FR2569249A1 - Procede de controle d'un dispositif d'embrayage a glissement - Google Patents

Procede de controle d'un dispositif d'embrayage a glissement Download PDF

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Abstract

DANS LE CONTROLE DU GLISSEMENT DANS UN DISPOSITIF D'EMBRAYAGE A GLISSEMENT POUR ACCOUPLER ET DESACCOUPLER UN ARBRE D'ENTREE ET UN ARBRE DE SORTIE, L'AMELIORATION COMPREND LA DETECTION DU GLISSEMENT DANS L'EMBRAYAGE, LE CALCUL DE LA VARIATION DANS LE TEMPS DU GLISSEMENT ET LE CALCUL DE LA DEVIATION DE GLISSEMENT ENTRE UN GLISSEMENT VISE PREDETERMINE ET LEDIT GLISSEMENT, ET LE CONTROLE PAR REACTION DE LA FORCE D'ENGAGEMENT DE L'EMBRAYAGE PROPORTIONNELLEMENT A LA VARIATION DANS LE TEMPS DUDIT GLISSEMENT OBTENUS A PARTIR DE CES CALCULS, ET LA DEVIATION DE GLISSEMENT DE FACON TELLE QUE LE GLISSEMENT DANS L'EMBRAYAGE EST AMENE A S'APPROCHER DU GLISSEMENT VISE. SELON LE PROCEDE DE CONTROLE DU DISPOSITIF D'ACCOUPLEMENT A GLISSEMENT DE CETTE INVENTION, LE SAUTILLEMENT DANS LEDIT GLISSEMENT PEUT ETRE EMPECHE, MEME QUAND LES CARACTERISTIQUES U-V D'UNE GARNITURE D'EMBRAYAGE SONT RENDUES MOINS BONNES, ET UN CHOC APPLIQUE SUR L'EMBRAYAGE AU DEBUT DE SON FONCTIONNEMENT PEUT ETRE REDUIT DANS DES PROPORTIONS IMPORTANTES.

Description

Cette invention concerne un procédé de contrôle d'un dispositif
d'embrayage à glissement utilisé pour un
moteur de véhicule.
Dans un système courant de transmission de couple du type convertisseur de couple hydraulique comprenant un
embrayage à glissement disposé en parallèle comme repré-
senté sur la Figure 8, l'effort de rotation de l'arbre de sortie 1 d'un moteur E (il s'agit de l'arbre d'entrée du convertisseur de couple et embrayage 7 mentionné ci-dessous) est transmis à un arbre d'entrée 4 d'une transmission 3 (il s'agit de l'arbre de sortie du convertisseur de couple
et embrayage 7 mentionné ci-dessous) au moyen d'un conver-
tisseur de couple 2, démultiplié convenablement et transmis aux roues motrices au moyen de l'arbre de sortie 5 de la
transmission 3 et d'un mécanisme différentiel 6.
2. L'embrayage 7 est disposé en parallèle avec le convertisseur de couple 2 entre l'arbre de sortie 1 du moteur E et l'arbre d'entrée 4 de la transmission 3. En fonctionnement normal, un plateau de fermeture d'embrayage la à l'extrémité de l'arbre de sortie 1 et une garniture 4b prévue sur un disque d'embrayage 4a à l'extrémité de
l'arbre d'entrée 4 sont maintenus dans un état d'engage-
ment avec un léger glissement de façon telle que le disque d'embrayage 4a est.mis en rotation presque à la même
vitesse que le plateau de fermeture la.
