FR2605562A1

FR2605562A1 - Procede et appareillage de commande du rapport de transmission, variable graduellement, d'un variateur de vitesse, dans un vehicule automobile

Info

Publication number: FR2605562A1
Application number: FR8714687A
Authority: FR
Inventors: Adolf Kunzer; Thomas Klaiber
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1986-10-25
Filing date: 1987-10-23
Publication date: 1988-04-29
Anticipated expiration: 2007-10-23
Also published as: IT8748500A0; JPH0510251B2; FR2605562B1; JPS63112231A; DE3636463A1; DE3636463C2; US4852429A; IT1218172B

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREILLAGE DE COMMANDE DU RAPPORT DE TRANSMISSIONS, VARIABLE GRADUELLEMENT, D'UN VARIATEUR DE VITESSE. LES SIGNAUX N REPRESENTANT LA DIFFERENCE ENTRE LA VITESSE REELLE ET LA VITESSE DE CONSIGNE DE ROTATION DU MOTEUR SONT APPLIQUES, A UNE ENTREE D'UNE MEMOIRE DE COURBES 11, 11 DELIVRANT DES SIGNAUX DE VARIATION DE VITESSE DE CONSIGNE N; LES SIGNAUX REPRESENTANT LA VITESSE REELLE DE ROTATION N SONT APPLIQUES A UNE ORGANE DE DIFFERENCIATION 12 SERVANT A PRODUIRE DES SIGNAUX REPRESENTANT LA VARIATION TEMPORELLE DE LA VITESSE REELLE DE ROTATION N; LES SIGNAUX REPRESENTANT LA VARIATION DE VITESSE DE CONSIGNE N ET LA VARIATION DE VITESSE REELLE N SONT APPLIQUES A UN ETAGE DE SOUSTRACTION 13 POUR PRODUIRE LES SIGNAUX D'ECART DE REGULATION N A APPLIQUER AU REGULATEUR 14.

Description

La présente invention concerne un procédé de

commande du rapport de transmission, variable graduel-

lement, d'un variateur de vitesse, notamment un varia-

teur de vitesse à courroie et poulie coniques, divisées et déplaçables, dans un véhicule comportant un moteur - d'entrainement, notamment un moteur à combustion interne, ou: - des valeurs de consigne sont définies au préalable dans un dispositif de régulation de puissance du moteur d'entraînement au moyen d'une pédale d'accélérateur, - dans un appareil de commande, des valeurs de consigne de vitesse de rotation, fonction de la position de la pédaled'accélérateur, sont comparées de façon continue avec des valeurs réelles mesurées de la vitesse de rotation du moteur d'entraInement, - en fonction de la différence entre les deux valeurs de vitesse de rotation, l'appareil de commande produit, par l'intermédiaire d'un dispositif d'actionnement, dans le cas d'une grande différence, une modification rapide du rapport de transmission et dans le cas d'une différence qui diminue, une modification plus lente de ce rapport, cette modification étant arrêtée lorsque la différence disparaît, l'invention concerne également un appareillage pour la

mise en oeuvre de ce procédé.

Un procédé de ce genre peut être déduit du mode de fonctionnement d'un dispositif de commande, connu d'après la demande de brevet allemand DE-OS 04 763, d'une transmission à courroie et poulies

coniques.

Le principe de ce procédé est basé sur une régulation de la vitesse de rotation du moteur à des

valeurs de consigne prédéterminées par la pédale d'ac-

célérateur du véhicule au moyen d'une manoeuvre des

poulies coniques divisées du variateur de vitesse.

L'écart de régulation fait intervenir à-cet égard les valeurs de consigne et les valeurs réelles

mesurées de la vitesse de rotation du moteur à combus-

tion interne ou de l'arbre d'entrée du variateur ainsi que d'autres valeurs de mesure. Il s'est avéré que, avec une telle régulation de la vitesse de rotation du moteur, des transitions entre une vitesse de rotation du moteur et une autre, par exemple en vue d'une accélération du véhicule, auquel cas la vitesse de consigne de rotation définie par la pédale d'accélérateur est augmentée brusquement, sont généralement arrêtées aussitôt après un dépassement

de la vitesse réelle de rotation au-dessus de la nou-

velle valeur de consigne. Ce dépassement résulte d'un excès de couple du moteur par rapport au couple de charge appliqué à l'entrée du variateur de vitesse au

moment o la vitesse réelle de rotation du moteur at-

teint la nouvelle valeur de consigne.

La marche à plein régime du moteur est pré-

cisément obtenue par réglage du rapport de transmission du variateur de vitesse dans la gamme courte (vitesse

de rotation à l'entrée du variateur " vitesse de rota-

tion à la sortie). Lorsque la vitesse de rotation du moteur a atteint sa valeur de consigne, le variateur est à nouveau ramené à un rapport de transmission plus long. Le fonctionnement à plein régime du moteur peut alors être produit de façon incontrôlée car le

variateur de vitesse ne peut pas être manoeuvré suffi-

samment rapidement pour éviter un dépassement de la vitesse de rotation. Dans le cas d'une réaction rapide de la commande de variateur à des vitesses excessives, le moteur est fortement ralenti jusqu'à la vitesse de consigne. Il se produit alors, à cause de la diminution de l'énergie cinétique du moteur, une forte augmentation du couple à la sortie du variateur, ce qui a un effet négatif sur le confort en marche, d'une manière analogue à une rétrogradation de rapport dans des boites de

vitesses automatiques.

D'autres inconvénients du dépassement de vi-

tesse de rotation sont constitués par une grande pro-

duction de bruit, une consommation inutile de carburant et également, dans des moteurs diesel, par des sautes de

puissance lors de l'atteinte de la courbe de régulation.

Evidemment, d'après la demande de brevet al-

lemand DE-OS 35 04 763, la modification du rapport de

transmission du variateur de vitesse doit être effec-

tuée rapidement dans le cas d'un grand écart entre la valeur réelle et la valeur de consigne de la vitesse de rotation du moteur, et plus lentement dans le cas ou cet écart diminue, mais cependant, il n'est pas indiqué

dans ce document dans quel sens doit s'effectuer la modi-

fication et comment la vitesse de modification doit être commandée. D'après le brevet DE-21 24 024, il est connu un appareillage de régulation de la force d'actionnement d'un organe de changement de rapport dans des boites de

vitesses automatiques, qui a pour fonction, lors de pas-

sages à des rapports élevés, de réduire au minimum les temps de changement de rapports, les augmentations de température et la sollicitation des éléments de friction assurant la transmission des forces, avec des à-coups

aussi réduits que possibles.

Dans ct appareillage, une grandeur de régulation est constituée par la différence entre la valeur réelle de la variation temporelle de la vitesse de rotation du moteur ou d'entraînement de la boite de vitesses, et une valeur de consigne qui est composée de différentes

grandeurs de mesure (couple de moteur, vitesse à la sor-

tie de la boite de vitesses, charge du véhicule,

température de boite de vitesses, rapport enclenché).

Cette valeur de consigne n'a évidemment pas la même grandeur pour tous les processus de changement de rapports, bien qu'elle dépende de quelques grandeurs de mesure, qui sont constantes pendant une courte durée (température, charge), mais cependant elle a toujours

une grandeur déterminée qui est différente de zéro.

Cela est également le cas lorsqu'elle est déterminée, dans une variante de commande proposée en vue d'une simplification, simplement par la vitesse de rotation du moteur au début d'un processus de montée de rapport - alors la valeur de consigne est exempte de grandeurs d'influence variables et elle est constante pendant toute

l'opération de changement de rapports.

L'appareillage connu n'est ni agencé ni utili-

sable pour le réglage envisagé de la vitesse de rotation

du moteur à une valeur prédéterminée par la pédale d'ac-

célérateur. Il s'ajoute à cela que, à la différence des variateurs de vitesses, dans des boîtes de vitesses à rapports, de plus grandes largeurs de bandes de vitesse

de rotation de moteur doivent être couvertes sans modi-

fication du rapport de transmission de la boite de sorte que des opérations de changement de rapports ne peuvent pas être retiréesà chaque modification du signal

de prédétermination fonction de la pédale d'accélérateur.

L'invention a pour but de perfectionner le pro-

cédé utilisé dansl'appareillage précité de telle sorte qu'un dépassement de la vitesse de rotation de moteur soit empêché, après qu'une valeur modifiée de la vitesse de consigne a été atteinte, en vue d'obtenir un grand confort en marche, et elle a également pour but de créer

un appareillage pour la mise en oeuvre du procédé con-

forme à l'invention.

En ce qui concerne le procédé, ce problème est résolu conformément à l'invention en ce que: dans l'appareil de commande, en relation avec au moins une courbe caractéristique mémorisée et en fonction de la différence (An) entre les valeurs de consigne et réelle de la vitesse de rotation (signaux nsoll, nist), des valeurs de consigne de variation de la vitesse de rotation de moteur (signaux hsoll) sont déterminées de façon univoque pour la variation temporelle de la vitesse de rotation (n) dumoteur, et sont comparées avec des valeurs réelles mesurées de la variation de vitesse de rotation du moteur (signaux hist), et en ce que des différences entre les valeurs de consigne et réelle de

variation de la vitesse de rotation de moteur sont ap-

pliquées comme écarts de régulation (signaux Ah) à un

régulateur, dont lesignal de sortie sollicite le dispo-

sitif d'actionnement servant à commander la vitesse de

modification du rapport de transmission.

L'appareillagepour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention comporte: * un capteur de position de pédale d'accélérateur pour produire des signaux représentant la position de la pédale, * un capteur de vitesse de rotation pour produire des signaux représentant la vitesse réelle de rotation du moteur, * un appareil électronique de commande: - auquel sont appliqués les signaux représentant la position de la pédale d'accélérateur et la vitesse réelle de rotation,

- qui effectue un traitement des signaux représen-

tant la position de pédale d'accélérateur pour déli-

vrer des signaux représentant la vitesse de consigne de moteur, - qui compare de façon continue les signaux de vitesse réelle de rotation avec les signaux de vitesse de consigne de rotation, - et qui comporte en outre un régulateur recevant des signaux d'écart de régulation,

* ainsi qu'un dispositif d'actionnement servant à modi-

fier le rapport effectif de transmission et auquel sont appliqués des signaux de commande du régulateur

après production des signaux représentant la diffé-

rence entre la vitesse réelle et la vitesse de con-

signe; cet appareillage est caractérisé en ce que les signaux représentant la différence entre la vitesse réelle et la vitesse de consigne de rotation du moteur sont appliqués, dans un appareil de commande, à une entrée de signaux d'une mémoire de courbes caractéristiques à la sortie de laquelle apparaissent des signaux de variation de vitesse de consigne, associés à chaque

différence de vitesses de rotation, en vue de l'exécu-

tion de la modification temporelle de la vitesse de ro-

tation du moteur lors d'une modification du rapport

effectif de transmission, en ce que les signaux repré-

sentant la vitesse réelle de rotation sont appliqués à un organe de différenciation servant à produire des signaux représentant la variation temporelle de la vitesse réelle de rotation, et en ce que les signaux représentant la variation de vitesse de consigne et la variation de vitesse réelle sont appliqués à un étage de soustraction pour produire les signaux d'écart

de régulation à appliquer au régulateur.

Selon d'autres particularités du procédé con-

forme à l'invention: - les valeurs de consigne de variation de la

vitesse de rotation de moteur sont respectivement pré-

déterminées à partir d'une courbe caractéristique tracée en relation avec un axe de vitesse de rotation réelle et qui coupe cet axe de vitesse de rotation réelle au point correspondant à la vitesse de rotation de consigne;

- pour des processus d'accélération dans les-

quels la vitesse de rotation de consigne du moteur est supérieure à sa vitesse réelle, on prédétermine un profil de la courbe caractéristique de variation de la vitesse de rotation du moteur qui est respecti- vement différent decelui correspondant à des processus de ralentissement dans lesquels la vitesse de consigne du moteur est inférieure à sa vitesse réelle; - les valeurs de consigne de variation de la vitesse de rotation de moteur, prédéterminées à partir d'une courbe caractéristique linéaire, sont limitées à une valeur maximale dans le cas de grands écarts entre la vitesse réelle et la vitesse de consigne du moteur; - plusieurs courbes caractéristiques de valeurs de consigne de variation de vitesse de rotation de moteur

sont mémorisées dans une famille de courbes caractéris-

tiques; les allures de marche avant sélectionnables sont utilisées dans la famille de courbes caractéristiques

comme paramètres pour sélectionner des courbes caracté-

ristiques associées respectivement de façon univoque à une allure de marche; - les allures de marche avant sélectionnables

et la pédale d'accélération sont utilisées comme gran-

deurs d'influence dans une famille de courbes caracté-

ristiques de fonctionnement représentant les valeurs de consigne de la vitesse de rotation de moteur, lesdites

valeurs de consigne de vitesse de rotation étant égale-

ment prédéterminées en fonction de l'allure de marche

avant, respectivement sélectionnée, à partir de la fa-

mille de courbes caractéristiques de fonctionnement; - dans le cas d'une petite valeur réelle et d'une grande valeur de consigne de lavitesse de rotation, le couple disponible au moteur d'entralnement peut être augmenté par une manoeuvre, découplée par rapport à la pédale de conduite, du dispositif de régulation de puissance, en vue d'une compensation d'une saute de

couple de courte durée à la sortie de la boite de vi-

tesses, résultant d'une variation rapide du rapport

de transmission.

Selon d'autres particularités de l'appareil- lage conforme à l'invention: - les signaux de sélection d'alluresde marche et les signaux représentant la position de la pédale d'accélérateur sont appliqués à une mémoire de courbes caractéristiques de fonctionnement de l'appareil de commande; des signaux de sortie de la mémoire de courbes caractéristiques de fonctionnement sont comparés, sous la forme de signaux de vitesse de consigne de rotation,

fonction des signaux de position de pédale d'accéléra-

teur et des signaux de sélection d'alluresde marche, avec les signaux représentant la vitesse réelle de rotation par formation de différence dans un étage de soustraction;

- la mémoire de courbes caractéristiques con-

tient, pour des signaux de variation de vitesse de

consigne de rotation, une courbe caractéristique li-

néaire, qui est tracée au-dessus d'un axe représentant les signaux de différence de vitesse réelle et de vitesse de consigne de rotation et qui coupe cet axe en son point d'origine; - il est prévu, en série et après la mémoire de courbes caractéristiques, un limiteur de signaux qui

limite les signaux représentant la variation de la vi-

tesse de consigne d'une valeur déterminée jusqu'à des valeurs maximales constantes;

- la mémoire de courbes caractéristiques con-

tient une courbe caractéristique non-linéaire qui coupe l'axe représentant la différence entre la valeur réelle et la valeur de consigne de vitesse en son point d'origine; - les signaux de sélection d'alluresde marche sont appliqués à une entrée de signaux de la mémoire de courbes caractéristiques des signaux de

variation de vitesse de consigne de rotation; la mé-

moire de courbes caractéristiques contient plusieurs courbes caractéristiques de signaux de variation de

vitesse de consigne de rotation; le signal de sélec-

tion d'allure de marche correspondant constitue un

paramètre pour la sélection d'une courbe caractéris-

tique qui lui est associée de façon univoque; - les signaux représentant la position de pédale d'accélérateur et les signaux représentant la vitesse réelle de rotation sont appliqués à une mémoire de famille de courbes caractéristiques de moteur;

la sortie de la mémoire de famille de courbes carac-

téristiques de moteur est reliée à un organe de ma-

noeuvre d'un dispositif de régulation de puissance - papillon d'accélérateur ou tige de régulation de pompes d'injection - du moteur à combustion interne; dans la mémoire de famille de courbes caractéristiques de moteur, une opération servant à augmenter le couple de moteur pour des signaux de vitesse réelle de rotation de petite valeur et des signaux de position de pédale d'accélérateur correspondant à des vitesses de consigne élevées, est effectuée au moyen de l'organe de manoeuvre par actionnement, découplé mécaniquement de la pédale

d'accélérateur, du dispositif de régulation de puissance.

Une montée à plein régime et incontrôlée de la vitesse de rotation du moteur lors de la modification du rapport de transmission est évitée efficacement par une prédétermination de valeurs de consigne de variation de la vitesse de rotation du moteur, par le fait que, comme écart de régulation, on ne fait plus intervenir la différence entre la valeur réelle et la valeur de consigne de la vitesse de rotation, mais la différence entre la modification prédéterminée et la modification

temporelle effective de la vitesse de rotation du mo-

teur, c'est-à-dire une différence entre des valeurs d'accélération ou de ralentissement, cette différence étant appliquée à un régulateur.

Avantageusement, la prédétermination de l'ac-

célération de moteur est effectuée le long d'une courbe caractéristique linéaire ou non-linéaire, qui est tracée au-dessus d'un axe de vitesse de rotation ou d'un axe de différence entre une vitesse réelle et une vitesse de consigne de rotation, et qui coupe la première en

un point correspondant à une vitesse de rotation de con-

signe ou bien la seconde en son point d'origine.

On obtient ainsi une représentation continue de la variation de la valeur de consigne de la vitesse

de rotation du moteur, qui a la grandeur nulle exacte-

ment en un point de concordance entre la vitesse réelle de rotation et la vitesse de consigne. On est ainsi assuré d'obtenir des transitions confortables entre

différentes valeurs de vitesse de rotation du moteur.

En outre, il estpossible au moyen d'un com-

mutateur de sélection d'allures de marche, qui permet de sélectionner plusieurs allures de marche avant - par exemple des allures "sportive, normale, optimale pour la

consommation" -, d'influencer seulement la prédétermina-

tion de la vitesse de consigne de rotation du moteur par la pédale d'accélérateur, ou bien également de définir une courbe caractéristique de prédétermination

d'accélération de moteur correspondant à la caractéris-

tique d'allure de marche.

Lorsque, dans un véhicule pourvu d'un varia-

teur de vitesse, la pédale d'accélérateur et le dispositif de régulation de puissance du moteur, c'est-à-dire le papillon d'étranglement placé dans le canal d'admission ou bien la tige de régulation de la pompe d'injection du moteur diesel, sont découplés mécaniquement et lorsque le dispositif de régulation de puissance peut être commandé par l'intermédiaire d'un organe de manoeuvre

au moyen d'une mémoire de famille de courbes caracté-

ristiques de moteur, il est possible, dans le cas d'utilisation du procédé revendiqué, d'augmenter le couple du moteur au moyen d'une augmentation de la

charge du moteur indépendante de la pédale d'accéléra-

teur, lorsqu'on dispose d'une plus grande vitesse de consigne dans une gamme de vitesses et de basses vitesses

de rotation du moteur optimales pour la consommation.

Par un réglage de l'accélération du moteur le long de la courbe caractéristique prédéterminée, le moteur ne

peutégalementpastourner à plein régime de façon non-

contrôlée tandis que le rapport de transmission du variateur est modifié en vue d'une accélération du véhicule. On compense ainsi un à-coup de couple possible

à la sortie du variateur de vitesse.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence, dans la suite de la

description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en

référence aux dessins annexes dans lesquels: la Figure 1 représente un schéma synoptique d'une première réalisation de l'appareillage conforme à l'invention; la Figure 2 représente un schéma synoptique d'une seconde réalisation de l'appareillage conforme à l'invention, et la Figure 3 représente dans un système de coordonnées des courbes caractéristiques de variation de la valeur de consigne de la vitesse de rotation du moteur. Un moteur à combustion interne 1 pourvu d'un volant 2 entraîne, par l'intermédiaire d'un variateur de vitesse 3, un arbre d'entraînement, nonreprésenté en détail, d'un véhicule automobile. Le rapport de transmission du variateur de vitesse 3 est modifié ou

à nouveau réglé à chaque fois qu'il existe des diffé-

rences entre les valeurs réelle et de consigne de la

vitesse de rotation du moteur.

Un capteur de vitesse de rotation 5 est associé au volant 2 et il capte en cet endroit la vi- tesse de rotation n du moteur, qui est égale, en marche

et quand l'embrayage est embrayé, à la vitesse de ro-

tation à l'entrée du variateur, sous la forme de signaux

de vitesse réelle de rotation de moteur nist.

Un capteur 6 de position de pédale d'accélé-

rateur produit des signaux s représentant la position

correspondante d'une pédale d'accélérateur 6' manoeu-

vrant mécaniquement le dispositif de régulation de

puissance du moteur 1.

Sur un commutateur 7 de sélection d'allures de marche est également disposé un capteur qui produit

des signaux f de sélection d'allures de marche.

Les signaux nist de vitesse réelle de rotation, les signaux s de position depédale d'accélérateur et les

signaux s de sélection d'allures de marche sont appli-

qués à un appareil électronique de commande 8.

Les deux derniers signaux s et f sont appli-

qués dans l'appareil de commande 8 aux entrées d'une

mémoire 9 de courbes caractéristiques de fonctionnement.

Dans cette mémoire sont mémorisées des courbes caracté-

ristiques non-linéaires à partir desquelles, en fonction des signaux s de position.de pédale d'accélérateur et des signaux f de sélection d'allures de marche, sont obtenus des signaux nsoll représentant une valeur de

consigne de la vitesse de rotation du moteur 1 et trans-

mis à la sortie de signaux de la mémoire 9 de courbes

caractéristiques de fonctionnement.

Ces signaux nsoll représentant une valeur de consigne de vitesse de rotation sont traités avec les signaux nist représentant une vitesse réelle de rotation dans un étage de soustraction 10 par formation d'une différence entre signaux de valeurs de consigne et signaux de vitesse réelle de rotation L n = nsol - nist, Les signaux An de différence de vitesses de rotation sont appliqués à une mémoire 11 de courbes caractéris-

tiques. Cette dernière contient une courbe caractéris-

tique k (An), à partir de laquelle, en fonction des signaux Ln de différence de vitesses de rotation sont produits des signaux Asoll de variation de valeursde consigne de vitesse de rotation se rapportant à la variation temporelle de la vitesse de rotation n du moteur, ces signaux étant transmis à la sortie de la

mémoire 11 de courbes caractéristiques.

Les signaux nist représentant la vitesse réelle de rotation sont appliqués, en dehors de l'étage

de soustraction 10, égalementà un organe de différencia-

tion 12 à la sortie duquel apparaissent les signaux d ist = d nist correspondant à la variation temporelle

effective de la vitesse de rotation n du moteur.

La sortie de signaux de la mémoire 11 de courbes caractéristiques et la sortie de l'organe de différenciation 12 sont reliées respectivement à une entrée d'un autre étage de soustraction 13. Ce dernier produit, à partir des signaux de variation de vitesses réelle et de consigne, des signaux d'écart de régulation

Af = hsoll - hist, qui sont appliqués à un régulateur 14.

Il est prévu en série et après le régulateur

14 un amplificateur 15 qui amplifie la grandeur de com-

mande du régulateur 14 et qui sollicite ainsi l'appareil-

lage 4 de manoeuvre des poulies coniques du variateur

de vitesse 3.

Sur la Figure 2 est représentée une autre

réalisation de l'appareillage comportant quelques com-

posants et fonctions additionnels.

Le dispositif de régulation de puissance du moteur à combustion interne 1 est maintenant séparé mécaniquement de la pédale d'accélérateur (qui n'est plus représentée) et il est actionné par un organe de manoeuvre 16, comme cela est connu par exemple dans ce qu'on appelle également une "pédale électronique d'ac-

célération". Une mémoire 17 de famille de courbes carac-

téristiques de moteur reçoit les signaux s de position de pédale d'accélérateur provenant du capteur de position de pédale 6 et les signaux de vitesse réelle de rotation

provenant du capteur de vitesse de rotation 5; on ob-

tient à sa sortie de signaux une grandeur de commande

pour l'organe de manoeuvre 16 du dispositif de régula-

tion de puissance.

Comme signaux d'entrée additionnels, il est

possible d'appliquer à la mémoire 17 de famille de cour-

bes caractéristiques de moteur, en cas debesoin, égale-

ment les signaux f de sélection des diverses allures de marche avant, par exemple E = allure optimale pour la consommation ("Economie"),V = allure de marche normale,

S = allure sportive, en dehors des positions de station-

nement, de marche arrière et de point mort - P, R, N -, toutes ces allures et positions étant disponibles au moyen du commutateur 7' de sélection d'allures de marche par l'intermédiaire de la liaison représentée en traits mixtes, de telle sorte qu'également l'allure de marche

sélectionnée ait une influence sur la grandeur de com-

mande de l'organe de manoeuvre 16 du dispositif de

régulation de puissance.

La famille de courbes caractéristiques de la

mémoire 17 contient unecourbe caractéristique pour aug-

menter le couple du moteur dans le cas d'une position s de la pédale d'accélérateur correspondant à une petite vitesse réelle de rotation n et à une grande vitesse

de consigne de rotation nsoll du moteur.

Les signaux f de sélection d'alluresde

marche sont en outre appliqués non seulement àla mé-

moire 9 de courbes caractéristiques de fonctionnement mais également à la mémoire de courbes caractéristiques 11' contenant des courbes caractéristiques linéaires

k (An, f). Ainsi il est possible, à nouveau avec diffé-

rents signaux s représentant la position de la pédale d'accélérateur, de prédéterminer différents signaux fsoll de variation de vitesse de consigne à partir des

courbes caractéristiques k (An, f) associées respecti-

vement à un signal f de sélection d'allures de marche.

Du fait que les courbes caractéristiques linéaires de pentes constantes correspondraient, pour de grands signaux Zn représentant la différence entre les vitesses réelle et de consigne, à de trop grands signaux h soll de variation de vitesse de rotation, il

est prévu en série et après la mémoire de courbes carac-

téristiques 11' un limiteur de signaux 18 qui limite les signaux hsoll de variation de vitesse de consigne à des valeurs maximales constantes à partir d'une

grandeur déterminée.

Sur la Figure 3 sont représentés qualitati-

vement trois types différents de courbes caractéristiques k (An) pour des signaux isoll de variation de vitesse de consigne en fonction de signaux An = nsoll -nist représentant une différence entre des vitesses réelle

et de consigne.

A un An positif correspond toujours un soll positif, c'est-a-dire que lemoteur sera accéléré à une vitesse de rotation supérieure. Pour ralentir le moteur depuis une vitesse réelle supérieure jusqu'à une vitesse deconsigne plus petite, il est produit en correspondance un signal négatif Asoll de variation de

vitesse de consigne.

Lorsque la différence An entre la vitesse réelle et la vitesse de consigne disparaît, également aucun signal de variation de vitesse de consigne

n'est plus obtenu à partir de toutes les courbes carac-

téristiques k (An), auquel cas on se rapproche progres-

sivement de la condition de zéro.

La courbe caractéristique k1 (An), représentée en trait fort, correspond à l'agencement de la Figure 2, dans lequel les signaux Asoll de variation de vitesse

de consigne, prédéterminés à partir de la courbe carac-

téristique linéaire, sont maintenus constants par le limiteur de signaux 18 entre deux valeurs de seuil Amax et -hmax - différentes dans une plage positive

et dans une plage négative.

La courbe caractéristique k2 (An), représen-

tée en trait mixte, est composée de deux parties lineai-

res et elle a, dans des conditions de ralentissement,

une pente plus faible que dans des conditions d'accélé-

ration. La vitesse de rotation du moteur peut ainsi, pour une même valeur de la différence entre la vitesse

réelle et la vitesse de consigne, être plus vite accé-

lérée que ralentie.

Enfin, il est en outre indiqué une courbe caractéristique non-linéaire k3 (An), représentée avec des tirets et des doubles points, qui se rapproche

* asymptotiquement, pour de grandes valeurs de la diffé-

rence entre la vitesse réelle et la vitesse de consigne, des valeurs de seuil Amax et -i max, du limiteur de

signaux 18.

Une relation entre les signaux f de sélection d'allures de marche et les courbes caractéristiques k (An, f) n'a pas été représentée,mais cependant elle peut être produite d'une manière simple par un report paramétrique des signaux f de sélection d'allures de marche sur une famille de courbes caractéristiques linéaires k (An, f) ayant respectivement des pentes différentes, auquel cas lenombre des courbes caractéristique k (An, f) peut être inférieur ou égal au nombre d'allures de marche avant pouvant être sélectionnées. A cet égard, on peut mémoriser une courbe caractéristique pour deux allures de marche avant, par exemple "E" et "V", et une courbe de pente plus forte, pour l'allure de marche "S", alors que, pour l'allure de marche arrière, évidemment

aucune courbe caractéristique spéciale n'est nécessaire.

L'utilisation du procédé revendiqué par

l'appareillage prévoit la mesure de la vitesse de ro-

tation du moteur sous la forme d'un signal de vitesse réelle et sa comparaison avec un signal de vitesse de

consigne qui est prédéterminé par la pédale d'accélé-

rateur. Dans le cas d'écarts entre le signal de vitesse de consigne et le signal de vitesse réelle, un signal de variation de vitesse de consigne est prédéterminé à partir d'une courbe caractéristique et il est comparé de son côté avec un signal de variation de vitesse

réelle.

Le résultat de la comparaison est le signal

d'écart de régulation, qui est appliqué au régulateur.

Celui-ci commande le dispositif de commande de variateur

de vitesse, pour annuler l'écart de régulation.

Sous l'effet de l'actionnement du variateur

de vitesse, le moteur se met à tourner, avec une accé-

lération/ralentissement prédéterminés, à la vitesse de consigne prédéterminée, de sorte que la différence entre la vitesse réelle et la vitesse de consigne tend vers zéro. Simultanément, du fait de laparticularité des courbes caractéristiques de prédétermination de

variation de vitesse de rotation du moteur, il se pro-

duit graduellement une diminution du signal représen-

tant la variation de la vitesse de consigne, auquel est adaptée la variation de la vitesse réelle par le régulateur. Peu avant l'instant de concordance entre la vitesse réelle et la vitesse de consigne, la variation de la vitesse réelle de rotation du moteur est ainsi également devenue déjà très petite. A l'instant de concordance, elle est égale à zéro, de sorte que, sans à-coups et avec une transition douce, la nouvelle valeur de vitesse de rotation est établie de façon

stable.

Le procédé peut être appliqué à tout véhicule

automobile comportant des variateurs de vitesses àcour-

roie et poulies coniques (voitures de tourisme, camions, autobus) avec une faible dépense en ce qui concerne la technique de mesure car il suffit de faire intervenir fonctionnellement un capteur de position de pédale d'accélérateur - qui peut également être installé sur

le carburateur ou sur la tige de pompe d'injection -

et un capteur de vitesse de rotation.

Des pertes éventuelles par glissement dans un accouplement fluidique prévu entre le volant et

l'arbre d'entrée du variateur de vitesse peuvent évi-

demment être également compensés d'une manière connue,

en exploitant la technique de mesure,lors de laproduc-

tion des signaux représentant la vitesse réelle de rotation. Bien que dans l'exemple de réalisation on ait décrit un variateur de vitesse à courroie et poulies coniques installé dans un véhicule automobile comportant un moteur à combustion interne, le procédé conforme à l'invention est évidemment également applicable à d'autres types de transmissions pouvant être commandées graduellement (transmissionshydrostatiques, transmissions

à roue de friction).

Le procédé conforme à l'invention peut aussi être appliqué, avec des modifications correspondantes, également à d'autres véhicules, par exemple des véhicules sur rails, comportant des variateurs de vitesses ainsi qu'à d'autres types d'entraînements, par exemple des moteurs électriques o la prédétermination de la vitesse de consigne peut être influencée à volonté et coopère avec un variateur de vitesse.

Bien entendu, la présente invention n'est nul-

lement limitée aux modes de réalisation décrits et repré-

sentés; elle est susceptible de nombreuses variantes ac-

cessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention.

Claims

-REVENDICATIONS

1. Procédé de commande du rapport de transmission,.

variable graduellement, d'un variateur de vitesse, notam-

ment un variateur de vitesse à courroie et poulie coniques divisées et déplaçables, dans un véhicule comportant un moteur d'entraînement, notamment un moteur à combustion interne, o: - des valeurs de consigne sont définies au préalable dans un dispositif de régulation de puissance du moteur d'entraînement au moyen d'une pédale d'accélérateur, - dans un appareil de commande, des valeurs de consigne de vitesse de rotation, fonction de la position de la pédale d'accélérateur, sont comparées de façon continue avec des valeurs réelles mesurées de la vitesse de rotation du moteur d'entraînement, - en fonction de la différence entre les deux valeurs de vitesse de rotation, l'appareil de commande produit, par l'intermédiaire d'un dispositif d'actionnement, dans le cas d'une grande différenceune modification rapide du rapport de transmission et, dans le cas d'une différence qui diminue,une modification plus lente de ce rapport, cette modification étant arrêtée lorsque la différence disparaît, caractérisé en ce que, dans l'appareil de commande, en

relation avec au moins une courbe caractéristique mémo-

risée et en fonction de la différence (An) entre les valeurs de consigne et réelle de la vitesse de rotation

(signaux nsoll, nist), des valeurs de consigne de varia-

tion de la vitesse de rotation de moteur (signaux fisoll) sont déterminées de façon univoque pour la variation temporelle de la vitesse de rotation (n) du moteur, et sont comparées avec des valeurs réelles mesurées de la variation de vitesse de rotation du moteur (signaux Aist)

et en ce que des différences entre les valeurs de con-

signe et réelle de variation de la vitesse de rotation de moteur sont appliquées comme écarts de régulation (signaux Ah) à un régulateur, dont le signal de sortie

sollicite le dispositif d'actionnement servant à comman-

der la vitesse de modification du rapport de transmission.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que les valeurs de consigne de variation de la vi-

tesse de rotation de moteur (signaux soll) sont respec-

tivement prédéterminées partir d'une courbe caractéris-

tique tracée en relation avec un axe devitesse de rota-

tion réelle et quicoupe cet axe de vitesse de rotation réelle au point correspondant à la vitesse de rotation

de consigne.

3. Procédé selon une des revendications 1 ou 2,

caractérisé en ce que, pour des processus d'accélération

dans lesquels la vitesse de rotation de consigne du mo-

teur est supérieure à sa vitesse réelle, on prédétermine un profil de la courbe caractéristique de variation de la vitesse de rotation du moteur qui est respectivement

différent de celui correspondant à des processus de ra-

lentissement dans lesquels la vitesse de consigne du

moteur est inférieure à sa vitesse réelle.

4. Procédé selon une des revendications 2 ou 3,

caractérisé en ce que les valeurs de consigne de varia-

tion de la vitesse de rotation de moteur (signaux h soll), prédéterminées à partir d'une courbe caractéristique linéaire, sont limitées à une valeur maximale dans le

cas de grands écarts entre la vitesse réelle et la vi-

tesse de consigne du moteur.

5. Procédé selon une des revendications 1 ou 3,

selon lequel différentes allures de marche avant peuvent être sélectionnées et, lors d'un choix de l'allure de marche, la commande du dispositif d'actionnement peut être influencée par l'appareil de commande, caractérisé en ce que plusieurs courbes caractéristiques de valeurs de consigne de variation de vitesse de rotation de moteur (signaux Asoll) sont mémorisées dans une famille de courbes caractéristiques, et en ce que les allures de marche avant sélectionnables sont utilisées dans la famille de courbes caractéristiques comme paramètres (signaux f) pour sélectionner des courbes caractéris- tiques associées respectivement de façon univoque à

une allure de marche.

6. Procédé selon la revendication 1, selon lequel

différentes allures de marche avant peuvent être sélec-

tionnées et, lors d'un choix de l'allure de marche, la

commande du dispositif d'actionnement peut être influen-

cée par l'appareil de commande, caractérisé en ce que les allures de marche avant sélectionnables (signal f) et la pédale d'accélération (signaux s) sont utilisées comme grandeurs d'influence dans une famille de courbes caractéristiques de fonctionnement représentant les valeurs de consigne de la vitesse de rotation de moteur, lesdites valeurs de consigne de vitesse de rotation étant également prédéterminées en fonction de l'allure de marche avant,respectivement sélectionnée, à partir

de la famille de courbes caractéristiques de fonction-

nement.

7. Procédé selon la revendication 1, selon lequel, par manoeuvre d'un dispositif de régulation de puissance - notamment un papillon d'accélérateur ou bien une tige de régulation de pompe d'injection - on peut influencer

le couple disponible au moteur d'entraînement, caracté-

risé en ce que, dans le cas d'une petite valeur réelle et d'une grande valeur de consigne de la vitesse de rotation, le couple disponible au moteur d'entraînement

peut être augmenté par une manoeuvre, découplée par rap-

port à la pédale de conduite, du dispositif de régulation de puissance, en vue d'une compensation d'une saute de couple de courte durée à la sortie de la botte de vitesses,

résultant d'une variation rapide du rapport de transmission.

8. Appareillage pour la mise en oeuvre du pro-

cédé selon la revendication 1, comportant: * un capteur de position de pédale d'accélérateur pour produire des signaux représentant la position de la pédale, * un capteur de vitesse de rotation pour produire des signaux représentant la vitesse réelle de rotation du moteur, * un appareil électronique de commande: - auquel sont appliqués les signaux représentant la position de la pédale d'accélérateur et la vitesse réelle de rotation,

- qui effectue un traitement des signaux représen-

tant la position de pédale d'accélérateur pour délivrer des signaux représentant la vitesse de consigne de moteur, - qui compare de façon continue les signaux de vitesse réelle de rotation avec les signaux de vitesse de consigne de rotation,

- etquicomporte en outre un régulateur recevant des si-

gnaux d'écart de régulation,

* ainsi qu'un dispositif d'actionnement servant à modi-

après production des signaux représentant la diffé-

rence entre la vitesse réelle et la vitesse de consi-

gne, caractérisé en ce que les signaux (An) représentant la

différence entre la vitesse réelle et la vitesse de con-

signe de rotation du moteur sont appliqués, dans un ap-

pareil de commande (8), à une entrée de signaux d'une mémoire de courbes caractéristiques (11, 11') à la sortie de laquelle apparaissent des signaux de variation de vitesse de consigne (Asoll), associés à chaque différence de vitesses de rotation, en vue de l'exécution de la modification temporelle de la vitesse de rotation (n) du moteur lors d'une modification du rapport effectif de transmission, en ce que les signaux représentant la vitesse réelle de rotation (nist) sont appliqués à un organe de différenciation (12) servant à produire des signaux représentant la variation temporelle de la vitesse réelle de rotation (Aist) et en ce que les signaux représentant la variation de vitesse de consigne (fsoll) et la variation de vitesse réelle (hist) sont appliqués à un étage de soustraction (13) pour produire les signaux d'écart de régulation (AL) à appliquer au

régulateur (14).

9. Appareillage selon la revendication 8, compor-

tant un commutateur de sélection d'alluresde marche pour sélectionner différentes allures de marche avant et dont la position est transmise à l'appareil de commande par des signaux de sélection d'allure de marche, caractérisé en ce que les signaux (f) de sélection d'alluresde marche et les signaux (s) représentant la position de la pédale d'accélérateur sont appliqués à une mémoire de courbes caractéristiques de fonctionnement (9) de l'appareil de commande (8), et en ce que des signaux de sortie de la

mémoire (9) de courbes caractéristiques de fonctionne-

ment sont comparés, sous la forme de signaux de vitesse de consigne de rotation (nsoll), fonction des signaux de position de pédale d'accélérateur (<) et des signaux de sélection d'alluresde marche (f), avec les signaux (nist) représentant la vitesse réelle de rotation par

formation de différence dans un étage de soustraction (10).

10. Appareillage selon les revendications 8 ou 9,

caractérisé en ce que la mémoire de courbes caractéris-

tiques (11; 11') contient, pour des signaux de variation de vitesse de consigne de rotation (Asoll), une courbe

caractéristique linéaire (k (An)), qui est tracée au-

dessus d'un axe représentant les signaux de différence

de vitesse réelle et de vitesse de consigne de rota-

tion (An) et qui coupe cet axe en son point d'origine.

11. Appareillage selon les revendications 8 ou 10,

caractérisé en ce qu'il est prévu, en série et après la mémoire de courbes caractéristiques (11'), un limiteur de signaux (18) qui limite les signaux représentant la variation de la vitesse de consigne (hsoll) d'une valeur

déterminée jusqu'à des valeurs maximales constantes.

12. Appareillage selon une des revendications 8 ou 9,

caractérisé en ce que la mémoire de courbes caractéris-

tiques (11; 11') contient une courbe caractéristique non-

linéaire ( k (An)) qui coupe l'axe représentant la dif-

férence entre la valeur réelle et la valeur de consigne

de vitesse en son point d'origine.

13. Appareillage selon une des revendications 8 ou 9,

comportant un commutateur de sélection d'allures de marche servant à sélectionner différentes allures de marche avant et dont la position est transmise par des signaux de sélection d'allure de marche à l'appareil de commande, caractérisé en ce que les signaux de sélection d'allures de marche (f) sont appliqués a une autre entrée de signaux de la mémoire de courbes caractéristiques (11') des signaux de variation de vitesse de consigne de rotation (Asoll), en ce que la mémoire de courbes

caractéristiques (11') contient plusieurs courbes ca-

ractéristiques ( k (An, f)) de signaux de variation de vitesse de consigne de rotation (hsoll) et en ce que le signal de sélection d'allure de marche correspondant (f) constitue un paramètre pour la sélection d'une courbe caractéristique ( k (An, f)) qui lui est associée de

façon univoque.

14. Appareillage selon la revendication 8, caracté-

risé en ce que les signaux représentant la position de pédale d'accélérateur (s) et les signaux représentant la vitesse réelle de rotation (nist) sont appliqués à une mémoire de famille de courbes caractéristiques de

moteur (17), en ce que la sortie de la mémoire de fa-

mille de courbes caractéristiques de moteur (17) est reliée à un organe de manoeuvre (16) d'un dispositif de régulation de puissance - papillon d'accélérateur ou tige de régulation des pompes d'injection - du moteur à combustion interne (1), et en ce que, dans la mémoire de famille de courbes caractéristiques de moteur (17), une opération servant à augmenter le couple de moteur pour des signaux de vitesse réelle de rotation (nist) de petite valeur et des signaux de position de pédale d'accélérateur correspondant à des vitesses de consigne élevées (s), est effectuée au moyen de l'organe

de manoeuvre (16) par actionnement, découplé mécanique-

ment de la pédale d'accélérateur (6'), du dispositif de

régulation de puissance.