V in FIG. 2B, an open state, noted O in FIG. 2B, and a slip state, noted G in Figure 2B.
  • a computer (not shown).
  • the computer is adapted to receive input signals from different sensors. These input signals make it possible to determine parameters relating to the operation of the vehicle, such as, for example, the speed of the vehicle V or the rotational speeds, hereinafter referred to as "revolutions" and the angular accelerations of the driving shaft 2, primary shaft 3, secondary shaft 9 and lateral shafts 13.
  • the computer includes in memory vehicle parameters, such as its mass for example, and maps obtained from calibrations giving the target value of the engine shafts 2 and 3 of the vehicle based on the speed of the vehicle and the gear ratio.
  • vehicle parameters such as its mass for example
  • maps obtained from calibrations giving the target value of the engine shafts 2 and 3 of the vehicle based on the speed of the vehicle and the gear ratio.
  • the gearbox used that is to say according to the coupler 5, 6 chosen.
  • the computer is adapted to generate, for each operating condition of the vehicle, output signals transmitted to the various components of the vehicle to drive them.
  • RM curve engine speed
  • RP curve primary speed
  • FIG. 2C also shows the changes in the theoretical torque (CCFT curve) and the actual torque (CCFR curve) transmitted by the final coupler as a function of time.
  • An initial coupler is the coupler of the gearbox 16 which transmits the torque before the gear change and the final coupler is called the coupler.
  • gearbox coupler that transmits the torque after the gear change.
  • the method described here relates to a change of upward ratios.
  • the gearbox 8 associated with the coupler 6 has a torque reduction coefficient lower than the gear reduction coefficient of the gearbox 7 associated with the coupler 5.
  • the initial coupler is then in this example the coupler 5 of the gearbox and the final coupler is the coupler 6.
  • the time t1 corresponds to the moment when the transmission gear shift 16 is triggered. Before this instant t1, as shown in FIG. 2B, the initial coupler 5 and the clutch 4 are locked and the final coupler 6 is open.
  • the torque CCF transmitted by the final coupler 6 is zero before t1
  • the initial coupler 5 and the clutch 4 transmit a pair CCI whose value Cref is a reference value corresponding to the torque demanded by the driver considering inertial losses and friction.
  • the vehicle computer places, in a step a), the initial couplers 5 and final 6 in their slip state ( Figure 2B).
  • the vehicle computer also places, in a step b) simultaneously in step a), the clutch 4 in its sliding state ( Figure 2B).
  • this step b) can be performed later, as explained below.
  • the computer controls, according to a step c) of the method, the transfer of the torque between the initial couplers 5 and final 6. For this, the computer imposes on the final coupler 6 a first set of increasing torque.
  • This first torque setpoint is represented in FIG. 2C by the curve CCRT between times t2 and t3.
  • This first torque setting is here linear, that is to say that it has a first constant growth rate in the example shown in the figures.
  • first torque setpoint for example a linear torque setpoint in a first phase and then increasing more slowly so that its growth rate is canceled when the torque transfer is completed.
  • the rate of change of the function of time associated with the setpoint under consideration is called growth rate, when this rate of variation is positive.
  • the growth rate also corresponds to the slope of the straight line representative of this setpoint.
  • the first growth rate is predetermined.
  • the driver computer preferably for the transfer of torque a passage under torque: it controls a decrease in the torque CCI transmitted by the initial coupler 5 and an increase in the torque CCF transmitted by the final coupler 6, so that the sum of the couples transmitted by the two initial 5 and final couplers 6 remains constant during this step c).
  • the torque CR applied to the wheels of the vehicle is equal to the sum of the torques transmitted by each coupler, each transmitted torque being weighted by the coefficient of reduction of the associated reducer. Since the reduction coefficient of the gearbox 8 associated with the final coupler 6 is less than that of the gearbox 7 associated with the initial coupler 5, the torque CR applied to the wheels of the vehicle then decreases steadily during step c).
  • the engine speed RM and the primary regime RP follow the same evolution according to the time determined by a target diet C1.
  • This target mode C1 is predetermined according to the ratio of the gearbox 16 and the speed of the vehicle.
  • the target regime C1 shown in FIG. 2A corresponds to the target engine speed for the ratio associated with the initial coupler 5 and for an increasing vehicle speed.
  • the torque transfer step c) ends at time t3 when the torque CC1 transmitted by the initial coupler 5 becomes zero, which indicates that the initial coupler 5 is open.
  • the final coupler 6 then transmits a torque CCF equal to the reference torque value Cref and is still in its sliding state (FIGS. 2B and 2C). It is therefore also possible to define the time t3 for completing the torque transfer as that at which the torque CCF transmitted by the final coupler 6 becomes equal to the reference torque value Cref.
  • step d) occurring between the time t3 and a time t5
  • the computer imposes on the final coupler 6 and the clutch 4 torque setpoints adapted to cause a decrease in the primary regime, so as to converge the value of the primary regime RP to a new target regime C2 corresponding to the ratio associated with the final coupler 6 (FIG. 2A).
  • This target regime C2 is shown in FIG. 2A for an increasing vehicle speed and corresponds to the target rotational speed values of the primary shaft 3 for the final report.
  • This step d) corresponds to the synchronization of the primary shaft 3.
  • the clutch 4 must therefore be placed in its sliding state before this time t3 of beginning of synchronization of the primary shaft. It can be placed in this slip state at any time between times t1 and t3.
  • the fact of placing the clutch 4 in its slip state before the time t3 is advantageous because it ensures that it is placed in this state without delay from the time t3.
