FR2828661A1

FR2828661A1 - Procede utilise pour la commande de glissement d'un embrayage

Info

Publication number: FR2828661A1
Application number: FR0210311A
Authority: FR
Inventors: Olaf Werner; Thorsten Krause; Klaus Kupper
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2001-08-16
Filing date: 2002-08-14
Publication date: 2003-02-21
Anticipated expiration: 2022-08-14
Also published as: JP2004538213A; DE10236291A1; US20050107215A1; DE10236291B4; DE10293625D2; WO2003016742A1; ITMI20021829A1; US7037239B2; KR20040044444A; FR2828661B1; BR0205879A

Abstract

Dans le cas d'un procédé utilisé pour le réglage automatique du glissement d'un embrayage à friction automatisé, disposé entre le moteur et la boîte de vitesses d'un véhicule automobile, lequel embrayage à friction comprend une commande de positionnement réglant l'embrayage, laquelle commande de positionnement règle l'embrayage sur une position définie par un signal théorique de position, la vitesse d'entrée de l'embrayage et la vitesse de sortie de l'embrayage sont détectées au moyen de capteurs de vitesse, un signal théorique de position étant produit indépendamment de la différence existant entre ces vitesses (vitesse de glissement). Cette vitesse de glissement est égale à un glissement théorique prédéterminé et sert de variable de réglage pour le couple d'embrayage transmis. A la place de ce couple d'embrayage ou en complément de celui-ci, on applique un couple moteur servant de variable de réglage pour l'embrayage.

Description

L'invention concerne un procédé utilisé pour la commande de glissement d'un embrayage qui est disposé entre le moteur et la boîte de vitesses d'un véhicule automobile et qui est réglé par une vitesse différentielle entre la vitesse d'entrée de l'embrayage et la vitesse de sortie de l'embrayage.

L'embrayage comprend une commande de positionnement au moyen de laquelle l'embrayage est réglé sur une position définie par un signal théorique de position. Pour y parvenir, la vitesse d'entrée de l'embrayage et la vitesse de sortie de l'embrayage sont détectées au moyen de capteurs de vitesse, un signal théorique de position étant produit indépendamment de la différence existant entre ces vitesses (vitesse de glissement), de façon telle que le glissement est égal à un glissement théorique prédéterminé.

Des procédés de commande du type mentionné et des dispositifs servant à réaliser de tels procédés sont connus selon l'état actuel de la technique. Ainsi, le document DE 42 41 995 Al divulgue un procédé et un dispositif servant au réglage du glissement d'un embrayage à friction disposé en aval, dans le flux de force, d'un moteur de commande d'un véhicule automobile. En fonction du point de fonctionnement du moteur de commande, une variable de commande qui, à partir d'un champ caractéristique, est formée pour la valeur théorique du glissement de l'embrayage, est utilisée directement sur l'actionneur d'embrayage au moyen duquel le glissement de l'embrayage peut être réglé.

Le document EP 0 494 608 Bl divulgue également un dispositif et un procédé servant au réglage du glissement d'un embrayage à friction automatisé, disposé entre le moteur et la boîte de vitesses d'un

véhicule automobile. Le dispositif comprend une commande de positionnement qui, en fonction d'un signal théorique de position, règle l'embrayage dans une position définie par le signal théorique de position.

Le dispositif comprend en outre des capteurs pour la vitesse d'entrée de l'embrayage et pour la vitesse de sortie de l'embrayage, ainsi qu'un dispositif de réglage du glissement qui produit le signal théorique de position indépendamment de la différence instantanée des vitesses détectées, de manière telle que la différence instantanée des vitesses est égale à une différence théorique prédéterminée des vitesses. Ce dispositif se distingue en outre par le fait qu'une mémoire de lignes caractéristiques de l'embrayage est associée au dispositif de réglage de l'embrayage, laquelle mémoire des lignes caractéristiques de l'embrayage mémorise, en fonction de données, un signal théorique de position sous la forme d'une ligne caractéristique, lesquelles données représentent le couple transmis par l'embrayage, dans la position théorique. La mémoire des lignes caractéristiques de l'embrayage produit le signal théorique de position correspondant à la valeur du couple moteur instantané, détecté par un dispositif de détermination du couple.

