EP2165092A2 - Procede de pilotage d'une boite de vitesses automatique - Google Patents

Procede de pilotage d'une boite de vitesses automatique

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EP2165092A2
EP2165092A2 EP08806124A EP08806124A EP2165092A2 EP 2165092 A2 EP2165092 A2 EP 2165092A2 EP 08806124 A EP08806124 A EP 08806124A EP 08806124 A EP08806124 A EP 08806124A EP 2165092 A2 EP2165092 A2 EP 2165092A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sun gear
satellite
output member
gear
vehicle
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08806124A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Armel Le Lievre
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
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 Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Publication of EP2165092A2 publication Critical patent/EP2165092A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
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    • F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
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    • F16H2200/2043—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with five engaging means
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    • F16H2200/2097—Transmissions using gears with orbital motion comprising an orbital gear set member permanently connected to the housing, e.g. a sun wheel permanently connected to the housing

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling an automatic gearbox such as a gearbox Le Pelletier with two epicyclic gear trains.
  • Such a gearbox which is represented in FIG. 1 comprises a primary shaft 1 or input shaft, coupled to a motor shaft 2 via a hydraulic clutch or visco-coupler 3, the assembly being mounted along AX axis.
  • the first epicyclic gear 4 comprises a fixed internal sun gear 5, an external sun gear 6 rigidly integral with the input shaft 1, and a single satellite door 7 carrying a sun gear 8.
  • the satellite 8 is engaged in the internal sun gear 5 and in the outer planetary 6.
  • the second epicyclic gear 9 comprises a double satellite carrier 11 carrying two planet gears.
  • the first pinion said small satellite 12 and the second pinion said large satellite 13 are intermeshed in one another being able to rotate relative to the satellite door.
  • the small planet pinion 12 is the one that is closest to the axis AX, and the large planet pinion 13 is surrounded by an external sun gear 14 being engaged in this external sun gear 14.
  • This external sun gear 14 constitutes the output member of this gearbox, it corresponds to its output shaft or secondary shaft.
  • This second epicyclic gear 9 also comprises a small internal sun gear 16 which is geared in the small sun gear 12, and a large internal sun gear 17 geared in the large pinion gear 13.
  • the first epicyclic gear 4 and the second epicyclic gear 9 can be linked in rotation to each other or through the small sun gear internal 16 or through the large internal sun gear 17.
  • a first actuator in the form of a clutch 18 makes it possible to secure the simple satellite carrier 7 of the first epicyclic gear train 4 to the small internal sun gear 16 of the second epicyclic gear train 9.
  • a second actuator in the form of a a clutch 19 is provided for securing the single satellite carrier 7 of the first gear 4 to the large internal sun gear 17 of the second gear.
  • This gearbox comprises four other actuators, namely a third clutch 21 and a fourth clutch 22 and two brakes identified by 23 and 24. It also comprises a freewheel 25 connecting the frame (hatched) to the double satellite door 11.
  • the third clutch 21 makes it possible to rotate the primary shaft in rotation with the double satellite door 11
  • the fourth clutch 22 makes it possible to lock the visco-coupler by rotating the motor shaft 2 in rotation with the input shaft 1.
  • the first brake 23 which is carried by the chassis makes it possible to block in rotation the large internal sun gear 17 and the second brake 24 which is also carried by the frame makes it possible to block in rotation the double satellite gate 11.
  • actuators are controlled via a hydraulic circuit maintained powered by a hydraulic pump which is generally driven by the engine of the vehicle.
  • the driving shaft 2, the primary shaft 1, the single satellite carrier 7, the double satellite carrier 11, the external planetaries 6 and 14 as well as the small and the large internal sun gear 16 and 17 are able to turn around the axis AX.
  • the pinion 8 is able to rotate relative to the simple satellite gate 7, by turning about the axis AX8 which is parallel to the axis AX while being spaced from it.
  • the small and large satellites 12 and 13 are pivotable relative to the double satellite gate 11 by pivoting respectively about axes AX12 and AX13, these axes being also parallel to the axis AX while being spaced from that -this.
  • the various actuators namely the four clutches 18, 19, 21 and 22 and the two brakes 23 and 24 are driven from an electronic unit (not shown) to successively engage the reports of the gearbox.
