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Title:
METHOD FOR CONTROLLING A DEVICE FOR SYNCHRONISING AN AUTOMATED GEARBOX OF A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/074773
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for controlling a device for synchronising an automated gearbox (8, 9) of a motor vehicle, the control method comprising: a step of measuring the difference of the speeds to be synchronised between a speed of rotation of a synchronisation ring of the synchronisation device and a speed of rotation of a pinion to be synchronised; a step of approaching the synchronisation ring and the pinion to be synchronised; a step of synchronisation by applying an increasing synchronisation force to the synchronisation ring in order to create a synchronisation torque, the synchronisation force being applied according to a coefficient for increasing the synchronisation force which is predetermined before the synchronisation step and which depends on the use of the motor vehicle; and a step of engaging a new speed ratio.

Inventors:
SCHAEFFER ERIC (FR)
MILHAU YOHAN (FR)
Application Number:
PCT/FR2023/051372
Publication Date:
April 11, 2024
Filing Date:
September 11, 2023
Export Citation:
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Assignee:
STELLANTIS AUTO SAS (FR)
International Classes:
F16H61/04; F16H3/00; B60K6/46; B60K6/547; F16H59/18; F16H59/46; F16H61/28; F16H61/688
Foreign References:
FR2920703A12009-03-13
FR2987331A12013-08-30
EP3510304B12020-09-02
FR2210181A51974-07-05
FR2837889A12003-10-03
Attorney, Agent or Firm:
BONNIN, Patrick (FR)
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Claims:
Revendications

[Revendication 1] Procédé de pilotage d'un dispositif de synchronisation (20) d’une boite de vitesses (8,9) pilotée d’un véhicule automobile, le dispositif de synchronisation (20) comportant un manchon (21 ) mettant en œuvre un premier cône de frottement appartenant à une bague de synchronisation disposée entre le manchon (21 ) et un pignon (30) à synchroniser, et un deuxième cône de frottement appartenant au pignon (30) et disposé en regard du premier cône de frottement, pour effectuer un changement de rapport de vitesse sur la boite de vitesses (8,9) pilotée comprenant une machine électrique liée à l'arbre primaire (11 ) de la boite de vitesses (8,9), le manchon (21 ) étant déplacé axialement par un actionneur (22) piloté par un calculateur qui réalise successivement :

- une étape mesure de la différence des vitesses à synchroniser ;

- une étape d’approche (P1 ) des cônes de frottement ;

- une étape de synchronisation (P2) par l'application d'un effort de synchronisation croissant sur les premier et deuxième cônes pour créer un couple de synchronisation, l’effort de synchronisation étant appliqué, selon une intensité croissante, jusqu’à ce que la différence de vitesse devienne inférieure à un seuil haut prédéterminé ;

- une étape de crabotage d’un nouveau rapport de vitesse ; caractérisé en ce que le calculateur réalise, préalablement à l’étape de synchronisation (P2), une étape de détermination d’un coefficient de montée en effort de synchronisation (CM) utilisé, durant, l’étape de synchronisation (P2), pour atteindre l’effort de synchronisation (CM) - dit saturé -entre les premier et deuxième cônes.

[Revendication 2] Procédé de pilotage selon la revendication précédente, dans lequel le procédé de pilotage comporte une étape d’application d’un effort de synchronisation (CM) sur le manchon (21 ) durant l’étape de synchronisation (P2).

[Revendication 3] Procédé de pilotage selon la revendication précédente, dans lequel le coefficient de montée en effort de synchronisation (CM) déterminé durant l’étape de détermination dépend d’un pourcentage d’enfoncement d’une pédale d’accélération du véhicule automobile.

[Revendication 4] Procédé de pilotage selon la revendication précédente, dans lequel le coefficient de montée en effort de synchronisation (CM) est choisi parmi :

- des premiers coefficients de montée en effort de synchronisation (CM) lorsque le pourcentage d’enfoncement de la pédale d’accélération est comprise dans un premier intervalle d’enfoncement, l’effort de synchronisation (CM) étant compris dans un premier intervalle de saturation ;

- des deuxièmes coefficients de montée en effort de synchronisation (CM) lorsque le pourcentage d’enfoncement de la pédale d’accélération est comprise dans un deuxième intervalle d’enfoncement, l’effort de synchronisation (CM) étant compris dans un deuxième intervalle de saturation, les deuxièmes coefficients de montée en effort de synchronisation (CM), le deuxième intervalle d’enfoncement et le deuxième intervalle de saturation étant respectivement supérieurs aux premiers coefficients de montée en effort de synchronisation (CM), au premier intervalle d’enfoncement et au premier intervalle de saturation ;

- des troisièmes coefficients de montée en effort de synchronisation (CM) lorsque le pourcentage d’enfoncement de la pédale d’accélération est comprise dans un troisième intervalle d’enfoncement, l’effort de synchronisation (CM) étant compris dans un troisième intervalle de saturation, les troisièmes coefficients de montée en effort de synchronisation (CM), le troisième intervalle d’enfoncement et le troisième intervalle de saturation étant respectivement supérieurs aux deuxièmes coefficients de montée en effort de synchronisation (CM), au deuxième intervalle d’enfoncement et au deuxième intervalle de saturation.

[Revendication 5] Procédé de pilotage selon la revendication précédente, dans lequel les premiers coefficients de montée en effort de synchronisation (CM) sont compris entre 4000 N/s et 6000 N/s, le premier intervalle d’enfoncement est compris entre 0% et 30% d’un enfoncement total de la pédale d’accélération, et le premier intervalle de saturation est compris entre 350 N et 450 N. [Revendication 6] Procédé de pilotage selon la revendication précédente, dans lequel les deuxièmes coefficients de montée en effort de synchronisation (CM) sont compris entre 8500 N/s et 10500 N/s, le deuxième intervalle d’enfoncement est compris entre 31% et 98% d’un enfoncement total de la pédale d’accélération, et le deuxième intervalle de saturation est compris entre 550 N et 650 N.

[Revendication 7] Procédé de pilotage selon la revendication précédente, dans lequel les troisièmes coefficients de montée en effort de synchronisation (CM) sont compris entre 12500 N/s et 14500 N/s, le troisième intervalle d’enfoncement est supérieur à 99% d’un enfoncement total de la pédale d’accélération, et le troisième intervalle de saturation est compris entre 750 N et 950 N.

[Revendication 8] Procédé de pilotage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une durée de synchronisation de l’étape de synchronisation (P2) est variable en fonction du coefficient de montée en effort de synchronisation (CM) déterminé par le calculateur durant l’étape de détermination, la durée de synchronisation étant comprise entre 70 ms et 200 ms.

[Revendication 9] Procédé de pilotage selon la revendication 8, dans lequel la durée de synchronisation de l’étape de synchronisation (P2) est plus courte si le coefficient de montée en effort de synchronisation (CM) déterminé par le calculateur est plus grand.

[Revendication 10] Procédé de pilotage selon l’une quelconque des revendications 4 à 8, dans lequel le procédé de pilotage comporte une étape de sélection d’un profil de pilotage de la boite de vitesses (8,9) parmi plusieurs profils de pilotage, chaque profil de pilotage comportant un triplet prédéfini et comportant un coefficient de monté d’effort de synchronisation (CM), un intervalle d’enfoncement et un intervalle de saturation, i

Description:
DESCRIPTION

TITRE DE L'INVENTION : PROCÉDÉ DE PILOTAGE D'UN DISPOSITIF DE SYNCHRONISATION D’UNE BOITE DE VITESSES PILOTÉE D’UN VÉHICULE AUTOMOBILE

[1] La présente invention revendique la priorité de la demande française N°2210181 déposée le 05.10.2022 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.

[2] Le contexte technique de la présente invention est celui des boites de vitesses pilotées pour véhicules automobiles. Plus particulièrement, l’invention a trait à un procédé de pilotage d'un dispositif de synchronisation d’une boite de vitesses pilotée d’un véhicule automobile.

[3] De manière connue, les boîtes de vitesses à commande manuelle des véhicules automobiles comportent un premier arbre lié au moteur par un embrayage, et un deuxième arbre parallèle lié à des roues motrices du véhicule automobile. Ces arbres peuvent être reliés entre eux par des couples de pignons transmettant le mouvement de l'un à l'autre suivant différentes démultiplications, pour réaliser des rapports de transmission. Un des pignons de chaque couple est solidaire d'un des arbres, l'autre pignon du couple est monté libre en rotation sur l'autre arbre, et peut être rendu solidaire de son arbre par le coulissement axial d'un manchon de synchronisation.

[4] De manière connue, ce coulissement axial réalise d'abord une synchronisation des vitesses des deux éléments par un dispositif de synchronisation comportant des cônes de frottement, puis un crabotage du pignon sur l'arbre. Le déplacement du manchon de synchronisation comporte ainsi :

[5] - une position centrale neutre de point mort où aucun pignon n'est engagé, et

[6] - une ou deux positions axialement décalées de part et d'autre, pour l'engagement des pignons libres.

[7] On connaît aussi le document FR-A1 -2837889 qui décrit une telle boîte de vitesses pour véhicule automobile de type hybride. Ce véhicule automobile comporte une machine électrique tournante disposée entre le moteur thermique et la boîte de vitesses. La machine électrique tournante réalise différentes fonctions telles que par exemple le démarrage du moteur thermique, la récupération d'énergie au freinage, ou l'apport d'un complément de couple moteur.

[8] Un inconvénient connu de ces architectures réside dans le fait que l'arbre primaire supportant un rotor de la machine électrique tournante présente un moment d'inertie important, conduisant à la nécessité de fournir un travail important pour synchroniser les vitesses lors des changements de rapport.

[9] Un autre inconvénient connu réside dans le fait que si le pilotage de la synchronisation lors de la présélection du rapport suivant n’est pas optimal, alors le changement de vitesse peut faire apparaître des chocs qui peuvent conduire à une usure prématurée ainsi qu’à des bruits non souhaités au niveau de la boite de vitesses.

[10] La présente invention a pour objet de proposer un nouveau procédé de pilotage d'un dispositif de synchronisation d’une boite de vitesses pilotée afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages.

[11] Un autre but de l’invention est de réduire les bruits perçus par l’utilisateur d’un véhicule automobile équipé d’une telle boite de vitesses pilotée.

[12] Un autre but de l’invention est de permettre une meilleure adaptabilité de la boite de vitesses, tout en garantissant un fonctionnement optimal à chaque fois.

[13] Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec un procédé de pilotage d'un dispositif de synchronisation comportant un manchon mettant en œuvre un premier cône de frottement appartenant à une bague de synchronisation disposée entre le manchon et un pignon à synchroniser, et un deuxième cône de frottement appartenant au pignon et disposé en regard du premier cône de frottement, pour effectuer un changement de rapport de vitesse sur une boîte de vitesses pilotée d'un véhicule automobile comprenant une machine électrique liée à l'arbre primaire de la boîte de vitesses, le manchon étant déplacé axialement par un actionneur piloté par un calculateur qui réalise successivement :

[14] - une étape mesure de la différence des vitesses à synchroniser ;

[15] - une étape d'approche des cônes de frottement ; [16] - une étape de synchronisation par l'application d'un effort de synchronisation croissant sur les premier et deuxième cônes pour créer un couple de synchronisation, l’effort de synchronisation étant appliqué, selon une intensité croissante, jusqu’à ce que la différence de vitesse devienne inférieure à un seuil haut prédéterminé ;

[17] - une étape de crabotage d’un nouveau rapport de vitesse.

[18] Dans le procédé de pilotage conforme au premier aspect de l’invention, le calculateur réalise, préalablement à l’étape de synchronisation, une étape de détermination d’un coefficient de montée en effort de synchronisation utilisé, durant, l’étape de synchronisation, pour atteindre l’effort de synchronisation - dit saturé - entre les premier et deuxième cônes.

[19] Dans le contexte de la présente invention le coefficient de montée en effort de synchronisation correspond à la pente selon laquelle l’effort axial est appliqué sur les premier et deuxième cônes du dispositif de synchronisation. En d’autres termes, le coefficient de montée en effort de synchronisation correspond à la variation temporelle de l’effort axial appliqué que les premier et deuxième cônes durant l’étape de synchronisation.

[20] Dans le contexte de la présente invention, l’effort de synchronisation saturé est l’effort de synchronisation qui permet d’établir une synchronisation entre les premier et deuxième cônes, rendant possible une synchronisation des pignons permettant le passage du nouveau rapport de vitesse, durant l’étape de crabotage successive.

[21] Dans le contexte de la présente invention l’étape de détermination du coefficient de montée en effort de synchronisation comporte une étape de présélection d’une valeur prédéterminée du coefficient de montée en effort de synchronisation, par l’intermédiaire d’une ou plusieurs valeurs stockées en mémoire ou disponible sur un réseau de bord du véhicule automobile.

[22] Ainsi, le procédé de pilotage conforme au premier aspect de l’invention permet de piloter la boite de vitesses en contrôlant l’étape de synchronisation selon les besoins du véhicule automobile et de son conducteur. En d’autres termes, le procédé de pilotage selon l’invention permet de contrôler une durée de synchronisation en pilotant des paramètres fonctionnels du dispositif de synchronisation, et plus particulièrement son coefficient de montée en effort de synchronisation : la définition d’un coefficient de montée en effort de synchronisation élevé permettra de réduire la durée de synchronisation, tandis que la définition d’un coefficient de montée en effort de synchronisation inférieur permettra d’augmenter la durée de synchronisation.

[23] Consécutivement, la maîtrise de la durée de synchronisation permet de mieux contrôler les bruits acoustiques générés par la boite de vitesses lors d’un changement de rapport, améliorant ainsi le confort d’utilisation et la qualité perçue par le conducteur.

[24] Le procédé de pilotage conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :

[25] - le procédé de pilotage comporte une étape d’application d’un effort de synchronisation sur le manchon durant l’étape de synchronisation ;

[26] - le coefficient de montée en effort de synchronisation déterminé durant l’étape de détermination dépend d’un pourcentage d’enfoncement d’une pédale d’accélération du véhicule automobile ;

[27] - le coefficient de montée en effort de synchronisation est choisi parmi (i) des premiers coefficients de montée en effort de synchronisation lorsque le pourcentage d’enfoncement de la pédale d’accélération est comprise dans un premier intervalle d’enfoncement, l’effort de synchronisation étant compris dans un premier intervalle de saturation, (ii) des deuxièmes coefficients de montée en effort de synchronisation lorsque le pourcentage d’enfoncement de la pédale d’accélération est comprise dans un deuxième intervalle d’enfoncement, l’effort de synchronisation étant compris dans un deuxième intervalle de saturation, les deuxièmes coefficients de montée en effort de synchronisation, le deuxième intervalle d’enfoncement et le deuxième intervalle de saturation étant respectivement supérieurs aux premiers coefficients de montée en effort de synchronisation, au premier intervalle d’enfoncement et au premier intervalle de saturation, et éventuellement (iii) des troisièmes coefficients de montée en effort de synchronisation lorsque le pourcentage d’enfoncement de la pédale d’accélération est comprise dans un troisième intervalle d’enfoncement, l’effort de synchronisation étant compris dans un troisième intervalle de saturation, les troisièmes coefficients de montée en effort de synchronisation, le troisième intervalle d’enfoncement et le troisième intervalle de saturation étant respectivement supérieurs aux deuxièmes coefficients de montée en effort de synchronisation, au deuxième intervalle d’enfoncement et au deuxième intervalle de saturation ;

[28] - les premiers coefficients de montée en effort de synchronisation sont compris entre 4000 N/s et 6000 N/s ;

[29] - le premier intervalle d’enfoncement est compris entre 0% et 30% d’un enfoncement total de la pédale d’accélération ;

[30] - le premier intervalle de saturation est compris entre 350 N et 450 N ;

[31] - les deuxièmes coefficients de montée en effort de synchronisation sont compris entre 8500 N/s et 10500 N/s ;

[32] - le deuxième intervalle d’enfoncement est compris entre 31 % et 98% d’un enfoncement total de la pédale d’accélération ;

[33] - le deuxième intervalle de saturation est compris entre 550 N et 650 N ;

[34] - les troisièmes coefficients de montée en effort de synchronisation sont compris entre 12500 N/s et 14500 N/s ;

[35] - le troisième intervalle d’enfoncement est supérieur à 99% d’un enfoncement total de la pédale d’accélération ;

[36] - le troisième intervalle de saturation est compris entre 750 N et 950 N ;

[37] - une durée de synchronisation de l’étape de synchronisation est variable en fonction du coefficient de montée en effort de synchronisation déterminé par le calculateur durant l’étape de détermination, la durée de synchronisation étant comprise entre 70 ms et 200 ms ;c

[38] - la durée de synchronisation de l’étape de synchronisation est plus courte si le coefficient de montée en effort de synchronisation déterminé par le calculateur est plus grand ; [39] - le procédé de pilotage comporte une étape de sélection d’un profil de pilotage de la boite de vitesses parmi plusieurs profils de pilotage, chaque profil de pilotage comportant un triplet prédéfini et comportant un coefficient de monté d’effort de synchronisation, un intervalle d’enfoncement et un intervalle de saturation.

[40] Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.

[41] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :

[42] [Fig.1] illustre une vue schématique d’une chaîne de traction d’un véhicule automobile électrifié de type hybride ;

[43] [Fig.2] illustre une vue en coupe du dispositif de synchronisation dans une configuration au repos ;

[44] [Fig.3] illustre une vue en coupe du dispositif de synchronisation dans une configuration de synchronisation ;

[45] [Fig.4] illustre une vue en coupe du dispositif de synchronisation dans une configuration d’engagement ;

[46] [Fig.5] illustre un graphique fonctionnel du dispositif de synchronisation.

[47] Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.

[48] En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique. [49] Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.

[50] En référence à la figure 1 , une telle chaîne de traction comporte :

[51] - un moteur thermique 1 entraînant en rotation un arbre primaire 11 d'entrée d'un système de double embrayage 6 ;

[52] - le système de double embrayage 6 configuré pour permettre une sélection d’un rapport de vitesse afin de coupler un arbre secondaire 12 de sortie, lié en rotation à une roue motrice 10 du véhicule automobile, à l’arbre primaire 11 d’entrée ;

[53] - un moteur électrique 3 configuré pour pouvoir être couplé en rotation à l’arbre primaire 11 d’entrée afin, le cas échéant, de générer un couple moteur sur ledit arbre primaire 11 d’entrée ;

[54] - un dispositif 2 piloté de couplage du moteur électrique à l’arbre primaire 11 d’entrée, le dispositif 2 piloté de couplage étant configuré pour autoriser un couplage en rotation du moteur électrique 3 avec l’arbre primaire 11 d’entrée, ou pour autoriser un découplage dudit moteur électrique 3 avec ledit arbre primaire 11 d’entrée.

[55] Dans le contexte de la présente invention, le système de double embrayage 6 6 comporte une première boite de vitesses 8, configurée pour piloter des rapports paires de vitesse, et une deuxième de vitesse configurée pour piloter des rapports impairs de vitesse. Ainsi, la première boite de vitesses 8 permet de coupler l’arbre secondaire 12 de sortie à l’arbre primaire 11 d’entrée au travers d’une sélection de plusieurs rapports pairs de vitesse, et la deuxième boite de vitesses 9 permet de coupler l’arbre secondaire 12 de sortie à l’arbre primaire 11 d’entrée au travers d’une sélection de plusieurs rapports impairs de vitesse.