Sous les conditions suivantes (c'est-à-dire les conditions d'états d'engagement etdc Mateur suivantes), le plateau de fermeture la et le disque d'embrayage 4a sont conduits vers un état de repos par un mécanisme de contrôle d'embrage M1 de façon telle que l'arbre d'entrée 4 est mis en rotation par la force d'entratnement transmise au moyen du convertisseur de couple 2: (1) quand la température du liquide de refroidissement l du moteur est inférieure à 50 C, (2) dans un mouvement en avant en première vitesse ou en marche arrière,
(3) quand la vitesse de rotation du moteur est infé-
rieure à environ 1300 tr/mn; (4) dans la zone de fonctionnement dans laquelle la vitesse de rotation du moteur est inférieure à environ 2000tr/mn et le degré d'ouverture du papillon des gaz est important, (5) en freinage moteur, ou (6) lors d'un rétrogradage de troisième en deuxième
vitesse.
Le mécanisme de contrôle d'embrayage M1 comprend:
une unité de contrôle 13 qui reçoit des signaux de détec-
tion depuis un capteur de température d'eau 8, un capteur 3. de vitesse de rotation 9 pour une partie 3a d'engrenage planétaire, un capteur 10 de vitesse de rotation de l'arbre de transmission de sortie 5, un capteur 11 de vitesse de rotation du moteur et un capteur 12 d'ouverture du papillon des gaz qui détectent chacune des conditions ci-dessus
mentionnées respectivement; un tiroir à relais 14 qui re-
çoit des signaux de contrôle depuis ladite unité de contrôle
13 est ouvert pour contrôler la pression de l'huile de con-
trôle depuis une valve de régulation de pression 15; et une valve de contrôle de pression d'huile 16 qui reçoit la pression d'huile de contrôle régulée par ledit tiroir à relais 14 et contrôle l'alimentation et le retour d'huile de fonctionnement à partir d'une source de pression d'huile
(non représentée) vers et depuis la chambre d'huile de fonc-
tionnement 7a et libère la chambre d'huile 7b de l'embrayage 7. L'embrayage 7 est réglé de façon à ce que l'état de léger glissement intervienne entre une période complète
d'engagement dans laquelle les vitesses du plateau de fer-
meture la du disque d'embrayage 4a sont égales l'une à
l'autre et un état de glissement produit par le convertis-
seur de couple 2 (il s'agit de l'état dans lequel l'embray-
age 7 est libéré), en amenant le disque d'embrayage 4a à glisser légèrement vers le plateau de fermeture la dans l'engagement du même embrayage 7. Ce léger glissement est
contrôlé par réaction de façon à devenir une valeur prédé-
terminée de réglage So réglée au préalable proportionnel-
lement à la vitesse de rotation et la charge du moteur E, avec une certaine tolérance pour la valeur minimale qui peut interrompre la variation de couple du moteur E. Dans un procédé conventionnel de contrôle qui
est utilisé dans un tel dispositif d'accouplement à glis-
sement tel que mentionné ci-dessus, la valeur absolue S de la différence entre la vitesse de rotation du moteur et celle d'une turbine est comparée avec le glissement visé So, puis une valeur de correction pour charge de pression d'huile d'engagement de l'embrayage par unité de temps (%/sec) est déterminée proportionnellement au taux (A S/S) d'une différence A S = (S - So), entre la valeur absolue S et le glissement visé So sur la valeur absolue S, comme
représenté sur la Figure 9.
Cependant, dans un tel procédé conventionnel tel
que mentionné ci-dessus qui contrôle le dispositif d'ac-
couplement à glissement, les caractéristiques g-v (le coef-
ficient de friction - la vitesse de coulissement) de la
garniture 4b seraient rendues moins bonnes, comme repré-
senté sur la Figure 10, à cause de la détérioration de l'huile de fonctionnement ou le mélange d'autres huiles de types différents au cours de l'utilisation, bien qu'un
fonctionnement stable soit obtenu au début de l'utilisation.
A cause de cette diminution de qualité, le sys-
tème de contrôle par réaction deviendrait cependant ins-
table et le glissement dans l'embrayage sautillerait défa-
vorablement à environ 1Hz, comme représenté sur les Figures
11(a) et 11(b).
Dans le cadre de ce qui vient d'être dit, la
présente invention a pour but de supprimer ces inconvé-
nients et a pour-objet de proposer un procédé de contrôle
de dispositif d'embrayage à glissement dans lequel le sau-
tillement du glissement peut être empêché, même lorsque les caractéristiques g-v d'une garniture d'embrayage sont moins bonnes, et un choc appliqué sur l'embrayage au début de son fonctionnement peut, de plus, être réduit dans des
proportions importantes.
A cette fin, le procédé de contrôle du disposi-
tif d'embrayage à glissement selon cette invention est ca-
ractérisé en ce qu'il comprend un contrôle de glissement dans un embrayage pour accoupler ou désaccoupler un arbre d'entrée et un arbre de sortie, la détection du glissement dans l'embrayage, le calcul d'une variation dans le temps 5. dudit glissement, le calcul de la variation de glissement entre une valeur de glissement visée prédéterminée et ledit
glissement, et le contrôle par réaction de la force d'enga-
gement de l'embrayage proportionnellement à la valeur de la variation dans le temps dudit glissement, obtenus à par- tir de ces calculs, et la variation de glissement de façon
à ce que le glissement dans l'embrayage soit amené à s'ap-
procher du glissement visé.
Selon le procédé de contrôle de dispositif d'ac-
couplement à glissement de cette invention constitué tel que mentionné cidessus, la force d'engagement de l'embrayage
est contrôlée proportionnellement à la valeur de la varia-
tion dans le temps du glissement et la variation de glis-
sement dans le même embrayage au début de son fonctionnement de façon telle que, même lorsque les caractéristiques g-v de la garniture d'embrayage sont détériorées à cause de la détérioration de l'huile de fonctionnement ou le mélange
d'autres huiles de types différents au cours de l'utilisa-
tion, le glissement dans l'embrayage peut être contrôlé à une valeur appropriée, sans provoquer le sautillement du glissement. D'autres caractéristiques apparaîtront au cours
de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple
non limitatif en regard des dessins ci-joints, et qui fera
bien comprendre comment l'invention peut être réalisée.
Sur les dessins:
- les Figures 1 à 7 illustrent un procédé de con-
trôle d'un dispositif d'embrayage à glissement selon une réalisation de la présente invention; - la Figure 1 est un organigramme illustrant la procédure de contrôle selon la présente invention; - la Figure 2 est une vue de construction grossière d'un dispositif d'embrayage à glissement dans lequel le procédé de l'invention est appliqué; 6.
- les Figures 3 à 7 sont des graphiques pour l'il-
lustration de ce procédé, respectivement:
- les Figures 8 à 11 illustrent un procédé de con-
tr81e d'embrayage à glissement courant; - la Figure 8 est une vue schématique d'un dispo- sitif d'embrayage à glissement dans lequel le procédé courant est utilisé; - les Figures 9 à 10 et les Figures 11a et 11b sont
des graphiques pour l'illustration du procédé courant.
En se référant maintenant aux Figures 1 à 7 des dessins ci-joints, une réalisation avantageuse de cette
invention va être décrite.
Dans un système de transmission de couple du type convertisseur de couple hydraulique comprenant un embrayage à glissement disposé en parallèle, comme représenté sur les Figures 2 et les Figures 8, l'effort de rotation depuis l'arbre de sortie 1 d'un moteur E (1il s'agit de l'arbre d'entrée d'un convertisseur de couple et embrayage 7) est transmis à l'arbre d'entrée 4 d'une transmission 3 (il s'agit de l'arbre de.sortie du convertisseur de couple et embrayage 7) au moyen d'un convertisseur de couple 2, démultiplié convenablement et transmis aux roues motrices au moyen d'un arbre de sortie 5 de la transmission 3 et
d'un mécanisme différentiel 6.
L'embrayage est disposé en parallèle avec le con-
vertisseur de couple 2 entre l'arbre de sortie 1 du moteur
E et l'arbre d'entrée 4 de la transmission 3. En fonction-
nement normal, un plateau de fermeture la à l'extrémité d'un arbre de sortie 1 et une garniture 4b prévue sur un disque d'embrayage 4a à l'extrémité de l'arbre d'entrée 4 sont maintenus dans un état d'engagement avec un léger glissement de façon telle que le disque d'embrayage 4a est mis en rotation presque à la même vitesse que le plateau 7.
de fermeture la.
Sous les mêmes conditions (c'est-à-dire les mêmes conditions d'états d'entraînement et de moteur), que dans l'exemple conventionnel ci-dessus mentionné, le plateau de fermeture la et le disque d'embrayage 4a sont amenés dans un état de relâchement par un mécanisme de contrôle d'embrayage M1 de façon telle que l'arbre d'entrée 4 est mis en rotation par la force d'entraînement transmise au
moyen du convertisseur de couple 2..
Le mécanisme de contrôle d'embrayage M1 comprend:
une unité de contrôle 13 composée d'un calculateur qui re-
çoit des signaux de détection d'un capteur de température d'eau 8, un capteur 9 de vitesse de rotation d'un engrenage planétaire 3a, un capteur de vitesse de rotation 10 de
l'arbre de transmission de sortie 5, un capteur 11 de vi-
tesse de rotation du moteur, et un capteur d'ouverture du papillon des gaz 12, qui détecte chacune de ces conditions
respectivement; un tiroir à relais 14 qui reçoit des si-
gnaux de contrôle de ladite unité de contrôle 13 et est ouvert pour contrôler la pression d'huile de contrôle depuis une valve 15 de régulation de pression; une valve de contrôle de pression d'huile 16 qui reçoit la pression de l'huile de contrôle régulée par ledit tiroir à relais 14 et contrôle l'alimentation et le retour de l'huile de fonctionnement à partir d'une source de pression d'huile (non représentée) vers et depuis la chambre d'huile de fonctionnement 7a et la chambre d'huile de relâchement 7b
de l'embrayage 7; et un capteur de détection de glisse-
ment 17 pour détecter le glissement entre le plateau de fermeture la et le disque d'embrayage 4a. Ce capteur 17 de
détection de glissement peut être constitué de deux cap-
teurs qui détectent les vitesses de rotation de l'arbre de sortie 1 et l'arbre d'entrée 4 respectivement. Dans le cas de cette réalisation, la vitesse de rotation de l'arbre
de sortie 1 peut être détectée au moyen du capteur de vi-
8. tesse de rotation du moteur 11 et la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 4 peut être obtenue en multipliant la valeur de sortie du capteur de vitesse de rotation de
l'arbre de sortie 5 par le rapport de réduction de la trans-
mission 3. Ledit tiroir à relais 14 et la valve de contrôle
de pression d'huile 16 constituent un transducteur élec-
tricité - pression d'huile Teo.
L'embrayage 7 est réglé de façon telle qu'un état de léger glissement est provoqué entre une période complète d'engagement dans laquelle la vitesse du plateau de fermeture la et le disque d'embrayage 4a sont égales l'une à l'autre et un état de glissement produit par le convertisseur de couple 2 (il s'agit de l'état dans lequel
l'embrayage 7 est relâché), en amenant le disque d'embray-
age 4a à glisser légèrement sur le plateau de fermeture
d'embrayage la lors d'un engagement du même embrayage 7.
Dans le procédé de contrôle selon la présente invention qui est appliquée dans un dispositif d'embrayage à glissement tel que mentionné ci-dessus, une valeur de
correction ultérieure pour le taux de travail sera déter-
minée au cours des étapes suivantes pour régler la valeur So visée, prédéterminée proportionnellement à la vitesse de
rotation et la charge du moteur E, avec une certaine tolé-
rance prévue pour la valeur minimale qui peut interrompre la variation de couple du moteur E, comme représenté sur les Figures 1 et 3: (1) détection du glissement effectif S au moyen du capteur de détection de glissement 17 (étape ai), (2) lecture du dernier glissement S' à partir de la mémoire de l'unité de contrôle 13 (étape a2), (3) calcul de la variation du glissement réel S par rapport au glissement visé So (une variation de glissement S - So) (étape a3), 9. (4) détermination d'un coefficient K de variation de glissement (S - So) (étape a4), (5) calcul du taux de variation de glissement
(S - S') à partir du glissement réel et du der-
nier glissement S' (étape a5),
(6) détermination d'un coefficient L de taux de va-
riation du glissement (S - S') (étape a6), (7) calcul du glissement corrigé SH à partir de l'équation suivante (étape a7): SH = K (S - So) + L (S - S'), et (8) détermination d'une valeur correctrice de facteur de travail proportionnelle au glissement corrigé SH (voir Figure 3), et correction du facteur de travail sur la base de cette valeur correctrice déterminée pour modifier une
pression d'huile d'engagement de l'embrayage (étape a8).
Ainsi, la pression de l'huile de travail qui doit être fournie à l'embrayage 7 est contrôlée par réaction dans chaque intervalle de modification T1 (65-120 msec) qui varie en fonction de la vitesse de rotation du moteur de
façon à devenir une pression d'huile d'engagement d'embray-
age modifiée,et en conséquence, le dirque d'embrayage 4a
est contrôlé de façon à entrer en engagement avec le pla-
teau de fermeture la, avec le glissement visé So.
La valeur calculée en multipliant la valeur de correction du facteur de travail par une valeur numérique (100/T1) correspond à la valeur de correction de travail
par unité de temps (%/sec).
Dans la procédure décrite ci-dessus, les arti--
cles (3) et (4) peuvent être remplacés par les articles (5) et (6) ou les calculs dans les articles (3) et (4) peuvent être menés en parallèle avec ceux des articles (5) et (6). De plus, les articles (4) et (5) peuvent être 10. modifiés comme décrit ci-dessous: (a) quand la variation du glissement est importante, comme représenté sur la Figure 4, la valeur du coefficient K de la variation de glissement (S - So) est rendue plus grande en comparaison avec le cas o la variation du glis-
sement est petite, améliorant ainsi la convergence du glis-
sement vers la valeur visée; (b) quand la variation de glissement est importante, comme représenté sur la Figure 5, la valeur du coefficient L du taux de variation de glissement (S - S') est rendue plus petite comparée au cas o la variation de glissement
est petite, améliorant ainsi les performances d'amortis-
sement seulement lorsque la variation de glissement est petite. Dans la correction du facteur de travail, les valeurs du coefficient K de déviation de glissement (S - So) entre le glissement réel S et le glissement visé
So et le coefficient L pour le taux de variation de glis-
sement (S - S') seront choisies égales à celles déterminées par l'analyse de stabilité basée sur la théorie du contrôle
automatique, avec la sensibilité et la stabilité satis-
faites en même temps.
De façon à faciliter le contrôle, la largeur d'une zone insensible sera de plus choisie égale à la valeur
minimale qui est déterminée par la précision de la détec-
tion de la vitesse de rotation et la précision du calcul de glissement. Le procédé de contrôle de dispositif d'embrayage à glissement selon la réalisation de cette invention est composé comme indiqué ci-dessus. En rendant le coefficient K de la déviation de glissement (S - So) plus grand et en
rendant le coefficient L de taux de variation de glisse-
ment (S - S') plus petit quand la déviation entre le glis-
sement réel S et le glissement visé So est importante, par 11. exemple au démarrage du fonctionnement de l'embrayage, le taux de convergence-du glissement réel S vers le glissement visé So peut être cependant accéléré, comme représenté en A sur la Figure 6, caractéristique de cette invention,et à comparer a celui des procédés courants comme désigné en B
sur la même Figure.
En rendant le coefficient K de la déviation de glissement (S - So) plus petit, et en rendant le-coefficient L du taux de variation de glissement (S - S') plus grand
quand la déviation entre le glissement réel S et le glis-
sement visé So est petit, la variation brusque du glis-
sement peut être réduite comme représentée en C sur la Figure 7, et caractéristique de cette invention. Ainsi, d'excellentes caractéristiques d'amortissement peuvent être
obtenues, à comparer à la variation de glissement des pro-
cédés courants désignée par la lettre D sur la même Figure.