  • the visco-coupler 3 is a clutch that can remain long sliding, unlike a disc clutch. It also allows to absorb the jumps of torque while the various actuators are controlled to cause a gearshift.
  • the fourth clutch 22 which makes it possible to rotate the motor shaft and the primary shaft in rotation is closed to cancel any slippage within the visco-coupler. This closure is usually controlled when the vehicle is traveling at a higher speed, for example, at 30 or 40 km / h while the operating conditions show that a change of gear will not be triggered immediately.
  • This gearbox includes six gears and a reverse gear. The selection of a report is made on the basis of the table below which gives for each report the state of each of the actuators.
  • the large pinion gear 13 is rotated by the small satellite 12, and it drives in rotation the outer sun gear 14 which is the output member of the gearbox.
  • the freewheel 25 allows to allow a rotation of the double satellite door 11 when the vehicle decelerates, which limits the jolts.
  • the driver can also control an so-called first-imposed mode, in which the actuators are in the same states as in the first automatic, with the difference that the second brake 24 is then closed to completely block the double satellite gate 11.
  • the vehicle is then subjected to greater vibration than if it is immobilized in neutral. These vibrations are due to the acyclisms of the engine, which are transmitted in the form of torque throughout the transmission of the vehicle, to its driving wheels, due to the drag torque of the visco-coupler.
  • This drag torque also causes overconsumption of fuel since it results in an unnecessary energy expenditure when the vehicle is at a standstill.
  • US patent application US4784020 teaches opening a clutch interposed between the input shaft and the output shaft when the vehicle has been stationary for a sufficient time. During the restart, that is to say when the user releases the brake and / or accelerates, it is then necessary to quickly close one of the clutches to advance the vehicle, while the input shaft turns at the speed of the engine and that the output shaft is almost immobile.
  • the object of the invention is to overcome this disadvantage by proposing other solutions for uncoupling the input shaft and the output member, with which the restart can be controlled without risk of degradation of components of the gearbox while preventing the vehicle from backing up.
  • the subject of the invention is a method for controlling an automatic gearbox comprising various transmission elements mounted in a frame, these elements including an input shaft connected by a visco-coupler to a driving shaft of the vehicle, a rotary output member, at least one epicyclic gear including a satellite carrier and planet gears as well as an inner sun gear and an outer sun gear, a plurality of brake and / or clutch actuators operable to be in an open state , closed or sliding, each brake being able to block in rotation an element relative to the frame and each clutch being able to join two rotating elements, in which when the vehicle is stationary, the actuators are piloted to uncouple the input shaft from the output member and to lock the output member in rotation.
  • the restart can be controlled by starting, if necessary, by first closing the actuator or actuators making it possible to link the primary shaft to the output member in rotation, and then opening the actuator (s) which brakes or block the output member during engine torque up.
  • the actuator linking the primary shaft to the secondary shaft is closed when the primary shaft is driven only by the low drag torque, which does not risk to damage it.
  • the invention also relates to a control method of a gearbox including a first epicyclic gear including an external sun gear rigidly secured to the input shaft and a fixed internal sun wheel and a single satellite door carrying a pinion a satellite geared in the external sun gear and in the inner sun gear, a second epicyclic gear including an external sun gear constituting the rotary output member and a small internal sun gear and a large internal sun gear and a double satellite carrier carrying a first and a second satellite gear meshing into one another, the first satellite being also geared in the small inner sun gear, the second satellite being also geared in the large inner sun gear as well as in the outer sun gear forming output member, this gearbox including also a first and a second clutch for securing in rotation the simple satellite door re spectively to the small inner sun gear and the large inner sun gear, a third clutch for securing in rotation the double satellite gate to the input shaft, and a first brake for locking in rotation the large internal sun gear and a second brake to lock in rotation the double satellite gate, in
  • the invention also relates to a method for controlling an automatic gearbox as defined above, in which the actuators are driven with a hydraulic circuit powered by an oil pump which is electric.
