- 1 - PROCEDE DE CONTROLE DE l'ENGAGEMENT DE LA ROUE LIBRE SUR UN ARBRE DE BOITE DE VITESSES A PREMIERE OU MARCHE ARRIERE SUR ROUE LIBRE La présente invention se rapporte à la commande des coupleurs de transmission et du régime moteur, dans un groupe motopropulseur comportant une transmission à passages sous couple à première ou marche arrière sur roue libre. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the control of the transmission couplers and the engine speed, in a powertrain. BACKGROUND OF THE INVENTION comprising a torque transmission at first or reverse on a freewheel.
Elle concerne plus particulièrement un procédé de contrôle du réengagement d'une roue libre portant un pignOn de vitesses de rapport inférieur, sur un arbre de boîte de vitesses de véhicule à engrenages associés à des coupleurs aptes à réaliser des passages de rapports supérieurs sous couple. Cette invention est applicable sur toute boîte de vitesse ayant un rapport sur une roue libre, en particulier un pignon de vitesse de rapport inférieur, de première ou de marche arrière, dans laquelle les rapports supérieurs peuvent être passés sous couple sans décraboter le premier rapport. Elle trouve une application privilégiée, mais non limitative sur une boîte de vitesses munie de coupleurs coniques, (décrite par exemple dans la publication FR 2 912 105), qui sont aptes à passer les rapports supérieurs sans pour autant dégager un premier rapport de la transmission, dont le pignon est monté sur roue libre. Dans une telle boite de vitesses, les coupleurs coniques ne permettent pas de piloter le rapport de première ou de marche arrière. En effet, d'une part le couple transmis sur ce rapport est trop important, et d'autre part la place est trop limitée pour pouvoir implanter un coupleur conique dédié à ce rapport. More particularly, it relates to a method for controlling the reengagement of a freewheel bearing a lower gear ratio, on a gearbox gearbox shaft associated with couplers capable of making higher gear shifts under torque. This invention is applicable to any gearbox having a ratio to a freewheel, particularly a lower, first or reverse gear, in which the higher gears can be shifted without derailing the first gear. It finds a preferred application, but not limited to a gearbox provided with conical couplers, (described for example in the publication FR 2 912 105), which are capable of shifting the upper gears without giving off a first gear ratio. , whose pinion is mounted on a freewheel. In such a gearbox, the conical couplers do not allow to control the first gear or reverse gear. Indeed, on the one hand the torque transmitted on this report is too important, and on the other hand the place is too limited to be able to implement a conical coupler dedicated to this report.
Le montage du rapport de première sur une roue libre permet de réaliser un passage sous couple entre la première et la seconde en augmentant le couple transmissible dans le coupleur de seconde : une fois le couple moteur transmissible atteint dans ce coupleur, régime du pignon fou de première diminue, ce qui entraîne une libération de la roue libre et un passage en seconde. La roue libre désolidarise le moteur de la chaîne de transmission dès que le couple moteur est inférieur au couple résistant du véhicule. Une fois le rapport de seconde établi, ce phénomène n'est pas gênant en décélération. En revanche, il le devient lors d'une accélération. En effet, lorsque le conducteur demande une augmentation de couple au moteur, celle-ci se traduit par une augmentation rapide du régime moteur, puisque la roue libre ne transfère pas de couple au véhicule tant que le régime du moteur n'a pas atteint le régime de première. Mais lorsque ce régime est atteint, la roue libre transfère instantanément le couple aux roues du véhicule et génère un à-coup violent très désagréable pour le conducteur et les passagers. On a donc à-coup de couple dans la transmission au moment du réengagement ou ré-attelage du régime sur le régime du rapport de première. La présente invention vise supprimer cet inconvénient lié au réengagement d'un rapport monté sur roue libre pendant le roulage du véhicule. Dans ce but, elle propose de détecter l'approche du réengagement de la roue libre dès que la différence entre le régime du moteur du véhicule et le régime de la roue libre est inférieure à un seuil préétabli, de manière à pouvoir piloter le couple du moteur et le couple transmissible par un coupleur de rapport - 3 - supérieur, dans la phase de réengagement de roue libre. Avantageusement, le seuil de différence entre régime du moteur du véhicule et le régime de la roue 5 libre, est fonction du régime moteur. La méthode proposée consiste ainsi à piloter régime moteur de manière à le synchroniser avec roue libre dès que l'approche du réengagement de la roue libre est détectée. 10 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels : 15 - la figure 1 représente un exemple de boîte de vitesses a première sur roue libre, et - la figure 2 illustre le procédé de l'invention. La boîte de vitesses illustrée par la figure 1 est une boite de vitesses à arbres parallèles comprenant un 20 embrayage d'entrée 1 (associé au volant moteur 5), logé dans un carter d'embrayage 2. Ce mécanisme est actionné par un mécanisme de commande 3, incluant une butée et une fourchette d'embrayage. La boîte comprend un arbre primaire 4, un arbre 25 secondaire 10, et un arbre intermédiaire de marche arrière 15, logés dans un carter de mécanisme 20. L'arbre primaire 4 porte quatre pignons fous 6, 7, 8, 9, dédiés aux rapports de marche avant de rang deux à cinq, associés à des coupleurs 11 de type 30 particuliers, dits coupleurs coniques auto-assistés, utilisés notamment dans la publication EP 1273 825. Avec ces coupleurs, la transmission du couple entre l'arbre et les pignons fous, est assurée sans crabotage de dentures, mais par freinage et maintien par adhérence. 35 De la gauche vers la droite, l'arbre secondaire 10 - 4 - porte une denture fixe de deuxième 12, une denture fixe de quatrième 13, une denture fixe de cinquième 14, une denture fixe de troisième 16, un pignon de marche arrière 17, un pignon de première 18 monté sur une roue libre, et une denture d'attaque du différentiel 21. Une telle boîte de vitesses, permet d'obtenir un rapport de marche arrière et cinq rapports de marche avant à passage sous couple, grâce à la disposition des pignons et à la commande simultanée des coupleurs coniques par deux actionneurs pilotés. Les pignons fous 6, 7, 8, 9, des rapports de la deuxième à la cinquième sont associés à des dispositifs de couplage de type coupleur conique auto-assisté 11. Les rapports de première et de marche arrière sont agencés en vis-à-vis. L'engagement de la première et de la marche arrière sont manuels, et réalisés par conducteur, via une commande mécanique. L'engagement fait appel à des dispositifs de synchronisation et de crabotage classique, actionnés par le baladeur 19. Dans cette boîte de vitesses, la cohérence entre la commande d'engagement mécanique des rapports de première et de marche arrière, d'une part, et des autres rapports de marche avant, d'autre part, est assurée par une roue libre intercalée, entre la denture et le crabot du pignon fou de première. Cette boîte de vitesses à engrenages dispose ainsi d'une roue libre portant un pignon de vitesses de rapport inférieur et de coupleurs associés aux autres pignons de vitesses, aptes à réaliser des passages de rapport supérieurs sous couple, sans ouverture de l'embrayage d'entrée. Sur la figure 2, on a représenté d'une part l'évolution dans le temps du régime moteur et de l'arbre primaire corn, du régime de la roue libre et du pignon fou du rapport de seconde ohèm,, d'une part, et du couple 35 moteur demandé Cm et du couple transmissible sur le - 5 - coupleur de seconde C2,w,,, d'autre part. Comme indiqué sur la figure, le procédé de contrôle du réengagement la stratégie de contrôle du réengagement de roue libre proposé par l'invention, comprend les étapes suivantes a) accélération du régime moteur (1), b) détection de l'approche du régime de roue libre (2), augmentation progressive du couple transmissible 10 dans un coupleur de rapport intermédiaire (3), d) inflexion du régime et synchronisation douce (4), réengagement de la roue libre (5), f) diminution progressive du couple transmissible dans le coupleur concerné (6). 15 En résumé, l'invention propose de piloter de manière appropriée le couple moteur et le couple transmissible du coupleur de seconde dans la phase de réengagement de la roue libre, après détection de l'approche du réengagement. 20 La méthode repose sur un suivi de régime, dès que la différence entre le régime moteur et le régime de roue libre est inférieure à un seuil, qui doit de préférence s'adapter à l'accélération du régime moteur, afin d'anticiper une approche rapide 25 Plus précisément, on détecte l'approche du réengagement de la roue libre, dès que la différence entre le régime du moteur du véhicule et le régime de la roue libre est inférieure à un seuil préétabli, de manière à pouvoir piloter le couple du moteur et le 30 couple transmissible par un coupleur de rapport supérieur, par exemple le coupleur de seconde, dans la phase de réengagement de la roue libre. Dès l'approche du réengagement de la roue libre est détectée, on pilote le régime moteur de manière à le 35 synchroniser avec la roue libre. - 6 - Enfin, à l'approche du réengagement de la roue libre, le couple transmissible dans le coupleur qui est sollicité, est augmenté sans dépasser le couple moteur transmissible, à condition que le régime moteur soit supérieur au régime du pignon fou sur le rapport supérieur engagé. Le seuil de différence entre le régime du moteur du véhicule et le régime de la roue libre, est donc de préférence fonction du régime moteur. The mounting of the first report on a freewheel makes it possible to pass under torque between the first and the second by increasing the torque that can be transmitted in the second coupler: once the transmissible motor torque is reached in this coupler, the speed of the idler gear first decreases, resulting in a release of the free wheel and a passage in second. The freewheel disengages the engine from the transmission chain as soon as the engine torque is lower than the load torque of the vehicle. Once the second gear is established, this phenomenon is not troublesome in deceleration. On the other hand, it becomes so during an acceleration. Indeed, when the driver requests a torque increase to the engine, it results in a rapid increase in engine speed, since the freewheel does not transfer torque to the vehicle until the engine speed has reached the first diet. But when this regime is reached, the freewheel instantly transfers the torque to the wheels of the vehicle and generates a violent shock very unpleasant for the driver and the passengers. There is therefore a sudden torque in the transmission at the time of re-engagement or re-coupling of the regime on the regime of the first report. The present invention aims to eliminate this disadvantage related to the reengagement of a ratio mounted on freewheel during the running of the vehicle. For this purpose, it proposes to detect the approach of reengagement of the freewheel as soon as the difference between the speed of the engine of the vehicle and the freewheeling regime is lower than a preset threshold, so as to be able to drive the torque of the motor and the torque transmissible by a higher ratio coupler, in the phase of reengagement of freewheeling. Advantageously, the difference threshold between the engine speed of the vehicle and the speed of the free wheel 5 is a function of the engine speed. The proposed method thus consists in controlling the engine speed so as to synchronize it with freewheeling as soon as the approach of reengagement of the freewheel is detected. Other characteristics and advantages of the invention will become clear from a reading of the following description of a nonlimiting exemplary embodiment thereof, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 represents an example first gear on freewheel, and - Figure 2 illustrates the method of the invention. The gearbox illustrated in FIG. 1 is a parallel shaft gearbox comprising an input clutch 1 (associated with the flywheel 5) housed in a clutch housing 2. This mechanism is actuated by a gear mechanism. control 3, including a stop and a clutch fork. The box comprises a primary shaft 4, a secondary shaft 10, and an intermediate reverse shaft 15, housed in a mechanism housing 20. The primary shaft 4 carries four idle gears 6, 7, 8, 9, dedicated to forward gears of rank two to five, associated with couplers 11 of the particular type 30, called self-assisting taper couplers, used in particular in the publication EP 1273 825. With these couplers, the transmission of the torque between the shaft and the idle gears, is provided without clutching teeth, but by braking and maintenance by adhesion. From the left to the right, the secondary shaft 10 - 4 - carries a fixed toothing of second 12, a fixed toothing of fourth 13, a fifth fixed toothing 14, a third fixed toothing 16, a reverse gear 17, a first pinion 18 mounted on a freewheel, and a drive gear differential 21. Such a gearbox, provides a reverse ratio and five forward gears under torque, thanks at the disposal of the gears and at the simultaneous control of the conical couplers by two piloted actuators. The idle gears 6, 7, 8, 9, ratios of the second to the fifth are associated with coupling devices of the self-assisting conical coupler type 11. The first and reverse ratios are arranged vis-à- screw. The engagement of the first and the reverse gear are manual, and made by driver, via a mechanical drive. The engagement uses conventional synchronization and clutch devices, actuated by the player 19. In this gearbox, the consistency between the mechanical engagement command of the first and reverse gear, on the one hand, and other forward gears, on the other hand, is provided by a freewheel interposed between the teeth and the clutch of the first idler. This geared gearbox thus has a freewheel bearing a lower gear ratio gear and couplers associated with other gear gears, able to achieve higher gear shifts under torque, without opening the clutch. Entrance. In Figure 2, there is shown firstly the evolution in time of the engine speed and the primary shaft corn, the speed of the freewheel and the idle gear ratio second ohèm ,, on the one hand , and the requested motor torque Cm and the transmittable torque on the second coupler C2, w ,,, on the other hand. As indicated in the figure, the reengagement control method of the freewheel recommen- dation control strategy proposed by the invention comprises the following steps: a) acceleration of the engine speed (1), b) detection of the approach of the engine speed freewheeling (2), progressive increase of the transmissible torque 10 in an intermediate ratio coupler (3), d) speed change and smooth synchronization (4), reengagement of the freewheel (5), f) progressive reduction of the torque transmissible in the coupler concerned (6). In summary, the invention proposes to appropriately control the engine torque and the transmittable torque of the second coupler in the reengagement phase of the freewheel, after detection of the reengagement approach. The method is based on a speed monitoring, as soon as the difference between the engine speed and the freewheeling regime is below a threshold, which must preferably adapt to the acceleration of the engine speed, in order to anticipate a change in engine speed. rapid approach 25 More precisely, the approach of reengagement of the freewheel is detected, as soon as the difference between the speed of the engine of the vehicle and the speed of the freewheel is lower than a preset threshold, so as to be able to drive the torque of the motor and the torque transmissible by a higher ratio coupler, for example the second coupler, in the reengagement phase of the freewheel. As soon as the re-engagement of the freewheel is detected, the engine speed is piloted so as to synchronize it with the freewheel. - 6 - Finally, when approaching the freewheel re-engagement, the torque that can be transmitted in the coupler that is biased is increased without exceeding the transmissible motor torque, provided that the engine speed is greater than the speed of the idler gear on the higher ratio engaged. The difference threshold between the engine speed of the vehicle and the speed of the freewheel is therefore preferably a function of the engine speed.
En fonction du couple moteur et de son inertie, on peut ainsi anticiper le délai restant avant d'atteindre régime de la roue libre. Une fois cette détection effectuée, on peut piloter de la manière indiquée le régime moteur et le couple transmissible dans le coupleur, à condition que le régime moteur soit supérieur au régime du pignon fou. Cela a pour effet de passer du couple aux roues du véhicule, et de calmer la montée en régime du moteur. En effet, en réduisant la vitesse de montée du moteur on parvient à synchroniser sans heurt le régime moteur et le régime de la roue libre. Dès que la synchronisation est effectuée, on réduit le couple transmissible dans le coupleur de seconde. Enfin, le couple demandé dans le coupleur de seconde peut être issu de cartographies, ou d'un modèle ayant pour base le couple moteur et son inertie. Dans l'exemple décrit ci-dessus en référence aux figures, le rapport inférieur concerné est le rapport de première, et le rapport supérieur est le rapport de seconde. Toutefois, sans sortir du cadre de l'invention, on peut envisager d'appliquer la même méthode à d'autres architectures de boîte, ou d'autres stratégies de passage. En particulier, la stratégie de suivi et de pilotage de régime proposée à l'approche du réengagement, peut être transposée au réattelage - 7 - d'une de marche arrière montée sur roue libre, ou adaptée pour faire intervenir d'autres coupleurs de rapport supérieur. Depending on the engine torque and its inertia, we can anticipate the remaining time before reaching the freewheel regime. Once this detection has been carried out, the engine speed and the torque transmissible in the coupler can be controlled in the indicated manner, provided that the engine speed is greater than the speed of the idler gear. This has the effect of switching from the torque to the wheels of the vehicle, and to calm the revving of the engine. Indeed, by reducing the speed of rise of the motor we manage to synchronize smoothly the engine speed and the speed of the freewheel. As soon as synchronization is performed, the transmissible torque is reduced in the second coupler. Finally, the torque requested in the second coupler may be derived from maps, or from a model based on the engine torque and its inertia. In the example described above with reference to the figures, the lower gear concerned is the first gear, and the upper gear is the second gear. However, without departing from the scope of the invention, it is possible to envisage applying the same method to other box architectures, or other switching strategies. In particular, the strategy of monitoring and regime control proposed approaching the reengagement, can be transposed to the re-assembly - 7 - of a reverse gear mounted on freewheel, or adapted to involve other report couplers superior.