Le dispositif de réglage du glissement superpose ce signal théorique de position de la mémoire des lignes caractéristiques de l'embrayage, sur une partie de régulation produite par le régulateur du dispositif, servant à la production du signal théorique de position. Grâce à ce procédé ou à ce dispositif, le glissement de l'embrayage peut être maintenu en conservant une grande qualité de réglage.

En outre, d'après le document DE 36 24 755 Al, on connaît un procédé permettant de diminuer les

vibrations par torsion dans la chaîne cinématique d'un véhicule automobile et permettant de diminuer les bruits dus à ces vibrations. L'embrayage à friction disposé entre le moteur et la boîte de vitesses est commandé par un circuit de réglage du glissement dont le régleur de la valeur de consigne commande le glissement, indépendamment du niveau sonore dans la structure. Le glissement est commandé de façon telle, qu'il augmente avec un niveau sonore croissant dans la structure. La valeur maximale du glissement est limitée en fonction du régime du moteur, où la valeur maximale diminue jusqu'à zéro lorsque le régime du moteur augmente.

Pour que la chaîne cinématique d'un véhicule automobile soit découplée des vibrations du moteur, l'embrayage-comme expliqué précédemment-est commandé en ayant un faible glissement, dans des plages de vitesses déterminées, dans le cas de véhicules équipés d'un embrayage automatisé. Le découplage ainsi obtenu augmente considérablement le confort de conduite. Pour ce faire, la vitesse différentielle doit cependant être réglée de manière relativement précise au niveau de l'embrayage. Un glissement trop important entraîne notamment une demande d'énergie élevée et une importante usure, un faible glissement pouvant avoir comme conséquence le collage de l'embrayage et donc un confort de conduite diminué. Un tel réglage du glissement présuppose, en règle générale, une commande automatisée de l'embrayage. Selon l'état actuel de la technique, qui a été cité, un tel réglage de l'embrayage est transformé par le fait que le couple d'embrayage transmissible est modulé, c'est-à-dire que cet embrayage est plus ou moins ouvert ou fermé, par une variable de réglage qui agit sur la commande de

positionnement de l'embrayage. Cependant, dès qu'une intervention de la variable de réglage se produit, le couple de sortie de l'embrayage ou le couple d'entraînement, qui agit sur le véhicule, est modulé, ce qui peut être ressenti de façon désagréable pour le conducteur et qui diminue le confort de conduite.

Par rapport à ce qui précède, le but de l'invention est de perfectionner un procédé du type mentionné initialement, de façon telle que, comme variable de réglage, on peut régler une vitesse de glissement dans le cas d'un couple d'embrayage constant ou pouvant être transmis en se modifiant avec un gradient constant, sans que le conducteur soit sensible au couple d'entraînement ainsi modifié.

Ce but est atteint par un procédé du type mentionné initialement, de manière telle que l'on applique, à la place ou en complément du couple d'embrayage transmissible et modulé par la vitesse différentielle, servant de variable de réglage pour l'embrayage, un couple moteur servant de variable de réglage pour l'embrayage.