  • FIG. 1 already described is a schematic representation showing the architecture of a known automatic gearbox type '' Le Pelletier '';
  • FIG. 2 already described shows the state of the various actuators of the gearbox of FIG. 1 when the first gear is engaged while the gearbox is in automatic mode;
  • FIG. 3 already described shows the state of the various actuators of the gearbox of FIG. 1 when the first gear is engaged while being imposed by the driver;
  • - Figure 4 shows the state of the actuators of the gearbox of Figure 1 according to the method according to the invention when the engine is running
  • - Figure 5 shows the state of the actuators of the gearbox of Figure 1 according to the method according to the invention when the engine is stopped;
  • the idea underlying the invention is to control the actuators of the gearbox so as to uncouple the primary shaft and the output member, leaving the primary shaft free to rotate, while blocking the output shaft in rotation.
  • This uncoupling is triggered for example when the vehicle is stationary for a predetermined period such as a few seconds.
  • This disengagement is disabled for example when the driver releases the brake pedal, or when depressing the accelerator pedal.
  • the bodies represented in solid black line are blocked.
  • the organs represented in black line with white dots are free to rotate.
  • the organs represented in black and white line are rotary.
  • the bodies shown in black lines and discontinuous white lines are in regulated rotation.
  • a cross is affixed to each actuator, clutch or brake, when closed.
  • the uncoupling is obtained by controlling the two brakes 23 and 24 so that they are closed and by controlling the opening of the others.
  • actuators i.e. the first, second, third and fourth clutches 18, 19, 21 and 22.
  • the large satellite 13 is locked in rotation since it is carried by the double satellite gate 11 which is blocked by the second brake 24, while being engaged in the large internal sun gear 17 which is also locked in rotation by the first brake 23.
  • the outer sun gear 14 is thus blocked since it is engaged in the large satellite 13 which is blocked.
  • the small internal planetary 16 is also blocked, since it is geared in the small satellite 12 which is blocked because it is meshed in the large satellite
  • the primary shaft 1 is completely free to rotate, so that it rotates at the same speed as the motor, because it is connected thereto by the visco-coupler which drives it in rotation due to his trail couple.
  • the output member 14 is completely uncoupled from the drive shaft 2, while being locked in rotation, which allows to brake the vehicle directly from the gearbox.
  • the restart consists in first completely closing the first clutch 18, then opening the first and the second brake 23 and 24 so as to unlock the output member 14 so that it drives the drive wheels of the vehicle to do so moving forward.
  • the input shaft is then connected in rotation with the output member 14 which is blocked by the brakes 23 and
  • the brakes 23 and 24 are then gradually opened during the engine torque up, to cause the assisted restart, without risk of recoil of the vehicle.
  • control method according to the invention is also applicable to a vehicle of the type '' Stop and
  • the heat engine is automatically off when the vehicle comes to a stop and then it is automatically restarted to cause the vehicle to advance on depressing the accelerator pedal.
  • the brakes 23 and 24 are thus closed so as to block the output member 14 in rotation, and the other actuators are open to uncouple the primary shaft 1 from the output member 14.
  • the primary shaft 1 as well as the satellite gate 7 are then immobile instead of rotating, because the motor being off, the driving shaft 2 does not drive the primary shaft l.
  • the restart is obtained analogously to the case of FIG. 5.
  • the first clutch 18 is first closed.
  • the brakes 23 and 24 are then gradually opened during the engine torque up, to cause the restart, without risk of recoil of the vehicle.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de pilotage pour désaccoupler l'arbre primaire (1) et l'organe de sortie (14) d'une boîte de vitesses automatique. La boîte de vitesses comprend un train épicycloïdal (4) incluant un planétaire externe (6) solidaire de l'arbre d'entrée (1) et un planétaire interne fixe (5) ainsi qu'un porte satellite (7) portant un satellite (8) engrené dans ces planétaires (5, 6) et dans le planétaire interne (5). Elle comprend un second train épicycloïdal (9) incluant un planétaire externe (14), un petit et un grand planétaire interne (16, 17) et un porte satellite double (11). Le premier satellite (12) est engrené dans le petit planétaire interne (16) et dans le second satellite (13) qui est engrené dans le grand planétaire interne (17) et dans le planétaire externe (14). Lorsque le véhicule est immobile, on pilote les actionneurs pour désaccoupler l'arbre d'entrée (1) de l'organe de sortie (14) et pour bloquer en rotation l'organe de sortie (14). L'invention s'applique au pilotage d'une telle boîte de vitesses lorsque le véhicule est à l'arrêt.

Description

PROCEDE DE PILOTAGE D'UNE BOITE DE VITESSES AUTOMATIQUE.