  • CE-CCF Jp.ap, in which Jp represents the inertia constant of the primary shaft 3 and which is valid during the synchronization of the primary shaft 3, the angular acceleration ap of the primary shaft 3 is negative when the torque difference transmitted between the clutch 4 and the final coupler 6 is negative.
  • the computer therefore controls the decrease of the primary speed RP by imposing on the final coupler 6 a second torque setpoint and imposing on the clutch 4 a third torque set point that the torque CCF transmitted by the final coupler 6 is greater than the torque CE transmitted by the clutch 4 during this step d).
  • the torque transmitted by the clutch CE remains here preferably equal to the reference value Cref, therefore here constant, during the whole gear change.
  • the third instruction imposed on him is here constant.
  • the second torque setpoint imposed on the final coupler 6 has a growth rate which decreases continuously with time.
  • Step d1) is performed between the instant t3 where the torque CCI transmitted by the initial coupler 5 reaches a zero value and an instant t4 where a measured difference between the speed of rotation of the primary shaft and the speed of rotation of the motor shaft becomes greater than a predetermined difference threshold value.
  • the second torque setpoint is thus represented in FIG. 2C by the CCRT curve between the times t3 and t4.
  • the second torque setpoint imposed on the final coupler 6 performs a step d1) of increasing the theoretical torque transmitted by this final coupler 6 from said reference value Cref to a torque value greater than this reference value Cref (FIG. 2C), and therefore greater than the value of the torque transmitted by the clutch 4.
  • step d1) the growth rate of the second torque setpoint imposed on the final coupler 6 remains lower than or equal to said first growth rate.
  • the second torque setpoint imposed on the final coupler 6 during step d1) is continuous with said first torque setpoint imposed on the final coupler 6 during step c).
  • continuous is understood to mean a mathematical continuity of the first order between the first and the second setpoint, resulting in a smooth curve, which does not show a jump in torque at a given instant.
  • said second setpoint here at time t3 end of torque transfer and start of step d) the same rate of growth as the first torque set imposed on the final coupler during step c) and thus presents a mathematical continuity of the second order with the first instruction.
  • the rate of growth of the second set decreases continuously, that is to say in a regular manner, without jumping from one value to another.
  • the real torque transmitted by the final coupler 6 and represented by the curve CCFR follows an evolution parallel to the theoretical torque imposed by the first and the second torque setpoint between times t2 and t4, with a slight time delay due to the slow dynamics of the final coupler 6.
  • the primary speed RP has moved away from the RM engine speed and it can be considered that the synchronization of the primary shaft 3 on the target speed C2 corresponding to the new ratio of the gearbox 16 is initiated.
  • step d2) is triggered, during which the computer imposes on the final coupler 6 a fourth torque setpoint having a constant growth rate over time.
  • This fourth torque setpoint is represented by the CCFT curve between times t4 and t5.
  • the computer imposes that the fourth torque setpoint is equal to the value of the actual torque transmitted by the final coupler 6 at this time.
  • transition from the second setpoint to the fourth torque set point is a priori discontinuous because the actual value of the torque at this time is different from its theoretical value imposed by the second setpoint due to the slow dynamics of the final coupler.
  • the growth rate of the fourth torque setpoint imposed on the final coupler 6 is also preferably lower than said first growth rate of the first torque setpoint.
  • the value of the actual torque CCFR transmitted by the final coupler 6 between t4 and t5 is then substantially equal to its theoretical value CCFT.
  • the actual torque transmitted by the final coupler 6 no longer increases, as was the case in the state of the art, beyond its theoretical value between the times t4 and t5, that is to say during the synchronization of the primary shaft.
  • the evolution of the torque transmitted by the final coupler 6 and the decrease in the primary speed RP are precisely controlled and the torque applied to the vehicle wheels does not undergo sudden variations. Wheel impacts that occurred in the state of the art are thus eliminated.
  • the primary regime RP reaches the target regime C2 (FIG. 2A).
  • the primary shaft 3 is then synchronized to the target regime corresponding to the ratio associated with the final coupler 6.
  • the final coupler 6 is then locked (FIG. 2B) in a step e) and transmits from this instant t4 the entirety of the reference torque Cref requested by the driver.
  • the computer controls from time t5 the synchronization of the motor shaft 2 on the primary shaft 3.
  • the clutch 4 in its state of slip is used to perform a dimming of the motor torque CM allowing the reduction of the engine speed RM towards the target mode C2.
  • the smearing of the motor torque CM causing the synchronization of the motor shaft 2 is carried out between the times t4 and t5 (FIGS. 2A to 2C).
  • the computer detects that the engine speed RM is equal to the new value of the target speed C2 and the synchronization of the motor shaft is completed.
  • the computer places the clutch 4 in its locked state and the shift of gearbox 16 is completed.
  • the smearing of the engine torque CM is thus achieved by the sliding of the clutch 4 and not the final coupler 6, it avoids the creation of vibrations propagated in the transmission means 15 and causing unpleasant sensations and noises for the occupants of the vehicle.
  • the final coupler is thus not damaged by prolonged sliding: the clutch is more resistant to the energy dissipation caused by this sliding.
  • the gearshift method proposed therefore allows gear shifting to provide improved driver comfort, avoiding noise and shock sensations.
  • the third setpoint applied to the torque transmitted by the clutch CE requires the torque to remain equal to the reference value Cref and the second torque setpoint applied to the coupler final is modified.
  • This second modified torque setpoint is adjusted so that the torque difference CE-CCF remains that which would have been created during the application of the second torque setpoint initially provided for a reference value Cref contante.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