Dans le cas de ce procédé utilisé pour le réglage automatique du glissement d'un embrayage à friction automatisé, disposé entre le moteur et la boîte de vitesses d'un véhicule automobile, lequel embrayage à friction comprend une commande de positionnement au moyen de laquelle l'embrayage est réglé sur une position définie par un signal théorique de position, la vitesse d'entrée de l'embrayage et la vitesse de sortie de l'embrayage sont détectées au moyen de capteurs de vitesse, un signal théorique de position étant produit indépendamment de la différence de ces vitesses (vitesse de glissement), de façon telle que le glissement est égal à un glissement théorique

prédéterminé. Le moteur comprend ici un dispositif de réglage pouvant être piloté pour le couple produit, dispositif de réglage au moyen duquel le moteur peut être réglé ou commandé de façon telle, que le couple produit correspond à une valeur de couple théorique prédéterminée. En plus du signal théorique de position ou à la place du signal théorique de position, un signal théorique de couple, indépendant du glissement, est produit, le couple étant fourni au dispositif de réglage de manière telle, que le glissement instantané est égal à un glissement théorique prédéterminé.

Dans la conception du procédé, un couple moteur réel, souhaité par le conducteur, est constaté à partir de la position de la pédale d'accélérateur et de l'état de fonctionnement instantané du moteur, et, ce couple souhaité règle, comme variable de réglage pour l'embrayage, le glissement de façon telle, que le couple d'embrayage transmissible est réglé sur le couple souhaité et modulé en conséquence.

De manière appropriée, la variable de réglage utilisée pour le couple d'embrayage transmissible et modulé est filtrée pour s'opposer à des modifications instantanées se produisant sous forme de secousses, à des vibrations à basse fréquence, à des modifications minimales de couples souhaités, non voulues par le conducteur. Cela se produit de manière telle, que les vitesses servant au calcul du glissement, et les couples, sont des valeurs moyennes calculées dans le temps, de sorte que des modifications très brèves des vitesses et des couples sont filtrées ou lissées par la moyenne calculée dans le temps.

Dans un perfectionnement de l'invention, le couple moteur instantané est réglé de façon telle, qu'un glissement se règle sur l'embrayage, lequel

glissement correspond à l'état de fonctionnement instantané du moteur, et de façon telle que le glissement est maintenu constant.

L'avantage de l'invention est à considérer essentiellement dans le fait que, par exemple, dans le cas d'un couple d'embrayage constant ou d'un couple d'embrayage transmissible en se modifiant à vitesse constante, la vitesse de glissement peut être réglée sans que le conducteur soit sensible à un couple d'entraînement modifié. Le dispositif de réglage utilisé pour le couple du moteur peut être un papillon des gaz pouvant être déclenché et actionné automatiquement ou un dispositif d'allumage pour le moteur. Un moteur équipé de tels dispositifs est désigné, selon le sens de l'invention, comme pouvant être commandé électriquement.

A partir de la position de la pédale d'accélérateur (pédale des gaz) et de l'état de fonctionnement instantané du moteur, à savoir une position telle que la position du papillon des gaz et un état de fonctionnement tel que le régime du moteur, on détermine un couple réel souhaité par le conducteur, ce qui peut être obtenu, par exemple, également par des champs caractéristiques stockés en mémoire. En général, ce couple est calculé sans problème directement dans la commande du moteur, le moteur étant ainsi réglé. Ce couple est fourni préalablement à la commande comme un signal théorique du couple. Si le réglage du glissement, conforme à l'invention, est actif, le couple d'embrayage transmissible est réglé sur le couple souhaité par le conducteur et modulé en conséquence. Ce réglage du couple d'embrayage peut, comme on l'a déjà mentionné, être filtré en outre de façon appropriée, par exemple pour empêcher des