L'invention concerne un procédé de pilotage d'une boîte de vitesses automatique telle qu'une boîte de vitesses Le Pelletier à deux trains d'engrenages épicycloïdaux .
Une telle boîte de vitesses qui est représentée en figure 1 comprend un arbre primaire 1 ou arbre d'entrée, accouplé à un arbre moteur 2 par l'intermédiaire d'un embrayage hydraulique ou visco-coupleur 3, l'ensemble étant monté le long d'un axe AX.
Le premier train épicycloïdal 4 comprend un planétaire interne 5 fixe, un planétaire externe 6 rigidement solidaire de l'arbre d'entrée 1, et un porte satellite simple 7 portant un pignon satellite 8. Le satellite 8 est engrené dans le planétaire interne 5 et dans le planétaire externe 6.
Le second train épicycloïdal 9 comprend un porte satellite double 11 portant deux pignons satellites. Le premier pignon dit petit satellite 12 et le deuxième pignon dit grand satellite 13 sont engrenés l'un dans l'autre en étant aptes à tourner par rapport au porte satellite . Le petit pignon satellite 12 est celui qui est le plus proche de l'axe AX, et le grand pignon satellite 13 est entouré par un planétaire externe 14 en étant engrené dans ce planétaire externe 14. Ce planétaire externe 14 constitue l'organe de sortie de cette boîte de vitesses, il correspond à son arbre de sortie ou arbre secondaire.
Ce second train épicycloïdal 9 comprend encore un petit planétaire interne 16 qui est engrené dans le petit pignon satellite 12, et un grand planétaire interne 17 engrené dans le grand pignon satellite 13. Le premier train épicycloïdal 4 et le second train épicycloïdal 9 peuvent être liés en rotation l'un à l'autre soit par l'intermédiaire du petit planétaire interne 16 soit par l'intermédiaire du grand planétaire interne 17.
A cet effet, un premier actionneur sous forme d'un embrayage 18 permet de solidariser le porte satellite simple 7 du premier train épicycloïdal 4, au petit planétaire interne 16 du second train épicycloïdal 9. De manière analogue, un second actionneur sous forme d'un embrayage 19 est prévu pour solidariser le porte satellite simple 7 du premier train 4 au grand planétaire interne 17 du second train.
Cette boîte de vitesses comprend quatre autres actionneurs, à savoir un troisième embrayage 21 et un quatrième embrayage 22 ainsi que deux freins repérés par 23 et 24. Elle comprend encore une roue libre 25 reliant le bâti (hachuré) au porte satellite double 11.
Le troisième embrayage 21 permet de solidariser en rotation l'arbre primaire au porte satellite double 11, et le quatrième embrayage 22 permet de verrouiller le visco-coupleur en solidarisant en rotation l'arbre moteur 2 avec l'arbre d'entrée 1.
Le premier frein 23 qui est porté par le châssis permet de bloquer en rotation le grand planétaire interne 17 et le second frein 24 qui est également porté par le châssis permet de bloquer en rotation le porte satellite double 11.
Ces actionneurs sont pilotés via un circuit hydraulique maintenu alimenté par une pompe hydraulique qui est généralement entraînée par le moteur thermique du véhicule . Comme on l'aura compris, l'arbre moteur 2, l'arbre primaire 1, le porte satellite simple 7, le porte satellite double 11, les planétaires externes 6 et 14 ainsi que le petit et le grand planétaire interne 16 et 17 sont aptes à tourner autour de l'axe AX. En ce qui concerne les satellites, le pignon 8 est apte à tourner par rapport au porte satellite simple 7, en tournant autour de l'axe AX8 qui est parallèle à l'axe AX tout en étant espacé de celui-ci. De manière analogue, le petit et le grand satellite 12 et 13 sont aptes à pivoter par rapport au porte satellite double 11 en pivotant respectivement autour des axes AX12 et AX13, ces axes étant également parallèles à l'axe AX tout en étant espacés de celui-ci.
En fonctionnement, les différents actionneurs, à savoir les quatre embrayages 18, 19, 21 et 22 ainsi que les deux freins 23 et 24 sont pilotés depuis une unité électronique (non représentée) pour engager successivement les rapports de la boîte de vitesses.
