FR2796117A1 - Vehicule comportant un dispositif pour une execution automatisee du reglage de rapport de transmission et / ou du systeme de transmission de couple - Google Patents

Vehicule comportant un dispositif pour une execution automatisee du reglage de rapport de transmission et / ou du systeme de transmission de couple Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un véhicule 1 comportant un moteur d'entraînement 2, une transmission 4 et un système de transmission de couple 3.Il est prévu un dispositif 30 pour une commande automatisée de la transmission et/ ou pour un actionnement t automatisé du système de transmission de couple, ce dispositif comportant au moins une unité de commande 10 coopérant avec un organe de manoeuvre, tel qu'un moteur électrique.

Description

i La présente invention concerne un véhicule comportant une unité
d'entraînement, une transmission et un système de transmission de couple dans le train moteur, ainsi qu'un dispositif pour une exécution automatisée du système de réglage de rapport de transmission de la transmission et/ou pour un actionnement automatisé du système de transmission de couple, ce dispositif comprenant au moins une unité de commande et au moins un organe de manoeuvre, pouvant être commandé par l'unité de commande, en vue d'un actionnement automatisé de la transmission et/ou du système de transmission de couple, l'organe de manoeuvre prévu en nombre au moins égal à l'unité comprenant au moins une unité d'entraînement, comme par exemple un
moteur électrique.
Par l'expression "actionnement automatisé d'une transmission ou d'un système de transmission de couple, comme un embrayage", il faut entendre la sélection commandée de rapports dans la transmission au moyen d'un organe de manoeuvre, auquel cas au moins un organe de commutation situé du côté de la transmission est actionné entre des positions prédéterminables afin qu'un rapport soit engagé ou soit sorti. Une expression correspondante concerne l'actionnement du système de transmission de couple, auquel cas par exemple un palier de débrayage peut être actionné et réglé entre deux positions de façon à établir un état d'embrayage et à régler le couple pouvant être transmis par le système de transmission de couple. L'invention concerne en outre un dispositif d'actionnement automatisé d'un embrayage et/ou d'une transmission. Dans des véhicules de ce type, il existe une corrélation entre la commande d'au moins un élément d'entraînement et l'exécution automatisée de transmission de couple et/ou de la transmission, les voies de transmission entre l'unité d'entraînement, prévue en nombre au moins égal à l'unité, et les éléments manoeuvrables du système de transmission de couple et/ou de la transmission étant soumis par exemple à des variations temporelles. En outre, la connaissance de données concernant l'actionnement, comme par exemple la position, la vitesse, l'accélération et/ou une force produite par des éléments manoeuvrables ou bien agissant sur des éléments manoeuvrables est nécessaire pour obtenir une commande ou une régulation relativement précise du processus d'actionnement d'embrayage et/ou du processus de commutation et/ou du processus de sélection
du rapport de transmission de la transmission.
La présente invention a pour but de créer un véhicule du type défini cidessus, qui puisse être réalisé d'une façon simple et peu coûteuse et qui garantisse une grande sécurité de fonctionnement. En outre l'invention a pour but de créer un véhicule équipé du dispositif défini ci-dessus, qui crée ou comporte d'une façon simple et peu coûteuse un ensemble de capteurs de façon à pouvoir détecter d'une manière optimale un actionnement automatisé et à pouvoir assurer
une commande à l'aide des données obtenues.
Ce résultat peut être obtenu conformément à l'invention avec des véhicules du type précité par le fait qu'au moins une donnée caractéristique concernant l'organe de manoeuvre et/ou l'unité d'entraînement de cet organe de manoeuvre peut être détectée et l'unité de commande détermine au moyen de cette donnée caractéristique une donnée représentant un actionnement. Le problème précité peut également être résolu lorsque l'organe de manoeuvre prévu en nombre au moins égal à l'unité comporte au moins un capteur, qui détecte au moins une donnée caractéristique concernant l'organe de manoeuvre et/ou l'unité d'entraînement, cette unité d'entraînement déterminant au moyen de cette donnée caractéristique une donnée représentant un actionnement. Il peut alors être avantageux que la donnée caractéristique concernant l'organe de manoeuvre et/ou l'unité d'entraînement soit une donnée caractéristique
électrique comme une tension ou un courant.
Egalement il peut être judicieux que la donnée caractéristique concernant l'organe de manoeuvre et/ou l'unité d'entraînement soit une donnée caractéristique mécanique, comme une vitesse de rotation, un sens de rotation, une position, une vitesse de déplacement, une accélération, un sens d'actionnement et/ou une force d'actionnement. Les variations des données caractéristiques de l'unité d'entraînement en fonction du temps sont déterminées au moyen de l'unité de commande qui utilise ces variations pour calculer ou déterminer
une donnée représentant un actionnement.
Selon le principe de l'invention, il peut en outre être avantageux que des valeurs maximales, des valeurs minimales ou des valeurs d'annulation de données caractéristiques, de données caractéristiques traitées, de données caractéristiques combinées et/ou leurs séquences temporelles soient déterminées au moyen de l'unité de commande qui détermine alors à partir desdites
valeurs une donnée représentant un actionnement.
Il peut aussi être judicieux que, dans un agencement conforme à l'invention, l'unité de commande détermine, à l'aide d'au moins une donnée caractéristique de l'unité d'entraînement, au moins une donnée représentant un actionnement du système de transmission de couple ou au moins une donnée représentant un processus de commutation ou un processus de sélection de la transmission, comme par exemple une voie de commutation, une voie de sélection et/ou une voie
d'actionnement du système de transmission de couple.
En outre il est particulièrement avantageux que la donnée représentant un actionnement soit une position, une vitesse de déplacement, une accélération, un sens d'actionnement d'un élément du système de transmission de couple et/ou de la transmission et/ou d'une sollicitation dynamique d'un élément d'une transmission de couple et/ou
de la transmission.
Egalement il peut être judicieux que l'unité de commande détermine, à partir de l'évolution temporelle du courant et/ou de la tension de l'unité d'entraînement, comme un moteur électrique, une donnée comme une position, une vitesse, une accélération, un sens de
mouvement et/ou une force d'actionnement.
Egalement il peut être avantageux, conformément au principe de l'invention, que l'unité de commande effectue, au moyen de signaux incrémentiels, la détermination d'au moins une donnée représentant un actionnement. En outre il peut être avantageux que l'unité de commande effectue au moyen de signaux analogiques ou numériques, une détermination d'au moins une grandeur
représentant un actionnement.
Selon le principe de l'invention, il est avantageux que l'unité de commande effectue une activation, comme une commande ou une régulation, de l'actionnement de la transmission et/ou du système de transmission de couple à l'aide d'au moins une donnée représentant l'actionnement et se présentant sous forme
d'une donnée de commande ou de régulation.
A cet égard il peut être judicieux que le capteur détecte une grandeur d'un mouvement linéaire, comme une course de déplacement et/ou une accélération. Egalement il peut être avantageux que le capteur détecte une grandeur variable angulairement, comme un mouvement de rotation, une vitesse de rotation et/ou une accélération angulaire. Egalement il peut être judicieux que le capteur reconnaisse un sens de mouvement ou un sens de rotation. Egalement il peut être judicieux qu'un autre capteur reconnaisse un sens de mouvement ou un sens de rotation. Selon le principe de l'invention, il peut être judicieux que le capteur détecte un incrément d'un mouvement linéaire ou d'un mouvement de rotation d'un élément de l'organe de manoeuvre et/ou de l'unité d'entraînement. Il peut aussi être judicieux que le capteur détecte une vitesse de rotation ou bien un
incrément de vitesse de rotation d'un élément rotatif.
Egalement il peut être avantageux que le capteur détecte
un sens de rotation d'un élément rotatif.
En outre il peut être judicieux que le capteur détecte un mouvement ou bien un incrément d'un élément déplaçable linéairement. Egalement il est judicieux que le capteur détecte un sens de mouvement d'un élément
déplaçable linéairement.
Conformément à l'invention, il peut être judicieux, selon une autre caractéristique de mise en oeuvre de l'invention, qu'une modulation d'un courant ou d'une tension soit détectée comme un incrément d'un mouvement et que, au moyen de ce signal, une donnée
représentant un actionnement soit déterminée.
Egalement, il peut être judicieux que l'unité de commande détecte et compte, au moyen de signaux provenant de capteurs, des incréments du mouvement d'actionnement et détermine à partir de ces incréments, une donnée
représentant un actionnement.
Il est avantageux que le capteur prévu en nombre au moins égal à l'unité soit un capteur incrémentiel ou
bien un capteur analogique et/ou numérique.
En outre, il peut être judicieux que le capteur soit installé dans le carter dans une position sensiblement fixe et détecte un mouvement d'un élément déplaçable. Il peut être particulièrement judicieux que le capteur comporte au moins un élément de captage mobile et au moins un élément de captage pratiquement immobile, et que, au moyen d'un des éléments de captage, le mouvement ou un incrément du mouvement de l'autre élément de
captage soit détecté.
Il peut en outre être avantageux que le capteur soit un capteur résistif, un capteur inductif, un capteur capacitif, un capteur magnéto-résistif, un capteur
magnétique ou un autre capteur.
En outre il peut être avantageux que le capteur soit un capteur optique ou un capteur optoélectronique. A cet égard le capteur peut se composer dans l'essentiel d'un émetteur et/ou d'un récepteur. L'émetteur peut être une source de rayonnement comme une diode, ou bien un
laser, comme un laser à semi-conducteurs.
En outre il peut être judicieux que le capteur
soit un capteur à effet-Hall.
Selon le principe de l'invention, il est avantageux que la donnée caractéristique détectée soit un incrément d'une donnée caractéristique. L'unité de commande détermine l'actionnement à partir d'un calcul
faisant intervenir les incréments comptés.
En outre il peut être judicieux qu'au moins une des unités d'entraînement de l'organe de manoeuvre prévu en nombre au moins égal à l'unité soit un moteur électrique, comme un moteur à courant continu ou un
moteur à courant alternatif.
Conformément au principe de l'invention, il peut être avantageux qu'une donnée caractéristique électrique, comme un courant ou une tension, de l'unité d'entraînement, comme le moteur électrique, soit détectée et que le couple d'entraînement du moteur électrique soit déterminé au moyen de courbes
caractéristiques ou de champs caractéristiques.
En outre il est avantageux que l'unité de commande détermine, à partir du couple d'entraînement du moteur électrique, une force d'actionnement ou un couple d'actionnement en tenant compte du rapport de transmission entre l'unité d'entraînement et l'élément d'actionnement. Egalement il peut être judicieux de disposer une élasticité entre une unité d'entraînement et un élément d'actionnement et qu'au moins un capteur détecte, lors d'un actionnement commandé de l'élément d'actionnement, une déformation de l'élasticité et également que l'unité de commande détermine une force d'actionnement au moyen
d'au moins un signal de capteur.
En outre, selon le principe de l'invention, il peut être judicieux que deux capteurs détectent une déformation de l'élasticité, ce qui permet d'obtenir à partir des signaux fournis par les capteurs, une force d'actionnement. Egalement il peut être avantageux que deux capteurs soient utilisés pour une détection d'une déformation d'une élasticité, auquel cas un capteur est installé dans la voie d'actionnement avant l'élasticité et un capteur est installé dans la voie d'actionnement après l'élasticité, et l'unité de commande détermine une force d'actionnement à partir d'une différence ou à
partir d'un quotient des signaux de capteurs.
En outre il est judicieux que l'unité de commande compare une force d'actionnement détectée ou bien un signal représentant une telle force avec au moins une valeur de référence et que, lorsque la valeur de référence est atteinte ou dépassée par la force d'actionnement, un processus de commande modifié soit enclenché. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention il est prévu que l'élasticité comporte au moins un accumulateur d'énergie. En outre, il peut être judicieux que l'accumulateur d'énergie prévu en nombre au moins égal à l'unité soit déformable sous l'effet d'une sollicitation dans le cas d'un actionnement d'un système
de transmission de couple ou d'une transmission.
Egalement il peut être judicieux que l'accumulateur d'énergie, prévu en nombre au moins égal à l'unité, soit disposé avec un jeu. Egalement il peut être avantageux que l'accumulateur d'énergie, prévu en nombre au moins égal à l'unité, soit disposé sans jeu. Dans une autre variante de l'invention, il est avantageux que l'accumulateur d'énergie prévu en nombre au moins égal à
l'unité soit disposé avec précontrainte.
Il est en outre avantageux que l'élasticité comporte une caractéristique force-course à un ou plusieurs gradins. Egalement il peut être judicieux que le capteur prévu en nombre au moins égal à l'unité soit un capteur analogique ou numérique de course. Egalement il peut être avantageux que le capteur prévu en nombre au moins égal à l'unité soit un commutateur ou un
transmetteur numérique.
Selon une autre particularité de l'invention, il peut être judicieux que, lors de l'utilisation d'un accumulateur d'énergie précontraint, un commutateur ou un transmetteur détecte le dépassement d'un seuil de force
prédéterminable, comme une valeur limite.
Selon le principe de l'invention, il est avantageux qu'un commutateur utilisé soit un commutateur opérant sans contact, comme un commutateur à effet-Hall ou bien un commutateur-REED. Egalement il peut être judicieux que le commutateur soit un commutateur opérant
par contact.
Selon une autre caractéristique de l'invention, il peut être judicieux que, dans un véhicule équipé d'un dispositif d'actionnement automatisé d'une transmission et/ou d'un système de transmission de couple, comportant au moins un organe de manoeuvre pourvu au moins d'une unité d'entraînement, un capteur de température détecte une température d'un élément de l'organe de manoeuvre ou
de l'unité d'entraînement.
Egalement, selon une autre caractéristique de l'invention, il peut être judicieux que l'unité de commande détermine, au moyen d'un modèle thermique, à partir d'une température d'un élément une autre
température d'un autre élément.
En outre il peut être judicieux que l'autre température Tcalculée soit déterminée à partir d'une des températures Tmesurée, par l'équation suivante: Tcalculée = Tmesurée + ATmesurée x R/C x F(Pperte Tcalculée = Tmesurée +ATmesurée x R/C x F(Pperte) o: ATmesurée = gradient de la température mesurée, R/C = résistance thermique de transition/capacité thermique entre la position de la température mesurée et la position de la température calculée, et F(Pperte) = fonction dépendant d'une perte de
puissance thermique.
En outre il peut être avantageux que l'unité de commande compare au moins une température d'un élément avec une valeur de référence et produise, lorsque la valeur de référence est atteinte ou dépassée, un
processus de commande modifié de l'organe de manoeuvre.
Egalement il peut être judicieux que, pour une commande des unités d'entraînement comme des moteurs électriques du ou des organes de manoeuvre, on utilise des circuits d'étages finaux, auquel cas pour chaque moteur électrique on utilise un étage final comportant quatre transistors connectés en H. Selon une autre particularité de l'invention, il peut être judicieux que, pour une commande des unités d'entraînement, comme des moteurs électrique du ou des organes de manoeuvre, on utilise un circuit d'étage final comportant quatre transistors connectés en H pour un premier moteur électrique et respectivement deux autres
transistors pour chaque autre moteur électrique.
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 annexés dans lesquels: La figure 1 est une représentation schématique d'un train moteur d'un véhicule, la figure 2 est une représentation d'un organe de manoeuvre, la figure 3 est une représentation d'un autre organe de manoeuvre, la figure 4a est une représentation schématique d'un capteur, la figure 4b représente un diagramme, la figure 5 est une représentation schématique d'un capteur, la figure 6 est une représentation schématique d'un capteur la figure 7 représente un diagramme, la figure 7a représente un diagramme, la figure 8 représente un schéma synoptique à blocs, la figure 9 représente un tableau, la figure 10 représente schématiquement un plan de commutation la figure 11 représente un schéma synoptique à blocs, la figure 12 donne une représentation schématique d'un plan de commutation, la figure 13 donne une représentation schématique d'un plan de commutation, la figure 14 représente un organe de manoeuvre, la figure 14a représente une partie d'un organe de manoeuvre, la figure 15 représente une partie d'un organe de manoeuvre, la figure 16 est une vue en coupe de la figure , la figure 17 représente une partie d'un organe de manoeuvre, la figure 18 est une vue en coupe de la figure 17, la figure 19 représente une partie d'un organe de manoeuvre, la figure 20 représente un capteur, la figure 21 représente un diagramme, la figure 22 représente un capteur, la figure 23 représente un diagramme, la figure 24 représente un capteur, la figure 25 représente un diagramme, la figure 26a représente un capteur, la figure 26b est une vue en coupe de la figure 26a, la figure 26c représente un diagramme, la figure 26d représente un diagramme, la figure 27 représente un diagramme, et
la figure 28 représente un diagramme.
La figure 1 représente schématiquement un train moteur d'un véhicule 1, comprenant un moteur d'entraînement 2, un système de transmission de couple 3 et une transmission 4. Il est prévu à la suite de la transmission 4 un différentiel 5 ainsi que des essieux d'entraînement/arbres d'entraînement 6a, 6b par l'intermédiaire desquels les roues motrices 7a et 7b peuvent être entraînées. Sur les roues et/ou sur les essieux d'entraînement, il est possible d'installer par exemple des capteurs 8 de vitesse de rotation de roues qui sont reliés à une unité de commande 10 pour transmettre des signaux par l'intermédiaire d'un conducteur 9. L'unité de commande peut ainsi détecter et analyser par exemple les vitesses de rotation des différentes roues motrices ou
non motrices.
Dans cet exemple de réalisation, le système de transmission de couple 3 est relié au volant 11, qui est lui-même relié au moteur d'entraînement 2. Le système de transmission de couple se compose dans l'essentiel d'un couvercle d'embrayage 12, d'un plateau de pression 13, d'un accumulateur d'énergie 14, comme un ressort annulaire, et d'un disque d'embrayage 15, qui est relié de façon non tournante à l'arbre d'entrée 16 de la transmission. Le disque d'embrayage 15 comporte en outre des garnitures de friction 17 situées radialement vers l'extérieur ainsi qu'un dispositif 18 d'amortissement d'oscillations en torsion. Le volant 11 peut être réalisé comme un volant d'une seule pièce ou bien comme un volant en plusieurs pièces comportant un dispositif d'amortissement d'oscillations monté entre un côté primaire et un côté secondaire du volant. Un tel volant en plusieurs pièces est également appelé généralement "volant à deux masses d'inertie". Dans une zone radialement extérieure, le volant il porte une couronne dentée de démarreur 19. Par l'intermédiaire de cette couronne dentée, un démarreur peut faire démarrer le moteur d'entraînement 2. En outre, on peut utiliser un capteur 20 pour obtenir la vitesse de rotation du moteur d'entraînement 2. Le capteur 20 est relié à l'unité de commande 10 pour lui transmettre ses signaux, cette liaison de transmission de signaux n'étant pas indiquée sur la figure 1. En outre le véhicule 1 comprend au moins un élément d'actionnement au moins un élément d'actionnement d'un frein 21, auquel est associé un capteur de signaux 22 qui détecte si le frein, comme un frein de stationnement et/ou un frein de service est actionné ou non actionné. L'élément d'actionnement peut être une pédale ou un levier actionné à la main ou au
pied comme un levier de frein à main.
En outre il est prévu dans le véhicule un dispositif d'activation, comme un levier de commande de puissance 23, qui est agencé par exemple sous la forme d'une pédale d'accélérateur, et qui permet au conducteur d'agir sur la vitesse de rotation du moteur et sur le couple de ce dernier. Le dispositif de commande de puissance 23 est associé à au moins un capteur 24 qui détecte la force ou l'amplitude d'actionnement de ce levier de commande de charge. En outre, il est possible de détecter le cas échéant simultanément ou bien au moyen d'un autre élément de captage, si le levier de commande de puissance n'est pas actionné, c'est-à-dire s'il se trouve dans la position de ralenti, ou bien s'il est actionné. Le véhicule 1 comprend un dispositif 30 pour un actionnement automatisé du système de transmission de couple 3 et/ou pour une exécution automatisée du réglage de rapports de transmission de la transmission 4. Ce dispositif peut effectuer de façon automatisée un embrayage et/ou un débrayage du système de transmission de couple ou bien une régulation du couple pouvant être transmis par le système de transmission de couple. Egalement le dispositif peut être agencé de telle sorte qu'il puisse effectuer de façon automatisée une commutation/sélection des rapports de la transmission. Le dispositif 30 comprend en outre un organe de manoeuvre qui est pourvu d'au moins une unité d'entraînement. Il est également possible d'utiliser plusieurs organes de manoeuvre qui peuvent effectuer ou régler avec leurs unités d'entraînement l'exécution du processus de sélection et/ou du processus de commutation de la transmission et/ou l'exécution du processus d'actionnement du système de transmission de couple. Le dispositif 30 est relié à l'unité de commande 10 par l'intermédiaire d'un conducteur 31 de transmission de signaux. L'unité de commande 10 produit, sur la base des signaux d'entrée et des paramètres de service, des signaux de commande de la commutation des rapports de la transmission et/ou d'actionnement, comme un embrayage ou un débrayage du système de transmission de couple. En plus des signaux provenant des capteurs, les conducteurs de transmission de signaux 32 et 33 peuvent transmettre par exemple également des signaux ou des données de mesure qui sont échangés avec d'autres unités électroniques ou bien qui sont reçus par lesdites unités ou bien qui sont transmis auxdites unités. Par exemple l'unité de commande 10 peut être en liaison de transmission de signaux avec un système électronique de commande du moteur et/ou avec un système électronique de commande de régulation antipatinage et/ou avec un système électronique de commande anti-blocage. En outre l'unité de commande peut aussi être en liaison de transmission de signaux avec d'autres unités électroniques. L'unité électronique 10 peut comporter les éléments assurant la commande de commutation de la transmission et l'actionnement du système de transmission de couple. En outre, une unité électronique intégrée peut être créée avec par exemple le système électronique de
commande du moteur.
Les différentes unités électroniques peuvent cependant être également réalisées séparément les unes des autres, auquel cas une liaison de transmission de signaux peut être prévue entre les unités électroniques. Le dispositif 30 est par exemple disposé ou fixé par brides sur la transmission et il peut recevoir, au moins en partie, l'arbre central de commutation de la transmission, afin de pouvoir effectuer le réglage des rapports de la transmission par l'intermédiaire de moyens de manoeuvre mécaniques ou actionnées par agent de pression, comme des moyens hydrauliques. En outre le dispositif 30 comprend un système de manoeuvre servant à actionner le système de transmission de couple et qui est constitué dans l'exemple de réalisation de la figure 1 par un système hydraulique, ce dispositif de manoeuvre étant pourvu le cas échéant d'un mécanisme de transmission et d'un cylindre émetteur, situé à l'intérieur du dispositif 30 et relié fluidiquement par l'intermédiaire d'une canalisation hydraulique 40 avec un cylindre récepteur 41 de telle manière que, lors d'une sollicitation du cylindre émetteur à l'intérieur du dispositif 30, le cylindre récepteur actionne le palier de débrayage pour actionner l'embrayage, par exemple en
vue de son embrayage ou de son débrayage.
A l'intérieur du dispositif 30, on peut en outre disposer au moins un capteur qui détecte directement ou indirectement l'exécution du processus de commutation ou du processus de sélection d'un rapport de transmission de la transmission et/ou le processus d'actionnement du
système de transmission de couple.
La figure 2 représente une partie du dispositif de la figure 1, comme par exemple un système secondaire de l'organe de manoeuvre servant à actionner un système de transmission de couple, tel que celui pouvant être utilisé dans un dispositif en vue de l'exécution combinée par exemple d'un actionnement d'un système de transmission de couple et de la sélection du rapport de la transmission. L'organe de manoeuvre 100 comprend une unité d'entraînement 101. Cette unité d'entraînement 101 est constituée, dans l'exemple de réalisation de la figure 2, par un moteur électrique, comme par exemple un moteur à courant continu, un moteur à courant alternatif, un moteur pas-à-pas, ou un moteur à ondes progressives, auquel cas l'arbre de moteur 102 est soutenu dans une zone 103 et dans une zone 104. Le moteur électrique est entouré par une carcasse polaire 105 et il peut être installé dans le carter 106 de l'organe de manoeuvre 100 ou bien monté sur celui-ci de telle sorte
que l'arbre 102 du moteur pénètre dans le carter 106.
L'arbre de sortie 102 du moteur est relié par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission 110 à un élément de transmission 120 qui transmet le mouvement d'actionnement du système d'actionnement de couple 130, sous l'effet de la commande produite par l'unité d'entraînement 100, à un élément d'actionnement 131. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, le mécanisme de transmission 110 est un mécanisme à vis sans fin comportant une manivelle de poussée 111, la vis sans fin 112 étant reliée de façon non tournante à l'arbre 102 du moteur et étant en prise avec une roue tangente 113. Sous l'effet de la rotation de l'arbre de moteur 102, la vis sans fin 112 est entraînée en rotation de sorte que la
roue tangente 113 tourne autour de l'axe de rotation 114.
En conséquence le tourillon 115 d'articulation de la manivelle de poussée111 effectue un mouvement de rotation autour de l'axe 114 de manière à déplacer la manivelle 111 dans l'essentiel axialement dans la
direction longitudinale de l'axe 116.
Il est prévu à la suite de la manivelle de poussée 116 un système de transmission actionné par agent de pression, comme une voie de transmission, qui se compose dans l'essentiel d'un cylindre émetteur d'agent de pression 121, d'une voie de transmission 122 et d'un cylindre récepteur d'agent de pression 123. La voie de transmission comporte en outre un dispositif de compensation de volume ou d'aération 124 qui est relié à
un réservoir de fluide 125.
Sous l'effet de l'actionnement du cylindre récepteur hydraulique 123, le palier de débrayage 131 du système de transmission de couple est actionné au moyen d'une fourchette de débrayage 126 de sorte que le ressort annulaire 132 est sollicité par une force et que dans ce cas le plateau de pression 133 libère le disque d'embrayage 134 dans l'intervalle existant entre ledit plateau de pression et le volant 135. La figure montre en
outre le couvercle d'embrayage 136.
Pour une détection de l'actionnement du système de transmission de couple 130, il est prévu dans une zone de l'organe de manoeuvre 100 au moins un capteur 150 qui détecte une donnée caractéristique qui peut être traitée par une unité de commande sous la forme d'une donnée représentant un actionnement. La donnée caractéristique qui est détectée par le capteur est dans une relation
déterminée avec la donnée représentant un actionnement.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, la donnée caractéristique est par exemple une vitesse de rotation et/ou un sens de rotation tandis que la donnée représentant un actionnement est une course d'actionnement. La course d'actionnement et la vitesse de rotation sont maintenues dans une relation physique fixe sous l'effet du mécanisme de transmission et de la voie
de transmission.
Le capteur 150 se compose d'un premier élément de captage 151, qui détecte une vitesse de rotation et/ou un sens de rotation ou bien une vitesse de déplacement et/ou un sens d'actionnement. En outre le capteur se compose d'un élément émetteur 152 qui, lors d'un actionnement du système de transmission de couple, est actionné ou déplacé simultanément. L'élément récepteur 151 détecte le mouvement, comme une rotation, de l'élément émetteur 152. Le capteur 150 est agencé comme un capteur incrémentiel, auquel cas l'élément émetteur 152 est agencé comme un composant rotatif qui produit, lors d'une
révolution complète, un grand nombre d'impulsions.
L'élément récepteur 151 du capteur 150 détecte les différentes impulsions produites au cours d'une révolution de l'élément émetteur 152 et il les transmet à l'unité de commande par l'intermédiaire d'un conducteur
de signaux 153.
Le capteur 150 peut comporter par exemple une roue dentée 152 et un élément récepteur inductif 151, auquel cas la roue dentée constitue l'élément émetteur 152, tandis que l'élément récepteur est constitué par l'élément de captage 151. Lorsque pendant une révolution de la roue dentée ou de l'arbre du moteur un grand nombre de dents de la roue dentée passent devant l'élément récepteur inductif 151, alors à chaque fois un signal est engendré et est transmis par l'intermédiaire d'un conducteur de signaux à l'unité de commande qui assure le traitement du signal. Cette unité de commande effectue par exemple un comptage des différentes impulsions sur la
base des signaux produits par les dents correspondantes.
Le signal du capteur est modulé en relation avec la succession des dents et des intervalles entre dents qui passent devant l'élément de captage 151, c'est-à-dire que le signal peut prendre des valeurs maximale et minimale
en fonction du temps.
Lorsqu'un actionnement du système de transmission de couple est commandé par l'unité de commande, alors le moteur électrique 101 est alimenté en courant et l'induit du moteur 101 est entraîné en rotation de sorte que l'arbre 102 du moteur tourne. Quand l'élément émetteur 152 est relié de façon non tournante à l'arbre 102 du moteur, cet élément tourne également. Sous l'effet de la rotation de l'arbre de moteur 102, la manivelle 116 est actionnée par l'intermédiaire du mécanisme de transmission 112 et il en résulte que le piston du cylindre récepteur 123 et par conséquent le palier de
débrayage 131 sont déplacés axialement.
Pour que la course totale d'actionnement du palier de débrayage 131 soit produite, il est nécessaire que le moteur électrique effectue par exemple un grand nombre de révolutions. Dans un exemple de réalisation, il faut par exemple cinquante révolutions de l'arbre de moteur pour produire la course totale d'actionnement du système de transmission de couple. Lorsque l'émetteur 152 du capteur se compose d'un élément qui produit à chaque révolution par exemple 10 signaux qui sont appliqués à l'élément récepteur 151, il est alors possible d'obtenir, pour la course totale d'actionnement du palier de débrayage du système de transmission de couple, un nombre total de cinq cents impulsions produites par le capteur 150. L'unité de commande détecte ces différentes impulsions incrémentielles et, sur la base du nombre d'impulsions comptées, elle peut déterminer la position
actuelle par exemple du palier de débrayage.
Dans le cas o le capteur 150 est un capteur incrémentiel, ce capteur ne détecte pas la course totale d'actionnement mais seulement de très petits incréments de cette course totale d'actionnement; l'unité de commande effectue alors un comptage du nombre total d'incréments et, dans l'hypothèse o la position initiale est connue, cette unité de commande peut déterminer à tout moment la position actuelle de l'élément actionnable 131. En dehors de la position d'un élément actionnable, il est également possible de déterminer, en tenant compte de la variation temporelle des incréments détectés du mouvement d'actionnement, une vitesse de déplacement et/ou une accélération de l'élément actionnable. La figure 3 représente un exemple de réalisation d'un organe de manoeuvre 200 qui peut être utilisé pour un actionnement automatisé d'un système de changement de
rapports dans uns transmission 4.
L'organe de manoeuvre 200, comprend, dans l'exemple de réalisation de la figure 3, deux unités d'entraînement 201 et 202 qui sont dans l'essentiel d'une conception identique et qui sont comparables à l'unité d'entraînement 101 de la figure 2. Par l'intermédiaire des arbres de moteurs 203 et 204, respectivement un élément de sortie 205, 206 est actionné par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission, comme un mécanisme de transmission à vis sans fin. En outre la figure montre des éléments de commutation 300 situés à l'intérieur de la transmission 4. Sous l'effet d'une translation axiale de l'élément 301, le doigt de commutation 303 peut être déplacé le long des voies de commutation 304 par l'intermédiaire de l'ensemble de leviers 302. Sous l'effet d'un actionnement de l'élément 305, le doigt de commutation 303 peut être actionné dans la direction axiale de l'élément 305 de façon à effectuer une sélection entre les voies de commutation 304. Un actionnement de l'élément 305 dans une direction axiale produit un mouvement du doigt de commutation 303 dans la direction de la flèche 306, de sorte qu'un actionnement de l'élément 301 produit une manoeuvre du doigt de commutation dans la direction de la flèche 307. Sous l'effet de l'actionnement du doigt de commutation dans la direction de la flèche 306, il se produit une sélection entre les voies de commutation de la transmission. Sous l'effet d'un actionnement de l'élément 301, il se produit une commutation à l'intérieur des voies de commutation
304.
Pour obtenir par exemple un engagement d'un premier rapport à partir d'un domaine de point mort, il faut actionner le doigt de commutation 303 dans la direction de la flèche 307 de façon à produire une
manoeuvre à l'intérieur des voies de commutation 304.
Lorsque l'élément 301 est actionné dans la direction de la flèche 307, l'élément 302 subit un basculement car il est guidé dans la zone 307 et peut pivoter autour de l'axe 308. Sous l'effet du pivotement de l'élément 302, le doigt de commutation 303 subit un basculement et il peut par exemple actionner une tige de
commutation en vue de l'engagement d'un rapport.
Sous l'effet d'un actionnement de l'élément 305 dans la direction de la flèche 306, il peut se produire un décalage du doigt de commutation 303, de sorte que par
exemple une tige de commutation peut être sélectionnée.
Le dispositif 200 comporte ainsi deux organes de manoeuvre actionnés par moteurs électriques et qui sont chacun pourvus d'un mécanisme de transmission 210, 211, comprenant une vis sans fin 212, 213 et une roue tangente 214, 215, et également de manivelles de poussée 205 et 206. En outre, on peut prévoir des accumulateurs d'énergie 220, 221 qui peuvent assister, sous l'effet de leur précontrainte, l'actionnement des éléments de sortie, comme les manivelles de poussée 205, 206, en fonction de la course d'actionnement. En outre il est prévu des capteurs 250, 251 qui sont agencés de la même façon que le capteur 450 de la figure 2 et qui agissent comme des capteurs incrémentiels pour détecter l'exécution du processus de commutation, c'est-à-dire le mouvement le long des voies de commutation, et également l'exécution de l'opération de sélection, c'està-dire le
mouvement entre les voies de commutation.
Les capteurs 150, 250 et 251 peuvent être disposés à l'intérieur de l'organe de manoeuvre aussi bien dans la zone du mécanisme de transmission 110, 210, 211, qu'également le cas échéant, à l'intérieur des
unités d'entraînement, comme des moteurs électriques.
Lors d'une disposition à l'intérieur de la carcasse polaire d'un moteur électrique, il est avantageux de disposer le carter axialement en avant ou en arrière de l'induit. Il peut être particulièrement judicieux de disposer le capteur 150, 250, 251 à l'intérieur de la carcasse polaire du moteur électrique et ainsi le
capteur est installé en combinaison avec le moteur.
Les capteurs incrémentiels 250, 251 peuvent être agencés de telle sorte que l'élément émetteur, comme par exemple l'élément 152, soit déjà disposé dans une zone du moteur électrique ou bien dans une zone du mécanisme de transmission, dans la ligne d'entraînement après l'unité d'entraînement, ou bien que des éléments déjà existants, qui sont déjà prévus pour remplir d'autres fonctions, puissent être utilisés simultanément comme des éléments émetteurs. Dans ce cas, seulement l'élément récepteur, comme par exemple l'élément 151, devrait être installé dans la zone d'influence de l'élément émetteur 152 pour pouvoir détecter la modification souhaitée du rapport de transmission dans la transmission ou bien l'actionnement du système de transmission de couple. Par exemple, l'induit du moteur peut servir d'élément émetteur car cet induit comporte, en considérant son pourtour, un rayon modulé. La figure 4a représente schématiquement un capteur 400, comme un capteur opérant ou détectant de façon incrémentielle. Le capteur comporte un élément de captage 402 disposé sur un axe de rotation 401 et relié dans l'essentiel de façon non tournante avec l'axe de rotation 401. Lors d'une rotation de l'axe 401, l'élément de captage 402 est également entrainé en rotation. Cet élément de captage 402 est disposé en regard ou à côté d'un autre élément de captage 403, qui peut être en liaison de transmission de signaux avec une unité de commande par l'intermédiaire d'un conducteur de signaux 404. L'élément de captage 403 détecte la rotation de
l'élément de captage 402.
Dans le cas de l'exemple de réalisation de la figure 4a, l'élément de captage 402 est agencé comme un élément émetteur tandis que l'élément de captage 403 est agencé comme un élément récepteur. L'élément émetteur 402 est relié de façon non tournante à un élément de l'organe de manoeuvre 30, 100, 200, qui se déplace, par exemple par rotation, lors d'un actionnement. Avantageusement l'élément récepteur 402 est relié à un élément de l'organe de manoeuvre 30, 100, 200, qui atteint une vitesse de rotation relativement grande lors d'un actionnement ou d'une utilisation de l'organe de manoeuvre. Cet élément peut être par exemple l'arbre d'un moteur électrique. Dans cet exemple de réalisation, il peut être avantageux que l'élément émetteur soit disposé à l'intérieur du carter du moteur électrique. Egalement l'élément émetteur peut être disposé dans le carter de l'organe de manoeuvre, auquel cas il peut être installé aussi à l'extérieur de la carcasse polaire du moteur
électrique, comme le montre par exemple la figure 2.
L'organe de manoeuvre peut contenir une unité d'entraînement, comme par exemple un moteur électrique, un mécanisme de transmission pouvant être disposé après cette unité d'entraînement. Ce mécanisme de transmission convertit le mouvement d'entraînement de l'unité d'entraînement en un mouvement d'actionnement et il peut en outre effectuer une démultiplication. Cependant ce mécanisme de transmission peut aussi produire une surmultiplication. La disposition de l'élément émetteur dans une zone située en avant du mécanisme de transmission permet d'obtenir, dans le cas o ce mécanisme produit une démultiplication, un plus grand nombre d'impulsions pour une course d'actionnement donnée. Cette installation du capteur dans une zone d'un composant qui effectue des mouvements rapides ou qui tourne à de grandes vitesses de rotation, permet d'obtenir une meilleure précision lors
de l'utilisation d'un capteur incrémentiel.
Dans le cas o le capteur a une résolution suffisamment grande, il peut cependant être installé sur un autre composant de l'organe de manoeuvre, comme par exemple sur le mécanisme de transmission ou bien après ce mécanisme de transmission. Comme mécanisme de transmission de ce genre, on a représenté sur les figures
2 et 3 un mécanisme de transmission à vis sans fin.
Cependant on peut également utiliser un autre mécanisme de transmission, comme par exemple un mécanisme de transmission prioritaire, un mécanisme à engrenages droits, un mécanisme à train planétaire, un mécanisme à manivelle, un mécanisme à crémaillère ou un autre
mécanisme de transmission.
Le capteur 400 de la figure 4a est représenté sous la forme d'un capteur magnétique, auquel cas l'élément émetteur 402 comporte sur le pourtour une modulation de magnétisation. Cela est mis en évidence par une alternance des lettres N et S qui designent respectivement le pôle Nord magnétique et le pôle Sud magnétique. L'élément récepteur 403 détecte, lors d'une révolution complète ou bien lors d'une révolution partielle de l'élément émetteur, les alternances de magnétisation qui passent devant la fenêtre 405 du capteur. Ce capteur détecte ainsi ces alternances de magnétisation et il produit un signal de sortie en alternance ou en modulation qui est traité ensuite par
l'unité de commande.
La figure 4b représente un signal de sortie i
du capteur 400 qui a été modulé en fonction du temps t.
Sur la figure 4b, on a représenté une fonction S (410) pour un court intervalle de temps, auquel cas le signal Si comporte dans cet intervalle de temps trois maxima et deux minima. Les maxima ont été détectés aux instants t1, t2 et t3. Ces maxima peuvent être produits par exemple quand un pôle Nord magnétique ou un pôle Sud magnétique passe devant la fenêtre 405 du capteur 400. En outre un tel maximum peut également être produit lors d'un changement de magnétisation d'un pôle Nord N à un pôle Sud S. L'unité de commande peut analyser ce signal par le fait qu'elle compte les maxima, les minima ou des annulations éventuelles du signal. Du fait de la conception mécanique de l'élément émetteur, il est possible de connaître, lors du comptage des évènements précités (maxima, minima et/ou annulations du signal) de quel incrément ou valeur de distance ou d'angle s'est déplacé l'élément. Par exemple si l'élément émetteur comporte 24 pôles magnétiques (12 pôles Nord et 12 pôles Sud), alors le nombre des incréments détectés permet d'obtenir une information sur le mouvement ou la rotation. En conséquence, la course de déplacement ou la l'angle de rotation peuvent être déterminés. Si 24 incréments sont comptés lors d'une révolution de l'arbre d'entraînement, il est alors possible, dans le cas d'une relation déterminée entre la rotation du moteur et la course d'actionnement, de détecter ou de calculer une course d'actionnement se produisant par incrément; à cet égard, la course totale d'actionnement sera déterminée au
moyen d'une addition des incréments de course.
Le capteur magnétique 403 peut être agencé par exemple comme un capteur à effet-Hall, comme un capteur magnéto-résistif ou comme un capteur inductif. L'élément émetteur peut être agencé, en dehors de sa réalisation comme un aimant modulé sur le pourtour, également par exemple comme une roue dentée, auquel cas l'élément récepteur peut compter l'existence ou l'absence de dents de la roue dentée. L'élément émetteur peut par exemple être constitué par un autre organe, comme par un induit d'un moteur électrique Cet agencement est particulièrement avantageux, car un élément qui existe déjà dans l'agencement de l'organe de manoeuvre remplit ainsi une fonction additionnelle et permet alors le cas échéant d'économiser un composant additionnel pour
l'élément émetteur.
La figure 5 représente un capteur qui est agencé comme un capteur optique ou un capteur sensible à un rayonnement. Ce capteur se compose d'un élément 421 pouvant tourner autour d'un axe 420 et également d'une source de lumière 423 et d'un récepteur 424 optiquement sensible ou bien sensible à un rayonnement. La source de lumière 423 peut être par exemple une diode luminescente ou un laser, comme un laser à semi-conducteurs, ou bien une autre source de lumière ou bien une source de rayonnement. La lumière émise ou le rayonnement émis 423a arrive sur l'élément 421. Cet élément 421 produit un codage ou une modulation de ce rayonnement. Ensuite ce rayonnement codé ou modulé est détecté ou capté par le
récepteur ou le détecteur 424.
L'élément 421 est divisé en différentes zones qui
sont répétées ou alternées par exemple sur le pourtour.
Les différentes zones 422a ou 422b modulent ou codent le
rayonnement ou la lumière qui atteint le détecteur 424.
Cette modulation est produite par exemple que les zones 422a laissent passer le rayonnement et que les zones 422b arrêtent le rayonnement. Il est ainsi possible, lors d'un mouvement de l'élément 421, d'obtenir dans le détecteur 424 une modulation de l'intensité, qui peut être analysée comme un signal incrémentiel. Les zones 422a sont des zones qui lassent passer le rayonnement tandis que les zones 422b sont des zones qui ne laissent pas passer le
rayonnement en direction du détecteur 424.
La figure 6 représente un capteur 450 pourvu d'une roue dentée 452, qui peut tourner au moyen d'un
pivot 451, qui peut lui-même tourner autour de l'axe 451.
La roue dentée comporte comme cela est classique des dents 453 et des intervalles entre dents 453a sur son pourtour, le rayonnement émis par la source 454 étant arrêté par les dents tandis qu'il peut parvenir au récepteur 455 en passant par des intervalles entre dents. Dans le cas d'une valeur initiale connue de la position ou de l'emplacement d'un organe de réglage ou d'un élément d'actionnement avant le mouvement d'actionnement, il est possible de déterminer la position ou l'emplacement actuel après le mouvement au
moyen d'un comptage des incréments de ce mouvement.
Il peut être avantageux, dans le cas d'un organe de manoeuvre tel que décrit ci-dessus, de prévoir des capteurs de fin de course 160, 162 qui sont activés quand
le mouvement d'actionnement atteint une position limite.
En conséquence, en ces points limites, la position absolue peut toujours être à nouveau étalonnée car, au cours de la durée de service, il peut toujours arriver que différents incréments ne soient pas comptés. Au moyen des capteurs de positions limites 160, 162 ou de contacteurs de fin de course, il est ainsi possible de fixer toujours une position limite nouvellement étalonnée. La figure 2 représente des commutateurs de fin de course 160, 162 de ce genre qui sont sollicités et
activés dans les positions limites de la manivelle 116.
Ces commutateurs sont en liaison de transmission de signaux avec une unité de commande par l'intermédiaire des conducteurs de signaux 161 et 163. Si par exemple la manivelle se trouve dans une de ces positions limites, alors cette position peut, lors de la commutation du commutateur 161, être réglée à une valeur de consigne concernant cette position. Lors de l'actionnement suivant, cette valeur de consigne permet de déterminer la position de l'élément d'actionnement. Pour produire une commutation des commutateurs 160 et 162, il est prévu sur la manivelle un élément d'actionnement 165 qui peut venir buter contre la partie d'activation du commutateur ou du palpeur. En outre, on peut également disposer au moins un commutateur de telle sorte qu'il soit placé dans la voie d'actionnement en un endroit prédéterminable et qu'il soit actionné quand cette position prédéterminable est atteinte. Il est ainsi possible d'effectuer un étalonnage de la position du moyen d'actionnement quand ce dernier atteind la position précitée. Dans cette position, il est possible d'affecter au moyen d'actionnement une valeur de référence. Si la position prédéterminable du commutateur est située dans l'essentiel dans une zone qu'il atteint souvent, il est alors possible d'effectuer l'étalonnage
relativement souvent.
Le commutateur précité peut être un commutateur commandé par l'intermédiaire d'un contact ou bien un commutateur opérant sans contact, comme par exemple un
commutateur à effet-Hall ou un commutateur-REED.
Des organes de manoeuvre représentés sur les figures 2 et 3 comportent chacun un dispositif d'entraînement ou une unité d'entraînement 101, 201, 202, comme par exemple un moteur électrique, pour effectuer les différentes opérations d'actionnement comme une commutation, une sélection et un actionnement d'embrayage dans le cas d'une transmission automatisée comportant un embrayage automatisé. En correspondance à cet agencement d'unités d'entraînement pour une exécution des différentes opérations d'actionnement, on utilise également différents capteurs pour une détection de l'actionnement. Dans les exemples de réalisation de la figure 2 et de la figure 3, on utilise ainsi différents capteurs pour une détection des différentes opérations de sélection de la transmission, de commutation de la transmission et de commande d'embrayage dans le système
de transmission de couple.
Chacun de ces capteurs détecte, indépendamment des autres capteurs, la position d'un élément d'actionnement et/ou, et/ou l'accélération de cet élément, et/ou la force qui agit sur cet élément. Les capteurs peuvent être agencés comme des capteurs analogiques ou des capteurs incrémentiels. A partir de la variation de l'information de course ou de distance en fonction du temps, il est possible de calculer également une vitesse de déplacement et/ou une accélération, et/ou
un sens de rotation, ou bien un sens d'actionnement.
Un autre agencement d'une transmission automatisée comportant un embrayage automatisé peut permettre, en utilisant des mécanismes de transmission et des combinaisons appropriées desdits mécanismes, une réduction des unités d'entraînement, auquel cas par exemple une unité d'entraînement sera utilisée pour l'exécution des opérations de commutation et de sélection dans la transmission et une second unité d'entraînement sera utilisée pour une opération d'actionnement d'embrayage. Un autre agencement d'une transmission automatisée comportant un embrayage automatisé peut prévoir par exemple une unité d'entraînement pour l'actionnement de l'embrayage et l'exécution de l'opération de commutation tandis qu'une seconde unité d'entraînement assure l'exécution du processus de sélection dans la transmission. En outre, d'autres combinaisons peuvent être prévues avec utilisation de deux unités d'entraînement. Il existe également des possibilités d'utilisation d'une seule unité d'entraînement pour l'actionnement du système de transmission de couple ainsi que la sélection et la commutation de la transmission. Des organes de manoeuvre de ce genre comportant deux unités d'entraînement ou bien une seule unité d'entraînement peuvent remplir les fonctions de commande d'embrayage, de commutation et de sélection en partie dans une séquence quelconque ou bien
cependant également dans une séquence bien définie.
En fonction de la combinaison d'exécution des types d'actionnement par une unité d'entraînement, ces types d'actionnement peuvent être effectués par exemple
en parallèle ou en série.
L'utilisation de capteurs pour une détection d'actionnement dépend entre autres du nombre d'unités d'entraînements qui sont utilisés à l'intérieur d'un organe de manoeuvre. Lors de l'utilisation de trois unités d'entraînement, il est également judicieux d'utiliser trois capteurs. Le nombre des capteurs peut dépendre directement du nombre des unités d'entraînement, de façon à obtenir à chaque fois une connaissance aussi précise que possible de l'état
d'actionnement du système.
Pour la commande de l'organe de manoeuvre dans une transmission automatisée, il est judicieux, conformément à ce qui a été précisé cidessus, d'effectuer un captage de conditions d'actionnement pour les trois fonctions partielles constituées par un actionnement d'embrayage, une commutation et une sélection dans la transmission. A cet égard il est judicieux qu'un capteur, ou bien deux capteurs différents, détectent aussi bien la vitesse de rotation que le sens de rotation et, respectivement la vitesse de déplacement et la direction de déplacement, pour au moins un élément d'actionnement en ce qui concerne les fonctions partielles de commande d'embrayage, de commutation et de sélection. Si le mouvement d'actionnement est un mouvement de rotation, alors la vitesse de rotation et le sens de rotation constitueront des données déterminantes à détecter, si le mouvement est un mouvement linéaire ce sera la vitesse de déplacement et le sens de déplacement. A partir des données servant à la détermination du mouvement, comme par exemple une vitesse de rotation et un sens de rotation, il sera possible de calculer ou de déterminer la position de l'organe de manoeuvre servant à produire l'opération de commutation, l'opération de sélection et/ou l'opération d'actionnement d'embrayage. L'élément d'entraînement comme un moteur électrique, peut être par exemple un moteur électrique à la suite duquel est disposé un mécanisme de transmission. L'organe d'actionnement peut être par exemple l'organe servant à actionner l'embrayage, à effectuer une commutation ou à
effectuer une sélection.
Il peut être judicieux qu'une course ou un sens de déplacement, ou bien une vitesse de rotation ou un sens de rotation, ou bien une position soient déterminés en un endroit du système d'entraînement. En outre ilpeut être judicieux que la course et le sens de déplacement, ou bien la position, soient détectés en un endroit d'une transmission disposée à la suite du mécanisme d'entraînement. La position de l'organe de régulation peut être déterminée en tenant compte de déformations élastiques de la voie de transmission entre l'unité d'entraînement de l'organe de manoeuvre et l'organe de régulation. A cet égard il peut être judicieux que d'autres données soient captées de façon à pouvoir déterminer à partir desdites données une force d'actionnement. A cet égard, on peut également tenir compte d'influences dynamiques. Il peut être judicieux de détecter deux positions d'une voie de transmission, auquel cas on dispose entre les positions précitées une élasticité qui possède des propriétés élastiques connues. A partir de la différence de distance et au moyen de l'élasticité, il est possible de calculer une force d'actionnement. La différence de distance est une différence entre les positions de la voie de transmission. A partir des données représentant les positions des parties détectées de la voie de transmission ainsi qu'à partir des propriétés élastiques connues de l'élasticité, il est possible de calculer les forces d'actionnement. En outre, il est possible d'utiliser, pour augmenter ou améliorer la précision de détermination de position, des commutateurs ou des butées placés dans des positions limites ou bien dans d'autres positions en vue d'un étalonnage fréquent, ou régulier, ou permanent de la valeur de position Lors d'une utilisation de moteurs électriques comme unités d'entraînement, il est possible d'utiliser,
pour une mesure de distance ou de course, la non-
uniformité du courant de charge. Par exemple dans le cas d'un moteur à courant continu bipolaire, il se produit du fait de la commutation et par exemple dans le cas de balais glissants en carbone, deux inversions du sens du courant d'induit par révolution. La contre-tension engendrée dans l'induit tournant quand le moteur est en marche comporte deux positions d'annulation par révolution du moteur. La somme de la tension extérieure et de la contre-tension comporte deux minima et deux maxima par révolution. Pour d'autres agencements de moteurs, on peut avoir un plus grand nombre de minima et de maxima par révolution. Au moyen du comptage des minima ou du maxima sous la forme d'agréments de révolution, l'unité de commande a la possibilité de déterminer la
position d'un élément d'actionnement.
Lorsqu'aucune tension extérieure n'est appliquée au moteur électrique, le circuit de courant d'induit du moteur peut être court-circuité et les maxima ou les minima du courant de court-circuit peuvent être comptés
par l'unité de commande.
Selon une autre particularité avantageuse de l'invention, il est possible d'utiliser des capteurs qui détectent des mouvements d'éléments mobiles du moteur ou du système de manoeuvre. De tels capteurs peuvent être intégrés par exemple dans le corps du moteur électrique, auquel cas la partie mobile du capteur est montée et fixée sur l'arbre du moteur et la partie immobile est fixée dans une partie de la carcasse. Un mouvement des organes de manoeuvre est ainsi transmis obligatoirement à
la partie active du capteur.
Dans le cas d'un système de manoeuvre faisant intervenir une exécution combinée ou couplée des différentes opérations partielles comme une commande d'embrayage, une commutation et/ou une sélection, un ensemble de capteurs peut être installé avant le couplage des opérations partielles ou bien après le couplage des opérations partielles. Lorsque les capteurs sont disposés avant le couplage c'est-à-dire dans une zone de l'unité d'entraînement ou bien entre l'emplacement du système de couplage o se produit le couplage, et l'unité d'entraînement, alors à chaque fois un seul capteur est nécessaire pour chaque unité d'entraînement. Lorsque les capteurs sont disposés après la zone de couplage, il faut alors au moins un capteur pour chaque type d'actionnement. Comme éléments récepteurs employés dans les capteurs, on utilise des éléments récepteurs incrémentiels comme des capteurs de distances optoélectroniques de distance, des éléments récepteurs magnétique comme des capteurs-Hall ou bien des éléments récepteurs inductifs. Comme éléments récepteurs pour des capteurs incrémentiels de vitesse de rotation, on peut utiliser des éléments récepteurs opérant par induction, des éléments récepteurs inductifs, des capteurs-Hall ou bien des éléments récepteurs optoélectroniques. En outre il est également possible d'utiliser d'autres éléments de
captage de vitesses de rotation.
Lors de l'utilisation d'éléments récepteurs incrémentiels, il est possible de déterminer, en faisant intervenir deux éléments récepteurs et une disposition déphasée desdits éléments récepteurs, un sens de
déplacement à l'aide d'un système électronique d'analyse.
Grâce à la production par un des capteurs d'un signal déphasé par comparaison au signal de l'autre capteur, il est possible de définir le sens de déplacement car l'avance ou le retard d'un signal par rapport à l'autre signal permet d'obtenir une information caractéristique
concernant le sens de rotation.
En outre, il est possible d'utiliser comme éléments de captage analogique de distance et/ou d'angles des capteurs comme des capteurs résistifs, des capteurs inductifs, des capteurs à courant de Foucault, des capteurs capacitifs ou bien des capteur optoélectroniques opérant par des processus analogiques ou bien des capteurs magnétiques, comme des capteurs-Hall ou bien des capteurs magnéto-résistifs. En outre, il est possible d'utiliser des capteurs qui contiennent des éléments
codés de captage de distance ou d'angle.
Les figures 20 à 25 mettent en évidence d'autres
exemples de réalisation d'un capteur.
Lors de l'utilisation d'un capteur intégré dans une zone de l'unité d'entraînement de l'organe de manoeuvre, comme par exemple le moteur électrique, il est
possible de détecter la vitesse de rotation du moteur.
Par exemple un capteur-Hall ou bien plusieurs capteurs-
Hall peuvent être intégrés dans la carcasse du moteur électrique. Il est possible d'installer sur l'arbre du moteur un disque équipé par exemple de douze pôles magnétiques répartis sur le pourtour. Lors d'une disposition de deux capteurs-Hall, ce disque tourne devant les capteurs. Il est possible de disposer des capteurs-Hall de telle sorte qu'un signal déphasé puisse
être produit. comme signaux produits par les capteurs-
Hall, on peut obtenir ainsi deux signaux sinusoidaux, déphasés par exemple de 90 et comportant chacun six ondes complètes par révolution (pour six paires de pâles). Au moyen de l'unité de commande, les signaux sinusoïdaux peuvent être convertis en impulsions. En outre, également plusieurs capteurs (n éléments) peuvent être répartis avec un angle de 180/n degrés auquel cas, au moyen d'une logique appropriée, un signal alternatif peut être produit par une unité de commande ou par au
moins une unité électronique.
La figure 7 met en évidence un diagramme dans lequel des signaux Si sont représentés en fonction du temps, comme par exemple des signaux de captage provenant de capteurs-Hall du type précité. Les courbes 501 et 502 représentent de tels signaux de capteurs-Hall, les deux capteurs qui fournissent ces signaux de sortie 501 et 502 étant décalés de façon à créer un déphasage entre les deux signaux 501 et 502. L'unité de commande, ou bien une autre unité électronique qui peut par exemple être intégrée dans les capteurs, produit à partir du signal 501 un signal 503 et à partir du signal 502 un signal 504. Les signaux de forme sinusoïdale 501 et 502 sont convertis en signaux sensiblement rectangulaires, auquel cas la montée du signal 503, 504 depuis une valeur minimale 0 (jusqu'à une valeur maximale 1 le cas échéant) s'effectue dans un certain intervalle de temps At. Le signal 503 a une valeur minimale 510 quand le signal 501 qui a une forme sensiblement sinusoïdale arrive au bout d'une première demi-onde. Pendant la durée de la seconde demi-onde, le signal 503 a dans l'essentiel une valeur maximale 511. En correspondance, le profil de la courbe 504 est adapté au profil de la courbe 502. Selon une autre particularité de l'invention, le signal représenté par la courbe 503 peut également être adapté au signal représenté par la courbe 501 de telle sorte que le signal 503 ait une valeur maximale dans la zone de la première demi-onde positive de la course 501 alors que ce signal 503 a une valeur minimale dans la zone correspondant à la
seconde demi-onde négative du signal 501.
La course 505 représente une combinaison-XOR des signaux 503 et 504. Le signal 505 est minimal ou nul quand les deux fonctions 503 ou 504 atteignent leur valeur minimale ou bien quand les deux signaux 503 ou 504 atteignent leur valeur maximale. Le signal 505 est maximal lorsqu'un des signaux 503 ou 504 est minimal et
l'autre signal est maximal.
Au moyen de cette adaptation des signaux 501 et 502 par rapport au signal 505, il est possible, lors d'une répartition de douze pôles magnétiques, c'est-à- dire six paires de pôles sur le pourtour du moteur et lors de l'utilisation de deux capteurs-Hall, déphasés de , de produire un signal comportant 24 impulsions (12 de niveau haut et 12 de niveau bas) par tour. On obtient ainsi, lors du comptage des flancs positifs (croissants)
ou négatifs (décroissants) une résolution d'un vingt-
quatrième de tour de l'arbre du moteur, ces signaux pouvant être détectés par l'unité de commande. Il est ainsi possible d'effectuer une mesure incrémentielle d'une course partielle. En outre, sur la base du décalage temporel des signaux les uns par rapport aux autres, il est possible de reconnaître un sens de rotation de l'arbre du moteur ou de l'arbre d'entraînement de
l'élément émetteur du capteur.
Les capteurs peuvent comporter déjà une unité électronique qui produit à partir des signaux sinusoïdaux un signal de forme sensiblement rectangulaire. Une autre unité électronique ou bien l'unité centrale de commande peuvent déterminer, à partir de ces différents signaux sensiblement rectangulaires, la vitesse de rotation désirée et/ou le sens de rotation désirée, ou bien les incréments de mouvements d'actionnement, ou bien les
valeurs correspondantes d'un mouvement linéaire.
La figure 7a représente des signaux obtenus pour un exemple de réalisation dans lesquels trois capteurs sont disposés de telle sorte qu'un déphasage de 60 comme /3 degrés, soit produit pour les signaux. Les courbes 510, 511 et 512 représentent la variation des signaux des capteurs en fonction du temps. La course 513 représente le signal obtenu par combinaison-XOR des signaux représentés par les courbes 510 et 511 comme S(510) XOR S(511). La courbe 514 représente le signal obtenu par une combinaison-XOR du signal 513 avec le signal 512, comme
(S(510) XOR S(511)) XOR S(512).
* D'autres agencements de capteurs peuvent conduire avec des combinaisons correspondantes à une plus grande
résolution d'incréments du mouvement d'actionnement.
Un ensemble de plus d'un capteur peut également conduire à un système redondant. En cas de défaillance d'un capteur, un autre capteur peut être utilisé pour obtenir les informations. Ainsi lors d'une panne d'un capteur faisant partie par exemple de l'ensemble de deux capteurs représentés sur la figure 7, il est encore possible de déterminer la vitesse de rotation tandis que le sens de rotation peut être déterminé au moyen de
l'alimentation en courant ou de la commande du courant.
En outre il est possible de prévoir en plus d'un ensemble de capteurs, un second ensemble de capteurs qui sera activé seulement en cas de défaillance du premier ensemble de capteur ou bien dont les données seront utilisées pour une détermination de l'actionnement seulement en cas de panne du premier ensemble de capteurs. En outre, dans un véhicule comportant un dispositif conforme à l'invention pour un actionnement automatisé du système de réglage du rapport de transmission de la transmission et pour un actionnement automatisé du système de transmission de couple, il peut être judicieux que la force d'actionnement soit détectée lors d'une commande automatisée de l'embrayage et/ou lors d'un actionnement automatisé du système de réglage du
rapport de transmission de la transmission.
La force d'actionnement peut être déterminée au moyen d'une mesure du courant passant dans le moteur de l'organe de manoeuvre ou bien à partir d'un calcul de la force d'actionnement au moyen du courant de moteur. En outre, au moyen d'une mesure de la modification de la tension d'alimentation sous l'effet des courants de charge et de la résistance interne de la source de tension, il est possible de déterminer une force d'actionnement. Egalement il peut être judicieux de pouvoir déterminer la force d'actionnement au moyen du calcul du courant passant dans le moteur de l'organe de manoeuvre à partir de la tension de commande et de la vitesse de rotation de son moteur électrique. En outre il est possible de déterminer la force d'actionnement au moyen d'une mesure de la vitesse de rotation de l'organe de manoeuvre et le cas échéant d'autres paramètres de cet organe de manoeuvre. Il peut en outre être judicieux de pouvoir déterminer une force d'actionnement au moyen de la mesure de déformation d'un élément élastique qui est
situé dans la ligne de transmission de force.
Lors de l'actionnement ou de la commande d'une transmission automatisée, et notamment lors de l'activation de l'organe de manoeuvre ou des organes de manoeuvre intervenant dans cette transmission automatisée, en vue d'une commande d'embrayage et/ou d'une commutation et/ou d'une sélection dans la transmission, il peut être judicieux de connaître les
forces d'actionnement.
Dans le cas o un embrayage à friction est utilisé comme système de transmission de couple, il est possible de déterminer le couple d'embrayage pouvant être transmis par le système de transmission de couple par exemple par l'intermédiaire de la courbe caractéristique représentant la courbe d'actionnement. Il est ainsi possible d'établir, comme de régler ou de commander, un couple d'embrayage transmissible prédéterminable. Le système de transmission de couple peut être agencé comme un convertisseur de couple associé à un embrayage de pontage de convertisseur, comme un embrayage à friction opérant en voie sèche, ou bien comme un embrayage à
friction opérant en voie humide.
Lors d'une opération automatisée de réglage de rapport de transmission d'une transmission, comme lors d'une opération automatisée de commutation et de sélection dans la transmission, il peut être judicieux et nécessaire que des forces d'actionnement, déterminées en fonction d'une position, ne soient pas dépassées. Les forces d'actionnement se produisant lors d'une commutation ou d'une sélection peuvent être en partie également dépendantes d'une variation temporelle de différentes valeurs limites. Lorsque par exemple il se produit une entrave à l'actionnement ou bien au mouvement au cours d'une opération automatisé e de commande de la transmission, il est nécessaire, pour éviter des dommages
en résultant, qu'une force maximale ne soit pas dépassée.
Cette force maximale peut être sélectionnée différemment en fonction de différents paramètres, auquel cas par exemple, des forces maximales différentes peuvent
intervenir au cours du déroulement de l'actionnement.
Dans le cas d'un actionnement automatisé de la transmission, l'unité de commande peut faire en sorte, à l'aide de signaux représentant des positions et/ou des forces, que le processus de commutation et/ou le processus de sélection soient exécutés et/ou terminés correctement de telle sorte que, dans le cas o il se produit éventuellement un défaut d'actionnement, l'unité de commande détecte la nature de ce défaut et puisse réagir à celui-ci en prenant des mesures appropriées. Par exemple dans une telle situation, la détection de la force d'actionnement peut être évidemment judicieuse. Il peut aussi être avantageux que la force d'actionnement
soit déterminée lors d'un processus de commande.
Un défaut se manifestant lors d'un actionnement d'une transmission peut par exemple être provoqué par un engrènement non idéal des dentures d'établissement de rapports. Dans ce cas, une force d'actionnement pourrait dépasser une valeur limite et provoquer le cas échéant
une destruction.
Cependant lorsqu'une force, ou bien un signal représentant une force est détectée, il est possible, lors du dépassement ou de l'atteinte d'une valeur limite de forces, que l'actionnement soit interrompu ou rétrogradé. La figure 8 représente un schéma à blocs mettant en évidence la commande de moteurs électriques dans le cas d'une transmission automatisée. L'unité de commande 550 effectue l'activation de circuits d'étages finaxu désignés par 551, 552 et 553, qui assurent la commande des unités d'entraînement comme des moteurs électriques 554, 555 et 556. Ainsi l'unité de commande 550 est relié aux circuits d'étage finaux El à E3 (551 à 553), chaque moteur électrique Ml à M3 (554 à 556) comportant un
circuit d'étage final ou bien étant associé à celui-ci.
Les unités d'entraînement Ml et M3 sont affectées aux opérations d'exécution de commande d'embrayage, de
sélection et de commutation dans la transmission.
La figure 9 représente un diagramme ou un tableau concernant l'utilisation d'unités d'entraînement, comme des moteurs électriques Ml à M3 dans une transmission automatisée. Dans la colonne 560, le moteur électrique Mi est utilisé pour une commande d'embrayage, ce qui est mis en évidence par le symbole K, le moteur M2 est utilisé pour une commutation et le moteur M3 est utilisé pour une sélection. Cela est mis en évidence par les symboles S et W. Dans la colonne 561, on a représenté une autre variante de mise en oeuvre auquel cas le moteur Mi est utilisé pour une commande d'embrayage et une commutation dans la transmission tandis que le moteur M2 est utilisé pour une sélection entre les voies de commutation. Le
moteur M3 n'est pas utilisé dans cette variante.
Dans la colonne 562 est représenté un autre exemple de mise en oeuvre, o le moteur Ml est utilisé pour une commande d'embrayage et une sélection tandis que le moteur M2 est utilisé pour l'exécution du processus de commutation. Dans ce cas également le moteur M3 n'est pas utilisé. La colonne 563 met en évidence un autre exemple de mise en oeuvre, o l'unité d'entraînement, comme le moteur Ml, est utilisée pour une commande d'embrayage, tandis que l'unité d'entraînement, comme le moteur M2 est utilisé pour une commutation et une sélection. Dans la colonne 564 de la figure 9, une seule unité d'entraînement, comme par exemple un moteur électrique, est utilisée pour une commande d'embrayage, une
commutation et une sélection.
La figure 10 représente un circuit d'étage final pour un moteur, comme par exemple un des moteurs Ml à M3 des figures précédentes. Dans un circuit d'étage final 600 quatre transistors 601, 602, 603 et 604 sont connectés dans un circuit à pont en H pour un moteur, qui fonctionne dans les deux sens de rotation. Les transistors situés dans des positions diagonalement opposées, comme les transistors 601 et 604 ou bien 602 et 603, sont simultanément commandés pour un sens de rotation vers la gauche ou vers la droite du moteur, ou
bien les transistors supérieurs ou inférieurs, c'est-à-
dire 601 et 603 ou bien 602 et 604, sont simultanément commandés pour produire un court-circuit. Les transistors peuvent être des transistors de puissance. En outre les transistors peuvent être équipés de diodes de réaction. La liaison 605 est prévue pour une alimentation en courant, comme par exemple l'application d'un potentiel électrique. La liaison 606 est mise à la masse dans cet exemple de réalisation, auquel cas la résistance de mesure 607 est disposée par exemple de façon à permettre une mesure d'intensité/une mesure de tension dans le conducteur de mise à la masse. Une telle mesure permettrait de déterminer le courant passant dans le moteur, ce qui rendrait possible la détermination de la puissance du moteur et/ou du couple du moteur dans des conditions données, comme par exemple la température, la vitesse de rotation du moteur, etc..à l'aide du courant
de moteur.
Un circuit d'étage final tel que celui de la figure 10 peut être utilisé par exemple comme circuit d'étage final dans l'exemple de réalisation de la figure
8, sous les désignations El, E2, ou E3.
La figure 11 est un schéma à blocs représentant une unité de commande 650 associée à un circuit d'étage final 651 qui peut assurer la commande d'au moins une, deux ou trois unités d'entraînement Ml, M2, M3, désignées respectivement par 652, 653 et 654. Les unités d'entraînement Ml à M3 peuvent être utilisées pour une commande d'embrayage, une sélection et une commutation
dans une transmission.
La figure 12 représente un circuit d'étage final, tel que celui pouvant être utilisé par exemple dans le bloc 651 de la figure 11. Les moteurs Ml à M3, désignés par 701, 702 et 703, peuvent être utilisés comme des moteurs dans des unités d'entraînement 652 à 654 de la figure 11. Pour une commande des moteurs 701 à 703, plusieurs circuits à ponts en H conformes à la figure 10 sont utilisés en combinaison. A cet égard, on ajoute aux quatre transistors associés à un premier moteur, deux transistors pour chaque autre moteur. Ainsi les transistors 704, 705, 706 et 707 sont associés au moteur Ml. En correspondance les transistors 704, 708, 706 et 709 sont utilisés pour le moteur M2 (702) tandis que les transistors 704, 710, 706 et 7011 sont utilisés pour la commande du moteur M3 (703). En outre on a représenté dans le schéma à blocs des résistances de mesure 712, 713, 714 et/ou 715, qui peuvent être utilisées pour la mesure des courants de moteurs. La liaison 716 sert à l'alimentation en tension tandis que la liaison 717 sert à la mise à la masse. Les liaisons 716 et 717 servent ainsi à l'alimentation en tension, qui peut aussi être
effectuée par exemple par l'intermédiaire d'une batterie.
L'unité de commande 650 peut commander, par l'intermédiaire de courants de commandes, les transistors 704 à 711 de telle sorte que les moteurs 701 à 703 puissent être enclenchés successivement et le cas échéant également simultanément. Grâce à la disposition des transistors, il est possible de commander les sens de rotation des moteurs en commun ou indépendamment les uns
des autres.
Au moyen de l'agencement de l'étage final représenté sur la figure 12, chaque moteur peut être commandé séparément et à cet égard, au moyen d'une mesure de courant, il est possible de déterminer la charge du moteur. En outre, par l'intermédiaire d'un capteur de position, comme par exemple un capteur-Hall, il est possible de détecter la distance de déplacement, la vitesse et/ou l'accélération d'un élément en vue de la commande du processus d'embrayage, du processus de commutation ou du processus de sélection. Il est prévu un seul moteur pour l'exécution du mouvement de commutation, les positions de commutation peuvent être déterminées et adaptées. En outre si un seul moteur est utilisé pour l'exécution du mouvement de commande d'embrayage, alors les positions déterminantes pour l'actionnement de l'embrayage, comme par exemple le point de prise ou la position du trou de reniflard dans le cas d'un embrayage à actionnement hydrostatique, peuvent également être
reconnues ou adaptées.
La figure 13 représente un circuit d'étage final 550, conforme à la figure 10, auquel cas le moteur électrique 751 peut être actionné dans les deux sens de rotation. A cet effet, il est nécessaire de faire intervenir quatre transistors 752, 753, 754 et 755, qui
sont disposés dans un circuit en H pour leur activation.
Pour pouvoir faire fonctionner le moteur électrique avec rotation vers la gauche ou vers la droite, les transistors situés dans des positions diagonalement opposées, c'est-à-dire 752 et 754 ou bien 753 et 755, sont commutés simultanément. Pour pouvoir faire fonctionner le moteur en courtcircuit, deux transistors mutuellement opposés sont commutés simultanément et ou bien l'un des transistors est commuté et il passe un courant dans le transistor opposé par l'intermédiaire de la diode de réaction. Au moyen d'une résistance de mesure 756, 757, qui est située soit dans le conducteur de moteur soit dans le conducteur de masse, il est possible d'utiliser la chute de tension comme un signal analogique qui est transmis à l'unité de commande. Au moyen du courant de charge ou du courant de court-circuit, il est ainsi possible de déterminer l'état de fonctionnement du moteur électrique. En outre il est possible d'utiliser la
résistance de mesure 758.
La figure 13 représente schématiquement un circuit de commande d'un moteur électrique, par exemple d'un organe de manoeuvre assurant l'actionnement d'un système de transmission de couple, et/ou la commutation ou la sélection dans une transmission, comme par exemple une boîte de vitesses, qui est commutable ou non en fonction de la charge. L'unité d'entrainement 751, comme un moteur électrique, peut être entraînée dans les deux sens de rotation. Pour cette raison, les quatre transistors 752 à 755 connectés en H sont nécessaires pour assurer la commande. En outre, dans la représentation schématique du circuit, il est prévu des résistances de mesure ou bien d'autres composants électroniques servant à une mesure de courant et qui sont situés dans le conducteur d'alimentation 758, dans le conducteur de moteur 756 et/ou dans le conducteur de masse 757. Un signal de tension peut par exemple être obtenu ou détecté sous la forme d'un signal analogique
qui est appliqué à l'unité de commande.
L'état de fonctionnement du moteur (courant de charge ou courant de courtcircuit) est connu de l'unité de commande car il est prédéterminé par cette unité de commande ou bien il est en relation directe avec le processus de commande. Une commande du courant de charge ou du courant de court-circuit peut être effectuée dans l'étage final dans une logique opérant en modulation de largeur d'impulsions (PWM). Selon cette technique-PWM, le signal alterne entre deux valeurs limites à savoir une valeur de niveau haut et une valeur de niveau bas, la durée d'une impulsion de niveau et/ou d'une impulsion de niveau bas c'est-à-dire la largeur d'impulsion, pouvant être prédéterminée par l'unité de commande. La logique d'état final peut être agencée de manière qu'un signal PWM de niveau haut signifie que la marche du moteur est enclenchée et qu'un signal PWM de niveau bas signifie que le moteur fonctionne en courtcircuit. Le signal PWM est
préterminé par l'unité de commande.
En outre il est judicieux que le couple produit par le moteur électrique soit déterminé à partir d'une courbe caractéristique couple-courant, le courant représentant une valeur d'entrée et le couple fourni par le moteur étant représenté par le signal obtenu ou calculé. La détermination du couple peut être effectuée par l'intermédiaire d'une courbe caractéristique telle que celle définie ci-dessus ou bien également par l'intermédiaire d'un champ caractéristique, dans lequel par exemple, latempérature du moteur électrique constitue un autre paramètre. Le couple produit peut être déterminé par exemple également, à partir de systèmes d'équations, qui peuvent être résolus par
exemple numériquement.
Lors de l'utilisation d'une courbe caractéristique couple-courant, dépendant de la température ou bien lors de l'utilisation d'un modèle de calcul dépendant de la température pour une détermination du couple produit, il est possible par exemple que la température du moteur électrique soit détectée au moyen d'un capteur de température. A cet égard il peut être avantageux que le capteur de température soit disposé au voisinage des balais en carbone et/ou de l'induit du moteur électrique. Le signal de température produit par le capteur peut ensuite être transmis à l'unité de commande dans laquelle il sera traité. La valeur de mesure fournie par le capteur de température peut être traitée directement, ou bien à l'aide d'un modèle de température, une température d'un autre composant du moteur électrique peut être déterminée. Le capteur de température peut avantageusement être installé en position fixe dans le carter, auquel cas au moyen d'un modèle de température, il est également possible de
déterminer des températures de parties mobiles du moteur.
Ainsi un capteur de température peut être installé sur un composant dont la température sera utilisée pour le
calcul d'une température d'un autre composant.
La figure 14 représente un organe de manoeuvre 800 comportant un moteur d'entraînement 801, un mécanisme de transmission pourvu d'une vis sans fin 802, d'une roue tangente 803 et d'une manivelle 804, ainsi qu'un ressort de compensation 805 et un cylindre émetteur 806 actionné par agent de pression pour la commande d'un système de transmission de couple 3 ou bien d'un processus de commutation ou de sélection dans une transmission 4. A l'intérieur ou à l'extérieur de la carcasse polaire 807 du moteur électrique 801, il est prévu un capteur 808, comme un capteur de température, qui détecte la température à l'intérieur ou à l'extérieur du moteur électrique par exemple en fonction du temps. Le capteur de température peut être disposé notamment en particulier à proximité des balais 809 du moteur électrique 801, ces balais pouvant être agencés par
exemple comme des balais en carbone.
En outre un capteur de course 810 peut être disposé dans une zone de l'élément de sortie comme par exemple la manivelle de poussée, auquel cas ce capteur de course 810 est en liaison fonctionnelle, par l'intermédiaire d'un élément 811, comme une articulation 812, avec la manivelle de poussée 804. Le capteur 810 détecte ainsi le décalage axial de la manivelle 804, qui représente au moins dans l'essentiel un actionnement d'un élément manoeuvrable, comme par exemple un embrayage ou
une transmission.
Pour un calcul du couple produit par le moteur 801 et également pour empêcher un endommagement ou une destruction de l'organe de manoeuvre sous l'effet d'augmentations excessives de la température, il est judicieux d'effectuer un calcul ou une détection de la température d'au moins certains parties critiques de l'organe de manoeuvre, par exemple dans la zone du moteur électrique. Une augmentation de température d'un élément dans la zone du moteur électrique peut provoquer, sous l'effet de la forte sollicitation exercée, comme par exemple une forte alimentation en courant du moteur électrique, de très hautes températures déjà au bout d'une courte durée. Sous l'effet de cette augmentation de température, les composants peuvent être fortement sollicités thermiquement. En outre cela peut produire des variations de résistances des composants électriques dans la zone du moteur, ce qui peut provoquer des modifications des courbes caractéristiques intervenant
dans le champ caractéristique couple-courant.
Dans des moteurs électriques, sous l'effet d'une forte alimentation en courant, les balais 809 comme des balais en carbone, et/ou leurs supports peuvent être chauffés relativement rapidement. Pour empêcher une destruction de ces balais 809 et/ou de leurs supports, il est possible, lors de la connaissance de la température desdits éléments, d'agir sur la commande exercée sur l'unité de commande pour pouvoir réduire la sollicitation
thermique de l'organe de manoeuvre.
Si un capteur 808 n'est pas disposé par exemple dans la zone de sollicitation thermique maximale, mais dans une zone un peu éloignée de celle-ci, il est possible qu'une détection directe soit légèrement retardée sous l'effet de résistances thermiques de transition. A cet égard, également des réserves de chaleur peuvent jouer un certain rôle car elles agissent comme des accumulateurs intermédiaires de chaleur et il en résulte que des variations rapides de température de l'élément critique ne peuvent pas être transmises
directement au capteur.
Il peut être avantageux de détecter à l'aide d'un capteur 808 la température d'un élément et de déterminer au moyen d'un modèle de température la température d'un
élément critique.
Le capteur de température détecte une température Tmesurée, et à cet égard un gradient de température ATmesurée est déterminé en fonction du temps par l'unité de commande. En outre on fait intervenir une résistance de transition R et une capacité C de la voie de transmission entre l'élément dont la température doit être déterminé et l'élément dans lequel la température est calculée. En outre on fait intervenir entre la position de détection de la température et la position pour laquelle la température est calculée une perte en énergie ou une perte de puissance thermique F(Pperte). La température qui doit être calculée est déterminée à l'aide de l'équation suivante: T = Tmesurée +ATmesurée x R/C x F(Pperte) L'apport d'énergie à l'organe de manoeuvre et la perte de puissance thermique résultante peuvent être
déterminés quantitativement.
Tmesurée, par l'équation: Ppert) = (1 - il) x (Pzu' o Pzu = Umoyenne x I = (Umoyenne) 2/Rbobine. La puissance fournie Pzu et la perte de puissance thermique Pperte sont ainsi fonction de la tension moyenne de commande Tmoyenne, auquel cas la résistance de bobine Rbobine peut être considérée comme dépendant de la température. Le rendement 1 peut par exemple être déterminé au préalable empiriquement en fonction de la température dans un banc d'essai. La tension moyenne de commande Umoyenne est connue par l'intermédiaire de la commande en modulation de largeur d'impulsions (PWM) et par
l'intermédiaire de la tension de batterie mesurée.
L'intensité de courant I peut être mesurée ou bien, lorsqu'il n'y a pas mesure de courant au moyen de, par exemple une résistance de commutation, il est également possible de faire intervenir la résistance de bobine Rbobine qui peut être à nouveau considérée comme dépendant de la température. Lors de l'utilisation d'une résistance de bobine dépendant de la température, on peut obtenir un système d'équations implicite et à cet égard, pour le calcul de la température, on utilisera une
résistance de bobine dépendant de la température.
Lorsque l'unité de commande détecte à l'aide du modèle de température ou bien à l'aide des valeurs fournies par des capteurs une température trop élevée pour un composant sollicité thermiquement, des processus de commande peuvent par exemple être enclenchés pour réduire une forte sollicitation thermique de l'organe de manoeuvre. Par exemple il peut en résulter une diminution de la fréquence d'actionnement de l'organe de manoeuvre quand cela est possible d'après les conditions de marche existantes. Ce résultat peut par exemple être obtenu en faisant en sorte que l'embrayage soit complètement fermé pendant la marche normale. En outre, un démarrage dans un rapport ne constituant pas un rapport pour démarrage, comme par exemple le premier rapport ou le second rapport ou bien le rapport de marche arrière, sera empêché par le fait que l'embrayage restera ouvert, ce qui pourra produire en outre une diminution de la sollicitation
thermique de l'organe de manoeuvre ou de l'embrayage.
Egalement lors d'un démarrage alors que l'embrayage se trouve à une température trop élevée, par exemple au bout d'un intervalle de temps d'une durée de trois secondes lors d'un démarrage normal, l'embrayage sera fermé jusqu'au seuil de calage du moteur et, quand la vitesse de rotation du moteur atteindra le seuil de calage, l'embrayage sera à nouveau ouvert. La fermeture de l'embrayage abaissera la vitesse de rotation du moteur. Si l'embrayage est fermé à un trop fort degré, le moteur passera au-dessus du seuil de
calage et il s'arrêtera.
A partir des variations de courant et des variations de vitesse de rotation et également à partir de la tension d'alimentation et des données caractéristiques du moteur électrique, comme par exemple la résistance d'induit et en outre par exemple la température ambiante et la vitesse de ralenti, et par exemple une tension de 13 volts, l'inductance pourra être adaptée à la résistance d'induit au moyen d'un modèle de régulation thermique du moteur électrique. A partir de la résistance d'induit, il est possible de déterminer la température de l'induit. A partir des constantes de temps thermiques du moteur, par exemple à partir de résistances de transition ou à partir de capacités thermiques, et également à partir de la température ambiante du moteur, il est possible d'obtenir une information sur la température du système magnétique du moteur ou bien sur la température des balais en carbone. On peut ainsi déterminer la courbe caractéristique couple-courant dépendant de la température et en déduire le couple produit par le moteur électrique sous la forme d'une fonction de la température. Dans l'unité de commande, un modèle de température du moteur électrique peut être calculé constamment ou périodiquement, ou bien en fonction de certains paramètres de fonctionnement, et à cet égard on peut utiliser les données d'entrée suivantes: le courant d'induit, la tension d'alimentation, la vitesse de rotation du moteur, l'état de marche du moteur, le temps et/ou la température ambiante. L'énergie électrique fournie et l'énergie mécanique produite peuvent être calculées à partir des données d'entrée et également à partir des paramètres dépendant de la température actuelle du moteur. La différence entre l'énergie électrique appliquée et l'énergie mécanique produite définit la perte d'énergie, qui est généralement convertie dans le moteur électrique en chaleur. En utilisant accessoirement les constantes de temps thermiques du moteur électrique, comme par exemple le temps nécessaire à l'évacuation de la chaleur à partir de l'induit par l'intermédiaire de la surface périphérique, des côtés frontaux et également des balais et également en tenant compte des données d'entrée, il est possible de déterminer par le calcul un échauffement du moteur électrique et par conséquent une température actuelle de composants du moteur électrique, comme par exemple les balais ou les contacts. Au moyen de cette nouvelle temperature, il est possible de déterminer la courbe caractéristique couple-courant dépendant de la temperature et d'en déduire le couple produit par le
moteur électrique pour des données d'entrée définies.
La force qu'exerce l'organe de manoeuvre pourvu d'un moteur électrique, pour un actionnement du système de transmission de couple et/ou pour une commutation ou une sélection dans la transmission, notamment pour engager, sortir ou changer des rapports dans la transmission, peut être déterminée par exemple par des mesures du courant de charge du moteur électrique en
utilisant par exemple une courbe caractéristique courant-
couple. Le courant de charge peut être déterminé comme une chute de tension dans une résistance interne de la source de tension. En outre le courant de charge peut également être déterminé au moyen d'une chute de tension se produisant dans une autre résistance de mesure. Pour la mesure de la chute de tension dans la résistance interne de la source de tension, on utilise généralement les mêmes lois que lors de l'utilisation d'une résistance de mesures, notamment dans le conducteur de masse. La tension d'alimentation est généralement appliquée comme un signal d'entrée à l'appareil de commande de telle sorte que, lors d'une connaissance de la résistance interne Ri de la source de tension, il est possible de calculer le courant de charge IL directement à partir de la différence entre la tension d'alimentation Uo en l'absence de sollicitation et la tension d'alimentation UL dans le cas d'un courant de charge: IL = (Uo - UL) / Ri En outre on peut effectuer un processus basé sur des techniques de régulation et qui peut être déterminé par le calcul en parallèle à la commande réelle et à la variation réelle d'état comme par exemple des augmentations de temperatures. Ce processus permet d'obtenir des données valables concernant par exemple un courant et/ou une vitesse de rotation sous la forme de valeurs estimées et à cet égard, au moyen des différences entre les valeurs mesurées et les valeurs estimées, il est possible de comparer par exemple la vitesse de rotation d'un modèle de moteur électrique avec celle d'un moteur électrique réel. Au moyen du modèle du moteur électrique, il est possible de déterminer, à l'aide d'une donnée de mesures comme par exemple une vitesse de rotation, toutes les caractéristiques de l'ensemble du moteur électrique. A partir d'une vitesse de rotation, il est possible de déterminer le courant et d'en déduire la perte en énergie et par conséquent la température du moteur. Le modèle du moteur peut contribuer, à l'aide du
calcul de données, à éviter une utilisation de capteurs.
Les données obtenues au moyen du modèle peuvent être utilisées pour une adaptation de la résistance d'induit du moteur. Une adaptation de la résistance d'induit du moteur électrique peut par exemple être effectuée à partir des variations du courant et de la vitesse de rotation dans le temps, ces données pouvant être mesurées ou calculées. Lorsque la résistance d'induit est déterminée, il est alors possible de définir au moyen d'une courbe caractéristique la temperature par exemple de l'induit. Cette température peut être utilisée pour une adaptation de données du moteur électrique, lorsque ces données mettent en évidence les dépendances de la température. En conséquence un couple d'entraînement du moteur électrique qui est dépendant de la température peut être exploité pour un processus de commande ou de régulation. Egalement, au moyen d'un champ caractéristique vitesse de rotation-couple-tension du moteur électrique et au moyen de la vitesse de rotation et de la tension modulée en largeur d'impulsions (PWM), il est possible de calculer le couple produit à la sortie du moteur. Lors de la connaissance du couple produit à la sortie de l'organe de manoeuvre, il est possible de déterminer la force d'actionnement de l'organe de manoeuvre en vue de l'actionnement du système de transmission de couple et/ou de l'actionnement de la transmission. En outre, un processus de commande ou un processus de régulation peut être appliqué pour une commande ou une régulation de la force d'actionnement d'un organe de manoeuvre, prévu en nombre au moins égal à l'unité, auquel cas des forces maximales d'actionnement ne devraient pas être dépassées en fonction de la course d'actionnement car il en résulterait un comportement inconfortable ou bien une
trop forte sollicitation et/ou des perturbations.
Selon une autre caractéristique de l'invention il peut être judicieux d'opérer, pour une détermination de la force d'actionnement de l'organe de manoeuvre comprenant un moteur électrique, en détectant une déformation d'un élément élastique et à cet égard, l'élément élastique dont une déformation est détectée
peut être situé dans la ligne de transmission de forces.
En ce qui concerne cet élément élastique, il peut s'agir d'une élasticité se trouvant déjà dans la ligne de transmission de forces entre l'unité d'entraînement et l'élément d'actionnement et à cet égard, il est également possible de disposer une élasticité additionnelle dans la ligne de transmission de forces. L'élasticité peut suivre une relation courseforce qui soit linéaire ou non linéaire et à cet égard, l'élasticité peut ne pas être
précontrainte ou bien être précontrainte.
L'organe de manoeuvre, tel que celui représenté par exemple sur les figures précédentes comprend une unité d'entraînement comme par exemple un moteur électrique, qui produit un couple qui est converti en une force au moyen d'un mécanisme de transmission produisant une conversion uniforme et/ou non uniforme. Cette force est transmise dans le système de transmission de couple ou dans la transmission jusque dans sa zone d'action, c'est-à-dire dans la zone de l'élément d'actionnement. Au moyen d'une déformation d'un élément élastique, comme une élasticité, qui est située dans la ligne de transmission de force et/ou est engagée dans cette ligne de transmission de force, il est possible de déterminer le couple ou la force d'actionnement. En outre il est possible de disposer une élasticité de telle sorte qu'ainsi il soit possible par exemple de détecter une force sur palier, qui intervient comme une force de
réaction par rapport à la force d'actionnement.
La détection de la déformation d'un élément élastique peut être captée d'une façon continue par exemple au moyen d'un capteur de course ou bien elle peut être captée de façon discontinue, comme par exemple à l'aide d'un ou plusieurs contacteurs qui sont disposés de manière à réagir lors d'une rétrogradation sur une distance relative définie. La mesure discontinue de force ou la mesure discontinue de course sont alors remplacées
par le captage d'un ou plusieurs seuils de forces.
L'élasticité peut également être disposée de telle sorte qu'elle agisse comme un élément de soutien qui, lors d'un dépassement d'une valeur prédéterminée de la force de soutien, subit un déport et est soumis à une déformation. Lors d'une augmentation excessive d'une force de soutien, il est possible de détecter par exemple
une augmentation excessive d'une force d'actionnement.
La figure 14a représente une partie d'un organe de manoeuvre comme par exemple l'organe de manoeuvre 800 de la figure 14. L'arbre entraîné 840 est actionné par une unité d'entraînement ou bien est agencé comme un arbre de moteur. La vis sans fin 802 est reliée de façon sensiblement non tournante avec l'arbre 840 mais elle peut cependant être déplacée axialement. La vis sans fin 802 est déplaçable dans une direction axiale par rapport aux accumulateurs d'énergie 841, 842; ces accumulateurs d'énergie 841 et 842 sont soumis à une précontrainte de sorte qu'une force axiale prédéterminable doit être atteinte ou dépassée pour que la vis sans fin soit déplacée dans une direction axiale. La vis sans fin 802 est en prise avec la roue tangente 803 qui commande l'actionnement d'un élément actionnable. On peut également disposer après la roue tangente un autre mécanisme de transmission, comme un mécanisme de
transmission à manivelle.
L'unité d'entraînement exerce sur l'arbre 840 un couple d'entraînement qui peut agir en opposition à une force antagoniste exercée par l'élément actionnable. Dans la voie d'actionnement de l'élément actionnable, il peut se produire différentes forces antagonistes, comme par exemple lors d'une synchronisation à l'intérieur d'une transmission ou bien lors de l'engrènement de dentures d'établissement de rapports à l'intérieur de la transmission. Si la force antagoniste agissant dans une direction axiale sur la vis sans fin 802 est plus grande que la précontrainte des accumulateurs d'énergie 841 et 842, alors la vis sans fin subira un décalage dans une direction axiale. La vis sans fin 802 comporte une zone réceptrice 843 qui est agencée comme une rainure ou comme un évidement dans lequel peut s'engager un élément 845 d'un capteur ou d'un commutateur 844. Lorsque la vis sans fin est décalée dans une direction axiale, l'élément 843
est actionné et le capteur/commutateur est enclenché.
L'unité de commande enregistre ce signal et elle conclue que la force antagoniste est plus grande qu'une valeur prédéterminable, de sorte qu'ensuite l'unité de commande peut enclencher un processus correspondant de commande qui a pour conséquence une plus faible sollicitation du
mécanisme que de l'unité d'entraînement.
Le capteur peut également être accouplé à la vis sans fin d'une autre manière de façon à détecter le
décalage axial de la vis sans fin.
La figure 15 représente un élément élastique 850, qui est disposé par exemple dans la voie de liaison entre l'organe de manoeuvre et l'élément d'actionnement; à cet égard il peut être disposé par exemple de telle sorte qu'il soit utilisé entre l'élément 205 et l'élément 301 de la figure 3 ou bien entre l'élément 206 et l'élément 305 de la figure 3. En outre il est possible de disposer une élasticité de ce genre par exemple dans la ligne de transmission de forces intervenant dans l'agencement de la figure 2. L'élément 851 peut être accouplé fonctionnellement par exemple du côté menant tandis que l'élément 854 peut être accouplé fonctionnellement par exemple du côté mené de telle sorte qu'une transmission de force de l'organe de manoeuvre à l'élément d'actionnement s'effectue par l'intermédiaire des éléments 851 et 854. L'élément 851 comporte deux branches situées dans une zone extrême axiale, ces deux branches 852a et 852b étant espacées l'une de l'autre de sorte qu'il existe entre elles un intervalle ou un volume libre 853. Dans cet intervalle 853 s'engage un élément 854 qui comporte une fenêtre 855 dans une zone de son étendue axiale. En outre, les branches 852a et 852b comportent des zones réceptrices 860. Dans un état non sollicité, un accumulateur d'énergie 856 est engagé dans les zones réceptrices 860 des éléments 852a et 852b ainsi que dans la fenêtre 855 de l'élément 854. Sous l'effet d'une sollicitation axiale en traction ou en poussée, l'accumulateur d'énergie est déformé dans une direction axiale de sorte qu'il peut se produire un décalage relatif des éléments 854 et 851. Dans le cas o l'accumulateur d'énergie précontraint est engagé dans les zones réceptrices 855 et 860, il se produit une déformation de cet accumulateur d'énergie 856 seulement lorsque la force de sollicitation de l'accumulateur d'énergie devient supérieure à la force de précontrainte
de ce dernier.
L'élément 854 comporte dans une de ses parties extrêmes une zone réceptrice 859 qui reçoit une tête de palpage ou une tête de commutation 858. Cette tête de palpage ou cette tête de commutation est associée à un palpeur ou un commutateur 857, qui est disposé, ou fixé, ou engagé, dans une zone de l'élément 851. Lors d'un décalage axial de l'élément 854par rapport à l'élément 851, la tête de palpage ou la tête de commutation est sollicitée, en étant par exemple actionnée, de sorte qu'un circuit électronique peut être enclenché pour signaler qu'un décalage axial s'est produit entre les éléments précités 851 et 854. Lorsque l'accumulateur d'énergie est installé avec précontrainte, un seuil de force est établi d'une manière définie pour que l'actionnement du commutateur soit produit quand la force d'actionnement devient supérieure à la force de précontrainte de l'accumulateur d'énergie. En outre, on peut également utiliser un capteur opérant sans contact, comme par exemple un aimant associé à un commutateur à effet-Hall. La figure 16 représente l'élément 850 en vue en coupe faite sur la ligne II-II de manière à montrer les branches 852a et 852b de l'élément 851 ainsi que les zones de bordure de l'élément 854 et la zone réceptrice 855. L'accumulateur d'énergie 856 est logé dans les zones réceptrices 855 et 860. Cet accumulateur d'énergie s'applique par ses parties extrêmes axiales contre des parties extrêmes axiales des zones réceptrices 855 et 860 et à cet égard les zones réceptrices 855 et 860 peuvent être adaptées aux contours de l'accumulateur d'énergie. En outre la figure montre le capteur 857, qui peut être par exemple un commutateur, un contacteur ou un palpeur. La figure 17 représente un autre exemple de réalisation d'une élasticité dans la liaison d'entraînement entre l'unité d'entraînement de l'organe de manoeuvre et un élément d'actionnement. La liaison d'entraînement a été représentée par un cylindre entraîné 900, qui comprend aussi bien dans une direction circonférencielle que dans une direction axiale une rainure sur le pourtour. Cette rainure 901 est mise en évidence par la ligne en trait interrompu 902. Lorsque le cylindre 900 est entraîné en rotation par une unité d'entraînement, comme par exemple un moteur électrique, et quand un téton 903 s'engage radialement dans la rainure, alors le téton guidé 903 est actionné ou décalé
sous l'effet de l'entraînement dans la rainure 901.
Le téton 903 est monté à rotation dans l'élément
904, par exemple au moyen du palier 905.
L'élément 904 est guidé dans un mouvement de rotation autour de l'axe de rotation 906 et également autour de la tige 907. L'élément 908 est relié de façon non tournante à l'arbre ou à la tige 907 et il est prévu entre l'élément 904 et l'élément 908 un accumulateur d'énergie 909 qui est reçu dans des évidements prévus dans les éléments 904 et 908; ainsi, lors d'un décalage, comme une rotation, de l'élément 904 autour de l'axe 906, il se produit une sollicitation de l'accumulateur d'énergie 909 et par conséquent une transmission de force
ou une transmission de couple à l'élément 908.
L'accumulateur d'énergie 909 peut être disposé dans les zones réceptrices des éléments 904 et 908 avec
ou sans précontrainte.
Lors d'un décalage de l'élément 904, il se produit, lors d'une réception de l'accumulateur d'énergie soumis à une précontrainte, un décalage de l'élément 908 dans le cas o la sollicitation dynamique de l'élément 903 par l'élément 904 n'est pas supérieure à la précontrainte de l'accumulateur d'énergie, multipliée par le bras de levier du mécanisme d'actionnement, ce bras de levier étant défini par l'espacement du centre de l'accumulateur d'énergie 910 par rapport à l'axe 906, en comparaison de l'espacement du centre 911 du tourillon
par rapport à l'axe 906.
En outre il est prévu dans l'élément 908 un contact électrique 912 qui, lors d'une déformation de l'accumulateur d'énergie 909, entre en contact avec une zone de contact de l'élément 904 et permet ainsi un écoulement de courant électrique de l'élément 908 à l'élément 904, ce qui crée ainsi un contacteur qui, au moyen de l'arrivée de courant 913, peut jouer le rôle d'un capteur en liaison de transmission de signaux avec
l'unité de commande.
La figure 18 représente en vue en coupe l'agence de la figure 17, en mettant en évidence le cylindre 900 pourvu de la rainure 901. Le téton 903 s'engage dans la rainure 901 de sorte que ce téton 903 est actionné lors d'une rotation du cylindre 900. Pour réduire le fortement s'exerçant sur le téton 903, ce dernier est monté dans l'élément par l'intermédiaire du palier 905. En outre la figure met en évidence l'accumulateur d'énergie 909, qui peut être agencé par exemple comme un ensemble de ressorts annulaires ou bien comme un ressort de pression.
L'élément 908 peut coopérer par exemple avec
l'élément 907 par l'intermédiaire d'une denture.
La figure 19 représente une autre possibilité
d'agencement d'un cylindre tel que celui de la figure 17.
Le cylindre 1000 se compose dans l'essentiel de deux éléments 1001 et 1002. L'élément 1001 est disposé sensiblement radialement à l'intérieur de l'élément 1002, les deux éléments étant maintenus axialement l'un avec l'autre par l'accumulateur d'énergie 1003. Pour simplifier, on n'a représenté sur la figure 19 qu'une moitié des éléments à symétrie de révolution du cylindre 1000, ces éléments étant disposés symétriquement par
rapport à l'axe 1004.
L'accumulateur d'énergie 1003 est disposé avec précontrainte entre les butées 1005 et 1006 des éléments
1001 et 1002, ce qui crée ainsi une tension axiale.
Lorsque par suite d'un actionnement d'un téton, comme par exemple le téton 903 de la figure 17, l'élément 1001 est sollicité par une force par rapport à l'élément 1002, il peut arriver, lorsque cette sollicitation dynamique dépasse la force de précontrainte de l'accumulateur d'énergie 1003, qu'il se produise un décalage de l'élément 1002 dans une direction axiale par rapport à l'élément 1001. Le capteur 1007 peut détecter ce décalage sous l'effet d'un engagement de l'élément de captage 1008 dans une zone réceptrice 1009; ainsi lors d'un décalage de l'élément 1002 dans une direction axiale, l'élément 1008 s'écarte de la zone réceptrice 1009 et il en résulte qu'un contact, comme un contact électrique, peut être
ouvert ou fermé.
La figure 20 représente schématiquement un dispositif de captage 1100 comportant un élément 1101 et un élément récepteur 1102. L'élément émetteur est agencé comme une roue dentée dont les dents 1103 comportent chacune un étagement de hauteur. Dans une première zone 1104, la dent 1103 a une hauteur radiale totale tandis que la dent 1105 a une hauteur radiale réduite. Quand cette dent 1103 passe dans l'élément récepteur 1102 sous l'effet d'un mouvement de rotation, alors cet élément récepteur 1102 détecte un signal en fonction de la hauteur de dent. Un signal ainsi engendré a été représenté sur la figure 21 en fonction du temps t; dans la moitié supérieure de la figure le signal Su est représenté en fonction du temps, ce qui signifie que l'élément 1101 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre. Dans la moitié inférieure de la figure le signal Sg est représenté en fonction du temps, ce qui signifie que l'élément 1101 tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. On se rend compte des différences entre la courbe représentant le signal Su en fonction du temps et la courbe représentant le signal Sg en fonction du temps. Le signal Su subit, en fonction du temps, une croissance depuis une valeur minimale 1106 jusqu'à une valeur moyenne 1107 avant d'atteindre la valeur maximale 1108. Ensuite le signal décroît de la valeur 1108 à la valeur 1106 avant de reprendre ensuite sa croissance. Le signal correspondant à une rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre se comporte par contre différemment car ce signal augmente initialement depuis une valeur minimale 1110 jusqu'à la valeur maximale 1111 avant de prendre la valeur moyenne 1112. Au moyen d'une détermination de la séquence des pics de signaux, notamment de la séquence des grandeurs des pics de signaux, il est possible de définir le sens de rotation
de l'élément 1101 c'est-à-dire de l'élément émetteur.
La figure 22 représente en outre une élément émetteur 1201 et un élément récepteur 1202 d'un capteur 1200 tandis que la figure 23 représente en fonction du temps le signal S qui est transmis par l'élément
récepteur 1202 par exemple à l'unité de commande.
L'élément récepteur est agencé comme une roue dentée dont les dents ont un profil uniforme et sont réparties uniformément. De fait de cet agencement des dents de la roue dentée, le signal S est produit en fonction du temps également uniformément, de sorte que ce signal est
identique dans les deux sens de rotation.
A l'aide des signaux de la figure 21, il est par conséquent possible de déterminer aussi bien la vitesse de rotation que le sens de rotation; à cet égard, à partir du cylindre de la figure 23, on ne peut déterminer en premier lieu que la vitesse de rotation. Cependant, en faisant intervenir complémentairement les tensions appliquées au moteur, il est possible de reconnaître
également un sens de rotation.
La figure 24 représente en outre un élément émetteur 1251 et un élément récepteur 1252 d'un capteur 1250, la denture de l'élément émetteur étant agencée en forme de dents de scie. En correspondance à l'agencement de cette denture, les signaux Su et Sg ont été représentés en fonction du temps sur la figure 25, le signal Su donnant lieu à une variation dans le temps qui est symétrique de celle du signal Sg qui correspond à une rotation de l'élément 1251 dans le sens contraire de celui des aiguilles d'une montre. Au moyen des courbes de signaux Su et Sg, il est possible de déterminer aussi bien la vitesse de rotation de l'élément 1251 que le sens
de rotation.
La figure 26a représente un capteur 1300 qui comporte un élément émetteur 1301 et deux éléments
récepteurs 1302 et 1303.
La figure 26b est une vue en coupe de la structure représentée sur la figure 26a et elle montre l'élément émetteur 1301 ainsi que les deux éléments récepteurs 1302 et 1303, qui sont disposés dans l'essentiel radialement l'un au-dessus de l'autre. Le profil des dents de l'élément émetteur 1301 est modulé en le considérant dans une direction circonférencielle, c'est-à-dire que la dent 1304 comporte une zone 1305 ayant une assez grande dimension radiale ainsi qu'un zone
1306 ayant une dimension radiale plus petite.
La figure 26c représente des signaux en fonction du temps, le signal 1310 étant le signal du capteur 1032 et le signal 1311 étant le signal du capteur 1303. Du fait de la modulation du signal 1310 par rapport au signal 1311, ce signal 1310 peut être interprété de manière à représenter une rotation de l'élément 1301 dans
le sens contraire des aiguilles d'une montre.
La figure 26d représente également des signaux 1312 et 1313, le signal 1312 provenant du capteur 1302 et le signal 1313 provenant du capteur 1303. Dans le cas o il existe une telle dépendance temporelle pour les signaux 1312 et 1313, il est possible de conclure à une rotation de l'élément 1301 dans le sens des aiguilles
d'une montre.
Un dispositif de captage 1300 permet ainsi aussi bien une détermination de la vitesse de rotation de
l'élément 1301 qu'une détermination du sens de rotation.
En outre, il peut être judicieux qu'une commande du couple ou de la force de l'organe de manoeuvre, comme un moteur électrique, soit effectuée en fonction de la vitesse de rotation. Lorsque la commande du moteur électrique est effectuée au moyen d'un courant de commande modulé en largeur d'impulsions, il est possible d'obtenir une réduction de la largeur d'impulsions en fonction de la vitesse de rotation quand, pour une vitesse de rotation prédéterminable, le couple d'entraînement ou bien la force ne doit pas dépasser une valeur prédéterminable. La figure 27 montre ce comportement particulier sous la forme d'un diagramme o une vitesse de rotation n et un courant I sont représentés en fonction du couple d'entraînement M. La courbe 1400 représente la vitesse de rotation n en fonction du couple M tandis que la courbe 1401 représente le courant I en fonction du couple M. Lorsque n dépasse une valeur limite nG, alors le courant est inférieur à une valeur limite supérieure et le couple rentre également dans la plage admise. Par contre si n devient inférieure à la vitesse de rotation limite nG, le courant 1402 augmente trop fortement et le couple devient également trop grand. Au moyen d'une diminution de la largeur d'impulsions du signal de courant, le couple peut, lors d'une réduction de la vitesse de rotation en correspondance à la courbe 1404, être commandé à une
valeur sensiblement constante.
La figure 28 représente un diagramme dans lequel les signaux 1450 et 1451 provenant de deux capteurs conformes aux figures 7 et 7a sont représentés en
fonction du temps. Les signaux présentent un déphasage.
La vitesse de rotation peut être déterminée au moyen de ce déphasage. Pendant que le signal 1451 a un flanc
croissant 1452, le signal 1450 a sa valeur minimale 1453.
Cette différence entre les signaux correspond par exemple à un sens de rotation dans le sens des aiguilles d'une montre. A l'instant t1 il se produit une inversion du sens de rotation qui est détectée par le fait que, pour le flanc croissant 1454, le signal 1450 prend sa valeur maximale 1455. Il est ainsi possible de reconnaître la
variation du sens de rotation jusqu'à l'instant t2.
COMMANDE - REGULATION DE FORCE/MESURE DE COURANT.
Une particularité du principe de commande de tringlerie de commutation (ASG) consiste à déterminer au moyen du courant de charge de l'organe de manoeuvre avec quelle force l'organe de manoeuvre sollicite la tringlerie de commutation (régulation de force, détection
d'une butée).
A cet effet, la courbe caractéristique couple-
courant est utilisée. Le calcul d'erreurs pour la détermination du couple du moteur électrique à partir du courant de charge montre que le fait que les courbes caractéristisques dépendent de la température a une
influence sur les erreurs.
Commande de couple Une autre possibilité consiste à prédéterminer (commander) le couple au moyen de la tension modulée en largeur d'impulsions et de la vitesse de rotation du moteur électrique. A cet effet, le champ de courbes caractéristiques vitesse de rotation- coupletension est utilisé. Pour la génération d'un couple déterminé (couple maximal), il faut une tension modulée en largeur d'impulsions qui soit plus petite pour une basse température du moteur électrique que pour une température élevée. Quand on ne tient pas compte de l'influence de la température sur le champ de courbes caractéristiques vitesse de rotationcouple-tension, il faut partir de l'état froid du moteur électrique. Au moyen de la prédétermination effectuée sur la base de la courbe caractéristique du moteur froid, il est possible de régler un couple ayant une valeur jusqu'à 45 % trop petite. Pour une détermination de la température du moteur électrique, il existe les possibilités suivantes: 1. Mesure à l'aide d'un capteur de température 2.Mesure à l'aide d'un capteur de température en combinaison avec un modèle de température (prise de position actuelle à EKM), 3.Adaptation de la résistance d'induit au moyen d'un modèle parallèle du moteur électrique, 4.Modèle de température du moteur électrique, 5.Combinaison des possibilités 2 et 3 pour une
adaptation du modèle de température.
Calcul de couple sans mesure de courant A l'aide d'un modèle parallèle du moteur électrique, il est possible, à partir des signaux disponibles concernant la tension modulée en largeur d'impulsions et la vitesse de rotation du moteur
électrique, d'obtenir une valeur d'estimation du courant.
On peut ainsi se passer d'une mesure de courant. Il est important, lors du calcul du modèle parallèle, de tenir compte des dépendances de la température. Pour un calcul de la température du moteur électrique (adaptation, modèle de température, combinaison), on utilise la valeur
d'estimation du courant.
Lors de l'exécution d'une opération de commutation par l'organe de manoeuvre effectuant l'actionnement de la tringlerie de commutation, la force de commutation maximale admissible, qui est prédéterminée par la tringlerie de commutation de la transmission, ne doit pas être dépassée. Au cours de la commutation, les forces d'actionnement, déterminées en fonction de positions, ne doivent pas être dépassées lorsque par exemple, il se produit une entrava au mouvement. En coopération avec la mesure de positions, on doit faire en sorte que le processus de commutation soit terminé de façon exempte d'erreurs ou bien que des erreurs soient reconnues en tant que telles par le système de commande, qui puisse alors réagir en correspondance. A cet effet,
la force d'actionnement doit être déterminée.
Une possibilité de détermination de la force d'actionnement consiste à mesurer le courant du moteur électrique. La force qui est exercée par l'organe d'actionnement qui est équipé d'un moteur électrique est déterminée au moyen de la courbe caractéristique courant- couple (en fonction de la température): M = c4 I (1) o cf = UREF avec UREF = 13V et wo: vitesse de ralenti pour
UREF (2)
Pour une commande du couple, la courbe caractéristique vitesse de rotation - couple - tension (6) est utilisée. Au moyen d'une prétermination de la tension modulée en largeur d'impulsions (3) le courant (5) et le couple sont réglés au préalable. Pour la tension d'induit, on obtient: U pw =UAr %PWM - (RE +2RB) I (3) o RE = résistance de l'étage final (transistors et le cas échéant une résistance de mesure) RB: résistance (fonction de la température) des
balais en carbone.
L'équation électrique du moteur électrique (stationnaire) s'écrit ainsi: U?l^f =c () +RA (4) o RA: résistance (fonction de la température) de l'induit A partir des équations (3) et (4), on obtient le courant:
I U3ATPVKM - )
RA Rr +2R3 (5) A partir des équations (1), (3) et (4) on obtient le champ de courbes caractéristiques vitesse de rotation-couple-tension: Upp,f ff/'R (6) cO (c(D)= 4.1. Possibilités de mesures de courant Le circuit de commande du moteur électrique a été représenté sur la figure 13. Le moteur électrique est actionné dans les deux sens de rotation et en conséquence, pour sa commande, il est nécessaire de prévoir quatre transistors connectés dans un circuit en H. Pour faire tourner le moteur électrique vers la gauche et vers la droite, les transistors diagonalement opposés sont commutés simultanément. Pour faire opérer le moteur en court circuit, deux transistors mutuellement opposés sont commutés simultanément ou bien un transistor est commuté et le courant passe dans le transistor opposé par
l'intermédiaire de la diode de réaction.
Au moyen d'une résistance de mesure, qui peut être disposée soit dans la voie passant par le moteur soit dans la voie aboutissant à la masse, la chute de tension est déterminée comme un signal analogique et elle est transmise au système de commande. Le système de commande définit l'état de marche du moteur électrique (courant de charge ou courant de courtcircuit) et en
conséquence cet état de marche est connu.
La résistance de mesure située dans la voie passant par le moteur permet d'obtenir des avantages en ce qui concerne le résultat de mesure, par rapport à la résistance de mesure située dans la voie aboutissant à la masse. 4.2. Particularités de mesure du courant d'un moteur électrique dans le cas d'une commande avec modulation en largeur d'impulsions (PWM) Les transistors de commutation sont commandés à
la fréquence PWM de 16 kHz (appareil de commande AFT).
Avec cette fréquence, le transistor est commuté d'un état de blocage dans un état conducteur et - plus tôt ou plus tard en fonction de l'efficacité impulsionnelle - il est ramené dans l'état de blocage. Lorsque le signal PWM est au niveau haut, le courant passe dans les transistors diagonalement opposés. Quand le signal PWM est au niveau
bas, le moteur électrique est commandé en court-circuit.
Le courant passant dans la voie du moteur électrique ne peut pas suivre les sautes de tension à cause du temps de retard (constante de temps électrique du moteur électrique) et il prend à une valeur qui dépend de l'efficacité impulsionnelle (valeur moyenne de la tension-PWM) et de la vitesse de rotation du moteur
électrique, cf. équation (5).
Dans la voie de masse dans laquelle est disposée la résistance de mesure, il passe un courant seulement quand le signal PWM est au niveau "haut". C'est seulement dans cet état qu'il est possible d'effectuer une mesure du courant électrique dans la voie
de masse.
Les transistors de commutation sont situés, lors d'un enclenchement ou d'une coupure, pendant une courte durée dans un état de transition. Pour une très petite efficacité impulsionnelle, c'est-à-dire une très petite largeur d'impulsions, le rapport entre la durée des états de transition et la largeur d'impulsions est grand. Du fait que le courant passant dans la voie de masse dans l'état de transition des transistors n'est pas égal au courant passant dans la voie de moteur, la mesure du courant dans la voie de masse donne des valeurs imprécises pour une très petite efficacité impulsionnelle. 5. Variation des courbes caractéristiques du moteur électrique en marche Le comportement thermique du moteur à courant continu à excitation par aimant permanent est influencé dans l'essentiel par:
1.la variation de la résistance d'induit -
échauffement par perte de puissance (y du moteur électrique),
2.La variation de la résistance en carbone -
échauffement par perte de puissance (chute de tension dans la résistance en carbone) 3.La variation du flux magnétique -échauffement
par évacuation de chaleur à partir de l'induit.
Chacun des effets précités peut être défini par un bilan de puissance et des éléments-PT1 en faisant intervenir la constante de temps correspondant à l'effet considéré. Lorsque que l'évacuation de la chaleur s'effectue par l'intermédiaire de plusieurs voies, plusieurs éléments PT1 sont nécessaires pour la définition d'un effet. Ainsi par exemple, la chaleur de l'induit est transmise en partie aux aimants et une autre partie est évacuée (en fonction de la vitesse de rotation) par frottement de l'air sur les enroulements
situés sur les côtés frontaux de l'induit.
- L'échauffement d'induit produit une augmentation de la résistance d'induit. Cela conduit à une rotation de la courbe caractéristique vitesse de
rotation-couple, cf. figure 29c.
- L'échauffement du carbone provoque une diminution de couple, qui est fonction, entre autres, du rapport de la résistance en carbone à la résistance d'induit: Rs Rfa = c A (7) - L'échauffement des aimants produit un affaiblissement du flux magnétique et par conséquent une rotation de la courbe caractéristique vitesse de
rotation-couple, cf. figure 29b.
On doit tenir compte du fait que les courbes caractéristiques sont dépendantes de la tension d'induit car la tension-PWM (3) est différente pendant la marche. 6. Calculs d'erreurs 6.1. Calcul d'erreurs pour une détermination de la force d'actionnement à partir du courant du moteur Lors d'un calcul d'erreur, on tient compte seulement de la relation entre le courant mesuré et le couple du moteur électrique. L'influence de la voie de transmission entre le moteur électrique et les zones fonctionnelles dans la transmission n'est pas prise en considération. Le courant de moteur est déterminé comme une chute de tension dans la résistance de mesure: U2 = Rmesurée I (8) Pour des erreurs accidentelles on obtient: AU2 = (Rmesurée)2 AI2 + (ARmesurée)2 I2 (9) Le couple est déterminé par l'intermédiaire de la courbe caractéristique couplecourant: M = k4I (10) Pour les erreurs accidentelles on obtient: A M = I(ki)2 M2 +()2) I = /(k)2 (AU,/R)2 +(k)2 12 ( 11) Tableau 1: causes des erreurs accidentelles Causes ARmesurée Dispersion AI fumée AI f(% PWM) Ak Dispersion Ak Température (sans compensation) Ak Température (avec compensation) Tableau 2: Erreurs de mesure
AU2
AM Sans compensation de la température AM Avec compensation de la température Le couple du moteur électrique peut être déterminé ainsi avec une certaine incertitude par mesure
du courant.
6.2. Calcul d'erreurs pour une détermination du couple à partir de la tension PWM (modulée en largeur
d'impulsions) et de la vitesse de rotation.
A cet égard, on se base sur le fait que la tension PWM n'est pas affectée par des erreurs. Pour le couple, on obtient: Ino -nl MM (n0 n1j) jEF(12) À no /Uiz71 Quand l'influence de la température est estimée causer des erreurs accidentelles, on utilise pour déterminer l'écart du couple la formule suivante: f =(U (o (f) M (U ( (O) (13) L'écart maximal est obtenu pour le couple de démarrage (a = 0) (cf. également figure 2c): ANf(ct=0)= j(U%7u) (&ffi{2)(14) Tableau 3: Erreurs de commande AMA (valeur de mesure de AEG) AM(oe= 0) (sans compensation de la température) AM( co= 0) (avec compensation de la température) Lorsque, dans le cas d'une prédétermination du couple par la tension-PWM (le couple maximal ne doit pas être dépassé), on ne tient pas compte de l'influence de la température, le couple est alors réglé à une valeur trop basse. Quand on tient compte de la dépendance de la
température, l'erreur est réduite.
7. Compensation du fait que la courbe
caractéristique couple-courant dépend de la température.
Pour tenir compte du fait que la courbe caractéristique couple-courant dépend de la température,
on doit connaître la température du moteur électrique.
Pour déterminer la température du moteur électrique, il existe différentes possibilités: 7.1. Mesure avec un capteur de température Un capteur de température est disposé au voisinage des balais en carbone. Du fait de retards se produisant pour la transmission de chaleur par le matériau intermédiaire, le capteur réagit avec une inertie correspondant à des variations de la température à mesurer pour les balais en carbone. L'échauffement dans le cas de transitions de courte durée ne peut pas être déterminé. Cependant le moteur électrique est soumis à des influences critiques, notamment des processus d'enclenchement de courte durée avec le courant de démarrage. Le capteur de température est approprié pour une adaptation d'un modèle de température et pour une détection des variations thermiques rapides se produisant
dans un moteur électrique.
* 7.2. Capteur de température opérant en
combinaison avec un modèle de température.
La valeur de mesure fournie par le capteur de température est analysée en combinaison avec un modèle de température. Comme données d'entrée pour le modèle de température, on utilise la température mesurée, son gradient, ainsi que la tension-PWM (modulée en largeur d'impulsions). Le principe actuel adopté à EKM consiste en ce que la température d'induit est déterminée au moyen du capteur de température. Pour les balais en carbone on calcule un modèle de température, en se basant sur
l'entrée d'énergie dans le moteur électrique.
7.3. Adaptation de la résistance d'induit A partir des variations du courant et de la vitesse de rotation, de la tension d'alimentation et également des constantes de temps concernant le moteur électrique, de la résistance d'induit à la température ambiante, de la vitesse de ralenti (pour par exemple 13 V) et de l'inductance, on effectue une adaptation de la résistance d'induit au moyen d'un modèle de régulation technique du moteur électrique, cf. figure 30. A partir de la résistance d'induit, il est possible d'obtenir une information sur la température de l'induit, et à partir des constantes de temps thermiques du moteur et de la température environnante, il est possible d'obtenir une information sur la température des aimants. En conséquence, il est possible de déterminer la courbe caractéristique couple-courant dépendant de la température et d'en déduire le couple produit par le
moteur électrique.
D'après ce qui a été précisé ci-dessus, les possibilités de résolutions sont les suivantes: - Pour le courant de charge du moteur électrique, on utilise la relation: d ci(t)i(t) ((15)
-(T() +
dt L L L - Pour la valeur estimée du courant i(t), on utilise la relation: dZ (:) =_- -T (t)+ TU (16) at L L L - Pour l'erreur sur le courant, on utilise la relation: (17) e(t)= (t)-i(t) D'après ce qui a été précisé ci-dessus, on déduit l'équation d'adaptation suivante: (18) R4(t) = KJ e(v) (1)dr +&K-e(r)?(r)(18) Au moyen des constantes indépendantes K1 et K2,
la dynamique du modèle est adaptée au système réel.
7.4. Modèle de température d'un moteur
électrique.
Dans le système de commande, un modèle de température du moteur électrique est déterminé en permanence par le calcul. Les données d'entrée sont les suivantes: courant d'induit, tension d'alimentation, vitesse de rotation, état de marche du moteur, temps et éventuellement la température ambiante. L'énergie électrique d'entrée et l'énergie mécanique de sortie sont calculées à partir des données d'entrée et également à
partir de la température actuelle du moteur électrique.
La différence définit la perte de puissance qui est convertie en chaleur dans le moteur électrique. A l'aide des constantes de temps thermiques (à déterminer techniquement par des essais) du moteur électrique (évacuation de la chaleur à partir de l'induit par l'intermédiaire de la surface périphérique et également par l'intermédiaire des côtés frontaux, par les balais, etc..) et à l'aide des données d'entrée, on détermine par le calcul l'échauffement du moteur électrique et par conséquent la nouvelle température, cf. figure 31. Il est ainsi possible de déterminer la courbe caractéristique couple-courant dépendant de la température ainsi que le
couple produit par le moteur électrique.
Il est possible d'effectuer une compensation par l'intermédiaire de la température extérieure lorsqu'il ne se produit pas de fonctionnement pendant une assez longue
période de temps.
7.5. Adaptation de la température d'induit en vue
d'une régulation du modèle de température.
Le procédé décrit en 7.3. pour une identification de la résistance d'induit est utilisé de façon à régler le modèle de température décrit en 7.4. et à empêcher ainsi que les erreurs concernant le modèle conduisent à une température calculée de façon erronée. Il se produit également des détections de processus de courte durée. Un
capteur additionnel n'est pas nécessaire.
8. Autres possibilités: calcul du courant de moteur. Dans la suite vont être indiquées des possibilités d'estimation du courant par des méthodes de calcul, ce qui peut permettre de se passer de la mesure du courant (les études à cet égard sont en cours d'évolution). 8.1. Calcul du couple du moteur électrique à partir de la tension modulée en largeur d'impulsions (PWM) et de la vitesse de rotation. A l'aide du champ caractéristique vitesse de rotation-couple-tension dépendant de la température et conforme à l'équation (6), on calcule le couple à partir de la vitesse de rotation et de la tension modulée à partir de la largeur d'impulsions (PWM): M=M no -nl Uf (19) kno ?URE L'efficacité impulsionnelle est en outre nécessaire pour établir si le moteur électrique opère en opposition à une charge ou bien est entraîné par la charge. La dépendance de la température doit être compensée. Le courant de moteur électrique, nécessaire pour un modèle de temperature, est calculé au moyen de
l'équation (1) ou de l'équation (5).
Ces formules statiques conduisent à des erreurs dans le cas de processus dynamiques (démarrage). Il faut
encore rechercher si ces erreurs peuvent être admises. 8.2. Calcul du courant à l'aide d'un modèle dynamique Il est créé un
modèle technique de régulation du moteur électrique qui est défini par le calcul en parallèle à une intervention réelle dans le système de commande. Le modèle parallèle permet d'obtenir les valeurs du courant et de la vitesse de rotation sous la forme de valeurs estimatives, cf. figure 32. Du fait que les paramètres du modèle ne concordent pas en permanence avec ceux du système réel, on obtient pour le modèle une autre vitesse de rotation que pour le moteur électrique réel. Du fait de cette différence, le modèle subit un réglage correctif et les données d'état du modèle sont
adaptées aux processus réels.
La précision de concordance des valeurs estimatives avec les valeurs réelles dépend de la rapidité du réglage correctif du modèle (de la compensation des erreurs) ainsi que de la concordance des paramètres du modèle avec les paramètres réels. On doit encore rechercher quelles sont les erreurs dont il faut tenir compte. Du fait que le moteur électrique peut être très bien représenté par un modèle technique de
régulation, les erreurs sont vraisemblablement petites.
Pour le modèle à courant continu, on applique les formules suivantes: d RA c(D) cO i(t) = - - (t) U (20) dt L)LZkL)L JL< d iD (21) -(t) = i(t)+ - mL dt J Ji Les valeurs estimatives de la vitesse de rotation et du courant seront calculées à l'aide des équations suivantes: d-()= L l()- - ()U U,:+di(w(t)- d(t)) (22) (t) L: d d = -i (t) j d, (O(s -, (È) (23) Au moyen des constantes indépendantes d1 et d2, la dynamique du modèle (compensation des erreurs) sera
adaptée au système réel.
La présente invention se rapporte en outre à la demande de brevet allemand antérieure DE 196 22 643.0, dont le contenu correspond expressément au contenu de
divulgation de la présente demande de brevet.
Les revendications déposées avec la demande de
brevet sont des propositions de rédaction sans effet préjudiciable pour l'obtention d'une protection future par brevet. La Demanderesse se réserve encore de revendiquer d'autres caractéristiques mises en évidence
jusqu'à maintenant seulement dans la description et/ou
sur les dessins.
Des rattachements utilisés dans les
revendications secondaires se rapportent à d'autres mises
en oeuvre de l'objet de la revendication principale par les caractéristiques de la revendication secondaire correspondante mais il ne faut pas les considérer comme un renoncement à l'obtention d'une protection indépendante particulière des caractéristiques des
revendications secondaires rattachées.
Les objets de ces revendications secondaires
constituent également des inventions particulières qui sont d'une conception indépendante des objets des
revendications secondaires antérieures.
L'invention n'est également pas limitée aux
exemples de réalisation donnés dans la description. Au
contraire, dans le cadre de l'invention, il est possible d'envisager de nombreuses variations et modifications, notamment des variantes, éléments et combinaisons et/ou matières qui sont inventifs, par exemple par combinaison ou modification de certaines particularités, ou éléments, ou étapes opératoires, qui ont été décrits en relation
avec ceux décrits dans la description générale, les
formes de réalisation et les revendications et qui sont
contenus dans les dessins en conduisant, par une combinaison de particularités à un nouvel objet, ou à de nouvelles étapes opératoires, ou à de nouvelles séquences d'étapes opératoires, pour autant également que cela concerne des procédés de fabrication, de contrôle et de
mise en oeuvre.

Claims (35)

REVENDICATIONS
1. Véhicule automobile comportant un moteur d'entraînement, une transmission et un système de transmission de couple, un dispositif pour l'exécution automatisée du réglage du rapport de démultiplication de la transmission et/ou pour l'actionnement automatisé du système de transmission de couple, comportant au moins une unité de commande et au moins un actionneur pouvant être commandé par l'unité de commande et servant à réaliser l'actionnement automatisé, et dans lequel l'actionneur présent en un nombre au moins égal à l'unité comportant au moins une unité d'entraînement, comme par exemple un moteur électrique, caractérisé en ce qu'au moins une donnée caractéristique de l'actionneur et/ou de l'unité d'entraînement de l'actionneur peut être détectée et que l'unité de commande détermine, au moyen de cette donnée caractéristique, une donnée représentant un actionnement, la donnée caractéristique de l'actionnement et/ou de l'unité d'entraînement étant une donnée caractéristique électrique, telle qu'une tension ou un courant.
2. Véhicule automobile comportant un moteur d'entraînement, une transmission et un système de transmission de couple, ainsi qu'un dispositif pour l'actionnement automatisé du réglage du rapport de démultiplication de la transmission et/ou pour l'actionnement automatisé du système de transmission de couple, comportant au moins une unité de commande et au moins un actionneur pouvant être commandé par l'unité de commande pour l'actionnement automatisé, et dans lequel l'actionneur présent en un nombre au moins égal à l'unité comporte au moins une unité d'entraînement, comme par exemple un moteur électrique, caractérisé en ce que l'actionneur présent en un nombre au moins égal à l'unité comporte au moins un capteur, qui détecte au moins une donnée caractéristique de l'actionneur et/ou de l'unité d'entrainement, l'unité de commande déterminant au moyen de cette donnée caractéristique une donnée représentant un actionnement, et la donnée caractéristique de l'actionneur et/ou de l'unité d'entraînement étant une donnée caractéristique électrique, telle qu'une tension
ou un courant.
3. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que les
variations des données caractéristiques de l'unité d'entraînement sont déterminées en fonction du temps à l'aide de l'unité de commande et qu'une donnée représentant un actionnement est déterminée ou calculée à
partir de ces variations.
4. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que des
valeurs maximales, des valeurs minimales ou des valeurs d'annulation de données caractéristiques, de données caractéristiques traitées, de données caractéristiques combinées et/ou de leurs séquences temporelles sont déterminées au moyen de l'unité de commande et que l'unité de commande détermine, à partir là, une donnée
représentant un actionnement.
5. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité
de commande détermine, à l'aide d'au moins une donnée caractéristique de l'unité d'entraînement, au moins une donnée représentant un actionnement du système de transmission de couple ou au moins une donnée représentant un processus de commutation ou un processus de sélection dans la transmission, comme par exemple un trajet de changement de vitesse, un trajet de sélection et/ou un trajet d'actionnement du système de transmission de couple.
6. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que la
donnée représentant un actionnement est au moins une position, une vitesse, un accélération, un sens de déplacement d'un élément du système de transmission de couple et/ou de la transmission et/ou une charge dynamique appliquée à un élément du système à
transmission de couple et/ou de la transmission.
7. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité
de commande détermine à partir de la dépendance, vis-à-
vis du temps, du courant et/ou de la tension de l'unité d'entraînement, telle qu'un moteur électrique, une donnée, telle qu'une position, une vitesse, une accélération, un sens de déplacement et/ou une force d'un actionnement.
8. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité
de commande exécute, à l'aide de signaux incrémentaux, la détermination de la donnée présente en un nombre au moins
égal à l'unité et représentant un actionnement.
9. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité
de commande exécute, au moyen de signaux analogiques et/ou numériques, une détermination de la donnée présente en un nombre au moins égal à l'unité représentant un actionnement.
10. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité
de commande exécute une activation, telle qu'une commande ou une régulation, l'actionnement de la transmission et/ou du système de transmission de couple au moyen d'une donnée représentant un actionnement, comme par exemple
une donnée de commande ou de régulation.
11. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que le
capteur détecte un sens de rotation d'un élément rotatif.
12. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une
modulation d'un courant ou d'une tension est détectée en tant qu'incrément d'un déplacement et qu'une donnée représentant un actionnement est déterminée à l'aide de
ce signal.
13. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à l'aide
des signaux du capteur, l'unité de commande détecte et compte des incréments du déplacement d'actionnement et détermine, à partir de là, une donnée représentant un actionnement.
14. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que la
donnée caractéristique détectée est un incrément d'une
donnée caractéristique.
15. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins
l'une des unités d'entraînement de l'actionneur présent en un nombre au moins égal à l'unité est un moteur électrique, un moteur à courant continu ou un moteur à
courant alternatif.
i
16. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une
donnée caractéristique électrique, telle qu'un courant ou une tension, de l'unité d'entraînement, telle que le moteur électrique, est détectée et que le couple d'entraînement du moteur électrique est déterminé à l'aide de courbes caractéristiques ou de champs de
courbes caractéristiques.
17. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité
de commande détermine, à partir du couple d'entraînement du moteur électrique, le sens d'actionnement en tenant compte de la démultiplication entre l'unité
d'entraînement et l'élément d'actionnement.
18. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une
élasticité est disposée entre une unité d'entraînement et un élément d'actionnement et que dans le cas d'un actionnement commandé de l'élément d'actionnement, au moins un capteur détecte une déformation de l'élasticité et une unité de commande détermine une force
d'actionnement, à l'aide du ou des signaux du capteur.
19. Véhicule automobile selon la revendication 18, caractérisé en ce que deux capteurs détectent une déformation de l'élasticité, ce qui permet de déterminer une force d'actionnement à partir des signaux des capteurs.
20. Véhicule automobile selon la revendication 18 ou 19, caractérisé en ce que deux capteurs sont utilisés pour la détection d'une déformation d'une élasticité, un capteur étant disposé dans le trajet d'actionnement en amont de l'élasticité et un capteur étant disposé dans le trajet d'actionnement en aval de l'élasticité, et l'unité de commande déterminant une force d'actionnement par exemple à partir d'une différence et/ou d'un quotient des
signaux des capteurs.
21. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité
de commande compare une force d'actionnement détectée à au moins une valeur de référence et, dans le cas o une valeur est atteinte ou dépassée, déclenche au moyen de la
force d'actionnement une commande modifiée.
22. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que
l'élasticité comprend au moins un accumulateur d'énergie.
23. Véhicule automobile selon la revendication 22, caractérisé en ce que l'accumulateur présent en un nombre au moins égal à l'unité d'énergie est déformable sous l'effet de la charge lors d'un actionnement du système de
transmission de couple ou de la transmission.
24. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que
l'accumulateur d'énergie présent en un nombre au moins
égal à l'unité est monté avec jeu.
25. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que
l'accumulateur d'énergie présent en un nombre au moins
égal à l'unité est monté sans jeu.
26. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que
l'accumulateur d'énergie présent en un nombre au moins
égal à l'unité est monté avec précontrainte.
27. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que
l'élasticité possède une caractéristique force-course à
un ou plusieurs échelons.
28. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que dans le
cas de l'utilisation d'un accumulateur d'énergie précontraint, un commutateur ou un transmetteur détecte un dépassement d'un seuil de force prédéterminable, tel
qu'une valeur limite.
29. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que le
commutateur est un commutateur opérant sans contact, tel qu'un commutateur à effet Hall ou un commutateur REED ou que le commutateur est un commutateur opérant avec contact.
30. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, comprenant un dispositif pour
l'actionnement automatisé d'une transmission et/ou d'un système de transmission de couple, comportant au moins un actionneur équipé d'au moins une unité d'entraînement, caractérisé en ce qu'un capteur de température détecte une température d'un élément de l'actionneur ou de
l'unité d'entraînement.
31. Véhicule automobile selon la revendication 30, caractérisé en ce que l'unité de commande détermine à l'aide d'un modèle thermique, à partir d'une température
d'un élément, une autre température d'un autre élément.
32. Véhicule automobile selon la revendication 30, caractérisé en ce que l'autre température Terreur est déterminée à partir d'une température mesurée Tmesurée, conformément à: Terreur = Tmesujrée + ATmesurée *R/C*F (Pperte) avec ATmesurée = gradient de la température mesurée, R/C= résistance thermique de transition/capacité thermique entre la position de la température mesurée et la position de la température calculée, et F(Pperte) = fonction dépendant d'une perte de puissance thermique.
33. Véhicule automobile selon l'une des
revendications 31 ou 32, caractérisé en ce que l'unité de
commande compare au moins une température d'un élément à une valeur de référence et, lorsque cette valeur de référence est atteinte ou dépassée, elle déclenche une
commande modifiée de l'actionneur.
34. Véhicule automobile selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce, que pour
la commande des unités d'entraînement, telles que des moteurs électriques, du ou des actionneurs, des circuits d'étages finaux sont utilisés et à cet égard, pour chaque moteur électrique est utilisé un étage final comportant quatre transistors connectés en H.
35. Véhicule automobile selon l'un des
revendications précédentes, caractérisé en que pour une
commande des unités d'entraînement, comme des moteurs électriques, du/des actionneurs, on utilise un circuit d'étage final comportant quatre transistors connectés en H utilisé pour un premier moteur électrique et respectivement deux autres transistors pour chaque autre
moteur électrique.
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