Selon le procédé de contrôle de dispositif d'em-
brayage à glissement de cette invention, tel que mentionné
en détail ci-dessus, les effets et avantages suivants peu-
vent être obtenus au moyen d'une procédure aussi simple
qui comprend, dans le contrôle du glissement dans un em-
brayage pour accoupler et séparer un arbre d'entrée et un
arbre de sortie, la détection du glissement dans l'em-
brayage, le calcul de la variation dans le temps dudit glissement et le calcul de la déviation entre un glissement visé prédéterminé et ledit glissement, et le contrôle par
réaction de la force d'engagement de l'embrayage, propor-
tionnellement à la valeur de la variation dans le temps dudit glissement, obtenue à partir de ces calculs, et les déviations de glissement de façon telle que le glissement dans l'embrayage est amené à se rapprocher du glissement visé: (1) Puisque la force d'engagement de l'embrayage est contrôlée proportionnellement à la variation dans le temps
du glissement dans le même embrayage au début de son fonc-
12. tionnement, une variation brusque dans le glissement peut être réduite et le choc appliqué sur l'embrayage au début
de son fonctionnement peut être réduit.
(2) Même lorsque les caractéristiques g-v de la garniture de l'embrayage sont rendues moins bonnes à cause de la détérioration de l'huile de fonctionnement ou le mélange d'autres huiles de types différents au cours de l'utilisation, le sautillement du glissement peut être
réduit par les caractéristiques excellentes d'amortisse-
ment.
Dans la réalisation mentionnée ci-dessus, les coefficients K et L sont tous deux modifies en même temps que la déviation de glissement (S - So). Même si l'un de ces coefficients est réglé à une valeur donnée comme le
cas peut se présenter, les mêmes effets que dans la réa-
lisation ci-dessus mentionnée peuvent presque être obtenus.
Ayant maintenant complètement décrit cette in-
vention, il apparaItra à l'homme de l'art que plusieurs variantes et modifications peuvent en être déduites sans
s'écarter de l'esprit et du cadre de l'invention tel qu'in-
diqué ci-dessus.
13.

Claims (4)

REVENDICATIONS
1. Procédé de contrôle de dispositif d'embrayage
à glissement pour le contrôle du glissement dans un em-
brayage pour accoupler et désaccoupler un arbre d'entrée et un arbre de sortie, caractérisé en ce qu'il comprend la détection du glissement de l'embrayage, le calcul de la variation dans le temps dudit glissement et le calcul d'une
déviation de glissement entre un glissement visé prédéter-
miné et ledit glissement, et le contrôle par réaction de la force d'engagement de l'embrayage proportionnellement à la variation dans le temps dudit glissement, obtenus à partir de ces calculs, et la déviation de glissement de façon telle que le glissement dans l'embrayage soit amené à se
rapprocher du glissement visé.
2. Procédé de contrôle de dispositif d'embrayage à glissement, selon la revendication 1, caractérisé en ce
qu'un glissement corrigé est calculé à partir de la varia-
tion dans le temps dudit glissement et la déviation de
glissement, et la force d'engagement de l'embrayage est cor-
rigée proportionnellement au même glissement corrigé.
3. Procédé de contrôle de dispositif d'embrayage à glissement selon la revendication 2, caractérisé en ce que, dans le calcul du glissement corrigé, un coefficient de variations dans le temps dudit glissement est établi
de façon à décroître au cours de l'augmentation de la dé-
viation du glissement.
4. Procédé de contrôle de dispositif d'embrayage à glissement, selon la revendication 2, caractérisé en ce que, dans le calcul du glissement corrigé, un coefficient relatif à la déviation de glissement est établi de façon à augmenter au cours de l'augmentation de la même déviation
de glissement.
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