Le visco-coupleur 3 constitue un embrayage qui peut rester longtemps en glissement, contrairement à un embrayage à disques. II permet d'autre part d'absorber les sauts de couple pendant que les différents actionneurs sont commandés pour provoquer un changement de rapports.
Le quatrième embrayage 22 qui permet de solidariser en rotation l'arbre moteur et l'arbre primaire est fermé pour annuler tout glissement au sein du visco-coupleur. Cette fermeture est généralement commandée lorsque le véhicule roule à une vitesse supérieure, par exemple, à 30 ou 40 km/h alors que les conditions de fonctionnement montrent qu'un changement de rapport ne va pas être déclenché dans l'immédiat.
Cette boîte de vitesses comprend six rapports et une marche arrière. La sélection d'un rapport est effectuée sur la base du tableau ci-dessous qui donne pour chaque rapport l'état de chacun des actionneurs.
Comme illustré en figure 2, lorsque la boîte de vitesses est en première en mode ''Drive'', c'est-à-dire automatique, le premier embrayage 18 est fermé, et tous les autres actionneurs 19, 21, 22, 23 et 24 sont ouverts. Dans ce cas, le porte satellite simple 7 est entraîné en rotation par le planétaire externe 6 qui est rigidement solidaire de l'arbre primaire. Le petit planétaire 16 est solidarisé en rotation au porte satellite 7 par l'embrayage 18, de sorte qu'il entraîne en rotation le petit satellite 12 dans lequel il est engrené. Cet entraînement tend à faire tourner le porte satellite double 11, mais la roue libre 25 empêche cette rotation dans le sens moteur (libre dans l'autre sens), de sorte que le porte satellite double 11 est en fait bloqué.
Dans cette situation, le grand pignon satellite 13 est entraîné en rotation par le petit satellite 12, et il entraîne en rotation le planétaire externe 14 qui constitue l'organe de sortie de la boîte de vitesses. La roue libre 25 permet d'autoriser une rotation du porte satellite double 11 lorsque le véhicule décélère, ce qui limite les à-coups.
Le conducteur peut également commander un mode dit de première imposée, dans lequel les actionneurs sont dans les mêmes états qu'en première automatique, à la différence que le second frein 24 est alors fermé pour bloquer complètement le porte satellite double 11.
Lorsque le véhicule est immobile, en mode automatique ou première imposée, les actionneurs sont dans les mêmes états que dans la figure 2 ou 3, selon le cas .
Dans cette situation, bien que l'embrayage 22 soit ouvert, le visco-coupleur transmet un couple non nul appelé couple de traînée. C'est la raison pour laquelle le conducteur doit maintenir la pédale de frein enfoncée, sans quoi le véhicule commence à avancer.
Le véhicule est alors soumis à des vibrations plus importantes que s'il est immobilisé au point mort. Ces vibrations sont dues aux acyclismes du moteur thermique, qui sont transmis sous forme de couple dans toute la transmission du véhicule, jusqu'à ses roues motrices, du fait du couple de traînée du visco-coupleur.
Ce couple de traînée provoque également une surconsommation de carburant puisqu'il se traduit par une dépense d'énergie inutile lorsque le véhicule est à 1 'arrêt .
Une solution pour remédier à cet inconvénient, consiste à placer la boîte de vitesses au point mort, en ouvrant tous les actionneurs, lorsque le véhicule est à l'arrêt depuis un temps suffisamment long.
De manière analogue, la demande de brevet américaine US4784020, enseigne d'ouvrir un embrayage interposé entre l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie lorsque le véhicule est à l'arrêt complet depuis un temps suffisant . Lors du redémarrage, c'est-à-dire lorsque l'utilisateur relâche le frein et/ou accélère, il est alors nécessaire de fermer rapidement l'un des embrayages pour faire avancer le véhicule, alors que l'arbre d'entrée tourne à la vitesse du moteur et que l'arbre de sortie est à peu près immobile.
Dans ces conditions, la fermeture de cet embrayage se fait sous couple à chaque redémarrage du véhicule, ce qui tend à le dégrader très rapidement si une temporisation à la montée du couple délivré par le moteur n'est pas mise en place.
Cette temporisation ne constitue cependant pas une solution satisfaisante : durant l'écoulement de cette temporisation, le véhicule n'est pas retenu ou freiné du fait que le couple transmis aux roues est alors très faible. Ceci provoque un recul du véhicule lorsque ce redémarrage est fait en côte.