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

Description

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne un procédé de changement de rapports montant pour boîte de vitesses automatique d'un véhicule automobile, ledit véhicule comportant un embrayage permettant de transmettre un couple d'un arbre moteur entraîné par le moteur du véhicule à un arbre primaire et ladite boîte de vitesses comportant au moins deux coupleurs permettant chacun de transmettre un couple de l'arbre primaire à un arbre secondaire, l'embrayage et chaque coupleur étant adaptés à transmettre soit l'intégralité du couple lorsqu'ils sont placés dans un état verrouillé, soit une partie ajustable du couple lorsqu'ils sont placés dans un état de glissement, soit aucun couple lorsqu'ils sont placés dans un état ouvert,
ledit procédé comportant les étapes suivantes :
a) un premier desdits coupleurs, appelé coupleur initial, étant initialement dans son état verrouillé, tandis que le deuxième coupleur, appelé coupleur final, est dans son état ouvert, on place les deux coupleurs dans leur état de glissement,
b) on place l'embrayage dans son état de glissement,
c) on diminue le couple transmis par ledit coupleur initial et on augmente le couple transmis par le coupleur final,
d) lorsque le couple transmis par le coupleur initial atteint une valeur nulle, on impose au coupleur final et à l'embrayage deux consignes de couple, adaptées à provoquer une diminution de la vitesse de rotation de l'arbre primaire jusqu'à une valeur cible de vitesse, puis, lorsque cette valeur cible est atteinte, e) on place le coupleur final dans son état verrouillé, puis
f) on pilote le couple de l'arbre moteur pour synchroniser l'arbre moteur et l'arbre primaire puis on place l'embrayage dans son état verrouillé.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
On connaît notamment du document FR1050957 (non publié à la date du dépôt) un tel procédé dans lequel à l'étape c) on impose au coupleur final une première consigne de couple croissante et linéaire présentant un premier taux de croissance constant.
A l'étape d), on impose alors au coupleur final, dans une première phase commençant immédiatement après que le couple transmis par le coupleur initial ait atteint une valeur nulle, une deuxième consigne de couple croissante linéaire de taux de croissance égale audit premier taux de croissance, le couple transmis par l'embrayage étant maintenu constant par une troisième consigne. Lors de cette étape d), le couple transmis par le coupleur final devient supérieur au couple transmis par l'embrayage, ce qui provoque une diminution de la vitesse de rotation de l'arbre primaire.
L'étape selon laquelle la vitesse de rotation de l'arbre primaire est diminuée pour atteindre une valeur cible de vitesse est appelée dans la suite étape de synchronisation de l'arbre primaire.
L'accélération angulaire de l'arbre primaire est proportionnelle à l'écart entre le couple transmis par l'embrayage et le couple transmis par le coupleur final, selon la relation suivante, valable pendant la synchronisation de l'arbre primaire :
Cemb - Cfin = Jp.ap
où
- Cemb est le couple transmis par l'embrayage,
- Cfin est le couple transmis par le coupleur final,
- Jp est la constante d'inertie de l'arbre primaire,
- ap est l'accélération angulaire de l'arbre primaire.
Une différence de couples Cemb-Cfin négative impose donc une accélération angulaire ap négative, c'est-à-dire un ralentissement de la rotation de l'arbre primaire.
Selon le procédé décrit dans ce document, lorsque la synchronisation de l'arbre primaire est amorcée, c'est-à-dire lorsqu'un écart de vitesse de rotation supérieur à une valeur seuil est détecté entre les arbres primaire et moteur, on impose au coupleur final une quatrième consigne de couple pour finaliser la synchronisation de l'arbre primaire.
Cette quatrième consigne est initialement égale à la valeur réelle estimée du couple transmis par le coupleur final au moment où l'écart de vitesses de rotation devient supérieur audit seuil puis augmente linéairement selon un deuxième taux de croissance inférieur audit premier taux de croissance.
L'étape d) est donc réalisée en imposant au coupleur final deux consignes croissantes linéaires de taux de croissance constants différents qui présentent entre elles une discontinuité à l'instant où la synchronisation de l'arbre primaire s'amorce.
Ce procédé présente des défauts liés à une dynamique de réponse lente du coupleur final à la consigne qui lui est imposée.
Ainsi, alors même que la quatrième consigne est appliquée au coupleur final et impose une augmentation de couple plus lente que celle imposée par la deuxième consigne, le couple transmis par le coupleur final continue de croître selon le premier taux de croissance élevé de cette deuxième consigne.
L'écart entre les couples réels transmis par le coupleur final et l'embrayage augmente donc plus rapidement que prévu d'après la quatrième consigne imposée.
L'accélération angulaire de l'arbre primaire étant proportionnelle à cet écart de couple transmis par le coupleur final et l'embrayage, la synchronisation est réalisée plus rapidement que prévu d'après cette quatrième consigne imposée.
L'écart de couples réels est en outre plus important que prévu en fin de diminution de la vitesse de rotation de l'arbre primaire, ce qui provoque un choc à la roue, lorsque le coupleur final est verrouillé et que le couple des roues revient brutalement à la valeur d'avant le début de la synchronisation.
Ce choc à la roue est perçu de manière désagréable par le conducteur.
OBJ ET DE L'INVENTION
Le but de la présente invention est d'améliorer le confort du conducteur pendant le changement de rapports de la boîte de vitesses.
A cet effet, on propose selon l'invention un procédé de changement de rapports montant tel que défini en introduction, selon lequel, au moins pendant une sous-étape d1 ) de l'étape d), la consigne de couple imposée au coupleur final présente un taux de croissance qui diminue continûment avec le temps.
Tandis que dans l'état de la technique, on imposait au coupleur final pendant l'étape de synchronisation de l'arbre primaire seulement deux consignes de couple croissantes et linéaires présentant chacune un taux de croissance constant, le passage de l'une à l'autre des consignes se faisant de manière discontinue, selon l'invention, on impose au coupleur final, pendant au moins une partie de l'étape d), une consigne de couple croissante, non linéaire présentant un taux de croissance qui diminue continûment avec le temps.
Ainsi, cette consigne augmentant de plus en plus lentement dans le temps, elle assure l'augmentation souhaitée de la valeur réelle du couple transmis par le coupleur final tout en limitant l'augmentation de la valeur réelle du couple transmis après la fin de cette consigne due à la dynamique lente du coupleur final.
Comme expliqué plus en détail ci-après, la valeur réelle du couple transmis par le coupleur final suit alors la consigne de synchronisation de l'arbre primaire imposée après la sous-étape d1 ) de l'étape d).
L'écart entre les couples réels transmis par le coupleur final et l'embrayage est ainsi mieux maîtrisé et conforme aux consignes imposées à ces deux organes en fin de synchronisation.
Le procédé selon l'invention permet alors d'éliminer les chocs ressentis par le conducteur en fin de diminution de la vitesse de rotation de l'arbre primaire et donc d'améliorer le confort du conducteur.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé selon l'invention,
