FR2764250A1 - Dispositif de commande d'un etat d'embrayage d'un embrayage - Google Patents

Abstract

Dispositif de commande de l'état d'embrayage d'un embrayage d'un véhicule automobile dans lequel, lorsque la première vitesse ou la marche arrière est passée alors que le moteur tourne et ni la pédale des gaz ni le frein n'est actionné, le couple transmissible par l'embrayage subit une élévation de manière que le véhicule chemine.Lorsqu'une vitesse supérieure est passée dans la boîte alors que le moteur tourne et que ni la pédale des gaz ni le frein n'est actionné et lorsque les vitesses sont supérieures à une valeur limite prescrite, le couple transmissible par l'embrayage subit une élévation de manière que le véhicule continue de cheminer et lorsque les vitesses sont inférieures à la valeur limite, ce couple est supprimé.Application notamment aux véhicules à embrayage automatisé.

Description

L'invention se rapporte à un dispositif de commande d'un état d'embrayage d'un embrayage se trouvant dans le train de traction d'un véhicule automobile équipé d'un moteur, d'un embrayage et d'une boîte à vitesses comportant un élément de sélection pour le passage d'une vitesse, comprenant un module de manoeuvre qui peut être attaqué par un module de commande et qui est par exemple un organe d'actionnement assurant l'embrayage et/ou le débrayage de l'embrayage, le module de commande étant en communication de transmission de signaux avec des capteurs et éventuellement d'autres modules électroniques, par exemple une électronique du moteur et, lorsque la première vitesse ou la marche arrière est passée dans la boite alors que le moteur tourne et que ni la pédale des gaz ni le frein ne sont actionnés, le couple de rotation transmissible par l'embrayage subit une élévation ayant pour conséquence que le véhicule chemine.

De tels dispositifs ont été décrits dans DE-OS 44 26 260. Les véhicules équipés de tels dispositifs comprennent en général un moteur à combustion interne ou un autre module d'entraînement, un système hybride comprenant un moteur à combustion interne et un accumulateur d'énergie et/ou un moteur électrique pouvant être prévu. Le système de transmission du couple de rotation disposé dans le train de traction et établissant une liaison d'entrainement peut être attaqué ou manoeuvré de manière automatisée par un organe d'actionnement tel qu'un module de manoeuvre pour être embrayé et/ou débrayé. La boite à vitesses peut etre du type à passage de vitesse s'effectuant à la main ou elle peut être du type dans lequel le passage de vitesse est commandé de manière automatisée. Les boîtes à vitesses peuvent fonctionner avec ou sans interruption de la force de traction.

Lorsqu'un cheminement est amorcé dans des véhicules équipés de dispositifs tels que mentionnés ci-dessus, il peut en résulter un début d'amorçage rapide ou d'une force irrégulière lorsque s'établit un couple d'embrayage conforme à une courbe caractéristique de ce dernier et provoquant un début de cheminement par exemple lors d'un déplacement d'un point d'attaque, ce point d'attaque étant le point d'embrayage de l'embrayage auquel débute une transmission du couple de rotation.

Un début de cheminement à partir de l'état du véhicule auquel il est par exemple en deuxième vitesse provoque un allongement des temps de glissement et donc une élévation de la charge thermique de l'embrayage. Un cheminement du véhicule lorsque la vitesse passée est plus haute que la première provoque cependant une élévation du confort de la marche, car, lorsque la vitesse de cheminement est accrue, de plus grandes plages de marche qui peuvent être atteintes sans actionnement de la pédale des gaz sont couvertes.

La présente invention a pour objet de créer un dispositif tel que spécifié en préambule et un procédé pour sa mise en oeuvre qui apportent une solution à la contradiction citée cidessus et qui néanmoins autorisent un début de cheminement ou un parcage du véhicule qui soit confortable, avec une faible charge thermique de l'embrayage. Il s'agit par ailleurs de créer un dispositif qui puisse être fabriqué à bon marché et néanmoins présenter les caractéristiques exigées de confort pendant une marche telle que mentionnée. Par ailleurs, l'invention a pour objet de créer un dispositif tel que spécifié plus haut qui soit amélioré par rapport à ceux de l'art antérieur et néanmoins qui garantisse une faible usure et une fiabilité élevée de service.

Selon une particularité essentielle du dispositif de l'invention tel que spécifié en préambule, lorsque la vitesse passée est supérieure à la première, alors que le moteur tourne et que ni la pédale des gaz ni le frein ne sont actionnés et lorsque les vitesses sont supérieures à une valeur limite prescrite, le couple de rotation transmissible par l'embrayage subit une élévation telle que le véhicule continue de cheminer et, lorsque les vitesses sont inférieures à ladite valeur limite, le couple de rotation transmissible par l'embrayage est supprimé et en conséquence aucun cheminement ou début de cheminement ne se produit en l'état.

Il est avantageux qu'une vitesse supérieure passée soit au moins l'une des suivantes : deuxième jusqu'à la cinquième ou à la sixième vitesse selon qu'une boîte à cinq ou à six vitesses est utilisée.

Il est avantageux que la limite prescrite de vitesse soit une vitesse du véhicule comprise dans la plage de 2 à 10 km/h, de préférence dans la plage de 3 à 5 km/h.

Il est par ailleurs avantageux que la vitesse limite prescrite puisse être extraite d'une mémoire ou d'un diagramme caractéristique.

Il est également avantageux que la vitesse limite prescrite soit adoptée de manière différente en fonction de la vitesse passée.

L'invention concerne par ailleurs un procédé pour la mise en oeuvre du dispositif tel que spécifié plus haut.

L'invention va être décrite à titre d'exemple en regard des dessins annexés sur lesquels
la figure 1 est représentation schématique d'un véhicule et
la figure 2 est un organigramme.

La figure 1 représente schématiquement un véhicule 1 équipé d'un module d'entraînement 2, tel qu'un moteur à combustion interne. Par ailleurs, un embrayage 3 et une boite à vitesses 4 sont représentés dans le train de traction du véhicule.

Dans cet exemple de réalisation, l'embrayage 3 est disposé dans le flux de force entre le moteur et la boite à vitesses, un couple de rotation du moteur étant transmis par l'intermédiaire de l'embrayage à la boîte à vitesses et de la boîte à vitesses 4 à un arbre de sortie 5 et ensuite à un essieu 6 ainsi qu'aux roues 6a.

L'embrayage 3 est du type à friction tel qu'un embrayage à friction à sec, un embrayage à disques, un embrayage à poudre magnétique, un embrayage à friction fonctionnant en milieu liquide, un embrayage à shuntage et à convertisseur, l'embrayage pouvant être à autoréglage ou à compensation de l'usure. La boîte à vitesses 4 qui est représentée est du type à commande par un levier.

Conformément au principe de l'invention, la boîte à vitesses peut cependant aussi être du type automatisé, c'est à dire dont les vitesses peuvent être passées de manière automatisée à l'aide d'au moins un organe d'actionnement. Il faut comprendre par boîte à vitesses une boîte dans laquelle les passages de vitesse se font avec interruption de la force de traction et le processus de passage de vitesse est effectué par attaque par au moins un organe d'actionnement.

Il est par ailleurs aussi possible d'utiliser une boîte à vitesses automatique, c'est à dire du type dans lequel les passages de vitesse se font sensiblement sans interruption de la force de traction et qui en général est du type à planétaire.

Il est par ailleurs possible d'utiliser une boîte à vitesses reglable en continu, par exemple à variation de l'angle de contact de cônes. La boîte à vitesses automatique peut aussi comprendre un système 3 de transmission de couple de rotation disposé du côté sortie, par exemple un embrayage, notamment à friction. Cet embrayage peut être par ailleurs conformé en embrayage de démarrage et/ou à groupe d'inversion du sens de rotation et/ou un embrayage de sécurité dont le couple de rotation transmissible est commandé de manière spécifique.

