FR2780125A1

FR2780125A1 - Procede de commande automatisee d'un embrayage a friction

Info

Publication number: FR2780125A1
Application number: FR9907525A
Authority: FR
Inventors: Rainer Reuthal; Rainer Stuhler
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1998-06-19
Filing date: 1999-06-15
Publication date: 1999-12-24
Anticipated expiration: 2019-06-15
Also published as: FR2780125B1; DE19827003A1

Abstract

L'embrayage disposé entre un moteur et une boîte de vitesses, est actionné par un organe commandé par un dispositif détectant un glissement des roues motrices par rapport à la chaussée et désenclenchant temporairement l'embrayage quand on détecte un glissement.On amène au dispositif qui sert à identifier un glissement (18) des roues motrices (13), les signaux (40) d'un circuit de détection (23) associé, qui caractérisent le gradient (41) des roues motrices (13), et on désenclenche l'embrayage à friction quand une valeur limite de gradient est dépassée.

Description

l Etat de la technique

L'invention concerne un procédé de commande auto-

matisée d'un embrayage à friction disposé entre un moteur et une boite de vitesses, l'embrayage à friction étant actionné par un organe de réglage associé à celui-ci, qui peut être

commandé par un dispositif de commande et dans lequel on dé-

tecte, au moyen d'un dispositif, un glissement des roues mo-

trices du véhicule par rapport à la chaussée sur laquelle roule le véhicule, et l'embrayage à friction étant débrayé au moins temporairement par l'organe de réglage quand on détecte un glissement, pour réduire le couple de freinage délivré par

le moteur avant de le transmettre aux roues motrices du véhi-

cule. On connaît déjà par le document DE-36 30 750 Al un embrayage à friction qui peut être commandé par un organe d'actionnement. L'organe d'actionnement est exclusivement commandé par une unité de commande qui reçoit au moins des signaux d'un détecteur de pédale d'embrayage et des signaux d'une unité de réglage d'un système ABS d'antiblocage ou d'un système ARS d'antipatinage. Si le système ABS d'antiblocage ou si le système ARS d'antipatinage enregistre un glissement

entre les roues du véhicule et la chaussée, l'unité de régu-

lation ABS d'antiblocage délivre un signal à l'unité de com-

mande. Ce signal est identifié par l'unité de commande comme une valeur de consigne pour un actionnement de l'embrayage,

qui a la priorité avant le signal envoyé du détecteur de po-

sition de la pédale d'embrayage à l'unité de commande. L'em-

brayage est désenclenché par le signal délivré par l'unité de réglage, de sorte que le moteur et la boîte de vitesses sont

séparés d'une façon fiable. Cette position de désenclenche-

ment de l'embrayage est maintenue par l'unité de commande aussi longtemps que le signal correspondant du système ABS

d'antiblocage subsiste sur l'unité de réglage. Lors de l'ac-

tionnement de la pédale d'accélérateur, un signal du système ABS d'antiblocage envoyé par l'unité de réglage à l'unité de

commande, demeure ignoré et la position souhaitée de l'em-

brayage, selon le degré d'enfoncement de la pédale d'accélé-

rateur, est enregistré comme position de consigne de l'em-

brayage. L'inconvénient est toutefois que ce système ne peut être prévu qu'avec un véhicule pourvu d'un système ABS d'antiblocage ou d'un système ARS d'antipatinage. L'invention a pour objet de fournir un dispositif de commande d'un embrayage à friction automatisé, au moyen duquel on réduit ce glissement en actionnant l'embrayage à

friction quand on a détecté le glissement des roues du véhi-

cule par rapport à la chaussée, et au moyen duquel on com-

mande par un couple de freinage moteur l'effet de freinage du moteur. En outre l'invention a pour objet de proposer, avec un circuit de détection simplifié, un dispositif qui

convienne à la mise en oeuvre du procédé revendiqué.

Grâce à la mesure consistant à envoyer à un cir-

cuit de détection des signaux qui caractérisent les gradients

des roues motrices, on fournit un dispositif qui sert à iden-

tifier un glissement. Si le gradient détecté des roues motri-

ces dépasse une valeur limite prédéterminée, on identifie un

glissement des roues motrices au moyen du dispositif de com-

mande. Si l'on détecte un glissement des roues motrices, l'embrayage à friction est relâché au moins une fois par l'organe de réglage jusqu'à ce qu'il soit opérationnel avec un engagement à friction pouvant être déterminé au préalable,

pour établir ensuite à nouveau l'engagement à friction jus-

qu'à l'apparition renouvelée d'un glissement, et enclencher

définitivement l'embrayage quand il n'y a plus de glissement.

Grâce à ce procédé, on réduit le couple de frei-

nage qui est transmis aux roues motrices en rétablissant l'engagement à friction en notant que, pour identifier un glissement des roues motrices il suffit d'avoir un signal qui

caractérise le gradient des roues motrices.

Un signal qui caractérise le gradient des roues motrices peut être par exemple le gradient de la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée de la boite de vitesses, qui correspond à la vitesse de rotation de l'arbre de sortie de la boite de vitesses en prenant en considération le rapport

de démultiplication. Dans le cas d'un certain nombre de réa-

lisations sur des systèmes d'embrayage électroniques, il est nécessaire d'avoir une détection de la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses pour commander le système électronique d'embrayage, de telle sorte que l'on puisse utiliser dans ces cas là le circuit de détection qui

existe déjà.

Il s'est révélé avantageux d'associer le gradient déterminé en fonction de la vitesse de marche, à une valeur

de gradient avec laquelle le gradient est normalisé ou pondé-

ré en fonction de la vitesse de marche.

Selon un développement avantageux il est prévu d'associer le gradient à un gradient normalisé en prenant en

considération le couple délivré par le moteur et de cette fa-

çon de le normaliser. Au moyen du couple de freinage intro-

duit, on détermine au préalable une décélération à laquelle il faut s'attendre et qui peut encore, se différencier dans une mesure limitée du fait d'autres influences telles que la pente de la chaussée, les conditions de vent, l'état de la

surface de la chaussée, pour n'en citer ici que quelques-

unes,. En fonction du couple introduit, on prédéfinit une

zone de gradient en identifiant un glissement des roues mo-

trices lorsqu'on quitte cette zone. La zone de gradient en-

globe les valeurs de gradient qui peuvent se produire du fait

des autres influences.

Si le gradient détecté dépasse un gradient prédé-

fini, l'embrayage à friction est désenclenché. Il est opéra-

tionnel avec un engagement à friction réduit que l'on peut

déterminer au préalable. Avec cet engagement à friction ré-

duit, on transmet un couple de freinage plus faible, intro-

duit par le moteur, et le gradient change de signe. Ensuite l'engagement à friction est à nouveau augmenté jusqu'à la nouvelle apparition d'un glissement. L'engagement à friction de l'embrayage à friction est réduit en échange et établi jusqu'à ce que le véhicule soit à ce point freiné que l'on puisse désenclencher l'embrayage à friction quand il n'y a

plus de glissement.

En actionnant la pédale d'accélérateur qui est pourvue d'un détecteur dont les signaux sont envoyés à une

unité de commande, cette commande est interrompue et l'em-

brayage à friction est enclenché sans prendre en considéra-

tion un glissement. De cette façon, on a l'assurance que le

conducteur, quand il ressent la nécessité de devoir accélé-

rer, par exemple pour effectuer une manoeuvre d'évitement, a

la possibilité de le faire en enclenchant l'embrayage à fric-

tion. Si la pédale d'accélérateur n'est plus enfoncée, la commande de l'engagement à friction quand un glissement est

détecté, est activée à nouveau, comme on l'a décrit aupara-

vant. Comme autre forme avantageuse de réalisation, il s'est révélé approprié d'associer à l'unité de commande un

détecteur servant à détecter la vitesse qui est enclenchée.

S'il est déjà prévu un système électronique d'embrayage pour actionner l'embrayage de façon automatisée, il existe déjà la plupart du temps un tel détecteur. L'embrayage à friction peut, pour augmenter l'engagement à friction, être enclenché en fonction de la vitesse qui est en prise, ce qui entraine

une augmentation du confort de la conduite.

Il est en outre avantageux de pondérer un glisse-

ment détecté en fonction de la vitesse qui est enclenchée,

car un couple de freinage introduit par le moteur a une ac-

tion plus forte quand on est dans une petite vitesse. De

cette façon il est avantageux de faire cheminer cette infor-

mation, en particulier pour la commande de l'engagement à

friction de l'embrayage à friction.

Si l'on détecte au moyen du dispositif de com-

mande une décélération longitudinale, qui dépasse une valeur

limite prédéfinie de décélération, on empêche un désenclen-

chement de l'embrayage à friction qui serait causé par la dé-

tection d'un gradient élevé. Un tel gradient élevé peut résulter d'autres influences qui épaulent le processus de

freinage.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - le gradient détecté se transforme en fonction de la vitesse de marche, par projection, en une valeur de gradient par laquelle le gradient détecté est normalisé par rapport à la vitesse de marche;

- on envoie au dispositif de commande des si-

gnaux, qui caractérisent le couple introduit par le moteur, d'un circuit de détection associé au moteur, et on associe le gradient des roues motrices, en fonction du couple introduit par le moteur, à une valeur de gradient normalisée;

- le dispositif qui sert à identifier un glisse-

ment est intégré dans le dispositif de commande; - on effectue une réduction de l'engagement à friction de l'embrayage à friction en fonction de la vitesse enclenchée que l'on a détectée;

- au dispositif de commande est associée une pé-

dale d'accélérateur pourvue d'un détecteur, lors de l'action-

nement de laquelle l'embrayage à friction est enclenché par le dispositif de commande indépendamment du glissement des roues du véhicule;

- le dispositif de commande détecte l'accéléra-

tion du véhicule dans le sens longitudinal, et - lors de la détection d'une décélération dans le

sens longitudinal, qui dépasse une valeur limite de décéléra-

tion déterminée au préalable, on empêche un débrayage de l'embrayage à friction basé sur la détection d'un gradient élevé. Dessins La présente invention va être décrite ci-après

plus en détail à partir d'un exemple de réalisation représen-

té sur les dessins annexés dans lesquels:

- la figure 1 montre une représentation schémati-

que d'une ligne d'entraînement avec un dispositif approprié pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, et - la figure 2 montre un dispositif de commande

avec un dispositif intégré de détection d'un glissement.

A partir de la figure 1 on va décrire tout

d'abord la construction de principe d'un exemple de réalisa-

tion. Il est prévu d'entraîner le véhicule au moyen d'un moteur à combustion interne 1. On peut transmettre aux roues motrices 13 du véhicule, au moyen d'un vilebrequin 7, le couple de torsion fourni par le moteur 1 et détecté au moyen d'un circuit de détection 33 qui lui est associé, par l'intermédiaire d'un embrayage à friction 3, interposé, qui est actionné au moyen d'un organe de réglage 19 et par l'in-

termédiaire d'une boîte de vitesses 5 raccordée aux roues mo-

trices du véhicule par l'embrayage à friction 3. On amène à ce dispositif de commande 17 des signaux de détecteurs venant d'au moins une pédale d'accélérateur 23, d'un détecteur 25 de la vitesse de rotation du vilebrequin, d'un détecteur 27 de

la vitesse de rotation d'un arbre d'entrée de boîte de vites-

ses associé à un arbre d'entrée 9 de la boite de vitesses ou d'un détecteur 29 de la vitesse de rotation d'un arbre de sortie 11 de la boîte de vitesses, à partir desquels on peut prélever des signaux 40 qui caractérisent le gradient des roues motrices 13. L'organe de réglage 19 qui est associé à l'embrayage à friction, est commandé par le dispositif de commande 17. Dans l'exemple représenté, on a prévu que le dispositif de commande 17 commande l'embrayage à friction 3

en fonction des signaux reçus des détecteurs. Chaque action-

nement de l'embrayage est exécuté par l'organe de réglage 19

commandé par le dispositif de commande 17. La pédale d'accé-

lérateur qui est munie du détecteur 23 est prévue pour pou-

voir signaler au dispositif de commande 17 le souhait du

conducteur d'enclencher l'embrayage à friction.

On débraye l'embrayage à friction 3 au moins pour

changer de vitesse, un changement de vitesse pouvant être ef-

fectué dans notre exemple de réalisation par un actionnement d'une pédale d'embrayage munie d'un détecteur, ce qui n'est pas prévu dans notre exemple de réalisation ou par l'actionnement d'un levier de changement de vitesse 22. Dans l'exemple de réalisation qui a été représenté, il est prévu un système électronique d'embrayage 39 avec lequel on ouvre

l'embrayage à friction 3 quand on a détecté un désir de chan-

ger de vitesse. Au moyen d'un organe de réglage 20 de la

boîte de vitesses, on fait choisir par le conducteur la vi-

tesse qu'il désire au moyen du levier de changement de vites-

ses 22.

Si, alors, le conducteur veut freiner au moyen du moteur avec le véhicule que l'on vient de décrire, on peut en arriver à avoir un glissement des roues motrices 13 quand le couple de freinage engendré par le moteur 1 est plus grand que l'adhérence des pneus des roues 13 sur la chaussée. Ceci peut en particulier se produire lors d'un changement de la structure de la chaussée, se mettant à présenter un faible coefficient de frottement. On peut en arriver à un dérapage

latéral du véhicule. Pour rétablir le guidage latéral du vé-

o10 hicule il est nécessaire d'ouvrir au moins en partie l'em-

brayage à friction 3. Par ailleurs on voudrait toutefois

freiner aussi au moyen du couple fourni par le moteur 1.

A partir de la figure 2, on va décrire dans ce qui suit un dispositif 30 dans lequel on utilise aussi bien

le couple de freinage du moteur 1 qu'on évite aussi un déra-

page latéral du véhicule.

Il est prévu que ce dispositif 30 est activé quand la pédale d'accélérateur 21 n'est presque pas enfoncée et quand on a détecté un glissement. Le dispositif servant à détecter un glissement 18 détermine le glissement en fonction

du gradient des roues motrices 13.

Il est prévu une unité de normalisation 45 avec laquelle on peut transmettre, sous la forme d'une valeur de gradient normalisée 44, le gradient détecté en prenant en considération la vitesse de marche, qui peut être prélevée à partir de la vitesse de rotation des roues non motrices du véhicule 15, enregistrée au moyen d'un détecteur 24 du couple

moteur introduit.

En inversant le commutateur d'activation 35 on

transmet les signaux à un module principal. Au moyen du mo-

dule principal 60 on commande l'organe de réglage 19 de l'em-

brayage à friction 3 pour réduire le couple de freinage introduit. On peut encore multiplier la valeur de gradient

44 par des coefficients de pondération 53, 55, au moyen des-

quels passent la vitesse 55 enclenchée et l'accélération transversale 53 détectée par un détecteur d'accélération

transversale 31 prévu pour cela.

En fonction de la valeur de gradient normalisée 44 on commande l'organe de réglage de l'embrayage à friction

19. Si la valeur de gradient normalisée 44 se trouve en de-

hors d'une zone de gradient autorisée, prédéfinie en fonction du couple moteur momentané et si la valeur normalisée du gra- dient est négative, on ouvre l'embrayage en fonction de la valeur de gradient normalisé 44. Si la valeur normalisée 44

du gradient dépasse une valeur limite inférieure prédétermi-

née, l'embrayage à friction 3 s'ouvre aussitôt, l'embrayage à friction 3 étant mis dans le sens d'embrayage sur la position

de transmission initiale du couple plus une valeur de déca-

lage prédéfinie de façon fixe. De cette façon on a l'assu-

rance d'avoir un désenclenchement rapide de l'embrayage à

friction 3 quand on détecte soudain qu'un glissement se pro-

duit, en transmettant encore un couple au moyen du décalage

par l'intermédiaire de l'embrayage à friction 3. De cette fa-

çon on évite, lors du désenclenchement complet de l'embrayage à friction 3, un à-coup qui se produit quand la ligne de

transmission se détend.

En actionnant l'embrayage à friction dans le sens du désenclenchement, le glissement des roues motrices 13 n'augmente plus. Le gradient est au moins brièvement, nul et, dans ce cas, la position momentanée de l'embrayage à friction 3 demeure inchangée. Du fait du couple de freinage du moteur qui vient en prise sur les roues motrices 13, il se produit ensuite, dans le cas o la structure de la chaussée ne varie pas ou bien dans le cas d'une chaussée avec un coefficient de frottement plus élevé, un gradient négatif qui indique une décélération du véhicule. Dans le cas d'un gradient négatif qui se trouve au-dessus d'une valeur prédéfinie, l'embrayage à friction est enclenché en fonction de la vitesse qui a été

passée, de nouveau avec une vitesse d'enclenchement détermi-

née, de préférence de manière exponentielle. Dans le cas o

la chaussée présente des coefficients de frottement plus éle-

vés, en particulier dans le cas d'un saut du coefficient de frottement qui entraîne un grand gradient négatif lors d'une décélération élevée dans le sens longitudinal, l'embrayage à

friction est enclenché de façon continue. Le véhicule est ra-

lenti de façon optimale par le couple de freinage du moteur.

Si l'on détecte un mouvement de lacet du véhicule, on retarde l'enclenchement de l'embrayage à friction jusqu'à ce qu'il ne

soit plus détecté de mouvement de lacet.

Si la vitesse de rotation du moteur est égale à

la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée de la boîte de vi-

tesses et si l'embrayage à friction 3 est fermé, la commande

de l'embrayage à friction 3 est terminée.

Si toutefois le conducteur actionne de façon pré-

maturée la pédale d'accélérateur 21, avant que l'embrayage à friction 3 ne soit enclenché quand les roues motrices sont

libres de patiner, l'embrayage à friction 3 est alors complè-

tement enclenché et une commande du système électrique d'em-

brayage 39, qui serait due à la détection d'une valeur normalisée du gradient, est terminée

NOMENCLATURE DES REFERENCES

1. Moteur 31. Détecteur de l'accéléra-

3. Embrayage 40 tion transversale 5. Boîte de vitesses 33. Circuit de détection 7. Vilebrequin 35. Commutateur d'activation

9. Arbre d'entrée de la 39. Système électrique d'em-

boîte de vitesses brayage 11. Arbre de sortie de la 45 40. Signaux boîte de vitesses 41. Gradient 13. Roues motrices du véhi- 43. Valeur de gradient

cule 44. Valeur de gradient nor-

15. Roues non motrices du malisée véhicule 50 45. Unité de normalisation

17. Dispositif de commande 53. Pondération de l'accélé-

18. Dispositif d'identifica- ration transversale tion d'un glissement 55. Pondération du passage 19. Organe de réglage de d'une vitesse l'embrayage 55 60. Module principal 20. Organe de réglage de la boîte de vitesses, 21. Pédale d'accélérateur 22. Levier de changement de vitesse 23. Détecteur de la pédale d'accélérateur 24. Détecteur de la vitesse de marche 25. Détecteur de la vitesse de rotation du vilebrequin 27. Détecteur de la vitesse de rotation de l'arbre

d'entrée de la boîte de vi-

tesses 29. Détecteur de la vitesse de rotation de l'arbre de

sortie de la boîte de vites-

ses 30. Dispositif il

Claims

R E V E N D I C A T I ON S ) Procédé de commande automatisée d'un embrayage à friction disposé entre un moteur et une boite de vitesses, l'embrayage à friction étant actionné par un organe de réglage associé à celui-ci qui peut être commandé par un dispositif de commande et dans lequel on détecte, au moyen d'un dispositif, un glis- sement des roues motrices du véhicule par rapport à la chaus- sée sur laquelle roule le véhicule, et l'embrayage à friction étant désenclenché au moins temporairement par l'organe de réglage quand on détecte un glissement, pour réduire le cou- ple de freinage délivré par le moteur avant de le transmettre aux roues motrices du véhicule, caractérisé en ce qu' - on amène au dispositif qui sert à identifier un glissement (18) des roues motrices (13), les signaux (40) d'un circuit de détection (23) associé, qui caractérisent le gradient (41) des roues motrices (13), et - on désenclenche l'embrayage à friction quand une valeur li- mite de gradient est dépassée, jusqu'à ce qu'il soit opéra- tionnel avec un engagement à friction que l'on peut déterminer au préalable, pour rétablir ensuite l'engagement à friction jusqu'à la nouvelle apparition d'un glissement, puis on l'enclenche définitivement quand il n'y a plus de glisse- ment.

2 ) Procédé de commande automatisée d'un embrayage à fric-

tion, selon la revendication 1, caractérisé en ce que

le gradient détecté (41) se transforme en fonction de la vi-

tesse de marche, par projection, en une valeur de gradient (43) par laquelle le gradient détecté (41) est normalisé par

rapport à la vitesse de marche.
3 ) Procédé de commande automatisée d'un embrayage à fric-

tion, selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'

on envoie au dispositif de commande (17) des signaux qui ca-

ractérisent le couple introduit par le moteur (1), d'un cir-

cuit de détection (23) associé au moteur (1), et on associe

le gradient des roues motrices, en fonction du couple intro-

duit par le moteur, à une valeur de gradient normalisée.
4 ) Procédé de commande automatisée d'un embrayage à fric- tion, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif qui sert à identifier un glissement (18) est

intégré dans le dispositif de commande (17).

) Procédé de commande automatisée d'un embrayage à fric-

tion, selon au moins l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce qu'

on effectue une réduction de l'engagement à friction de l'em-

brayage à friction (3) en fonction de la vitesse enclenchée

que l'on a détectée.
6 ) Procédé de commande automatisée d'un embrayage à fric-

tion, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'

au dispositif de commande (17) est associée une pédale d'ac-

célérateur (21) pourvue d'un détecteur (23), lors de l'ac-

tionnement de laquelle l'embrayage à friction (3) est enclenché par le dispositif de commande (17) indépendamment

du glissement des roues (13) du véhicule.
7 ) Procédé de commande automatisée d'un embrayage à fric-

tion, selon la revendication 1, caractérisé en ce que - le dispositif de commande (17) détecte l'accélération du véhicule dans le sens longitudinal, et

- lors de la détection d'une décélération dans le sens longi-

tudinal, qui dépasse une valeur limite de décélération déter-

minée au préalable, on empêche un désenclenchement de

l'embrayage à friction (3) basé sur la détection d'un gra-

dient élevé (41).