EP4655169A1 - Contrôle paramétrique précis de la consigne de couple d'un embrayage d'un véhicule - Google Patents

Contrôle paramétrique précis de la consigne de couple d'un embrayage d'un véhicule

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EP4655169A1
EP4655169A1 EP23834256.2A EP23834256A EP4655169A1 EP 4655169 A1 EP4655169 A1 EP 4655169A1 EP 23834256 A EP23834256 A EP 23834256A EP 4655169 A1 EP4655169 A1 EP 4655169A1
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EP
European Patent Office
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clutch
torque
hydraulic circuit
vehicle
torque setpoint
Prior art date
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Pending
Application number
EP23834256.2A
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German (de)
English (en)
Inventor
Yohan MILHAU
Gaetan Rocq
Ridouane Habbani
Cedric Launay
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Stellantis Auto SAS
Original Assignee
Stellantis Auto SAS
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Filing date
Publication date
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Definitions

  • the invention relates to vehicles comprising a powertrain (or GMP) comprising a thermal engine coupled to a gearbox via a clutch with a hydraulic circuit, and more precisely the control of the torque setpoint of such a clutch. .
  • a powertrain or GMP
  • GMP powertrain
  • GMP powertrain
  • the GMP can be hybrid, and in this case it includes not only at least one thermal engine, but also at least one electric engine.
  • the operation of the clutch is controlled by a torque setpoint which is determined by the GMP supervision computer, and the operation of the thermal engine is controlled either by a speed setpoint when the clutch is slippery, either by a torque setpoint when the clutch is in its coupling position (or closed), the speed or torque setpoint also being determined by the GMP supervision computer.
  • the torque instruction of the clutch is used at all times to define the level of coupling/decoupling between the thermal engine and the gearbox, and therefore serves to couple the thermal engine to the wheels and to respond to various needs such as energy optimization, depollution, a level of performance, management of stability or acoustic or vibration level, organic protection, passenger compartment or organic thermal (such as for example the start of movement (or “takeoff”) of the vehicle by means of the machine thermal engine).
  • the level of coupling/decoupling depends on the hydraulic pressure which is imposed in the hydraulic circuit, which is in theory defined by a hydraulic pressure setpoint resulting from the conversion of the torque setpoint of the clutch by a computer controlling the clutch and receiving the latter from the GMP supervision computer.
  • a disadvantage of this mode of operation lies in the fact that the effective hydraulic pressure in the hydraulic circuit depends on the viscosity of the oil present in the latter at the instant considered, and therefore the same hydraulic pressure setpoint ( or clutch torque setpoint) can cause different coupling/decoupling levels depending on viscosity. This can in particular cause under-use or over-use of an on-board electrical system which can, for example, lead to a deterioration of a desired optimization (such as fuel consumption or pollution control).
  • the invention therefore aims in particular to improve the situation.
  • This control method is characterized by the fact that it comprises a step in which a limit torque setpoint gradient is determined between the last and next torque setpoints as a function of an estimate of a temperature currently being determined. an oil circulating in the hydraulic circuit, then the next torque setpoint is determined as a function of this determined limit torque setpoint gradient.
  • control method according to the invention may include other characteristics which can be taken separately or in combination, and in particular:
  • the limit torque setpoint gradient can be determined as a function, in addition, of the last torque setpoint
  • the limit torque setpoint gradient can be determined as a function, in addition, of a driving mode chosen by a driver of the vehicle;
  • the limit torque setpoint gradient can be determined as a function of data stored in at least one correspondence table.
  • the invention also proposes a computer program product comprising a set of instructions which, when executed by processing means, is capable of implementing a control method of the type of that presented above, in a vehicle comprising a powertrain comprising a thermal engine coupled to a gearbox via a hydraulic circuit clutch of clutch torque control and capable of delivering these successive clutch torques defined respectively by successive torque setpoints converted into pressure setpoints of the hydraulic circuit, to control the torque setpoint.
  • the invention also proposes a control device intended to equip a vehicle comprising a powertrain comprising a thermal engine coupled to a gearbox via a clutch with a hydraulic circuit for controlling clutch torques and capable of delivering these successive clutch torques defined respectively by successive torque instructions converted into hydraulic circuit pressure instructions.
  • This control device is characterized by the fact that it comprises at least one processor and at least one memory arranged to carry out the operations consisting of determining a limit torque setpoint gradient between the last and next torque setpoints depending on an estimate of a current temperature of an oil circulating in the hydraulic circuit, then determining the next torque setpoint as a function of this determined limit torque setpoint gradient.
  • the invention also proposes a vehicle, possibly of the automobile type, and comprising, on the one hand, a powertrain comprising a thermal engine coupled to a gearbox via a clutch with a hydraulic circuit for controlling torques of clutch and capable of delivering these successive clutch torques defined respectively by successive torque instructions converted into circuit pressure instructions hydraulic, and, on the other hand, a control device of the type of that presented above.
  • the powertrain can also include an electric driving machine which is installed between the clutch and the gearbox and capable of providing another torque.
  • FIG. 1 schematically and functionally illustrates an exemplary embodiment of a vehicle comprising a control device according to the invention and a hybrid GMP transmission chain and associated with a supervision computer,
  • FIG. 2 illustrates schematically and functionally an example of production of a supervision computer comprising an example of production of a control device according to the invention
  • FIG. 3 schematically illustrates an example of an algorithm implementing a control method according to the invention
  • FIG. 4 schematically illustrates in a diagram examples of temporal evolution of a clutch torque setpoint (curve a1), a limit torque setpoint gradient (curve a2) and a torque actually delivered by the clutch (curve a3), when the invention is implemented.