L'embrayage 3 comprend un côté entraînement 7 et un côté sortie 8, le couple de rotation étant transmis de l'un à l'autre de ces côtés au moyen du disque 3a auquel la force est transmise par la plaque d'embrayage 3b, le ressort Belleville 3c, la butée 3e ainsi que le volant 3d. Pour cette transmission de force, le levier 20 est actionné au moyen d'un dispositif de manoeuvre tel qu'un organe d'actionnement.

L'état d'embrayage de l'embrayage 3 est commandé par un module correspondant 13, tel qu'un appareil de commande qui peut comprendre l'électronique de commande 13a et l'organe d'actionnement ou vérin 13b. En variante avantageuse de réalisation, l'organe d'actionnement et l'électronique de commande peuvent aussi être disposés dans deux éléments différents de logement, par exemple dans des boîtiers différents.

Le module de commande 13 peut par ailleurs comprendre l'électronique de commande et de puissance d'attaque du moteur électrique 12 de l'organe d'actionnement 13b. Cette disposition peut permettre d'obtenir par exemple avantageusement que le système occupe uniquement le volume de logement de l'organe d'actionnement et de l'électronique. L'organe d'actionnement consiste en un moteur 12, tel qu'un moteur électrique qui agit sur un maître-cylindre 11 par l'intermédiaire d'une transmission telle qu'un engrenage à vis sans fin, un engrenage droit, un mécanisme à manivelle ou un engrenage à tige filetée. Cette action sur le maîtrecylindre peut être produite directement ou par l'intermédiaire d'une tringlerie.

Le mouvement de l'élément de sortie de l'organe d'actionnement, tel que le piston i la du maître-cylindre, est détecté par un capteur 14 de la course de l'embrayage qui détecte la position ou la vitesse ou l'accélération d'une grandeur qui est proportionnelle à la position d'embrayage, respectivement à la vitesse ou à l'accélération de l'embrayage. Le maître-cylindre 11 est raccordé par un conduit 9 à fluide sous pression, tel qu'un conduit hydraulique, à un cylindre récepteur 10. L'élément de sortie 10a du cylindre récepteur est relié fonctionnellement au levier 20 de l'embrayage, de sorte qu'un mouvement de l'élément de sortie 10a de ce cylindre récepteur provoque également un deplacement ou un basculement du levier 20 pour commander le couple de rotation transmissible par l'embrayage 3.

L'organe d'actionnement 13b destiné à la commande du couple de rotation transmissible par l'embrayage peut aussi être actionné par un fluide sous pression, c'est à dire qu'il peut être équipé d'un maître-cylindre et d'un cylindre récepteur à fluide comprimé. Le fluide comprime peut être par exemple un fluide hydraulique ou pneumatique. L'actionnement du maître-cylindre à fluide comprimé peut être assuré par un moteur électrique, le moteur électrique 12 pouvant être attaqué par voie électronique.

L'élément d'entraînement de l'organe d'entraînement 13b peut non seulement être du type à moteur électrique, mais aussi un autre élément d'entraînement actionné par exemple par fluide comprimé. I1 est par ailleurs possible d'utiliser des organe d'actionnement magnétiques pour régler la position d'un élément.

Dans un embrayage à friction, la commande du couple de rotation transmissible s'effectue par serrage spécifique des garnitures de friction des disques situés entre le volant 3d et la plaque d'embrayage 3b. La position de l'organe de débrayage 20 tel que la fourchette ou le dispositif central de débrayage permet de commander de manière spécifique l'exercice de la force sur la plaque d'embrayage, donc sur les garnitures de friction, cette plaque pouvant être déplacée entre deux positions extrêmes et positionnée et immobilisée à volonté. L'une des positions extrêmes correspond à une position d'embrayage total et l'autre, à une position de débrayage total. Pour le réglage d'un couple de rotation transmissible qui est par exemple inférieur au couple de rotation momentanément disponible du moteur, il est possible par exemple de mettre la plaque d'embrayage 3b à une position qui se trouve dans une zone intermédiaire entre les deux positions extrêmes.

L'embrayage peut être immobilisé à cette position par un réglage spécifique de la position du levier 20. I1 est possible cependant de régler aussi des couples transmissibles par l'embrayage qui sont de manière définie supérieurs au couple momentanément disponible du moteur. Dans un tel cas, ces couples de rotation momentanément disponibles peuvent être transmis, les irrégularités de couple de rotation dans le train de traction, qui ont par exemple la forme de pointes de couple, étant amorties et/isolées.

L'état d'embrayage sera admis par la suite comme étant celui qui garantit un couple de rotation transmissible bien défini. Donc, l'état d'embrayage est essentiellement représentatif du couple de rotation transmissible par l'embrayage et qui peut être compris entre une valeur nulle et le couple maximal.

Par tailleurs, des capteurs qui sont utilisés pour la commande ou le réglage de l'embrayage contrôlent au moins momentanément les grandeurs déterminantes de l'ensemble du système et délivrent les variables d'état, les signaux et les mesures qui sont nécessaires à la commande et qui sont traités dans le module de commande, une communication de transmission de signaux avec d'autres modules électroniques, par exemple avec l'électronique du moteur ou une électronique d'un système antipatinage (ABS) ou un dispositif de réglage de l'adhérence (ASR) pouvant être prévue ou déjà exister. Les capteurs détectent par exemple les vitesses de rotation telles que celles des roues, du moteur, la position du levier de charge, la position du papillon du carburateur, la position de la vitesse passée dans la boîte, une intention de changer de vitesse et d'autres grandeurs caractéristiques qui sont spécifiques au véhicule.

La figure 1 montre qu'un capteur 15 du papillon, un capteur 16 de la vitesse de rotation du moteur ainsi qu'un capteur tachymétrique 17 sont utilisés et transmettent des mesures et des informations à l'appareil de commande. Le module électronique tel qu'un ordinateur, c'est à die le module de commande 13a traite les grandeurs d'entrée du système et transmet des signaux de commande à l'organe d'actionnement 13b. Le capteur tachymétrique détecte la vitesse du véhicule et la tient disponible pour le module de commande. Ceci peut aussi s'effectuer par un bus de données tel qu'un bus CAN.

La boîte à vitesses est du type à engrenages de rapports de transmission qui peuvent être changés au moyen d'un levier de passage de vitesse. Par ailleurs, au moins un capteur 19b qui est disposé sur le levier de changement de vitesse 18 détecte l'intention de changer de vitesse et/ou la position de la vitesse passée et la transmet à l'appareil de commande. Le capteur 19a est articulé sur la boîte à vitesses et détecte la position de la vitesse passée et/ou une intention de changer de vitesse. L'identification d'une intention de changer de vitesse à l'aide d'au moins l'un des deux capteurs 19a, 19b peut s'effectuer par le fait que le capteur est un capteur de force qui détecte la force agissant sur le levier de changement de vitesse. Par ailleurs, le capteur peut aussi avoir la forme d'un capteur de course ou de position, le module de commande identifiant une intention de changer de vitesse par une modification dans le temps du signal de position.

L'appareil de commande est au moins par moments en communication de transmission de signaux avec tous les capteurs et il en dépouille les signaux et aussi les grandeurs d'entrée du système de manière que le module de commande envoie à au moins un organe d'actionnement une instruction de commande ou de réglage en fonction du point momentané de la courbe de variation du régime. L'élément 12 d'entraînement de l'organe d'actionnement, tel que le moteur électrique, reçoit du module de commande de l'actionnement de l'embrayage une grandeur réglante en fonction de mesures et/ou de grandeurs d'entrée du système et/ou de signaux de l'ensemble des capteurs raccordés. A cette fin, un programme de commande sous forme d'un matériel et/ou d'un logiciel est implanté dans l'appareil de commande, il dépouille les signaux entrants et il calcule ou détermine les grandeurs de sortie à l'aide de comparaisons et/ou de fonctions et/ou de diagrammes caractéristiques.

L'appareil de commande 13 comprend avantageusement un module de détermination du couple de rotation, un module de détermination de la position de la vitesse de la boite, un module de détermination du glissement de l'embrayage et/ou un module de détermination de l'état de service qui est implanté ou il est en communication de transmission de signaux avec au moins l'un de ces modules. Ces modules peuvent être mis en oeuvre par des programmes de commande sous forme de matériels et/ou de logiciels, de sorte que les signaux entrants provenant des capteurs permettent de déterminer le couple de rotation du moteur 2 d'entraînement du véhicule, la position de la vitesse passée dans la boîte 4 ainsi que le glissement qui règne dans le système de transmission du couple de rotation et donc l'état de service momentané du véhicule peut être déterminé. Le module de détermination de la position de la vitesse détermine à l'aide des signaux des capteurs 19a et 19b la vitesse momentanée passée. De plus, les capteurs sont articulés sur le levier de changement de vitesse et/ou sur des organes réglants situés à l'intérieur de la boîte, tels que par exemple un arbre central de commande du levier de changement de vitesse ou la tringle de changement de vitesse et ils détectent par exemple la position et/ou la vitesse de ces composants. Par tailleurs, un capteur 31 peut être disposé sur le levier de charge 30 tel que la pédale des gaz et en détecte la position.

Un autre capteur 32 peut assumer la fonction d'un interrupteur de marche à vide, c'est à dire que lorsque la pédale des gaz est actionnée, cet interrupteur 32 est branché et il est débranché lorsque la pédale n'est pas actionnée, de sorte que cette information numérique permet d'identifier si la pédale est actionnée. Ce capteur 31 détecte le degré d'actionnement de la pédale des gaz.

La figure 1 montre à côté de la pédale des gaz 30 et des capteurs qui sont en liaison avec elle un élément 40 d'actionnement des freins de service ou du frein de stationnement, par exemple une pédale de freinage, un levier d'embrayage d'un frein à la main ou un élément d'actionnement du frein de stationnement qui est actionné à la main ou au pied. Au moins un capteur 41 est disposé sur l'élément d'actionnement 40 et en contrôle sa manoeuvre. Le capteur 41 est conformé par exemple en capteur numérique tel qu'un interrupteur et il détecte que l'élément d'actionnement est manoeuvré ou ne l'est pas. Un dispositif de signalisation tel que des feux de freinage est en communication de transmission de signaux avec ce capteur et signale que le frein est actionné. Ceci peut concerner aussi bien les freins de service que le frein de stationnement. Le capteur peut cependant être aussi conformé en capteur analogique et un tel capteur tel qu'un potentiomètre détermine le degré de la manoeuvre de l'élément d'actionnement. Ce capteur peut aussi être en communication de transmission de signaux avec un dispositif de signalisation.

La figure 2 est un schéma synoptique 100 représentant un procédé selon l'invention pouvant être mis en oeuvre par l'utilisation d'un dispositif selon l'invention. Le procédé débute dans le bloc 101, ceci s'effectuant de manière cyclique. Une lecture faite dans le bloc 102 détermine si la vitesse de rotation du moteur nmot est supérieure à 400 t/min. Si ceci est le cas, il en est déduit que le moteur tourne. Si ceci n'est pas le cas, le moteur est à l'arrêt et un passage à une autre routine de commande est effectué en 103.

Une lecture est faite dans le bloc 104 pour déterminer si la pédale des gaz est actionné. Si ceci est le cas, un passage à une stratégie de démarrage est effectué en 105. Si la pédale des gaz n'est pas actionnée en 104, une lecture est faite dans le bloc 106 pour déterminer si un frein tel que le frein de service et/ou le frein de stationnement est actionné. Si ceci est le cas, une coupure du processus de cheminement est effectuée en 107.

Un capteur d'identification détecte dans le bloc 108 quelle vitesse est passée dans la boîte ou si une zone neutre est passée dans cette dernière. Ce capteur détecte par exemple une position d'un organe de passage de vitesse situé dans la boîte et identifie à l'aide de cette position la vitesse passée.

Une lecture est faite dans le bloc 109 pour déterminer si la zone neutre est passée dans la boîte à vitesses. Si ceci est le cas, un autre processus se poursuit dans le bloc 110. Si aucune zone neutre n'est passée, une lecture est faite en 111 pour déterminer si une première vitesse ou une marche arrière est passée dans la boite. Si ceci est le cas, un couple de cheminement est créé en 112 afin que le véhicule chemine avant que le procédé soit achevé en 113.

Si la première vitesse ou la marche arrière n'est pas passée dans le bloc 111, la deuxième vitesse ou une vitesse supérieure est passée dans le bloc 114. Ensuite, la vitesse limite est extraite en 115. Celle-ci peut être extraite en fonction de la vitesse passée ou être adoptée en variante de réalisation indépendamment de la vitesse passée.

La vitesse du vehicule est comparée dans le bloc 116 avec cette valeur limite. Si la vitesse du véhicule est supérieure à la valeur limite, un couple de cheminement est créé en 112 afin que le véhicule continue de cheminer. Si la vitesse du véhicule est inférieure à la valeur limite, le couple de cheminement n'est pas créé ou il est supprime en 117. Ceci ne provoque aucun début de cheminement avec cette vitesse passée dans la boîte ou une poursuite du cheminement avec cette vitesse.

Il va de soi qu'il est possible d'apporter différentes modifications au dispositif et au procédé décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (6)

R E V E N D I C A T I O N S

1. Dispositif de commande d'un état d'embrayage d'un embrayage se trouvant dans le train de traction d'un véhicule automobile équipé d'un moteur, d'un embrayage et d'une boite à vitesses comportant un élément de sélection pour le passage d'une vitesse, dispositif comprenant un module de manoeuvre qui peut être attaqué par un module de commande et qui est par exemple un organe d'actionnement assurant l'embrayage et/ou le débrayage de l'embrayage, le module de commande étant en communication de transmission de signaux avec des capteurs et éventuellement d'autres modules électroniques tels qu'une électronique du moteur et, lorsque la première vitesse ou la marche arrière est passée dans la boîte alors que le moteur tourne et que ni la pédale des gaz ni le frein ne sont actionnés, le couple de rotation transmissible par l'embrayage subit une élévation ayant pour conséquence que le véhicule chemine, caractérisé en ce que, lorsqu'une vitesse supérieure est passée dans la boîte alors que le moteur tourne et que ni la pédale des gaz ni le frein ne sont actionnés et lorsque les vitesses sont supérieures à une vitesse limite prescrite, le couple de rotation transmissible par l'embrayage subit une élévation telle que le véhicule continue de cheminer et lorsque les vitesses sont inférieures à ladite valeur limite, le couple de rotation transmissible par l'embrayage est supprimé de manière qu'il n'en résulte aucun cheminement ni aucun début de cheminement en l'état.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une vitesse supérieure est au moins l'une des vitesses deuxième vitesse jusqu'à la cinquième ou la sixième.

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse limite prescrite est une vitesse du véhicule comprise dans la plage de 2 à 10 km/h, de préférence dans la plage de 3 à 5 km/h.

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vitesse limite prescrite peut être extraite d'une mémoire ou d'un diagramme caractéristique.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la vitesse limite prescrite est adoptée de manières différentes en fonction de la vitesse passée dans la boite.

6. Procédé de commande ou de réglage d'un état d'embrayage d'un embrayage, au moyen d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes.