FR2653389A1

FR2653389A1 - Dispositif destine a actionner un embrayage a friction de vehicule automobile au demarrage.

Info

Publication number: FR2653389A1
Application number: FR9013488A
Authority: FR
Inventors: Konrad Andreas
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1989-10-25
Filing date: 1990-10-19
Publication date: 1991-04-26
Also published as: DE3935439C2; DE3935439A1; FR2653389B1

Abstract

Pour actionner un embrayage à friction (5) lors du démarrage d'un véhicule automobile entraîné par un moteur à combustion interne (1), on prévoit un circuit de régulation de vitesse de rotation (17) qui règle un servoentraînement de réglage (7) de l'embrayage (5), en fonction de l'écart entre un signal de vitesse réelle (9) représentant la vitesse de rotation du moteur à combustion interne (1) et un signal de vitesse de consigne (n*). Le circuit de régulation de vitesse (17) comporte un régulateur PI (25) dont le signal de sortie est asservi à un signal de grandeur de perturbation (sn ) fonction de la variation dans le temps du signal de vitesse réelle (n) de manière à s'opposer à la variation de la vitesse de rotation du moteur. Le signal de vitesse de consigne est engendré au, moyen d'un dispositif convertisseur de courbes caractéristiques (21) en fonction de la position alpha d'une pédale d'accélérateur (9), suivant une courbe caractéristique (33) non linéaire.

Description

4-- La présente invention concerne un dispositif destiné à actionner, lors

du démarrage, un embrayage à friction d'un véhicule automobile entraîné par un moteur à combustion interne, comprenant: un servo- entraînement de

réglage pour l'embrayage, un capteur de vitesse enregis-

trant la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, un capteur de réglage de puissance enregistrant la position d'un dispositif de réglage de puissance, en particulier une pédale d'accélérateur et un circuit de régulation de vitesse réglant le servo-entraînement de réglage, en fonction de la différence entre un signal de vitesse de consigne, produit en fonction du capteur de réglage de puissance et un signal de vitesse réelle

produit en fonction du capteur de vitesse.

Par le brevet allemand 27 52 711, on connaît un dispositif permettant, lors du démarrage, d'engager l'embrayage à friction d'un véhicule automobile, suivant la situation de marche. Ce dispositif comprend un circuit de régulation de vitesse de rotation qui maintient la vitesse du moteur à combustion interne du véhicule automobile, enregistrée par un capteur de vitesse, sur une valeur de consigne que le conducteur donne en appuyant sur la pédale

d'accélération du véhicule. L'embrayage comprend un servo-

entraînement de réglage qui règle l'embrayage, en fonction de la différence entre la vitesse réelle et la vitesse de consigne, entre sa position totalement embrayée et sa position totalement débrayée, de manière que la vitesse de rotation de la machine à combustion interne, c'est-à-dire la vitesse du moteur, se maintienne sur la position réglée par le conducteur, au moyen de la pédale d'accélération. On peut ainsi régler une accélération correspondant aux

conditions de marche.

Dans le dispositif connu, le signal d'erreur, envoyé au servoentraînement de réglage de l'embrayage, est directement proportionnel à la différence entre la vitesse de rotation du moteur et la vitesse de rotation de consigne, réglée sur la pédale d'accélérateur, augmentée d'une valeur proportionnelle à la variation dans le temps de la vitesse de rotation du moteur, c'est-à-dire à l'accélération du moteur à combustion interne. Un circuit de régulation de vitesse de rotation de ce type tend à des oscillations de régulation qui réduisent le confort

d'embrayage.

L'invention se propose d'indiquer un dispositif destiné à actionner automatiquement un embrayage à friction de véhicule automobile qui permette d'engager l'embrayage, lors du démarrage du véhicule automobile, en fonction de la

situation et de manière confortable.

Ce but est atteint grâce à l'invention,, par le fait que le circuit de régulation de vitesse comporte un régulateur, en particulier un régulateur proportionnel et intégral (régulateur PI), intégrant la différence entre le signal de vitesse de consigne et le signal de vitesse réelle, - qu'un dispositif de grandeur de perturbation produit au moins un signal de grandeur de perturbation, en fonction du signal de vitesse réelle ou d'un paramètre d'influence du circuit de régulation de vitesse enregistré au moyen d'un capteur, influençant le signal de vitesse réelle, et - qu'un dispositif de totalisation asservit le signal de réglage, produit par le régulateur, commandant le servo-entrainement de réglage, au signal de grandeur de perturbation de manière que celui-ci s'oppose à une

modification du signal de vitesse réelle.

Dans le cadre de l'invention, la vitesse de rotation du moteur à combustion interne du véhicule automobile est maintenue, au moyen d'un circuit de régulation de vitesse, sur une valeur de consigne de la vitesse de rotation qui est donnée, en fonction de la position d'un dispositif de réglage de puissance du moteur à combustion interne, par exemple en fonction de la position d'une pédale d'accélérateur, de la soupape d'étranglement ou de la pompe d'injection, suivant la situation de marche du moment. Le circuit de régulation de la vitesse de rotation a un régulateur d'intégration, de préférence un régulateur proportionnel et intégral (régulateur PI) qui assure une approche asymptotique et sans oscillations de la vitesse réelle et de la vitesse de consigne. Pendant la marche, la vitesse de rotation du moteur peut varier suivant la situation, par exemple à la suite d'une pente à surmonter momentanément ou à la suite

d'une variation de la position de la pédale d'accélérateur.

La variation de la vitesse de rotation du moteur peut certes être compensée par le circuit de régulation de vitesse, mais il peut se produire, à ce moment, des variations de courte durée mais importantes de la vitesse

de rotation du moteur, ce qui réduit le confort d'embraya-

ge. Pour éviter ceci, on asservit le signal de réglage, fourni par le régulateur, à un signal de grandeur de perturbation qui s'oppose à une variation de la vitesse de rotation du moteur. Le signal de grandeur de perturbation est produit au moyen d'un dispositif de grandeur de perturbation, en fonction de la vitesse de rotation du moteur, enregistrée par le capteur de vitesse de rotation

et/d'un autre paramètre d'influence du circuit de régula-

tion de vitesse, enregistré au moyen d'un capteur et influençant au moins la vitesse de rotation du moteur. Le

signal de grandeur de perturbation diminue, sans temporisa-

tion de la part du régulateur, une erreur de régulation à

laquelle il faut s'attendre, compte tenu de la situation.

Dans une variante préférée de l'invention, le dispositif de grandeur de perturbation produit un signal de grandeur de perturbation proportionnel à la variation dans le temps de la vitesse de rotation du moteur. Etant donné que ce signal de grandeur de perturbation agit directement sur le signal de réglage et non pas seulement lorsqu'il y a un écart de régulation, on peut s'opposer particulièrement rapidement et efficacement à la variation de la vitesse de rotation du moteur. Ceci est notamment le cas lorsque le

servo-entraînement de réglage de l'embrayage est un servo-

entraînement de positionnement et lorsque le régulateur produit un signal de réglage, représentant la position de consigne du servo-entraînement de positionnement. Le signal de grandeur de perturbation, correspondant à la variation de vitesse de rotation du moteur, n'est pas non plus, dans ce cas, intégré par un effet d'intégration de pas de régulation successifs du circuit de régulation de vitesse

de rotation.

Dans une autre variante préférée de l'inven-

tion, on prévoit un dispositif convertisseur de courbes caractéristiques, réagissant aux capteurs de réglage de puissance et qui produit la vitesse de consigne du circuit de régulation de vitesse, en fonction d'un signal du capteur de réglage de puissance, représentant la position du dispositif de réglage de puissance, par exemple de la pédale d'accélérateur, suivant une courbe caractéristique prédéterminée. De préférence, la courbe caractéristique

n'est pas linéaire et a, en particulier, un tracé polygo-

nal. A l'aide du dispositif convertisseur de courbes caractéristiques, la vitesse de consigne est associée au réglage instantané de la puissance, c'est-à-dire à la position instantanée de la pédale d'accélérateur, de manière qu'il en résulte un optimum de confort d'embrayage en fonction de la situation de marche. Par exemple, en dimensionnant convenablement la courbe caractéristique non linéaire, on peut obtenir que la vitesse de consigne augmente plus que proportionnellement au fur et à mesure que la pédale d'accélérateur s'éloigne de la position de repos. Tandis que dans un domaine de course réduite de la pédale d'accélérateur, la vitesse de consigne n'augmente que peu, au fur et à mesure que la course de la pédale augmente, on peut prévoir qu'à l'approche de la position de plein régime de la pédale d'accélérateur, la vitesse de consigne varie plus fortement au fur et à mesure que la course de la pédale augmente. En fonctionnement normal, on maintient ainsi la sollicitation mécanique et thermique de l'embrayage à un faible niveau, par suite de la vitesse de consigne qui n'augmente que progressivement. L'embrayage

n'est essentiellement sollicité mécaniquement et thermique-

ment que lorsque l'on doit démarrer avec une forte accélération, par exemple à plein régime. Le tracé polygonal et donc la courbe de la vitesse de rotation de consigne du moteur est déterminée, dans un essai de

conduite, suivant un compromis entre le confort, l'ac-

célération et le travail de friction de l'embrayage.

A cet égard, il s'est révélé avantageux aussi que le dispositif convertisseur de courbes caractéristiques associe à la position de plein régime une vitesse de consigne qui se situe dans le domaine du couple de rotation maximal du moteur. Mais,, pour un démarrage "sportif", la vitesse de consigne maximale peut se situer aussi au-delà de la vitesse correspondant au couple moteur maximal, afin

de pouvoir utiliser l'énergie en mouvement.

Un exemple de réalisation de l'invention est décrit ci-après plus en détail en référence au dessin annexé. La figure unique est un schéma fonctionnel d'un dispositif destiné à actionner un embrayage à friction d'un

véhicule automobile, lors du démarrage.

Dans la chaîne de transmission d'un véhicule automobile, on a disposé,, entre son moteur à combustion interne 1 et la boîte de vitesses 3, un embrayage à friction 5 qui peut être réglé par un servo-entraînement de positionnement 7 sur une position, déterminée par un signal de réglage de position sk. Le servo-entraînement de positionnement 7 comprend des capteurs non représentés qui enregistrent la position instantanée de l'embrayage et règle la position de l'embrayage sur la valeur déterminée par le signal de réglage sk. La puissance du moteur à

combustion interne 1 est réglée par une pédale d'ac-

célérateur 9 dont la position a est enregistrée par un capteur de position de pédale 11. Le capteur de position de pédale 11 commande un organe de réglage de puissance 15 du moteur à combustion interne 1, par exemple la soupape

d'étranglement ou une pompe à injection, par un servo-

entraînement de réglage 13.

Pour faire démarrer le véhicule, l'embrayage 5 est positionné par un circuit de régulation de vitesse 17

qui enregistre la vitesse de rotation du moteur à combus-

tion interne 1, au moyen d'un capteur de vitesse 19 et qui règle le servoentraînement de positionnement 7 de manière que l'écart entre le signal de vitesse réelle n et un signal de vitesse de consigne n* disparaisse. Le signal de vitesse de consigne n* est engendré par un dispositif convertisseur de courbes caractéristiques 21, en fonction du signal de position de pédale a, produit au moyen du capteur de position de pédale 11. Dans un dispositif de

comparaison 23, il est produit un signal d'erreur cor-

respondant à la différence entre le signal de vitesse de consigne n* et le signal de vitesse réelle n, qui est ensuite envoyé à un régulateur PI 25 qui délivre le signal de réglage de position sk. Le régulateur PI 25 est un régulateur proportionnel et intégral. En choisissant correctement les facteurs du régulateur PI 25, le circuit de régulation de vitesse 17 fait preuve d'une tendance

réduite aux oscillations de régulation.

Dans un dispositif de totalisation 27, faisant suite au régulateur PI 25, un signal de grandeur de perturbation sn qui est engendré par un dispositif de différenciation 29, en fonction de la variation dans le temps du signal de vitesse réelle n, délivré par le capteur de vitesse 19, est superposé au signal de réglage de position et envoyé au dispositif d'asservissement 27, par un dispositif de multiplication 31. Le dispositif de multiplication 31 multiplie le signal correspondant à la

variation dans le temps dn/dt, par un facteur K prédéter-

miné. Le signal de grandeur de perturbation sn est superposé au signal de réglage de position de manière à s'opposer à des variations du signal de vitesse réelle n. On peut ainsi s'opposer, pratiquement sans temporisation, à des variations de la vitesse de rotation du moteur à

combustion interne 1, qui sont déterminées par les condi-

tions de conduite ou par une modification de la position de la pédale d'accélérateur 9, -ceci sans que la vitesse de rotation du moteur doive prendre une valeur qui, par le dispositif de comparaison 23 et le régulateur 25, entraîne une adaptation de la vitesse de rotation au circuit de

régulation de la vitesse 17.

En supplément ou, éventuellement aussi, en variante au signal de grandeur de perturbation sn, on peut prévoir d'autres signaux de grandeur de perturbation qui sont produits en fonction de paramètres d'influence qui agissent sur le circuit de régulation de vitesse 17. En exemple, on superpose<au dispositif d'asservissement-27"un signal de grandeur de perturbation dérivé du signal de

position de pédale a.

Le dispositif convertisseur de courbes caractéristiques 21, produisant le signal de vitesse de consigne n* en fonction du signal de position de pédale a définit une relation prédéterminée, non linéaire, entre le signal de vitesse de consigne n* et le signal de position de pédale a, suivant une courbe caractéristique polygonale 33 non linéaire. Dans l'exemple de réalisation représenté, la courbe caractéristique 33 est relativement plate dans un domaine compris entre 0 et 80 % environ, tandis qu'elle est relativement rapide dans un domaine compris entre 80 % et % de la course de la pédale. Dans le domaine plat, le signal de vitesse de consigne n* n'augmente que peu en même temps que croît le signal de position de pédale a. Les petites vitesses de consigne, ainsi imposées, réduisent les sollicitations mécaniques et thermiques de l'embrayage 5 et assurent un engagement confortable de l'embrayage, en service normal. Si, en revanche, on doit démarrer avec une

grande accélération, la forte pente de la courbe carac-

téristique 33 autorise aussi des vitesses de rotation du moteur supérieures lors du démarrage, dans le domaine à

plein régime. Il est bien évident que la courbe caractéris-

tique 33 peut aussi avoir une autre forme, suivant les conditions d'optimisation souhaitées. On peut prévoir, en particulier, que la courbe caractéristique fixe le signal de vitesse de consigne, dans le domaine des positions à plein régime de la pédale d'accélérateur 9, sur des valeurs de vitesse qui se situent dans le domaine du couple de rotation maximal du moteur à combustion interne 1. La vitesse de consigne maximale peut se situer aussi au-dessus de la vitesse avec couple de rotation maximal du moteur, pour utiliser l'énergie de la masse en mouvement, en vue d'un démarrage sportif. Le tracé polygonal et donc la

variation de la vitesse de consigne du moteur est déter-

miné, dans un essai de conduite, suivant un compromis entre le confort, l'accélération et le travail de friction de l'embrayage. Le régulateur PI 25 ainsi que le dispositif de différenciation 29 et le dispositif de multiplication 31

peuvent être réalisés sous la forme d'un microprocesseur.

Le dispositif convertisseur de courbes caractéristiques 21 peut être une mémoire de tableaux. Il est bien évident que l'embrayage 5 peut être embrayé et débrayé pour d'autres situations de conduite que le démarrage, par exemple pour changer les vitesses de la boite 3, par des commandes ou des circuits de régulation qui sont différents du circuit

de régulation de vitesse de rotation exposé précédemment.

On a représenté en pointillés une variante dans laquelle un dispositif de différenciation 35 produit, à partir du signal de position de pédale a du capteur de

position de pédale 11, un signal de correction correspon-

dant au différentiel dans le temps da/dt et superposé au signal de vitesse de consigne n*, dans un dispositif d'asservissement 37. Le signal de correction enregistre des variations de la position de la pédale et veille à ce que le signal de vitesse de consigne n* suive plus rapidement

des variations brusques de la position de la pédale.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif destiné à actionner, lors du démarrage, un embrayage à friction (5) d'un véhicule automobile entraîné par un moteur à combustion interne (1), comprenant: un servo-entraînement de réglage (7) pour l'embrayage (5), un capteur de vitesse (19) enregistrant la vitesse de rotation du moteur à combustion interne (1), un capteur de réglage de puissance (11) enregistrant la position d'un dispositif de réglage de puissance (9, 15), en particulier une pédale d'accélérateur (9) et un circuit de régulation de vitesse (17) réglant le servo-entraînement de réglage (7), en fonction de la différence entre un signal de vitesse de consigne, produit en fonction du capteur de réglage de puissance (11) et un signal de vitesse réelle produit en fonction du capteur de vitesse, caractérisé en ce que le circuit de régulation de vitesse (17) comporte un régulateur (25), en particulier un régulateur proportionnel et intégral (régulateur PI), intégrant la différence entre le signal de vitesse de consigne et le signal de vitesse réelle, en ce qu'un dispositif de grandeur de perturbation (27, 29, 31) produit au moins un signal de grandeur de perturbation, en fonction du signal de vitesse réelle ou d'un paramètre d'influence du circuit de régulation de vitesse (17), enregistré au moyen d'un capteur (11), influençant le signal de vitesse réelle, et en ce qu'un dispositif de totalisation asservit le signal de réglage, produit par le régulateur, commandant le servo- entraînement de réglage, au signal de grandeur de perturbation de manière que celui-ci s'oppose à une

modification du signal de vitesse réelle.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de grandeur de perturbation (27, 29, 31) produit un signal de grandeur de perturbation proportionnel à la variation dans le temps du

signal de vitesse réelle.

i1

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de grandeur de perturbation produit le signal de grandeur de perturbation en fonction de la position du dispositif de réglage de puissance (9, 15), enregistrée au moyen du capteur de

réglage de puissance (11).

4. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 3, caractérisé en ce que le servo-entraîne-

ment de réglage de l'embrayage (5) est un servo-entraîne-

ment de positionnement (7) qui règle l'embrayage (5) sur une position correspondant au signal de réglage du

régulateur (25).

5. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on prévoit un

dispositif convertisseur de courbes caractéristiques, réagissant au capteur de réglage de puissance (11), lequel produit le signal de vitesse de consigne en fonction d'un

signal du capteur de réglage de puissance (11), représen-

tant la position du dispositif de réglage de puissance (9, 15), suivant une courbe caractéristique (33) prédéterminée,

en particulier non linéaire.

6. Dispositif selon la revendication 5,

caractérisé en ce que la courbe caractéristique prédéter-

minée est une courbe caractéristique polygonale (33).

7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la pente de la courbe caractéristique (33) prédéterminée est inférieure dans la région de la position de repos du dispositif de réglage de puissance (9, ) à ce qu'elle est dans la région de la position à plein

régime.

8. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif

convertisseur de courbes caractéristiques (21) associe"à la position à plein régime du dispositif de réglage de puissance (9, 15), un signal de vitesse de consigne qui représente une vitesse de rotation de l'ordre du couple

moteur maximum ou supérieur.

9. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le circuit de

régulation de vitesse (17) comporte un régulateur (25) formé par un microprocesseur.

10. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'un dispositif de

correction de signal de consigne (35, 37) produit, à partir du signal du capteur de réglage de puissance (11), représentant la position du dispositif de réglage de puissance (9, 15), un signal de correction fonction du

temps et le superpose au signal de vitesse de consigne.

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif de correction de signal

de consigne (35, 37) comprend un dispositif de différencia-

tion (35).