- l'étape d1 ) est réalisée entre l'instant où le couple transmis par le coupleur initial atteint une valeur nulle et un instant où un écart mesuré entre la vitesse de rotation de l'arbre primaire et la vitesse de rotation de l'arbre moteur devient supérieur à une valeur seuil d'écart prédéterminée ;
- pendant une sous-étape d2) de l'étape d), la consigne de couple imposée au coupleur final présente un taux de croissance constant dans le temps ;
- l'étape d2) est déclenchée lorsque un écart mesuré entre la vitesse de rotation de l'arbre primaire et la vitesse de rotation de l'arbre moteur devient supérieur à une valeur seuil d'écart prédéterminée ;
- pendant l'étape d), ladite consigne de couple imposée à l'embrayage est une consigne de couple constante ;
- une première consigne de couple croissante présentant un premier taux de croissance constant étant imposée au coupleur final pendant l'étape c), à l'étape d1 ), le taux de croissance de la consigne de couple imposée au coupleur final reste inférieur ou égal audit premier taux de croissance ;
- ladite consigne de couple imposée au coupleur final pendant l'étape d1 ) est continue avec ladite première consigne de couple imposée au coupleur final pendant l'étape c) ;
- une première consigne de couple croissante présentant un premier taux de croissance constant étant imposée au coupleur final pendant l'étape c), à l'étape d2), le taux de croissance de la consigne de couple imposée au coupleur final est inférieur audit premier taux de croissance.
L'invention concerne également un véhicule automobile comportant :
- un embrayage permettant de transmettre un couple d'un arbre moteur entraîné par le moteur du véhicule à un arbre primaire, et
- une boîte de vitesses comportant au moins deux coupleurs permettant chacun de transmettre un couple de l'arbre primaire à un arbre secondaire, l'embrayage et chaque coupleur étant adaptés à transmettre soit l'intégralité du couple lorsqu'ils sont placés dans un état verrouillé, soit une partie ajustable du couple lorsqu'ils sont placés dans un état de glissement, soit aucun couple lorsqu'ils sont placés dans un état ouvert, chaque coupleur étant associé à un réducteur présentant un coefficient de démultiplication de couple associé à un rapport de ladite boîte de vitesses,
comportant en outre un calculateur programmé pour piloter un changement de rapports de la boîte de vitesses selon le procédé décrit précédemment.
DESCRI PTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.
Sur les dessins annexés :
- la figure 1 est une représentation schématique des moyens de transmission d'un couple moteur aux roues d'un véhicule automobile ;
- la figure 2A montre l'évolution du régime R du moteur (courbe RM) et de l'arbre primaire (courbe RP) en fonction du temps ;
- la figure 2B montre l'évolution d'état E de fonctionnement de l'embrayage (courbe EE), du coupleur initial (courbe ECI) et du coupleur final (courbe ECF) en fonction du temps ;
- la figure 2C montre l'évolution du couple C transmis par l'embrayage (courbe CE), par le coupleur initial (courbe CCI), et par le moteur (courbe CM) en fonction du temps, ainsi que le couple théorique (courbe CCFT) et le couple réel (courbe CCFR) transmis par le coupleur final en fonction du temps.
Dispositif
On a représenté schématiquement sur la figure 1 un moteur à combustion interne 1 d'un véhicule automobile comprenant un bloc-moteur 12 duquel fait saillie une extrémité d'un vilebrequin 2 appelé dans la suite « arbre moteur 2 ». Cet arbre moteur 2 est entraîné en rotation autour de son axe par le bloc-moteur 12.
Des moyens de transmission 15 assurent la transmission du couple de l'arbre moteur 2 vers des roues 1 1 motrices du véhicule automobile.
On a représenté le cas d'un véhicule comportant deux roues motrices 1 1 solidaires en rotation de deux arbres de transmission latéraux 13.
En pratique, ces deux roues 1 1 motrices sont les roues avant du véhicule.
Les moyens de transmission 15 de couple comportent un embrayage 4 dont l'arbre d'entrée est solidaire en rotation de l'arbre moteur 2, une boîte de vitesses 16 automatique robotisée dont l'arbre d'entrée 3, appelé dans la suite « arbre primaire 3 », est solidaire en rotation de l'arbre de sortie de l'embrayage 4, et un différentiel 10 dont l'arbre d'entrée est solidaire en rotation de l'arbre de sortie 9 de la boîte de vitesses 16, appelé dans la suite « arbre secondaire » et dont les arbres de sortie 13 sont solidaires en rotation des deux arbres de transmission latéraux 13.
L'embrayage 4 est un dispositif d'accouplement temporaire entre le l'arbre moteur 2 et l'arbre primaire 3. Il comporte au moins deux disques adaptés à venir au contact l'un de l'autre pour transmettre progressivement le couple provenant de l'arbre moteur 2 vers l'arbre primaire 3.
La boîte de vitesses 16 automatique comporte au moins deux coupleurs 5, 6. Ces coupleurs 5, 6 sont ici des coupleurs coniques comportant chacun deux parties complémentaires adaptées à venir au contact l'une de l'autre pour transmettre progressivement le couple provenant de l'arbre primaire 3 vers l'arbre secondaire 9.
En pratique, la boîte de vitesses comporte autant de coupleurs que de rapports.
Chaque coupleur 5, 6 est associé à un réducteur 7, 8 qui présente un coefficient de démultiplication du couple caractéristique du rapport de la boîte de vitesses correspondant à ce coupleur.
L'embrayage 4 et chacun des coupleurs 5, 6 de la boîte de vitesses 16 peut être placé dans trois états de fonctionnement différents, dont un état verrouillé, noté V sur la figure 2B, un état ouvert, noté O sur la figure 2B, et un état de glissement, noté G sur la figure 2B.
Lorsque l'embrayage 4 ou l'un des coupleurs 5, 6 est verrouillé, il transmet intégralement le couple de son arbre d'entrée à son arbre de sortie.
Ainsi, lorsque l'embrayage 4 et le coupleur 5, 6 choisi par la boîte de vitesses 16 automatique sont verrouillés, le couple fourni par le moteur 1 est intégralement transmis aux roues 1 1 du véhicule.
Lorsque l'embrayage 4 ou l'un des coupleurs 5, 6 est ouvert, aucun couple n'est transmis par cet embrayage 4 ou ce coupleur 5, 6.
Ainsi, lorsque l'embrayage 4 ou tous les coupleurs 5, 6 sont ouverts, la transmission de couple est interrompue si bien que le véhicule est en roue libre.
Lorsque l'embrayage 4 ou l'un des coupleurs 5, 6 est dans son état de glissement, les disques de l'embrayage 4 ou les parties complémentaires de chaque coupleur 5, 6 glissent l'un contre l'autre. Dans cet état, il est possible de moduler précisément le couple transmis en pilotant l'effort de mise en pression des deux disques de l'embrayage 4 ou des deux parties complémentaires de chaque coupleur 5, 6 l'un contre l'autre.
Pour piloter les différents organes du véhicule automobile 1 et notamment l'embrayage 4 et la boîte de vitesses 16, il est prévu un calculateur (non représenté).
Le calculateur est adapté à recevoir des signaux d'entrée provenant de différents capteurs. Ces signaux d'entrée permettent de déterminer des paramètres relatifs au fonctionnement du véhicule, telles que par exemple la vitesse du véhicule V ou encore les vitesses de rotation, appelées dans la suite « régimes » et les accélérations angulaires de l'arbre moteur 2, de l'arbre primaire 3, de l'arbre secondaire 9 et des arbres latéraux 13.