  • the invention aims in particular to propose a control method, and an associated DC2 control device, intended to allow precise parametric control of the torque delivered by the EM clutch ensuring coupling/decoupling between a machine MMT thermal motor and a BV gearbox of a powertrain (or GMP) of a vehicle V.
  • the vehicle V is of the automobile type. This is for example a car, as illustrated in Figure 1. But the invention is not limited to this type of vehicle. It concerns in fact any type of vehicle comprising a GMP transmission chain at least with a thermal engine. Thus, it concerns land vehicles (utility vehicles, camper vans, minibuses, coaches, trucks, motorcycles, road machinery, construction machinery, agricultural machinery, leisure machinery (snowmobile, kart), tracked machinery, trains and trams, for example), aircraft and boats.
  • land vehicles utility vehicles, camper vans, minibuses, coaches, trucks, motorcycles, road machinery, construction machinery, agricultural machinery, leisure machinery (snowmobile, kart), tracked machinery, trains and trams, for example
  • the GMP is hybrid, and therefore includes in particular a thermal engine and an electric engine. But the invention is not limited to this type of GMP. It concerns in fact any type of GMP comprising at least one thermal engine.
  • a vehicle V is schematically represented in Figure 1 comprising a hybrid GMP transmission chain (and therefore in particular with a thermal engine MMT and an electric engine MME), a supervision computer CS, a clutch computer CE , a BA power battery, and a DC2 control device according to the invention.
  • the transmission chain also includes, here, a motor shaft AM, a clutch EM with a hydraulic circuit, a coupling device DC1, a gearbox BV, and a transmission shaft AT.
  • the operation of the transmission chain (and therefore of the GMP) is supervised by a CS supervision computer.
  • the thermal power machine MMT comprises a crankshaft (not shown) which is fixedly attached to the motor shaft AM in order to to drive the latter (AM) in rotation.
  • This MMT thermal engine is capable of operating at a speed defined by a speed setpoint determined by the CS supervision computer.
  • it (MMT) is capable of being coupled to a BV gearbox, having another speed as input, via at least the EM clutch.
  • This clutch EM is arranged so as to deliver a first torque, defined by a clutch torque setpoint cce determined by the supervision computer CS, for at least one train T1 of drive wheels, when it is in its coupled position and therefore when it couples the MMT thermal engine to the BV gearbox.
  • this clutch torque setpoint cce is transmitted by the supervision computer CS to the clutch computer CE which controls the operation of the clutch EM and which converts this clutch torque setpoint cce into a pressure setpoint hydraulic cph for the hydraulic circuit of the EM clutch.
  • the train T1 can be located in the front part PW of the vehicle V. It is preferably, and as illustrated, coupled to the transmission shaft AT via a differential (here front) DV. But in a variant this train T1 could be the one referenced T2 which is located in the rear PRV part of vehicle V.
  • the BV gearbox can be of the so-called “double clutch (or DCT)” type. But the invention is not limited to this type of gearbox.
  • the crankshaft of the thermal engine MMT is also coupled to a belt CC, itself coupled to an alternator-starter AD which is supplied with electrical energy by a power battery BA (and which can also recharge the latter (BA)).
  • the starter-alternator AD can supply torque to the belt CC, which can supply this torque to the crankshaft.
  • this BA power battery can, for example, be of the 48 V type. But this is not an obligation. Indeed, it could alternatively be of the 12 V, 24 V, or 400 V type for example.
  • the electric driving machine MME is, here, installed between the clutch EM and the gearbox BV, and is capable of providing a second torque, on the order of the supervision computer CS.
  • the clutch EM delivers a first torque which is added to a possible second torque supplied by the electric driving machine MME, upstream of the BV gearbox.
  • the EM clutch has been placed in its decoupled (or fully open) state, only the MME electric prime mover can provide a second torque upstream of the BV gearbox.
  • the sum of the first and second torques gives, upstream of the gearbox BV, a third torque which is required by the supervision computer CS and representative of the acceleration desire of the driver of the vehicle V, which is for example defined by the percentage of depression of the accelerator pedal of the vehicle V.
  • the transmission chain also comprises a DC1 coupling device installed downstream of the EM clutch and MME electric drive machine and upstream of the BV gearbox. But this is not an obligation.
  • the DC1 coupling device here is part of the EBV gearbox assembly. But this is not an obligation.
  • the invention proposes in particular a control method intended to allow precise parametric control of the first torque which is delivered by the clutch EM.
  • This (control) method can be implemented at least partially by the control device DC2 (illustrated at least partially in Figures 1 and 2) which comprises for this purpose at least one processor PR1, for example signal processor digital signal processor (or DSP), and at least one MD memory.
  • This DC2 control device can therefore be produced in the form of a combination of electrical or electronic circuits or components (or “hardware”) and software modules (or “software”). For example, it can be a microcontroller.
  • the memory MD is RAM in order to store instructions for the implementation by the processor PR1 of at least part of the control process.
  • the processor PR1 may include integrated (or printed) circuits, or several integrated (or printed) circuits connected by wired or non-wired connections.