Le but de l'invention est de remédier à cet inconvénient en proposant d'autres solutions de désaccouplement de l'arbre d'entrée et de l'organe de sortie, avec lesquelles le redémarrage peut être piloté sans risque de dégradation de composants de la boîte de vitesses tout en empêchant le véhicule de reculer.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de pilotage d'une boîte de vitesses automatique comprenant différents éléments de transmission montés dans un bâti, ces éléments incluant un arbre d'entrée relié par un visco-coupleur à un arbre moteur du véhicule, un organe de sortie rotatif, au moins un train épicycloïdal incluant un porte satellite et des pignons satellites ainsi qu'un planétaire interne et un planétaire externe, plusieurs actionneurs de type frein et/ou embrayage pouvant être commandés pour être dans un état ouvert, fermé ou glissant, chaque frein étant apte à bloquer en rotation un élément par rapport au bâti et chaque embrayage étant apte à solidariser deux éléments en rotation, dans lequel lorsque le véhicule est immobile, on pilote les actionneurs pour désaccoupler l'arbre d'entrée de l'organe de sortie et pour bloquer en rotation l'organe de sortie.
Grâce à cette solution le redémarrage peut être commandé en commençant le cas échéant par fermer d'abord le ou les actionneurs permettant de lier en rotation l'arbre primaire à l'organe de sortie, et en ouvrant ensuite le ou les actionneurs qui freinent ou bloquent l'organe de sortie pendant la montée en couple du moteur. Ainsi, le véhicule ne peut pas reculer lors d'un redémarrage en côte, l'actionneur liant l'arbre primaire à l'arbre secondaire est fermé lorsque l'arbre primaire est entraîné seulement par le couple de traînée qui est faible, ce qui ne risque pas de le détériorer. L'invention a également pour objet un procédé de pilotage d'une boîte de vitesses incluant un premier train épicycloïdal incluant un planétaire externe rigidement solidaire de l'arbre d'entrée et un planétaire interne fixe ainsi qu'un porte satellite simple portant un pignon satellite engrené dans le planétaire externe et dans le planétaire interne, un second train épicycloïdal incluant un planétaire externe constituant l'organe de sortie rotatif ainsi qu'un petit planétaire interne et un grand planétaire interne et un porte satellite double portant un premier et un second pignon satellite engrenés l'un dans l'autre, le premier satellite étant aussi engrené dans le petit planétaire interne, le second satellite étant aussi engrené dans le grand planétaire interne ainsi que dans le planétaire externe formant organe de sortie, cette boîte de vitesses incluant également un premier et un deuxième embrayage pour solidariser en rotation le porte satellite simple respectivement au petit planétaire interne et au grand planétaire interne, un troisième embrayage pour solidariser en rotation le porte satellite double à l'arbre d'entrée, ainsi qu'un premier frein pour bloquer en rotation le grand planétaire interne et un second frein pour bloquer en rotation le porte satellite double, dans lequel on commande le premier, le deuxième et le troisième embrayage pour les ouvrir afin de désaccoupler l'arbre d'entrée de l'organe de sortie, et dans lequel on commande le premier frein et le second frein pour les fermer de manière à bloquer l'organe de sortie.
L'invention a également pour objet un procédé de pilotage d'une boîte de vitesses automatique telle que définie ci-dessus, dans lequel on pilote les actionneurs avec un circuit hydraulique alimenté par une pompe à huile qui est électrique.
L'invention sera maintenant décrite plus en détail, et en référence aux figures annexées :
- la figure 1 déjà décrite est une représentation schématique montrant l'architecture d'une boîte de vitesses automatique connue de type ' 'Le Pelletier'' ; la figure 2 déjà décrite montre l'état des différents actionneurs de la boîte de vitesses de la figure 1 lorsque le premier rapport est engagé alors que la boîte de vitesses est en mode automatique ; la figure 3 déjà décrite montre l'état des différents actionneurs de la boîte de vitesses de la figure 1 lorsque le premier rapport est engagé en étant imposé par le conducteur ;
- la figure 4 montre l'état des actionneurs de la boîte de vitesses de la figure 1 conformément au procédé selon l'invention lorsque le moteur tourne ; - la figure 5 montre l'état des actionneurs de la boîte de vitesses de la figure 1 conformément au procédé selon l'invention lorsque le moteur est arrêté ;
L'idée à la base de l'invention est de commander les actionneurs de la boîte de vitesses de manière à désaccoupler l'arbre primaire et l'organe de sortie, en laissant l'arbre primaire libre en rotation, tout en bloquant en rotation l'arbre de sortie.
Ce désaccouplement est déclenché par exemple lorsque le véhicule est immobile depuis une durée prédéterminée telle que quelques secondes. Ce désaccouplement est désactivé par exemple lorsque le conducteur relâche la pédale de frein, ou bien lorsqu'il enfonce la pédale d'accélérateur.
L'arbre primaire étant entraîné seulement par le couple de traînée du visco-coupleur, le passage en première imposée ou automatique lors du redémarrage peut être réalisé en fermant d'abord le premier embrayage pour accoupler l'arbre primaire à l'organe de sortie, puis en ouvrant ensuite les autres actionneurs pour débloquer l'organe de sortie pendant la montée en couple du moteur.
Grâce à cette solution, le premier embrayage n'est pas fermé sous couple lors du redémarrage puisque durant sa fermeture, l'arbre primaire est entraîné seulement par le couple de traînée qui est très faible. Dans les figures 2 à 5, on a représenté les différents organes de la boîte de vitesses ainsi que leurs états, à savoir bloqué, libre, tournant, ou bien tournant à une vitesse régulée.
Les organes représentés en trait noir plein sont bloqués. Les organes représentés en trait noir à points blancs sont libres en rotation. Les organes représentés en trait noir et blanc sont rotatifs. Les organes représentés en traits noirs et traits blanc discontinus sont en rotation régulée. Dans ces figures, une croix est apposée sur chaque actionneur, embrayage ou frein, lorsqu'il est fermé.
Selon l'invention, lorsque le véhicule est immobilisé, après écoulement d'une certaine durée prédéterminée, le désaccouplement est obtenu en commandant les deux freins 23 et 24 pour qu'ils soient fermés et en commandant l'ouverture des autres actionneurs, c'est-à-dire le premier, le deuxième, le troisième et le quatrième embrayage 18, 19, 21 et 22.
Dans cette situation, le grand satellite 13 est bloqué en rotation puisqu'il est porté par le porte satellite double 11 qui est bloqué par le second frein 24, tout en étant engrené dans le grand planétaire interne 17 qui est lui aussi bloqué en rotation par le premier frein 23.
Le planétaire externe 14 est ainsi bloqué puisqu'il est engrené dans le grand satellite 13 qui est bloqué. Le petit planétaire interne 16 est lui aussi bloqué, puisqu'il est engrené dans le petit satellite 12 qui est bloqué du fait qu'il est engrené dans le grand satellite
13 qui est bloqué, tout en étant porté par le porte satellite double 11 qui est bloqué par le second frein
24.
L'arbre primaire 1 est complètement libre en rotation, de sorte qu'il tourne à la même vitesse que le moteur, du fait qu'il est lié à celui-ci par le visco- coupleur qui l'entraîne en rotation du fait de son couple de traînée.
Comme l'arbre primaire tourne à la même vitesse que l'arbre moteur, la surconsommation due à la traînée du visco-coupleur est nulle puisque dans cette situation, il n'existe pas de différence de vitesses entre les deux parties du visco-coupleur.
D'autre part, l'organe de sortie 14 est complètement désaccouplé de l'arbre moteur 2, tout en étant bloqué en rotation, ce qui permet de freiner le véhicule directement depuis la boîte de vitesses.
Le redémarrage consiste à fermer d'abord complètement le premier embrayage 18, puis à ouvrir le premier et le second frein 23 et 24 de manière à débloquer l'organe de sortie 14 pour qu'il entraîne les roues motrices du véhicule afin de le faire avancer.
Il est ainsi possible de fournir de manière simple une assistance au démarrage en côte, encore dénommée ' 'hill assist''. La boîte de vitesse peut alors être pilotée comme suit.
Lorsque l'utilisateur enfonce la pédale d'accélérateur pour redémarrer, l'embrayage 18 est commandé pour se fermer. Cette fermeture ne se produit pas sous couple puisque l'arbre primaire est alors entraîné seulement par le couple de traînée du visco- coupleur qui est très faible.
L'arbre d'entrée est alors lié en rotation avec l'organe de sortie 14 qui est bloqué par les freins 23 et
24, de sorte que cet arbre d'entrée s'immobilise lors de la fermeture de l'embrayage 18, tout en étant soumis au couple de traînée du viso-coupleur .
Les freins 23 et 24 sont ensuite ouverts graduellement durant la montée en couple du moteur, pour provoquer le redémarrage assisté, sans risque de recul du véhicule .
Le procédé de pilotage selon l'invention est également applicable à un véhicule du type ''Stop and
Start" équipé d'une pompe hydraulique alimentée électriquement pour commander les actionneurs y compris lorsque le moteur thermique est éteint.
Dans un tel véhicule, le moteur thermique est automatiquement éteint lorsque le véhicule s'immobilise puis il est automatiquement redémarré pour provoquer l'avance du véhicule sur enfoncement de la pédale d'accélérateur .
Dans cette autre application représentée en figure 5, lorsque le véhicule est immobilisé depuis une durée prédéterminée, le moteur est éteint et les actionneurs sont pilotés comme dans l'exemple de la figure 4.
Les freins 23 et 24 sont donc fermés de manière à bloquer en rotation l'organe de sortie 14, et les autres actionneurs sont ouverts pour désaccoupler l'arbre primaire 1 de l'organe de sortie 14. A la différence du cas de la figure 4, l'arbre primaire 1 ainsi que le porte satellite 7 sont alors immobiles au lieu de tourner, du fait que le moteur étant éteint, l'arbre moteur 2 n'entraîne pas l'arbre primaire l.
Partant de cette situation, le redémarrage est obtenu de manière analogue au cas de la figure 5. Lorsque l'utilisateur enfonce la pédale d'accélérateur, le premier embrayage 18 est d'abord fermé. Les freins 23 et 24 sont ensuite ouverts graduellement durant la montée en couple du moteur, pour provoquer le redémarrage, sans risque de recul du véhicule .

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de pilotage d'une boîte de vitesses automatique comprenant différents éléments de transmission montés dans un bâti, ces éléments incluant un arbre d'entrée (1) relié par un visco-coupleur (3) à un arbre moteur (2) du véhicule, un organe de sortie rotatif (14), un premier train épicycloïdal (4) incluant un planétaire externe (6) rigidement solidaire de l'arbre d'entrée (1) et un planétaire interne fixe (5) ainsi qu'un porte satellite simple (7) portant un pignon satellite (8) engrené dans le planétaire externe (6) et dans le planétaire interne (5), un second train épicycloïdal (9) incluant un planétaire externe (14) constituant l'organe de sortie rotatif ainsi qu'un petit planétaire interne (16) et un grand planétaire interne (17) et un porte satellite double (11) portant un premier et un second pignon satellite (12, 13) engrenés l'un dans l'autre, le premier satellite (12) étant aussi engrené dans le petit planétaire interne (16), le second satellite (13) étant aussi engrené dans le grand planétaire interne (17) ainsi que dans le planétaire externe (14) formant organe de sortie (14), cette boîte de vitesses incluant également un premier et un deuxième embrayage (18, 19) pour solidariser en rotation le porte satellite simple (7) respectivement au petit planétaire interne (16) et au grand planétaire interne (17), un troisième embrayage (21) pour solidariser en rotation le porte satellite double (11) à l'arbre d'entrée (1), ainsi qu'un premier frein (23) pour bloquer en rotation le grand planétaire interne (17) et un second frein (24) pour bloquer en rotation le porte satellite double (11), caractérisé en ce que lorsque le véhicule est immobile, en mode automatique ou première imposée, on commande le premier, le deuxième et le troisième embrayage (18, 19, 21) pour les ouvrir afin de désaccoupler l'arbre d'entrée (1) de l'organe de sortie (14), et dans lequel on commande le premier frein (23) et le second frein (24) pour les fermer de manière à bloquer l'organe de sortie (14) .
2. Procédé de pilotage selon la revendication 1 dans lequel on pilote les premier, deuxième et troisième embrayages (18, 19, 21) ainsi que les premier et second freins (23, 24) via une pompe hydraulique alimentée électriquement y compris lorsque le moteur thermique du véhicule est éteint.
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