[56] Ainsi, le système de double embrayage 6 permet d’établir un couplage en rotation de l’arbre secondaire 12 de sortie avec l’arbre primaire 11 d’entrée au travers de l’un des rapports de vitesse, pair ou impair de respectivement la première boite de vitesses 8 ou de la deuxième boite de vitesses 9 et, simultanément, d’établir un couplage en rotation de l’arbre primaire avec respectivement la deuxième boite de vitesses 9 ou la première boite de vitesses 8. [57] En d’autres termes, lorsque l’arbre secondaire 12 de sortie est couplé en rotation à l’arbre primaire 11 d’entrée par l’intermédiaire de la première boite de vitesses 8 - via un rapport pair de vitesse, alors la deuxième boite de vitesse est couplée à l’arbre primaire 11 d’entrée afin de pré-engager un rapport impair de vitesse directement supérieur ou inférieur au rapport pair de vitesse par lequel le couplage en rotation entre l’arbre primaire 11 d’entrée et l’arbre secondaire 12 de sortie est établi. A contrario, lorsque l’arbre secondaire 12 de sortie est couplé en rotation à l’arbre primaire 11 d’entrée par l’intermédiaire de la deuxième boite de vitesses 9 - via un rapport impair de vitesse, alors la première boite de vitesses 8 est couplée à l’arbre primaire 11 d’entrée afin de pré-engager un rapport pair de vitesse directement supérieur ou inférieur au rapport impair de vitesse par lequel le couplage en rotation entre l’arbre primaire 11 d’entrée et l’arbre secondaire 12 de sortie est établi.

[58] Afin de réaliser un tel couplage alternatif, le système de double embrayage 6 comporte :

[59] - un premier embrayage 4 configuré pour piloter un couplage en rotation entre la première boite de vitesses 8 et l’arbre primaire 11 ; et

[60] - un deuxième embrayage 5 configuré pour piloter un couplage en rotation entre la deuxième boite de vitesses 9 et l’arbre primaire.

[61] Chaque boite de vitesses 8, 9 du système de double embrayage 6 comporte un dispositif de synchronisation 20 qui permet de contrôler l’engagement des rapports de vitesses lors du couplage en rotation avec l’arbre primaire.

[62] A cet effet, et en référence à la figure 2, le dispositif de synchronisation 20 comporte un manchon 21 de synchronisation permettant d'engager deux rapports, par le crabotage de deux pignons 30 sur un arbre de transmission 7 de la boite de vitesses. Les pignons 30 sont placés axialement de part et d'autre du manchon 21 . Un actionneur 22 situé dans le manchon 21 de synchronisation permet d'immobiliser ledit manchon 21 dans une position réalisant un point mort pour la boite de vitesses, dans lequel point mort aucun couplage en rotation n’est établi avec l’arbre primaire 11 d’entrée ou l’arbre secondaire 12 de sortie.

[63] Le manchon 21 est déplacé par une fourchette non représentée qui est pilotée par l’actionneur 22. La fourchette comporte deux bras dont des extrémités axiales s'ajustent dans une rainure circulaire du manchon 21 afin de pouvoir le pousser axialement en direction de l’un des rapports de vitesse et tout en autorisant sa libre rotation.

[64] Le manchon 21 comporte, dans son alésage des cannelures internes qui s'ajustent sur celles d'un moyeu 23 lié à l'arbre de transmission 7 de la boite de vitesses, afin de transmettre le couple du moteur entre le manchon 21 et l'arbre de transmission 7.

[65] Les figures 3 et 4 détaillent le fonctionnement du dispositif de synchronisation 20, notamment au travers respectivement d’une étape de synchronisation et d’une étape de crabotage lors d’un changement de rapport de vitesse.

[66] Le manchon 21 de synchronisation comporte, à chaque extrémité axiale, des dents internes qui viennent axialement en appui lors du coulissement vers un côté avant, sur des dents externes d'une bague de synchronisation 24 comportant une surface interne de frottement conique. Lors de l’étape de synchronisation, le manchon 21 transmet par les dents un effort axial croissant sur la bague de synchronisation, qui presse à son tour la surface conique interne sur une surface conique externe 31 correspondante du pignon 30. La pression des surfaces coniques, 24, 31 l'une sur l'autre, génère ainsi un couple de synchronisation croissant qui tend à égaliser les vitesses respectives du manchon 21 lié à l'arbre de transmission 7, et du pignon 30. Lors de l’étape de crabotage, le couplage en rotation entre l’arbre de transmission 7 et le pignon 30 est établi.

[67] La figure 5 illustre le fonctionnement du dispositif de synchronisation 20, dans laquelle :

[68] - la première courbe 41 illustre un déplacement axial du manchon 21 ;

[69] - la deuxième courbe 42 illustre une vitesse de rotation du pignon 30 ; et

[70] - la troisième courbe 43 illustre un effort axial exercé sur le manchon 21 .

[71] On distingue ainsi plusieurs étapes :

[72] - une étape d’approche P1 durant laquelle la manchon 21 est déplacé axialement en direction du pignon 30 du rapport de vitesse à engager. Durant cette étape d’approche P1 , l’actionneur 22 est piloté en vitesse. Durant cette étape d’approche P1 la vitesse de rotation du pignon 30 associé au rapport de vitesse à engagé ne croit pas puisque, bien entendu, le couplage en rotation n’est pas encore établi. Ce déplacement axial réalisé durant l’étape d’approche P1 est réalisé à effort axial sensiblement constant ;

[73] - une étape de synchronisation P2 durant laquelle un couplage frictionnel est réalisé entre le dispositif de synchronisation 20 et le pignon 30 du rapport de vitesse à engagé. Durant ce couplage frictionnel, un gradient de montée en effort de synchronisation est appliqué sur le manchon 21 afin de réaliser un tel couplage frictionnel. Durant cette étape de synchronisation P2, l’actionneur 22 est piloté en fonction de l’effort axial. L’objet de l’invention est justement de contrôler le gradient de montée d’effort de synchronisation en déterminant un coefficient de montée en effort de synchronisation qui peut varier en fonction des cas d’usage, du type de conduite ou de la demande du conducteur et de sa pression sur une pédale d’accélération du véhicule automobile. Durant cette étape de synchronisation P2, la vitesse de rotation du pignon 30 du rapport de vitesse à engager croît de manière proportionnelle à l’effort axial appliqué par le manchon 21 sur le pignon 30. L’effort axial appliqué sur le manchon 21 croît jusqu’à un effort maximal, à partir duquel l’effort axial devient constant tandis que la vitesse de rotation du pignon 30 continu à augmenter. Durant l’étape de synchronisation P2, le manchon 21 ne suit plus de déplacement axial. ;

[74] - lorsque la vitesse de rotation du pignon 30 associé au rapport de vitesse à engagé atteint la vitesse attendue de synchronisation, alors apparaît l’étape d’engagement, au cours de laquelle l’effort axial du manchon 21 décroit fortement lors d’une étape de dévirage P3. Durant l’étape de dévirage, la bague de synchronisation est décollée du pignon 30 et le manchon 21 reprend un déplacement axial : il est désormais possible de réaliser le couplage en rotation avec le pignon 30 du rapport de vitesse à engager car la vitesse de rotation dudit pignon 30 est alors égale à la vitesse de rotation cible. Aussi, l’étape d’engagement se termine par une étape de crabotage au cours de laquelle le couplage en rotation est établi : le rapport de vitesse est engagé et l’arbre primaire 11 d’entrée est alors couplé à l’arbre secondaire 12 de sortie, au travers dudit rapport de vitesse. Lors de cette étape de crabotage, on observe un sursaut au niveau de l’effort axial du manchon 21 , au moment même des entrées de crabots. [75] L’invention vise ainsi à déterminer les meilleurs paramètres pour piloter la synchronisation, et notamment pour adapter une durée de synchronisation en fonction des usages. Une telle durée de synchronisation est définie par la formule suivante :

[77] OÙ :

[78] T est la durée de synchronisation, c’est-à-dire la durée de l’étape de synchronisation P2 ;

[79] est l’écart de vitesse en radian par seconde mesuré au niveau du dispositif de synchronisation 20 ;

[80] vaut 1 si on réalise un passage de vitesse montant, et -1 si on réalise un passage de vitesse descendant ;

[81] varJAP est l’inertie de l’arbre primaire, en kg.m 2 ;

[82] b est la rampe de montée en effort de synchronisation, dit coefficient de montée en effort de synchronisation jusqu’à atteindre le couple de synchronisation maximal CM.

[83] Ainsi, le pilotage de l’étape de synchronisation P2 consiste donc à fournir un effort axial le plus important possible afin de réduire la durée de synchronisation pour préparer la boite de vitesse au futur changement de rapport.

[84] Cependant, l’énergie emmagasinée durant l’étape de synchronisation P2 conduit à une perte du contrôle de l’actionneur 22 dans l’étape de dévirage P3 et de crabotage, pouvant entrainer des chocs non souhaités.

[85] L’invention vise ainsi à optimiser l’étape de synchronisation P2 afin de trouver le meilleur effort axial sur le manchon 21 pour optimiser la durée de synchronisation au regard de l’apparition des chocs durant l’étape de dévirage P3.

[86] A cet effet, l’invention permet de manière astucieuse de déterminer ou calculer le coefficient de montée en effort de synchronisation - b dans la formule présentée ci-dessus et relative au calcul de la durée de synchronisation, et éventuellement d’y associer aussi le couple de synchronisation maximal à appliquer sur le dispositif de synchronisation 20 en fonction du temps disponible pour effectuer la présélection de rapport de vitesse, selon l’usage en cours du véhicule automobile.

[87] En particulier, plusieurs plages de valeur de coefficients de montée en effort et/ou plusieurs intervalles d’enfoncement de la pédale d’accélération du véhicule automobile et/ou plusieurs intervalles de saturation définissant des valeurs limites d’effort axial à appliquer sur le manchon 21 du dispositif de synchronisation 20 sont envisagées en fonction du type de présélection à effectuer. Ainsi, l’invention permet de définir plusieurs modes de fonctionnement d’une boite de vitesses, notamment pour un embrayage de type double embrayage 6.

[88] Ainsi, le pourcentage d’enfoncement de la pédale d’accélération est considéré comme représentative de la volonté du conducteur, et conduit astucieusement à définir plusieurs cas de figures pour le paramétrage du coefficient de montée en effort de synchronisation du dispositif de synchronisation 20 :

[89] - en cas de forte sollicitation de la pédale d’accélération, il peut être souhaité de sauter un rapport de vitesse. Dans ce cas, le pilotage du dispositif de synchronisation 20 conduit à solliciter fortement le dispositif de synchronisation 20 et de déterminer un coefficient de montée en effort de synchronisation important afin de réduire la durée de synchronisation ;

[90] - en cas de faible sollicitation de la pédale d’accélération, il peut être souhaité de réaliser un passage de rapport simple et de solliciter le dispositif de synchronisation 20 d’une manière à ne pas induire de chocs ou de bruits, quitte à augmenter la durée de synchronisation et réduisant le coefficient de montée en effort de synchronisation.

[91] En synthèse, l’invention concerne un procédé de pilotage d'un dispositif de synchronisation d’une boite de vitesses pilotée d’un véhicule automobile, le procédé de pilotage comportant :

[92] - une étape mesure de la différence des vitesses à synchroniser entre une vitesse de rotation d’une bague de synchronisation du dispositif de synchronisation et une vitesse de rotation d’un pignon à synchroniser ;

[93] - une étape d'approche de la bague de synchronisation et du pignon à synchroniser ; [94] - une étape de synchronisation par l'application d'un effort de synchronisation croissant sur la bague de synchronisation afin de créer un couple de synchronisation, l’effort de synchronisation étant appliqué selon un coefficient de montée en effort de synchronisation prédéterminé avant l’étape de synchronisation et qui dépend de l’usage du véhicule automobile ;

[95] - une étape de crabotage d’un nouveau rapport de vitesse.

[96] Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.