  • integrated (or printed) circuit we mean any type of device capable of performing at least one electrical or electronic operation.
  • control device DC2 is part of the supervision computer CS. But this is not obligatory. Indeed, the control device DC2 could include its own dedicated computer, which is then coupled to the supervision computer CS, or could be part of another computer on board the vehicle V and ensuring at least one other function, for example .
  • the (control) method comprises a step 10-30 which is implemented each time a clutch torque setpoint cce must be determined .
  • Step 10-30 of the method comprises a sub-step 20 in which (the control device DC2) begins by determining a limit torque setpoint gradient gccl between the last cce(t) and next cce(t +1) torque instructions based on an estimate of a current temperature of the oil circulating in the hydraulic circuit of the EM clutch.
  • the last torque setpoint cce(t) is the very last torque setpoint having been determined for the EM clutch
  • the next torque setpoint cce(t+1) is the torque setpoint which will very soon be determined for the EM clutch.
  • the estimate of the current temperature of the oil circulating in the hydraulic circuit of the EM clutch can be provided by a sensor present in the hydraulic circuit of the EM clutch. But this is not obligatory. Indeed, the estimation of the current temperature of the oil circulating in the hydraulic circuit of the EM clutch can be provided by a sensor which is present in the BV gearbox, because the current temperature of the oil of the latter (BV) is equivalent to that of the oil in the hydraulic circuit.
  • Step 10-30 of the method also includes a sub-step 30 in which (the control device DC2) determines the next torque setpoint cce(t+1) as a function of the limit torque setpoint gradient gccl determined in substep 20.
  • the next torque setpoint cce(t+1) is determined as a function of a torque which is required upstream of the BV gearbox (here to rotate the drive wheels) and which is representative of the will acceleration of the driver of vehicle V, which is for example defined by the percentage of depression of the accelerator pedal of vehicle V. It will be noted that in the case of a hybrid GMP, this torque required upstream of the gearbox speeds BV can possibly be distributed between the clutch EM and the electric driving machine MME. The part of torque to be delivered by the clutch EM (cce(t+1)) is then constrained by the gccl limit torque setpoint gradient having just been determined. In fact, it is at most equal to the sum of the previous (or last) torque setpoint cce(t) and the limit torque setpoint gradient gccl just determined.
  • step 10-30 of the method may comprise a sub-step 10 in which (the control device DC2) can initially determine for the moment considered l estimation of the current temperature of the oil circulating in the hydraulic circuit of the EM clutch.
  • control device DC2 can determine the limit torque setpoint gradient gccl as a function also of the last torque setpoint cce(t) . This makes it possible to have even more precise control of the controlled torque delivered by the EM clutch, particularly during certain critical phases such as the start of the effective delivery of controlled torque by the EM clutch and the approach to a target setpoint. (because the difference in speed between the thermal engine MMT and the primary shaft AP of the BV gearbox is small and therefore in the event of a change in direction of speed there is a risk of jerks).
  • the control device DC2 can determine the limit torque reference gradient gccl also depending on a driving mode chosen by the driver of vehicle V, for example among an economical driving mode, a sporty driving mode, and a normal driving mode. This improves driving pleasure. Indeed, we could, for example, have a greater gccl limit torque setpoint gradient in sports mode than in normal mode or economic mode, so as to have sharper acceleration in sports mode.
  • control device DC2 can determine the limit torque reference gradient gccl as a function of data which is stored in at least one table correspondence, for example previously determined at the factory (or test center) for a vehicle similar to vehicle V.
  • the correspondence table establishes a correspondence between oil temperatures and limit torque setpoint gradients gccl.
  • the correspondence table establishes a correspondence between oil temperature pairs and clutch torque setpoint ) and limit torque setpoint gradients gccl.
  • the correspondence table establishes a correspondence between bytes of oil temperature and clutch torque setpoint and/or driving mode) and limit torque setpoint gradients gccl. It will be noted that in the last case, we can also use correspondence tables which are associated respectively with the different driving modes.
  • the invention offers several advantages including:
  • the supervision computer CS (or the computer of the control device DC2) can also include a mass memory MM1, in particular for storing each estimate of the temperature in price of the oil circulating in the hydraulic circuit of the EM clutch and the possible driving mode chosen, as well as any intermediate data involved in all its calculations and processing.
  • this supervision computer CS (or the computer of the control device DC2) can also include an input interface IE for receiving at least each estimate of the current temperature of the oil circulating in the hydraulic circuit of the clutch EM and the possible driving mode chosen, to use them in calculations or processing, possibly after having shaped them and/or demodulated and/or amplified, in a manner known per se, by means of a PR2 digital signal processor.
  • this supervision computer CS (or the computer of the control device DC2) can also include an output interface IS, in particular to deliver each message containing the next determined torque setpoint cce(t+1).
  • the invention also proposes a computer program product (or computer program) comprising a set of instructions which, when executed by processing means of the electronic circuit (or hardware) type, such as for example the processor PR1, is capable of implementing the control method described above to parametrically and precisely control the torque setpoint cce for the EM clutch of vehicle V.

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Abstract

Un procédé de contrôle est mis en oeuvre dans un véhicule comprenant une machine motrice thermique couplée à une boîte de vitesses via un embrayage à circuit hydraulique de commande de couples d'embrayage et propre à délivrer ces couples d'embrayage successifs définis respectivement par des consignes de couple successives converties en consignes de pression du circuit hydraulique. Ce procédé comprend une étape (10-30) dans laquelle, on détermine un gradient de consigne de couple limite entre des dernière et prochaine consignes de couple en fonction d'une estimation d'une température en cours d'une huile circulant dans le circuit hydraulique, puis on détermine la prochaine consigne de couple en fonction de ce gradient de consigne de couple limite déterminé.

Description

DESCRIPTION
TITRE : CONTRÔLE PARAMÉTRIQUE PRÉCIS DE LA CONSIGNE DE COUPLE D’UN EMBRAYAGE D’UN VÉHICULE
La présente invention revendique la priorité de la demande française 2300722 déposée le 26.01.2023 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.
Domaine technique de l’invention
[0001] L’invention concerne les véhicules comprenant un groupe motopropulseur (ou GMP) comportant une machine motrice thermique couplée à une boîte de vitesses via un embrayage à circuit hydraulique, et plus précisément le contrôle de la consigne de couple d’un tel embrayage.
Etat de la technique
[0002] De nombreux véhicules, éventuellement de type automobile, comprennent un groupe motopropulseur (ou GMP) qui comporte au moins une machine motrice thermique couplée à une boîte de vitesses via un embrayage à circuit hydraulique. On notera que le GMP peut être hybride, et dans ce cas il comprend non seulement au moins une machine motrice thermique, mais aussi au moins une machine motrice électrique.
[0003] Dans certains GMP, le fonctionnement de l’embrayage est contrôlé par une consigne de couple qui est déterminée par le calculateur de supervision du GMP, et le fonctionnement de la machine motrice thermique est contrôlé soit par une consigne de régime lorsque l’embrayage est glissant, soit par une consigne de couple lorsque l’embrayage est dans sa position de couplage (ou fermée), la consigne de régime ou de couple étant aussi déterminée par le calculateur de supervision du GMP. La consigne de couple de l’embrayage sert à chaque instant à définir le niveau de couplage/découplage entre la machine motrice thermique et la boîte de vitesses, et donc sert à coupler la machine motrice thermique aux roues et à répondre à divers besoins tels qu’une optimisation énergétique, la dépollution, un niveau de performance, la gestion de la stabilité ou du niveau acoustique ou vibratoire, des protections organiques, la thermique habitacle ou organique (comme par exemple le début du déplacement (ou « décollage ») du véhicule au moyen de la machine motrice thermique).
[0004] Dans un embrayage à circuit hydraulique, le niveau de couplage/découplage dépend de la pression hydraulique qui est imposée dans le circuit hydraulique, laquelle est en théorie définie par une consigne de pression hydraulique résultant de la conversion de la consigne de couple de l’embrayage par un calculateur contrôlant l’embrayage et recevant cette dernière du calculateur de supervision du GMP.
[0005] Un inconvénient de ce mode de fonctionnement réside dans le fait que la pression hydraulique effective dans le circuit hydraulique dépend de la viscosité de l’huile présente dans ce dernier à l’instant considéré, et donc une même consigne de pression hydraulique (ou consigne de couple de l’embrayage) peut provoquer des niveaux de couplage/découplage différents selon la viscosité. Cela peut notamment provoquer une sous-utilisation ou sur-utilisation d’un système électrique embarqué qui peut, par exemple, engendrer une dégradation d’une optimisation souhaitée (comme par exemple la consommation de carburant ou la dépollution).
[0006] L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.
Présentation de l’invention
[0007] Elle propose notamment à cet effet un procédé de contrôle destiné à être mis en œuvre dans un véhicule comprenant un groupe motopropulseur comportant une machine motrice thermique couplée à une boîte de vitesses via un embrayage à circuit hydraulique de commande de couples d’embrayage et propre à délivrer ces couples d’embrayage successifs définis respectivement par des consignes de couple successives converties en consignes de pression du circuit hydraulique.
[0008] Ce procédé de contrôle se caractérise par le fait qu’il comprend une étape dans laquelle on détermine un gradient de consigne de couple limite entre des dernière et prochaine consignes de couple en fonction d’une estimation d’une température en cours d’une huile circulant dans le circuit hydraulique, puis on détermine la prochaine consigne de couple en fonction de ce gradient de consigne de couple limite déterminé.
[0009] Grâce à cette prise en compte de la température en cours de l’huile circulant dans le circuit hydraulique de l’embrayage (et représentative de la viscosité en cours de cette huile), on est sûr que la prochaine consigne de couple correspondra effectivement à la pression hydraulique souhaitée et donc au niveau de couplage/découplage souhaité de l’embrayage.
[0010] Le procédé de contrôle selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
[0011] - dans son étape, on peut déterminer le gradient de consigne de couple limite en fonction, en outre, de la dernière consigne de couple ;
[0012] - dans son étape, on peut déterminer le gradient de consigne de couple limite en fonction, en outre, d’un mode de conduite choisi par un conducteur du véhicule ;
[0013] - dans son étape, on peut déterminer le gradient de consigne de couple limite en fonction de données stockées dans au moins une table de correspondance.
[0014] L'invention propose également un produit programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement, est propre à mettre en œuvre un procédé de contrôle du type de celui présenté ci-avant, dans un véhicule comprenant un groupe motopropulseur comportant une machine motrice thermique couplée à une boîte de vitesses via un embrayage à circuit hydraulique de commande de couples d’embrayage et propre à délivrer ces couples d’embrayage successifs définis respectivement par des consignes de couple successives converties en consignes de pression du circuit hydraulique, pour contrôler la consigne de couple.