Le calculateur comporte en mémoire des paramètres du véhicule, comme sa masse par exemple, et des cartographies obtenues à partir de calibrations donnant la valeur cible du régime des arbres moteur 2 et primaire 3 du véhicule en fonction de la vitesse du véhicule et du rapport de la boîte de vitesses utilisé, c'est-à-dire en fonction du coupleur 5, 6 choisi.
Grâce aux paramètres mesurés par les capteurs et aux paramètres mémorisés, le calculateur est adapté à générer, pour chaque condition de fonctionnement du véhicule, des signaux de sortie transmis aux différents organes du véhicule pour les piloter.
Procédé
Les figures 2A, 2B et 2C montrent en parallèle les évolutions :
- du régime R de l'arbre moteur, ci-après « régime moteur » (courbe RM) et de l'arbre primaire, ci-après « régime primaire » (courbe RP),
- de l'état E de fonctionnement de l'embrayage (courbe EE), d'un coupleur initial (courbe ECI) et d'un coupleur final (courbe ECF) et
- du couple C transmis par l'embrayage (courbe CE), par le coupleur initial (courbe CCI), et par le moteur (courbe CM) en fonction du temps.
La figure 2C montre également les évolutions du couple théorique (courbe CCFT) et du couple réel (courbe CCFR) transmis par le coupleur final en fonction du temps.
On appelle coupleur initial le coupleur de la boîte de vitesses 16 qui transmet le couple avant le changement de rapports et on appelle coupleur final le coupleur de la boîte de vitesses qui transmet le couple après le changement de rapports.
Le procédé décrit ici concerne un changement de rapports montant. Le réducteur 8 associé au coupleur 6 présente par exemple ici un coefficient de démultiplication de couple inférieur au coefficient de démultiplication de couple du réducteur 7 associé au coupleur 5.
Le coupleur initial est alors dans cet exemple le coupleur 5 de la boîte de vitesses et le coupleur final est le coupleur 6.
Le temps t1 correspond à l'instant où est déclenché le changement de rapports de la boîte de vitesses 16. Avant cet instant t1 , comme représenté sur la figure 2B, le coupleur initial 5 et l'embrayage 4 sont verrouillés et le coupleur final 6 est ouvert.
En conséquence, comme représenté sur la figure 2C, le couple CCF transmis par le coupleur final 6 est nul avant t1 , tandis que le coupleur initial 5 et l'embrayage 4 transmettent un couple CCI dont la valeur Cref est une valeur de référence correspondant au couple demandé par le conducteur compte tenu des pertes inertielles et de frottement.
Dans l'exemple de changement de rapports décrit en détail ci-après, on suppose que cette valeur Cref est constante pendant le changement de rapports.
Au temps t1 de début du changement de rapports, le calculateur du véhicule place, dans une étape a), les coupleurs initial 5 et final 6 dans leur état de glissement (figure 2B).
Ici, le calculateur du véhicule place également, dans une étape b) simultanée à l'étape a), l'embrayage 4 dans son état de glissement (figure 2B).
Alternativement, cet étape b) peut être réalisée ultérieurement, comme expliqué ci-après.
Dans cet état de glissement, le coupleur initial 5 et l'embrayage 4 continuent entre le temps t1 et le temps t2 à transmettre le même couple CCI, CE que lorsqu'ils étaient verrouillés (figure 2C).
Entre les temps t2 et t3, le calculateur commande, selon une étape c) du procédé, le transfert du couple entre les coupleurs initial 5 et final 6. Pour cela, le calculateur impose au coupleur final 6 une première consigne de couple croissante. Cette première consigne de couple est représentée sur la figure 2C par la courbe CCRT entre les temps t2 et t3.
En contrepartie, une consigne de couple décroissante est imposée au coupleur initial. Cette première consigne de couple est ici linéaire, c'est-à-dire qu'elle présente un premier taux de croissance constant dans l'exemple représenté sur les figures. Cependant, il est possible d'envisager d'autre types de première consigne de couple, par exemple une consigne de couple linéaire dans une première phase puis augmentant de plus en plus lentement de manière à ce que son taux de croissance s'annule lorsque le transfert de couple est achevé.
On appelle taux de croissance le taux de variation de la fonction du temps associée à la consigne considérée, lorsque ce taux de variation est positif.
Ainsi, le taux de croissance TX(CCF) de la consigne de couple du coupleur final est ici égal à la différence entre la valeur du couple au temps t2 et la valeur du couple au temps t1 , divisée par la différence entre les temps t2 et t1 soit : TX(CCF) = (CCF(t2) - CCF(t1 ))/(t2 - 11 ).
Le taux de croissance correspond également à la pente de la droite représentative de cette consigne.
Le premier taux de croissance est prédéterminé.
Le calculateur pilote de préférence pour le transfert de couple un passage sous couple : il commande une diminution du couple CCI transmis par le coupleur initial 5 et une augmentation du couple CCF transmis par le coupleur final 6, de manière à ce que la somme des couples transmis par les deux coupleurs initial 5 et final 6 reste constante pendant cette étape c).
La somme des deux couples transmis par les coupleurs initial 5 et final 6 reste ainsi égale à la valeur de référence Cref.
Le couple CR appliqué aux roues du véhicule est égal à la somme des couples transmis par chaque coupleur, chaque couple transmis étant pondéré par le coefficient de démultiplication du réducteur associé. Le coefficient de démultiplication du réducteur 8 associé au coupleur final 6 étant inférieur à celui du réducteur 7 associé au coupleur initial 5, le couple CR appliqué aux roues du véhicule diminue alors de manière constante pendant l'étape c).
Le couple transmis par l'ensemble des deux coupleurs initial 5 et final 6 restant ainsi constant et la diminution du couple CR appliqué aux roues pendant le transfert du couple étant régulière et continue, toute sensation désagréable pour le conducteur, par exemple toute sensation de choc, est évitée.
Comme représenté sur la figure 2A, pendant les étapes a), b) et c) décrites précédemment, c'est-à-dire entre les temps t1 et t3, le régime moteur RM et le régime primaire RP suivent une même évolution en fonction du temps déterminée par un régime cible C1 . Ce régime cible C1 est prédéterminé en fonction du rapport de la boîte de vitesses 16 et de la vitesse du véhicule.
Le régime cible C1 représenté sur la figure 2A correspond au régime cible du moteur pour le rapport associé au coupleur initial 5 et pour une vitesse du véhicule en augmentation.
L'étape c) de transfert du couple s'achève au temps t3 lorsque le couple CCI transmis par le coupleur initial 5 devient nul, ce qui indique que le coupleur initial 5 est ouvert. Le coupleur final 6 transmet alors un couple CCF égal à la valeur de couple de référence Cref et est toujours dans son état de glissement (figures 2B et 2C). Il est donc également possible de définir le temps t3 d'achèvement du transfert de couple comme celui auquel le couple CCF transmis par le coupleur final 6 devient égal à la valeur de couple de référence Cref.
Dans une étape d) ayant lieu entre le temps t3 et un temps t5, le calculateur impose au coupleur final 6 et à l'embrayage 4 des consignes de couple adaptées à provoquer une diminution du régime primaire, de manière à faire converger la valeur du régime primaire RP vers un nouveau régime cible C2 correspondant au rapport associé au coupleur final 6 (figure 2A).
Ce régime cible C2 est représenté sur la figure 2A pour une vitesse du véhicule en augmentation et correspond aux valeurs de vitesses de rotation cibles de l'arbre primaire 3 pour le rapport final. Cette étape d) correspond à la synchronisation de l'arbre primaire 3.
L'embrayage 4 doit donc être placé dans son état de glissement avant ce temps t3 de début de la synchronisation de l'arbre primaire. Il peut être placé dans cet état de glissement à tout instant entre les temps t1 et t3. Le fait de placer l'embrayage 4 dans son état de glissement avant le temps t3 est avantageux car cela assure qu'il est placé dans cet état sans retard dès le temps t3.
Selon la relation Cemb - Cfin = CE - CCF = Jp.ap, dans laquelle Jp représente la constante d'inertie de l'arbre primaire 3 et qui est valable pendant la synchronisation de l'arbre primaire 3, l'accélération angulaire ap de l'arbre primaire 3 est négative lorsque la différence de couples transmis entre l'embrayage 4 et le coupleur final 6 est négative.
Le calculateur commande donc la diminution du régime primaire RP en imposant au coupleur final 6 une deuxième consigne de couple et en imposant à l'embrayage 4 une troisième consigne de couple imposant que le couple CCF transmis par le coupleur final 6 est supérieur au couple CE transmis par l'embrayage 4 pendant cette étape d). Le couple transmis par l'embrayage CE reste ici de préférence égal à la valeur de référence Cref, donc ici constant, pendant l'ensemble du changement de rapports. La troisième consigne qui lui est imposée est donc ici constante.
De manière remarquable, selon l'invention, au moins pendant une sous- étape d1 ) de l'étape d), la deuxième consigne de couple imposée au coupleur final 6 présente un taux de croissance qui diminue continûment avec le temps.
L'étape d1 ) est réalisée entre l'instant t3 où le couple CCI transmis par le coupleur initial 5 atteint une valeur nulle et un instant t4 où un écart mesuré entre la vitesse de rotation de l'arbre primaire et la vitesse de rotation de l'arbre moteur devient supérieur à une valeur seuil d'écart prédéterminée.
La deuxième consigne de couple est ainsi représentée sur la figure 2C par la courbe CCRT entre les temps t3 et t4.
Plus précisément, la deuxième consigne de couple imposée au coupleur final 6 réalise une étape d1 ) d'augmentation du couple théorique transmis par ce coupleur final 6 depuis ladite valeur de référence Cref vers une valeur de couple supérieure à cette valeur de référence Cref (figure 2C), et donc supérieure à la valeur du couple transmis par l'embrayage 4.
De préférence, à l'étape d1 ), le taux de croissance de la deuxième consigne de couple imposée au coupleur final 6 reste inférieur ou égal audit premier taux de croissance.
Ici, en outre, la deuxième consigne de couple imposée au coupleur final 6 pendant l'étape d1 ) est continue avec ladite première consigne de couple imposée au coupleur final 6 pendant l'étape c).
On entend ici par « continue » une continuité mathématique du premier ordre entre la première et la deuxième consigne, se traduisant par une courbe lisse, ne présentant pas de saut de couple à un instant donné.
En outre, ladite deuxième consigne présente ici à l'instant t3 de fin de transfert du couple et de début de l'étape d) le même taux de croissance que la première consigne de couple imposée au coupleur final pendant l'étape c) et présente donc une continuité mathématique du deuxième ordre avec la première consigne. Après cet instant t3, le taux de croissance de la deuxième consigne diminue continûment, c'est-à-dire de manière régulière, sans saut d'une valeur à une autre.
Comme représenté sur la figure 2C, le couple réel transmis par le coupleur final 6 et représenté par la courbe CCFR suit une évolution parallèle au couple théorique imposé par la première et la deuxième consigne de couple entre les temps t2 et t4, avec un léger retard temporel du à la dynamique lente du coupleur final 6.
La réponse du coupleur final 6 à la variation de la consigne de couple qui lui est imposée n'est en effet alors pas immédiate.
A l'instant t4 où l'écart mesuré entre la vitesse de rotation de l'arbre primaire et la vitesse de rotation de l'arbre moteur devient supérieur à la valeur seuil d'écart prédéterminée, le régime primaire RP s'est éloigné du régime moteur RM et l'on peut considérer que la synchronisation de l'arbre primaire 3 sur le régime cible C2 correspondant au nouveau rapport de la boîte de vitesses 16 est amorcé.
A cet instant t4, une sous-étape d2) de l'étape d) est déclenchée, pendant laquelle le calculateur impose au coupleur final 6 une quatrième consigne de couple présentant un taux de croissance constant dans le temps. Cette quatrième consigne de couple est représentée par la courbe CCFT entre les temps t4 et t5.
Au temps t4, le calculateur impose que la quatrième consigne de couple soit égale à la valeur du couple réel transmis par le coupleur final 6 à cet instant.
Le passage de la deuxième consigne à la quatrième consigne de couple est donc a priori discontinu, car la valeur réel du couple à cet instant est différente de sa valeur théorique imposée par la deuxième consigne en raison de la dynamique lente du coupleur final.
Le taux de croissance de la quatrième consigne de couple imposée au coupleur final 6 est également de préférence inférieur audit premier taux de croissance de la première consigne de couple.
Comme représenté sur la figure 2C, en raison de la diminution progressive du taux de croissance de la deuxième consigne et du taux de croissance faible de la quatrième consigne, la dynamique du coupleur final 6 lui permet de suivre ladite quatrième consigne.
Le couple réel transmis par le coupleur final 6 entre t4 et t5 (courbe CCFR) suit alors de manière très proche la quatrième consigne de couple imposée (courbe CCRT de la figure 2C).
La valeur du couple réel CCFR transmis par le coupleur final 6 entre t4 et t5 est alors sensiblement égale à sa valeur théorique CCFT. Le couple réel transmis par le coupleur final 6 n'augmente plus, comme cela était le cas dans l'état de la technique, au-delà de sa valeur théorique entre les temps t4 et t5, c'est- à-dire pendant la synchronisation de l'arbre primaire. En conséquence, l'évolution du couple transmis par le coupleur final 6 et la diminution du régime primaire RP sont précisément contrôlées et le couple appliqué aux roues du véhicule ne subit pas de variations brutales. Les chocs à la roue qui se produisaient dans l'état de la technique sont ainsi éliminés.
Au temps t5, le régime primaire RP atteint le régime cible C2 (figure 2A). L'arbre primaire 3 est alors synchronisé sur le régime cible correspondant au rapport associé au coupleur final 6.
Le coupleur final 6 est alors verrouillé (figure 2B) dans une étape e) et transmet à partir de cet instant t4 l'intégralité du couple de référence Cref demandé par le conducteur.
Après la synchronisation de l'arbre primaire 3 sur le nouveau régime cible C2, le calculateur commande à partir du temps t5 la synchronisation de l'arbre moteur 2 sur l'arbre primaire 3. Pour cela, l'embrayage 4 dans son état de glissement est utilisé pour réaliser un estompage du couple moteur CM autorisant la diminution du régime moteur RM vers le régime cible C2.
L'estompage du couple moteur CM provoquant la synchronisation de l'arbre moteur 2 est réalisé entre les temps t4 et t5 (figures 2A à 2C).
Lors de cet estompage, une diminution brusque du couple moteur CM depuis la valeur de référence Cref jusqu'à une valeur de couple inférieure est suivie par une augmentation plus lente du couple moteur jusqu'à sa valeur initiale égale à la valeur de référence Cref.
Au temps t5, le calculateur détecte que le régime moteur RM est égal à la nouvelle valeur du régime cible C2 et la synchronisation de l'arbre moteur est achevée. Le calculateur place l'embrayage 4 dans son état verrouillé et le changement de rapports de la boîte de vitesses 16 est achevé.
L'estompage du couple moteur CM étant ainsi réalisé grâce au glissement de l'embrayage 4 et non du coupleur final 6, on évite la création de vibrations propagées dans les moyens de transmission 15 et occasionnant des sensations et des bruits désagréables pour les occupants du véhicule.
En outre, le coupleur final n'est ainsi pas endommagé par un glissement prolongé : l'embrayage résiste mieux à la dissipation d'énergie occasionnée par ce glissement.
Le procédé de changement de rapports proposé autorise donc un changement de rapports de la boîte de vitesses assurant un confort amélioré du conducteur, en évitant les bruits et les sensations de choc.
La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit.
On a envisagé ici le cas où la valeur de référence Cref reste constante pendant le changement de vitesses.
Dans le cas où la valeur de référence Cref varie pendant le changement de rapport, la troisième consigne appliquée au couple transmis par l'embrayage CE impose à ce couple de rester égal à la valeur de référence Cref et la deuxième consigne de couple appliquée au coupleur final est modifiée. Cette deuxième consigne de couple modifiée est ajustée de manière à ce que la différence de couple CE-CCF reste celle qui aurait été créée lors de l'application de la deuxième consigne de couple initialement prévue pour une valeur de référence Cref contante.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de changement de rapports montant pour boîte de vitesses (16) automatique d'un véhicule automobile, ledit véhicule comportant un embrayage (4) permettant de transmettre un couple (CM) d'un arbre moteur (2) entraîné par le moteur (1 ) du véhicule à un arbre primaire (3) et ladite boîte de vitesses (16) comportant au moins deux coupleurs (5, 6) permettant chacun de transmettre un couple de l'arbre primaire (3) à un arbre secondaire (9), l'embrayage (4) et chaque coupleur (5, 6) étant adaptés à transmettre soit l'intégralité du couple lorsqu'ils sont placés dans un état verrouillé, soit une partie ajustable du couple lorsqu'ils sont placés dans un état de glissement, soit aucun couple lorsqu'ils sont placés dans un état ouvert,
ledit procédé comportant les étapes suivantes :
a) un premier (5) desdits coupleurs, appelé coupleur initial (5), étant initialement dans son état verrouillé, tandis que le deuxième coupleur (6), appelé coupleur final (6), est dans son état ouvert, on place les deux coupleurs (5, 6) dans leur état de glissement,
b) on place l'embrayage (4) dans son état de glissement,
c) on diminue le couple (CCI) transmis par ledit coupleur initial (5) et on augmente le couple (CCF) transmis par le coupleur final (6),
d) lorsque le couple (CCI) transmis par le coupleur initial (5) atteint une valeur nulle, on impose au coupleur final (6) et à l'embrayage (4) deux consignes de couple, adaptées à provoquer une diminution de la vitesse de rotation (RP) de l'arbre primaire (3) jusqu'à une valeur cible (C2) de vitesse, puis, lorsque cette valeur cible (C2) est atteinte,
e) on place le coupleur final (6) dans son état verrouillé, puis
f) on pilote le couple de l'arbre moteur pour synchroniser l'arbre moteur (2) et l'arbre primaire (3) puis on place l'embrayage (4) dans son état verrouillé, caractérisé en ce que, au moins pendant une sous-étape d1 ) de l'étape d), la consigne de couple imposée au coupleur final (6) présente un taux de croissance qui diminue continûment avec le temps.
2. Procédé selon la revendication 1 , selon lequel, l'étape d1 ) est réalisée entre l'instant où le couple (CCI) transmis par le coupleur initial (5) atteint une valeur nulle et un instant où un écart mesuré entre la vitesse de rotation de l'arbre primaire et la vitesse de rotation de l'arbre moteur devient supérieur à une valeur seuil d'écart prédéterminée.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, selon lequel, une première consigne de couple croissante présentant un premier taux de croissance constant étant imposée au coupleur final (6) pendant l'étape c), à l'étape d1 ), le taux de croissance de la consigne de couple imposée au coupleur final (6) reste inférieur ou égal audit premier taux de croissance.
4. Procédé selon la revendication 3, selon lequel, ladite consigne de couple imposée au coupleur final (6) pendant l'étape d1 ) est continue avec ladite première consigne de couple imposée au coupleur final (6) pendant l'étape c).
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, selon lequel, pendant une sous-étape d2) de l'étape d), la consigne de couple imposée au coupleur final présente un taux de croissance constant dans le temps.
6. Procédé selon la revendication 5, selon lequel l'étape d2) est déclenchée lorsque un écart mesuré entre la vitesse de rotation de l'arbre primaire et la vitesse de rotation de l'arbre moteur devient supérieur à une valeur seuil d'écart prédéterminée.
7. Procédé selon l'une des revendications 5 et 6, selon lequel, une première consigne de couple croissante présentant un premier taux de croissance constant étant imposée au coupleur final (6) pendant l'étape c), à l'étape d2), le taux de croissance de la consigne de couple imposée au coupleur final (6) est inférieur audit premier taux de croissance.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, selon lequel, pendant l'étape d), ladite consigne de couple imposée à l'embrayage (4) est une consigne de couple constante.
9. Véhicule automobile comportant :
- un embrayage (4) permettant de transmettre un couple (CM) d'un arbre moteur (2) entraîné par le moteur (1 ) du véhicule à un arbre primaire (3), et
- une boîte de vitesses (16) comportant au moins deux coupleurs (5, 6) permettant chacun de transmettre un couple de l'arbre primaire (3) à un arbre secondaire (9), l'embrayage (4) et chaque coupleur (5,6) étant adaptés à
transmettre soit l'intégralité du couple lorsqu'ils sont placés dans un état verrouillé, soit une partie ajustable du couple lorsqu'ils sont placés dans un état de
glissement, soit aucun couple lorsqu'ils sont placés dans un état ouvert, chaque coupleur (5, 6) étant associé à un réducteur (7, 8) présentant un coefficient de démultiplication de couple associé à un rapport de ladite boîte de vitesses, caractérisé en ce qu'il comporte un calculateur programmé pour piloter un changement de rapports de la boîte de vitesses (16) selon le procédé de l'une des revendications 1 à 8.
PCT/FR2011/051662 2010-09-13 2011-07-12 Procede de changement de rapports montant pour boite de vitesses automatique d'un vehicule automobile WO2012035219A1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11741662.8A EP2616716A1 (fr) 2010-09-13 2011-07-12 Procede de changement de rapports montant pour boite de vitesses automatique d'un vehicule automobile
CN201180043591.5A CN103097776B (zh) 2010-09-13 2011-07-12 用于机动车辆自动变速箱的升挡的方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1003643A FR2964714B1 (fr) 2010-09-13 2010-09-13 Procede de changement de rapports montant pour boite de vitesses automatique d'un vehicule automobile
FRFR1003643 2010-09-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012035219A1 true WO2012035219A1 (fr) 2012-03-22

Family

ID=43778554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2011/051662 WO2012035219A1 (fr) 2010-09-13 2011-07-12 Procede de changement de rapports montant pour boite de vitesses automatique d'un vehicule automobile

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2616716A1 (fr)
CN (1) CN103097776B (fr)
FR (1) FR2964714B1 (fr)
WO (1) WO2012035219A1 (fr)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1050957A (fr) 1952-02-20 1954-01-12 Anciens Ets Barbier Perfectionnement aux feux <<éclair>> ou feux tournants
US20030054920A1 (en) * 2000-02-15 2003-03-20 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Method of controlling a transmission
DE102004033716A1 (de) * 2004-07-13 2006-02-02 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betrieb eines eine Mehrfach-Kupplungseinrichtung und ein Lastschaltgetriebe aufweisenden Antriebsstrangs und derartiger Antriebsstrang mit entsprechender Steuereinheit

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004059833A1 (de) * 2004-12-10 2006-06-14 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Regeln der maximalen Drehzahl einer Arbeitsmaschine und hydrodynamische Kupplung hierfür
JP2007071300A (ja) * 2005-09-07 2007-03-22 Toyota Motor Corp 自動変速機の制御装置
US7337053B2 (en) * 2006-02-15 2008-02-26 Eaton Corporation Stability-enhanced traction control with electrically controlled center coupler
US7779714B2 (en) * 2007-11-02 2010-08-24 Ford Global Technologies, Llc Surrogate engine speed signal for controlling a dual clutch powershift transmission

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1050957A (fr) 1952-02-20 1954-01-12 Anciens Ets Barbier Perfectionnement aux feux <<éclair>> ou feux tournants
US20030054920A1 (en) * 2000-02-15 2003-03-20 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Method of controlling a transmission
DE102004033716A1 (de) * 2004-07-13 2006-02-02 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betrieb eines eine Mehrfach-Kupplungseinrichtung und ein Lastschaltgetriebe aufweisenden Antriebsstrangs und derartiger Antriebsstrang mit entsprechender Steuereinheit

Also Published As

Publication number Publication date
FR2964714A1 (fr) 2012-03-16
CN103097776B (zh) 2015-05-06
EP2616716A1 (fr) 2013-07-24
CN103097776A (zh) 2013-05-08
FR2964714B1 (fr) 2012-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2765160A1 (fr) Commande pour la ligne motrice d&#39;un vehicule automobile
EP1792106B1 (fr) Procede de commande a plusieurs modes de fonctionnement d&#39;une transmission automatisee pour vehicule automobile, notamment pour un avancement au ralenti du vehicule automobile sans activation du frein du vehicule automobile, et dispositif correspondant
EP2834541B1 (fr) Procede de synchronisation d&#39;un pignon sur un arbre de boite de vitesses
EP2861892B1 (fr) Procédé et dispositif de contrôle de la vitesse engagée d&#39;une boîte de vitesses automatisée de véhicule, en fonction d&#39;une accélération demandée par un système de contrôle de vitesse
WO2005119033A2 (fr) Procede de controle d&#39;une consigne de couple a appliquer aux roues d&#39;une transmission automatisee pour vehicule automobile et dispositif correspondant.
EP1791715B1 (fr) Procede de commande a plusieurs modes de fonctionnement d&#39;une transmission automatisee pour un vehicule automobile, notamment pour un avancement au ralenti du vehicule automobile avec frein active et dispositif correspondant
EP2400188B1 (fr) Système de pilotage d&#39;une boîte de vitesse automatique à embrayages à passage de rapports sans rupture à la roue
WO2006048566A1 (fr) Procede de commande d&#39;une transmission automatique de vehicule automobile en phase de freinage
EP1967430A1 (fr) Procédé de pilotage d&#39;un changement de rapport dans un groupe motopropulseur de véhicule automobile
WO2012035220A1 (fr) Procede de changement de rapports montant pour boite de vitesses automatique d&#39;un vehicule automobile
EP2616716A1 (fr) Procede de changement de rapports montant pour boite de vitesses automatique d&#39;un vehicule automobile
FR2976036A1 (fr) Procede d&#39;apprentissage du point de lechage d&#39;un embrayage d&#39;une boite a double embrayage avec detection des jeux de boite de vitesses
EP3280932B1 (fr) Procede de pilotage de synchronisation et de passage de vitesses
EP2354599A1 (fr) Système et procédé de pilotage de boîte de vitesses automatique
WO2018055247A1 (fr) Procede de synchronisation d&#39;un pignon fou sur un arbre de boite de vitesses
WO2011092382A1 (fr) Procede de pilotage d&#39;un synchroniseur dans une boîte de vitesses
EP1429011A1 (fr) Méthode et système de commande du couple d&#39;un moteur pour un véhicule automobile
EP1223070B1 (fr) Procédé de commande d&#39;un groupe motopropulseur pendant les changements de rapports de sa transmission automatique
EP1174302B1 (fr) Procédé de commande pour un groupe motopropulseur
EP2450252A1 (fr) Procédé de pilotage d&#39;une boîte de vitesses automatique
WO2020088871A1 (fr) Procédé de commande d&#39;un moteur à combustion interne de véhicule automobile
FR2806672A1 (fr) Procede de commande de differents composants d&#39;un systeme de transmission d&#39;un vehicule automobile
FR2952983A3 (fr) Procede de pilotage en mode rampage d&#39;un embrayage de vehicule automobile
FR2952984A1 (fr) Procede de pilotage en mode rampagne d&#39;un embrayage de vehicule automobile
WO2015158971A1 (fr) Procede de pilotage de la synchronisation d&#39;un pignon sur un arbre de boite de vitesses

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180043591.5

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11741662

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2011741662

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011741662

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE