FR2819564A1

FR2819564A1 - Procede d'etablissement de la courbe d'embrayage d'un organe d'embrayage monte entre un moteur a combustion interne et une boite de vitesses d'un vehicule automobile propluse par ce moteur

Info

Publication number: FR2819564A1
Application number: FR0100599A
Authority: FR
Inventors: Emmanuel Devaud; Joel Szymanski
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2001-01-17
Filing date: 2001-01-17
Publication date: 2002-07-19
Anticipated expiration: 2021-01-17
Also published as: FR2819564B1

Abstract

La courbe d'embrayage lie le couple (Cemb ) transmis par l'organe d'embrayage à la position d'un moyen de commande de cet organe. Suivant l'invention on mesure le couple (Croue ) transmis aux roues du véhicule en différents points de mesure et les positions (thetaemb ) correspondantes du moyen de commande, on sélectionne, pour l'établissement de la courbe, les points de mesure pour lesquels un régime de glissement supérieur à un seuil (DELTAomegamin ) prédéterminé est établi dans 1'organe d'embrayage et, pour les points de mesure sélectionnés, on tire le couple (Cemb ) transmis par l'organe d'embrayage de la relation : Cemb =Croue / K. Dboîte - Rboîte où K est une constante, Dboîte est la démultiplication de la boîte de vitesses, fonction du rapport (r) engagé à l'instant de la mesure, Rboîte le rendement de la boîte de vitesses.

Description

La présente invention est relative à un procédé d'établissement de la relation liant le couple transmis par un organe d'embrayage monté entre un moteur à combustion interne et une boîte de vitesses d'un véhicule automobile propulsé par ledit moteur, et la position d'un moyen de commande dudit embrayage.

La connaissance de cette relation, ou"courbe d'embrayage", est nécessaire au fonctionnement de certains dispositifs aujourd'hui couramment présents dans un véhicule automobile, tels qu'un dispositif de commande automatique d'embrayage ou un dispositif de commande automatique de desserrage d'un frein de parking, lorsque le conducteur a oublié de desserrer lui-même ce frein avant de démarrer le véhicule.

Un enregistrement de cette courbe doit alors être présent dans le véhicule, dès sa sortie d'usine. Pour être fiable et précis cet enregistrement doit être établi sans faire appel à des relations affectées de tolérances telles que celles communiquées par les constructeurs d'organes ou sous-ensembles intervenant dans la transmission du couple moteur, par exemple la relation liant la position d'une pédale d'embrayage et d'une butée d'embrayage, la relation entre la position de cette dernière et la force de serrage exercée sur un disque de friction formant partie de l'organe d'embrayage, etc...

A cet égard on connaît des demandes internationales de brevet WO 98/28162 et WO 98/46906 des procédés d'actualisation de la position du"point de léchage", c'est-à-dire du point où, lors d'une phase de réembrayage, le disque de friction vient au contact de la partie de l'organe d'embrayage qui est solidaire de l'arbre de sortie du moteur, avec une pression suffisante pour transmettre le couple minimal propre à faire avancer le véhicule sur un terrain plat. On sait en effet que la position de ce point de léchage varie avec l'usure de l'organe d'embrayage et avec la température.

On connaît aussi de la demande de brevet européen EP 856 677 un procédé de commande d'un organe d'embrayage suivant lequel on pallie cet inconvénient en procédant périodiquement à une mise à jour d'un enregistrement de la courbe liant le couple transmis par l'organe d'embrayage à la position d'un organe de commande de cet embrayage, et non pas seulement à une mise à jour du"point de léchage".

Dans les trois demandes de brevet précitées, les applications visées sont relatives aux transmissions robotisées, dans lesquelles les caractéristiques de l'organe d'embrayage ne sont considérées que du point de vue de la relation entre la position d'un moyen de commande de l'organe d'embrayage, constitué par la butée d'embrayage classique, et le couple transmis par cet embrayage. Il s'agit en outre de mettre à jour, tout au long de la vie du véhicule, la position du point de léchage, ou la relation position butée/couple transmis, et non d'initialiser cette relation à la sortie du véhicule de sa chaîne de fabrication.

Surtout, la connaissance de la position actualisée du seul point de léchage est insuffisante pour assurer une commande correcte de l'organe d'embrayage, par exemple quand il s'agit de commander un desserrage automatique du frein de parking lors d'un démarrage en côte du véhicule.

Egalement, le procédé d'actualisation proposé dans EP 856 677 s'exécute à partir de données fournies par les constructeurs des organes ou sous-ensembles concernés, et non à partir des caractéristiques des exemplaires de ces organes ou sous-ensembles embarqués dans le véhicule. Il souffre alors de l'imprécision de ces données dues aux tolérances qui les affectent et ne permet donc que d'établir une estimation de la relation recherchée.

La présente invention a donc pour but de fournir un procédé d'établissement de la relation liant le couple transmis par un organe d'embrayage et la position d'un moyen de commande de cet organe (pédale d'embrayage ou

butée d'embrayage) qui ne souffre pas des inconvénients mentionnés ci-dessus et qui permette donc d'établir avec précision la relation précitée.

La présente invention a aussi pour but de fournir un tel procédé qui soit bien adapté à l'initialisation de cette relation, à la sortie d'un véhicule de sa chaîne de fabrication.

On atteint ces buts de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, avec un procédé d'établissement de la relation liant le couple Cemb transmis par un organe d'embrayage monté entre un moteur à combustion interne et une boîte de vitesses d'un véhicule automobile propulsé par ledit moteur, et la position d'un moyen de commande dudit organe d'embrayage, ce procédé étant remarquable en ce qu'on mesure le couple Croue transmis aux roues du véhicule en différents points de mesure et les positions correspondantes dudit moyen de commande, en ce qu'on sélectionne, pour l'établissement de ladite relation, les points de mesure pour lesquels un régime de glissement supérieur à un seuil prédéterminé est établi dans l'organe d'embrayage et en ce que, pour les points de mesure sélectionnés, on tire ledit couple Cemb transmis par ledit organe d'embrayage de la relation : Cemb=Croue/K. Boîte. boîte où K est une constante, Dboîte est la démultiplication de la boîte de vitesses, fonction du rapport engagé à l'instant de la mesure, Rboîte le rendement de la boîte de vitesses.

Comme on le verra plus loin en détails, la sélection des points de mesure opérée par le procédé suivant l'invention permet d'établir avec précision la relation recherchée, et ceci dès la sortie du véhicule de sa chaîne de fabrication. La relation obtenue dépend des caractéristiques réelles des organes ou sous-ensembles

concernés embarqués dans le véhicule, et n'est donc pas affectée par les tolérances indiquées par leurs constructeurs.

Suivant d'autres caractéristiques du procédé selon l'invention, on tire le rendement de boîte Rboîte d'une cartographie de ce rendement en fonction du rapport engagé dans la boîte, du couple disponible en sortie de boîte calculé à partir de la mesure du couple Croule transmis aux roues du véhicule et du rendement de la transmission en aval de la boîte, de la vitesse angulaire en sortie de la boite, tirée d'une mesure de la vitesse de rotation des roues du véhicule, et de la température de l'huile contenue dans la boîte de vitesses.

Suivant une autre caractéristique du procédé selon l'invention, on établit un cycle de roulage au banc du véhicule, suivant des profils temporels prédéterminés du rapport engagé de ladite boîte de vitesses et de la vitesse correspondante du véhicule, et on sélectionne les points de mesure dans des phases de réembrayage associées à chaque changement du rapport intervenant pendant ce cycle de roulage.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin dans lequel : la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif pour la mise en oeuvre de la présente invention, la figure 2 est un logigramme d'un programme exécuté par un calculateur formant partie du dispositif de la figure 1, pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, la figure 3 est un graphe représentant la relation existant entre le couple transmis par un organe d'embrayage formant partie d'une chaîne de transmission de puissance mécanique installée dans

un véhicule automobile, et la position d'un moyen de commande de cet organe, relation établie par le procédé suivant l'invention.

On se réfère à la figure 1 du dessin annexé où il apparaît que le dispositif représenté comprend essentiellement un banc à rouleaux 1 classique susceptible de recevoir un véhicule automobile 2 sur ses rouleaux, et un calculateur 3 connecté à un capteur de couple 4 formant partie du banc, à un capteur de position 5 embarqué dans le véhicule pour y saisir la position d'un moyen de commande (non représenté) d'un organe d'embrayage (non représenté), formant partie de la chaîne de transmission de puissance mécanique d'un véhicule automobile propulsé par un moteur à combustion interne. Ces capteurs, organes et moyens de commande sont classiques et n'appellent pas une description détaillée. En bref l'organe d'embrayage, du type à diaphragme par exemple, est installé entre l'arbre de sortie du moteur et une boîte de vitesses. Pour changer le rapport de démultiplication de cette boîte, on commence par débrayer l'organe d'embrayage, on change ensuite le rapport et on embraye de nouveau cet organe.

Ces manoeuvres de débrayage/réembrayage sont commandées classiquement par le conducteur du véhicule à l'aide d'un moyen de commande constitué par une pédale d'embrayage dont il règle l'enfoncement, cette pédale agissant ellemême sur le diaphragme de l'organe d'embrayage par l'intermédiaire d'une butée mobile. En variante dans des véhicules à embrayage automatique ou à boîte de vitesses robotisée, ce moyen de commande est constitué par la butée d'embrayage elle-même dont un dispositif règle la position, en fonction d'un taux de transmission calculé automatiquement.

La capteur de couple 4 installé sur le banc 1 délivre classiquement un signal représentatif du couple Croue

appliqué par les roues motrices du véhicule aux rouleaux du banc sur lesquels elles reposent.

Dans le cas d'un embrayage commandé par pédale, le capteur de position 5 installé dans le véhicule est sensible à l'inclinaison O, mb de cette pédale variant, en pourcentage, de 100% quand la pédale n'est pas enfoncée à 0% quand elle est enfoncée au maximum.

Le calculateur 3 reçoit les signaux délivrés par les capteurs 4 et 5. Il est dûment programmé pour exécuter un algorithme 6 de construction de la"courbe d'embrayage" reliant le couple Cemb transmis par l'embrayage à la position oye de la pédale d'embrayage. Cette courbe est stockée dans une mémoire 7 embarquée dans le véhicule, pour être exploitée par un dispositif de commande automatique de desserrage du frein de parking, par exemple, comme on l'a vu plus haut, ou dans tout autre dispositif pouvant tirer parti de l'exploitation de cette courbe.

On se réfère maintenant à la figure 2 du dessin annexé pour décrire l'algorithme 6, qui est conçu pour mettre en oeuvre le procédé suivant la présente invention.

A l'étape 1 l'algorithme lance un processus d'acquisition d'un point de mesure de la courbe Cemb=f (6ebb) à établir, à partir de la mesure de la vitesse angulaire (Omet de l'arbre de sortie du moteur du véhicule installé sur le banc 1, cette vitesse ou"régime"du moteur étant toujours connue dans un véhicule et donc disponible pour le calculateur 3, de la vitesse angulaire de rotation rouet également toujours connue, et des mesures du couple Croule et de l'angle Oemb.

A l'étape 2, l'algorithme vérifie que le couple Croue mesuré sur le banc n'est pas faussé par une action de freinage appliquée aux roues du véhicule ou par une consommation d'une partie du couple délivrée par le

moteur, par des consommateurs d'énergie embarqués dans le véhicule tels que le compresseur d'un dispositif de climatisation, par exemple.

Dans le cas où cette vérification valide le couple Croue mesuré, à l'étape 3 on procède à l'estimation du rapport r engagé dans la boîte de vitesses du véhicule, grâce aux mesures de (troue et Omet réalisées à l'étape 1, le rapport taroue/Omot permettant d'estimer ce rapport.

A l'étape 4 on détecte, lors d'un changement du rapport engagé dans la boîte de vitesses, la phase de réembrayage qui suit une phase de débrayage et de changement de rapport proprement dit.

Suivant l'invention, on procède avantageusement aux

mesures nécessaires à l'établissement de la relation

Cemb=f (6emb) seulement lors de cette phase de réembrayage,

pour des raisons tenant, d'une part, à la possibilité de vérifier une condition sur la vitesse de glissement de l'embrayage qui sera énoncée dans la suite de la présente description et, d'autre part, au fait qu'une hystérésis peut apparaître entre le débrayage et l'embrayage. Or l'information tirée de la relation est utilisée dans des cas de réembrayage (boîte de vitesses robotisée, desserrage du frein de parking).

Quand une phase de réembrayage est détectée, le calculateur 3 procède, à l'étape 5, au calcul de la vitesse de glissement Ao de l'embrayage, que l'on tire de la formule :

ou D (r) est produit de la démultiplication de la boîte de vitesses, fonction du rapport r engagé, et de la démultiplication du pont, Dpont classiquement disposé entre la boîte de vitesses et les roues motrices du véhicule.

Suivant une caractéristique du procédé selon la présente invention, on ne valide les mesures réalisées que si ces mesures sont faites alors que le glissement Ao est

supérieur ou égal à un seuil Amin soit si :

ce seuil étant choisi pour que l'on soit assuré de procéder auxdites mesures alors que le coefficient de frottement des pièces frottantes de l'organe d'embrayage est sensiblement constant. On élimine ainsi toute influence d'une variation de ce coefficient sur les

mesures opérées. La précision de ces mesures, et donc de

la courbe Ceinb=f (Qemb) qui en découle en est grandement

améliorée.

Quand cette condition sur le glissement dans l'embrayage est satisfaite, les mesures réalisées sont validées et servent, à l'étape 6, à calculer et stocker un point de mesure. Ce point de mesure est défini par un couple de valeur de Oemb et de Ce. La valeur de Oemb est délivrée au calculateur par le capteur de position 5, sensible à l'enfoncement de la pédale d'embrayage. La valeur de Cemb est, suivant la présente invention, tirée par le calculateur 3 de la relation :

où :
K = Dpont. Rtransmission est une constante, produit du rapport Dpont de démultiplication du pont et du coefficient Rtransmission de perte de puissance en aval de la boîte de vitesses, - boîte est le rapport de démultiplication de la boîte de vitesses, fonction du rapport r déterminé à l'étape 3, - boîte est le rendement de la boîte de vitesses,

Croue est la valeur du couple mesuré par le capteur 4.

Rboîte est classiquement cartographié en fonction du rapport de boîte r, du couple Csb disponible en sortie de boîte, de la vitesse angulaire Osb en sortie de boîte et de la température Thuile de l'huile contenue dans la boîte de vitesses.

La rapport r est connu depuis l'étape 3. Le couple

c Csb est tiré de la formule C = Craue la vitesse Ogb est sb,

tirée de la vitesse du véhicule Véhicule par la formule :

où Rroue est le diamètre des roues du véhicule.

La température de l'huile de la boîte de vitesses est estimée ou mesurée au début d'une phase d'établissement de

la courbe d'embrayage Cemb=f (6emb). Cette phase ne durant

que quelque minutes au plus, on peut considérer que la température de l'huile reste sensiblement constante tout au long de la phase d'établissement de la courbe.

Un point de mesure (Cembs oemb) de cette courbe étant

ainsi connu, les opérations décrites en liaison avec le logigramme de la figure 2 sont répétées pour d'autres points de mesure échelonnés de manière à permettre la reconstitution de l'ensemble de la courbe d'embrayage.

Suivant un mode de mise en oeuvre préféré de la présente invention, la courbe d'embrayage est relevée et enregistrée (dans la mémoire 7) immédiatement avant la sortie de chaîne d'un véhicule de manière que celui-ci soit ensuite mis en service avec une courbe correctement initialisée.

En pratique, pour ce faire, on fait suivre au véhicule, monté sur le banc 1, un cycle de roulage défini par des profils temporels prédéterminés en ce qui concerne

les rapports de boîte engagés et les vitesses de véhicule correspondantes. Ce programme de rapports et de vitesses peut être exécuté automatiquement, ou sur la commande manuelle d'un technicien.

Les paramètres évoqués en liaison avec la figure 2 qu'il faut mesurer pendant ce cycle sont échantillonnés à la fréquence de 100 Hz par exemple. Pendant le cycle, les rapports de boîte sont passés successivement dans l'ordre croissant, la vitesse du véhicule croissant parallèlement.

A l'étape 2 du logigramme de la figure 2, le calculateur élimine les mesures réalisées lors d'une éventuelle action sur la pédale de frein, ou lors d'une activation d'un consommateur d'énergie embarqué dans un véhicule. A l'étape 4 on élimine les mesures relevées hors des phases de réembrayage et à l'étape 5, les mesures réalisées en présence d'un glissement insuffisant de l'embrayage.

Les mesures réalisées permettent d'établir et de stocker une courbe d'embrayage présentant l'allure de celle (C) représentée à la figure 3, résultant de l'application par le calculateur d'une méthode d'approximation telle que la méthode classique des "moindres carrés"appliquée aux points de mesure relevés (en pointillés sur la figure 3).

Il apparaît maintenant que la présente invention permet bien d'atteindre le but annoncé, à savoir assurer l'initialisation de la courbe d'embrayage à l'aide de mesures permettant d'établir celle-ci avec précision.

Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que l'invention est aussi applicable à une transmission de véhicule automobile, robotisée au niveau de l'organe d'embrayage et/ou de la boîte de vitesses. Dans ce dernier cas on relève la position de la butée d'embrayage en lieu et place de celle de la pédale d'embrayage.

C'est ainsi encore que l'invention pourrait également servir à actualiser la courbe d'embrayage après la mise en service du véhicule, le vieillissement du véhicule affectant le fonctionnement de divers organes de la transmission et, en particulier, ceux réagissant sur la courbe d'embrayage.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé d'établissement de la relation liant le couple (Cemb) transmis par un organe d'embrayage monté entre un moteur à combustion interne et une boîte de vitesses d'un véhicule automobile propulsé par ledit moteur, et la position (9ems) d'un moyen de commande dudit organe d'embrayage, caractérisé en ce qu'on mesure le couple (Croue) transmis aux roues du véhicule en différents points de mesure et les positions (8emu) correspondantes dudit moyen de commande, en ce qu'on sélectionne, pour l'établissement de ladite relation, les points de mesure pour lesquels un régime de glissement supérieur à un seuil (AO) min) prédéterminé est établi dans l'organe d'embrayage et en ce que, pour les points de mesure sélectionnés, on tire ledit couple (Cemb) transmis par ledit organe d'embrayage de la relation :

où K est une constante, Dboîte est la démultiplication de la boîte de vitesses, fonction du rapport (r) engagé à l'instant de la mesure, Rboîte le rendement de la boîte de vitesses.

2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'on tire ledit rendement de boîte (boîte) d'une cartographie dudit rendement en fonction dudit rapport (r) engagé dans ladite boîte, du couple

disponible en sortie de boîte calculé à partir de la mesure dudit couple (Croue) transmis aux roues et du rendement (Rtransmission) de la transmission en aval de la boîte, de la vitesse angulaire (Ogb) en sortie de ladite boîte, tirée d'une mesure de la vitesse de rotation des roues du véhicule, et de la température (huile) de l'huile contenue dans ladite boîte de vitesses.

3. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on établit un cycle de roulage au banc du véhicule, suivant des profils temporels prédéterminés du rapport (r) engagé de ladite boîte de vitesses et de la vitesse correspondante du véhicule, et en ce qu'on sélectionne les points de mesure dans des phases de réembrayage associées à chaque changement dudit rapport (r) intervenant pendant ledit cycle de roulage.

4. Procédé conforme à la revendication 3, caractérisé en ce qu'on tire la relation liant le couple (Cemb) de sortie dudit organe d'embrayage à ladite position (Oemb) dudit moyen de commande dudit embrayage par application de la méthode des moindre carrés aux mesures sélectionnées.

5. Procédé conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que ladite relation est mise en mémoire (7) dans ledit véhicule.

6. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit moyen de commande est constitué par une pédale d'embrayage commandée par le conducteur du véhicule.

7. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit moyen de commande est constitué par une butée d'embrayage commandée par un calculateur embarqué dans le véhicule.

8. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre immédiatement avant la sortie du véhicule de sa chaîne de fabrication.