[0015] L’invention propose également un dispositif de contrôle destiné à équiper un véhicule comprenant un groupe motopropulseur comportant une machine motrice thermique couplée à une boîte de vitesses via un embrayage à circuit hydraulique de commande de couples d’embrayage et propre à délivrer ces couples d’embrayage successifs définis respectivement par des consignes de couple successives converties en consignes de pression du circuit hydraulique.
[0016] Ce dispositif de contrôle se caractérise par le fait qu’il comprend au moins un processeur et au moins une mémoire agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer un gradient de consigne de couple limite entre des dernière et prochaine consignes de couple en fonction d’une estimation d’une température en cours d’une huile circulant dans le circuit hydraulique, puis à déterminer la prochaine consigne de couple en fonction de ce gradient de consigne de couple limite déterminé.
[0017] L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant, d’une part, un groupe motopropulseur comportant une machine motrice thermique couplée à une boîte de vitesses via un embrayage à circuit hydraulique de commande de couples d’embrayage et propre à délivrer ces couples d’embrayage successifs définis respectivement par des consignes de couple successives converties en consignes de pression du circuit hydraulique, et, d’autre part, un dispositif de contrôle du type de celui présenté ci-avant.
[0018] Par exemple, le groupe motopropulseur peut aussi comprendre une machine motrice électrique qui est installée entre l’embrayage et la boîte de vitesses et propre à fournir un autre couple.
Brève description des figures
[0019] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :
[0020] [Fig. 1] illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un véhicule comprenant un dispositif de contrôle selon l’invention et une chaîne de transmission à GMP hybride et associé à un calculateur de supervision,
[0021] [Fig. 2] illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un calculateur de supervision comprenant un exemple de réalisation d’un dispositif de contrôle selon l’invention,
[0022] [Fig. 3] illustre schématiquement un exemple d’algorithme mettant en œuvre un procédé de contrôle selon l’invention, et
[0023] [Fig. 4] illustre schématiquement au sein d’un diagramme des exemples d'évolution temporelle d’une consigne de couple d’embrayage (courbe a1 ), d’un gradient de consigne de couple limite (courbe a2) et d’un couple effectivement délivré par l’embrayage (courbe a3), lorsque l’invention est mise en œuvre.
Description détaillée de l’invention
[0024] L'invention a notamment pour but de proposer un procédé de contrôle, et un dispositif de contrôle DC2 associé, destinés à permettre un contrôle paramétrique précis du couple délivré par l’embrayage EM assurant le couplage/découplage entre une machine motrice thermique MMT et une boîte de vitesses BV d’un groupe motopropulseur (ou GMP) d’un véhicule V.
[0025] Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule V est de type automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture, comme illustré sur la figure 1 . Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule comprenant une chaîne de transmission à GMP au moins à machine motrice thermique. Ainsi, elle concerne les véhicules terrestres (véhicules utilitaires, camping-cars, minibus, cars, camions, motocyclettes, engins de voirie, engins de chantier, engins agricoles, engins de loisir (motoneige, kart), engins à chenille(s), les trains et les tramways, par exemple), les aéronefs et les bateaux.
[0026] Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que le GMP est hybride, et donc comprend notamment une machine motrice thermique et une machine motrice électrique. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de GMP. Elle concerne en effet tout type de GMP comprenant au moins une machine motrice thermique.
[0027] On a schématiquement représenté sur la figure 1 un véhicule V comprenant une chaîne de transmission à GMP hybride (et donc notamment à machine motrice thermique MMT et machine motrice électrique MME), un calculateur de supervision CS, un calculateur d’embrayage CE, une batterie d’alimentation BA, et un dispositif de contrôle DC2 selon l’invention.
[0028] Comme illustré, la chaîne de transmission comprend aussi, ici, un arbre moteur AM, un embrayage EM à circuit hydraulique, un dispositif de couplage DC1 , une boîte de vitesses BV, et un arbre de transmission AT.
[0029] Le fonctionnement de la chaîne de transmission (et donc du GMP) est supervisé par un calculateur de supervision CS.
[0030] La machine motrice thermique MMT comprend un vilebrequin (non représenté) qui est solidarisé fixement à l’arbre moteur AM afin d’entraîner ce dernier (AM) en rotation. Cette machine motrice thermique MMT est propre à fonctionner selon un régime défini par une consigne de régime déterminée par le calculateur de supervision CS. De plus, elle (MMT) est propre à être couplée à une boîte de vitesses BV, ayant en entrée un autre régime, via au moins l’embrayage EM.
[0031] Cet embrayage EM est agencé de manière à délivrer un premier couple, défini par une consigne de couple d’embrayage cce déterminée par le calculateur de supervision CS, pour au moins un train T1 de roues motrices, lorsqu’il est dans sa position couplée et donc lorsqu’il couple la machine motrice thermique MMT à la boîte de vitesses BV. On notera que cette consigne de couple d’embrayage cce est transmise par le calculateur de supervision CS au calculateur d’embrayage CE qui contrôle le fonctionnement de l’embrayage EM et qui convertit cette consigne de couple d’embrayage cce en une consigne de pression hydraulique cph pour le circuit hydraulique de l’embrayage EM.
[0032] Par exemple, le train T1 peut être situé dans la partie avant PW du véhicule V. Il est de préférence, et comme illustré, couplé à l’arbre de transmission AT via un différentiel (ici avant) DV. Mais dans une variante ce train T1 pourrait être celui référencé T2 qui est situé dans la partie arrière PRV du véhicule V.
[0033] A titre d’exemple non limitatif, la boîte de vitesses BV peut être de type dit « à double embrayage (ou DCT) ». Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de boîte de vitesses.
[0034] Dans l’exemple illustré non limitativement, le vilebrequin de la machine motrice thermique MMT est aussi couplé à une courroie CC, elle-même couplée à un alterno-démarreur AD qui est alimenté en énergie électrique par une batterie d’alimentation BA (et qui peut aussi recharger cette dernière (BA)). Ainsi, l’alterno-démarreur AD peut fournir du couple à la courroie CC, laquelle peut fournir ce couple au vilebrequin. [0035] On notera que cette batterie d’alimentation BA peut, par exemple, être de type 48 V. Mais cela n’est pas une obligation. En effet, elle pourrait en variante être de type 12 V, 24 V, ou 400 V par exemple.
[0036] La machine motrice électrique MME est, ici, installée entre l’embrayage EM et la boîte de vitesses BV, et est propre à fournir un deuxième couple, sur ordre du calculateur de supervision CS. Lorsque l’embrayage EM a été placé dans son état couplé (ou complètement fermé) et que la machine motrice thermique MMT est en fonctionnement (et donc a un régime non nul), l’embrayage EM délivre un premier couple qui vient s’ajouter à un éventuel deuxième couple fourni par la machine motrice électrique MME, en amont de la boîte de vitesses BV. Lorsque l’embrayage EM a été placé dans son état découplé (ou complètement ouvert), seule la machine motrice électrique MME peut fournir un deuxième couple en amont de la boîte de vitesses BV.
[0037] La somme des premier et deuxième couples donne en amont de la boîte de vitesses BV un troisième couple qui est requis par le calculateur de supervision CS et représentatif de la volonté d’accélération du conducteur du véhicule V, laquelle est par exemple définie par le pourcentage d’enfoncement de la pédale d’accélérateur du véhicule V.
[0038] On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1 l’embrayage EM, la machine motrice électrique MME et la boîte de vitesses BV font partie d'un ensemble de boîte de vitesses EBV. Mais cela n’est pas une obligation.
[0039] On notera également que dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1 la chaîne de transmission comprend aussi un dispositif de couplage DC1 installé en aval des embrayage EM et machine motrice électrique MME et en amont de la boîte de vitesses BV. Mais cela n’est pas une obligation. Par ailleurs, le dispositif de couplage DC1 fait ici partie de l’ensemble de boîte de vitesses EBV. Mais cela n’est pas une obligation.
[0040] Comme évoqué plus haut, l’invention propose notamment un procédé de contrôle destiné à permettre un contrôle paramétrique précis du premier couple qui est délivré par l’embrayage EM.
[0041] Ce procédé (de contrôle) peut être mis en œuvre au moins partiellement par le dispositif de contrôle DC2 (illustré au moins partiellement sur les figures 1 et 2) qui comprend à cet effet au moins un processeur PR1 , par exemple de signal numérique (ou DSP (« Digital Signal Processor »)), et au moins une mémoire MD. Ce dispositif de contrôle DC2 peut donc être réalisé sous la forme d’une combinaison de circuits ou composants électriques ou électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels (ou « software »). A titre d’exemple, il peut s’agir d’un microcontrôleur.
[0042] La mémoire MD est vive afin de stocker des instructions pour la mise en œuvre par le processeur PR1 d’une partie au moins du procédé de contrôle. Le processeur PR1 peut comprendre des circuits intégrés (ou imprimés), ou bien plusieurs circuits intégrés (ou imprimés) reliés par des connections filaires ou non filaires. On entend par circuit intégré (ou imprimé) tout type de dispositif apte à effectuer au moins une opération électrique ou électronique.
[0043] Dans l’exemple illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le dispositif de contrôle DC2 fait partie du calculateur de supervision CS. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, le dispositif de contrôle DC2 pourrait comprendre son propre calculateur dédié, lequel est alors couplé au calculateur de supervision CS, ou bien pourrait faire partie d’un autre calculateur embarqué dans le véhicule V et assurant au moins une autre fonction, par exemple.
[0044] Comme illustré non limitativement sur la figure 3, le procédé (de contrôle), selon l’invention, comprend une étape 10-30 qui est mise en œuvre chaque fois qu’une consigne de couple d’embrayage cce doit être déterminée. [0045] L'étape 10-30 du procédé comprend une sous-étape 20 dans laquelle on (le dispositif de contrôle DC2) commence par déterminer un gradient de consigne de couple limite gccl entre des dernière cce(t) et prochaine cce(t+1 ) consignes de couple en fonction d'une estimation d’une température en cours de l’huile circulant dans le circuit hydraulique de l’embrayage EM. On comprendra que la dernière consigne de couple cce(t) est la toute dernière consigne de couple ayant été déterminée pour l’embrayage EM, alors que la prochaine consigne de couple cce(t+1 ) est la consigne de couple qui va très prochainement être déterminée pour l’embrayage EM.
[0046] Par ailleurs, on notera que l’estimation de la température en cours de l’huile circulant dans le circuit hydraulique de l’embrayage EM peut être fournie par un capteur présent dans le circuit hydraulique de l’embrayage EM. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, l’estimation de la température en cours de l’huile circulant dans le circuit hydraulique de l’embrayage EM peut être fournie par un capteur qui est présent dans la boîte de vitesses BV, car la température en cours de l’huile de cette dernière (BV) est équivalente à celle de l’huile du circuit hydraulique.
[0047] L'étape 10-30 du procédé comprend aussi une sous-étape 30 dans laquelle on (le dispositif de contrôle DC2) détermine la prochaine consigne de couple cce(t+1) en fonction du gradient de consigne de couple limite gccl déterminé dans la sous-étape 20.
[0048] La prochaine consigne de couple cce(t+1) est déterminée en fonction d’un couple qui est requis en amont de la boîte de vitesses BV (ici pour entraîner en rotation les roues motrices) et qui est représentatif de la volonté d’accélération du conducteur du véhicule V, laquelle est par exemple définie par le pourcentage d’enfoncement de la pédale d’accélérateur du véhicule V. On notera que dans le cas d’un GMP hybride, ce couple requis en amont de la boîte de vitesses BV peut éventuellement être réparti entre l’embrayage EM et la machine motrice électrique MME. La partie de couple devant être délivrée par l’embrayage EM (cce(t+1 )) est alors contrainte par le gradient de consigne de couple limite gccl venant d’être déterminé. En fait, elle est au plus égale à la somme de la précédente (ou dernière) consigne de couple cce(t) et du gradient de consigne de couple limite gccl venant d’être déterminé.
[0049] La température en cours de l’huile circulant dans le circuit hydraulique de l’embrayage EM étant représentative de la viscosité en cours de cette huile, sa prise en compte permet une détermination de la prochaine consigne de couple cce(t+1) qui correspondra effectivement à la pression hydraulique souhaitée et donc au niveau de couplage/découplage souhaité de l’embrayage EM. Il n’y a donc plus de risque de provocation d’une sous-utilisation ou sur-utilisation d’un système électrique embarqué.
[0050] Par exemple, et comme illustré non limitativement sur la figure 3, l’étape 10-30 du procédé peut comprendre une sous-étape 10 dans laquelle on (le dispositif de contrôle DC2) peut initialement déterminer pour l’instant considéré l’estimation de la température en cours de l’huile circulant dans le circuit hydraulique de l’embrayage EM.
[0051] On notera que dans la sous-étape 20 de l’étape 10-30 on (le dispositif de contrôle DC2) peut déterminer le gradient de consigne de couple limite gccl en fonction également de la dernière consigne de couple cce(t). Cela permet d’avoir un contrôle encore plus précis du couple cde délivré par l'embrayage EM, notamment lors de certaines phases critiques telles que le début de la délivrance effective de couple cde par l’embrayage EM et l’accostage sur une consigne cible (car l’écart de régime entre la machine motrice thermique MMT et l’arbre primaire AP de la boîte de vitesses BV est faible et donc en cas de changement de sens de régime il y a un risque d’à-coups).
[0052] C’est notamment ce que l’on peut observer dans le diagramme de la figure 4 qui illustre des exemples d’évolution temporelle de la consigne de couple d’embrayage cce (courbe a1 ), du gradient de consigne de couple limite gccl (courbe a2) et du couple cde qui est effectivement délivré par l’embrayage EM (courbe a3), lorsque l’invention est mise en œuvre.
[0053] On notera également que dans la sous-étape 20 de l’étape 10- 30 on (le dispositif de contrôle DC2) peut déterminer le gradient de consigne de couple limite gccl en fonction également d’un mode de conduite choisi par le conducteur du véhicule V, par exemple parmi un mode de conduite économique, un mode de conduite sportif, et un mode de conduite normal. Cela permet d’améliorer l’agrément de conduite. En effet, on pourra par exemple avoir un plus grand gradient de consigne de couple limite gccl en mode sportif qu’en mode normal ou mode économique, de manière à avoir des accélérations plus franches en mode sportif.
[0054] On notera également que dans la sous-étape 20 de l’étape 10- 30 on (le dispositif de contrôle DC2) peut déterminer le gradient de consigne de couple limite gccl en fonction de données qui sont stockées dans au moins une table de correspondance, par exemple préalablement déterminée en usine (ou centre d’essais) pour un véhicule similaire au véhicule V.
[0055] Dans le cas le moins sophistiqué (seulement une prise en compte de la température d’huile), la table de correspondance établit une correspondance entre des températures d’huile et des gradients de consigne de couple limite gccl. Dans un cas plus sophistiqué (prise en compte de la température d’huile et de la dernière consigne de couple cce(t)), la table de correspondance établit une correspondance entre des couples de température d’huile et consigne de couple d’embrayage) et des gradients de consigne de couple limite gccl. Dans un autre cas (encore) plus sophistiqué (prise en compte de la température d’huile et de la dernière consigne de couple cce(t) et/ou du mode de conduite), la table de correspondance établit une correspondance entre des multiplets de température d’huile et consigne de couple d’embrayage et/ou mode de conduite) et des gradients de consigne de couple limite gccl. On notera que dans le dernier cas, on peut aussi utiliser des tables de correspondance qui sont associées respectivement aux différents modes de conduite.
[0056] L'invention offre plusieurs avantages parmi lesquels :
[0057] - une amélioration de l’agrément de conduite (notamment en évitant les chocs ou à-coups et les calages de la machine motrice thermique MMT),
[0058] - une robustesse du contrôle (ou pilotage) de l’embrayage EM grâce à l’amélioration du suivi de couple dans toutes les situations de vie,
[0059] - une absence de dégradation d’une optimisation cible (par exemple relative à la consommation de carburant ou la dépollution),
[0060] - une maîtrise de l’énergie électrique stockée.
[0061] On notera également, comme illustré non limitativement sur la figure 2, que le calculateur de supervision CS (ou le calculateur du dispositif de contrôle DC2) peut aussi comprendre une mémoire de masse MM1 , notamment pour stocker chaque estimation de la température en cours de l’huile circulant dans le circuit hydraulique de l’embrayage EM et l’éventuel mode de conduite choisi, ainsi que d’éventuelles données intermédiaires intervenant dans tous ses calculs et traitements. Par ailleurs, ce calculateur de supervision CS (ou le calculateur du dispositif de contrôle DC2) peut aussi comprendre une interface d’entrée IE pour la réception d’au moins chaque estimation de la température en cours de l’huile circulant dans le circuit hydraulique de l’embrayage EM et l’éventuel mode de conduite choisi, pour les utiliser dans des calculs ou traitements, éventuellement après les avoir mis en forme et/ou démodulés et/ou amplifiés, de façon connue en soi, au moyen d’un processeur de signal numérique PR2. De plus, ce calculateur de supervision CS (ou le calculateur du dispositif de contrôle DC2) peut aussi comprendre une interface de sortie IS, notamment pour délivrer chaque message contenant la prochaine consigne de couple cce(t+1 ) déterminée. [0062] On notera également que l’invention propose aussi un produit programme d’ordinateur (ou programme informatique) comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement de type circuits électroniques (ou hardware), comme par exemple le processeur PR1 , est propre à mettre en œuvre le procédé de contrôle décrit ci-avant pour contrôler de façon paramétrique et précise la consigne de couple cce pour l’embrayage EM du véhicule V.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Procédé de contrôle pour un véhicule (V) comprenant un groupe motopropulseur comportant une machine motrice thermique (MMT) couplée à une boîte de vitesses (BV) via un embrayage (EM) à circuit hydraulique de commande de couples d’embrayage et propre à délivrer ces couples d’embrayage successifs définis respectivement par des consignes de couple successives converties en consignes de pression du circuit hydraulique, caractérisé en ce qu’il comprend une étape (10-30) dans laquelle on détermine un gradient de consigne de couple limite entre des dernière et prochaine consignes de couple en fonction d’une estimation d’une température en cours d’une huile circulant dans ledit circuit hydraulique, puis on détermine ladite prochaine consigne de couple en fonction dudit gradient de consigne de couple limite déterminé.
[Revendication 2] Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que dans ladite étape (10-30) on détermine ledit gradient de consigne de couple limite en fonction, en outre, de ladite dernière consigne de couple.
[Revendication 3] Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-30) on détermine ledit gradient de consigne de couple limite en fonction, en outre, d’un mode de conduite choisi par un conducteur dudit véhicule (V).
[Revendication 4] Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-30) on détermine ledit gradient de consigne de couple limite en fonction de données stockées dans au moins une table de correspondance.
[Revendication 5] Produit programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement, est propre à mettre en œuvre le procédé de contrôle selon l’une des revendications 1 à 4, dans un véhicule (V) comprenant un groupe motopropulseur comportant une machine motrice thermique (MMT) couplée à une boîte de vitesses (BV) via un embrayage (EM) à circuit hydraulique de commande de couples d’embrayage et propre à délivrer ces couples d’embrayage successifs définis respectivement par des consignes de couple successives converties en consignes de pression du circuit hydraulique, pour contrôler ladite consigne de couple.
[Revendication 6] Dispositif de contrôle (DC2) pour un véhicule (V) comprenant un groupe motopropulseur comportant une machine motrice thermique (MMT) couplée à une boîte de vitesses (BV) via un embrayage (EM) à circuit hydraulique de commande de couples d’embrayage et propre à délivrer ces couples d’embrayage définis par des consignes de couple successives converties en consignes de pression du circuit hydraulique, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un processeur (PR1 ) et au moins une mémoire (MD) agencés pour effectuer les opérations consistant à déterminer un gradient de consigne de couple limite entre des dernière et prochaine consignes de couple en fonction d’une estimation d’une température en cours d’une huile circulant dans ledit circuit hydraulique, puis à déterminer ladite prochaine consigne de couple en fonction dudit gradient de consigne de couple limite déterminé.
[Revendication 7] Véhicule (V) comprenant un groupe motopropulseur comportant une machine motrice thermique (MMT) couplée à une boîte de vitesses (BV) via un embrayage (EM) à circuit hydraulique de commande de couples d’embrayage et propre à délivrer ces couples d’embrayage successifs définis respectivement par des consignes de couple successives converties en consignes de pression du circuit hydraulique, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un dispositif de contrôle (DC2) selon la revendication 6.
[Revendication 8] Véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit groupe motopropulseur comprend aussi une machine motrice électrique (MME) installée entre ledit embrayage (EM) et ladite boîte de vitesses (BV) et propre à fournir un autre couple.
[Revendication 9] Véhicule selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu’il est de type automobile.
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