modifications de couple se produisant sous forme de secousses, des vibrations à basse fréquence ou des modifications minimales du couple souhaité par le conducteur, vraisemblablement non voulues par le conducteur. Pour y parvenir, on utilise, de manière connue, des valeurs moyennes des vitesses, calculées dans le temps, ces valeurs servant au calcul du glissement et à la modulation des couples. En même temps, le couple du moteur est réglé, par exemple à l'aide d'un réglage qui modifie en conséquence la position du papillon des gaz et/ou par une modification de l'angle de came, de manière telle que le glissement nécessaire dans cet état de fonctionnement, qui peut être stocké sous la forme de tables dans l'électronique de commande, se règle et est maintenu constant. Aussi longtemps que les variations du régime du moteur restent à un niveau suffisamment faible, inférieures ou égales à un seuil de vitesse prédéterminé, par exemple de 100 tr/min., faisant que le conducteur ne les remarque pas, le couple moteur réel peut, dans une conception particulièrement préférée, être modulé en ayant réduit le plus possible les gaz d'échappement. Ainsi, une intervention très rapide du moteur demande par exemple, en règle générale, dans le cas d'un moteur à combustion interne, le déplacement du point d'allumage, ce qui peut entraîner un comportement dégradé concernant l'émission de gaz d'échappement. Si de faibles variations de la vitesse de glissement peuvent être acceptées, l'intervention peut être effectuée au moyen du papillon des gaz (plus lent), de manière optimale concernant les gaz d'échappement. Cette valeur peut être déterminée dans une prérecherche et peut être stockée dans l'électronique de commande, sous forme de tables, en ayant ses fonctions la faisant dépendre d'autres paramètres. Une autre façon de procéder,

préférée, consiste à régler le couple d'embrayage transmissible au-dessous du couple souhaité par le conducteur. La différence de couple peut être obtenue par une valeur fixe, par exemple comprise entre 10 Nm et 15 Nm, égale à peu près à 10 Nm ou égale à un facteur inférieur à 1, donc égale à une valeur comprise à peu près entre 0,93 et 0,96, en particulier égale à 0,95, valeur fixe avec laquelle est multiplié le couple souhaité par le conducteur, pour parvenir au couple d'embrayage réduit devant être réglé. La valeur ainsi minorée est fournie préalablement à la commande, comme signal théorique du couple. L'avantage de cette façon de procéder réside dans le fait que la commande ne doit pas augmenter le couple moteur au-delà du couple souhaité par le conducteur, le procédé consistant à effectuer seulement une diminution du couple. En raison de la réduction du couple, une protection spéciale par l'intervention dans la commande du moteur n'est pas nécessaire, étant donné qu'il n'y pas de risque qu'un régime moteur soit trop élevé ou qu'un couple moteur soit trop élevé. L'abaissement du signal théorique de couple, au-dessous du couple souhaité par le conducteur, peut être obtenu également par le fait qu'il se produit une intervention de l'angle de came.

Etant donné que par un déplacement de l'angle de came, on obtient en règle générale seulement un abaissement du couple moteur, on peut, inversement, par une correction de l'angle de came, augmenter également à nouveau le couple moteur. L'avantage de cette façon de procéder tient dans le fait que l'on peut obtenir une commande extrêmement rapide du couple moteur et donc de la vitesse de glissement, par la dynamique extrêmement élevée de l'intervention de l'angle de came. Etant donné, cependant, que l'intervention de l'angle de came, dans

certaines conditions, dégrade nettement la qualité d'émission des gaz d'échappement, la réduction du couple moteur, par l'intervention de l'angle de came, devrait, de façon avantageuse, être limitée à de courts laps de temps au cours desquels un signal de réglage très dynamique est nécessaire en raison de la situation de conduite. Dans le cas d'un moteur fonctionnant selon le principe de l'allumage par compression (moteur diesel), on peut d'ailleurs, de façon avantageuse, effectuer une augmentation de couple, selon le sens de l'invention, laquelle augmentation de couple doit rester, de façon idéale, au-dessous du couple qui correspond à la limite de dégagement de fumée du moteur.

En outre, le fonctionnement d'un embrayage réglé par le glissement peut être avantageux, en association avec une intervention temporaire du moteur, par exemple lors de l'augmentation de couple moteur, en particulier dans le cas de dispositifs d'allumage par compression.

Dans ce cas, lorsqu'un embrayage réglé par glissement a de trop faibles vitesses de glissement et que, de ce fait, il crée un risque de collage, cette situation peut être évitée au moyen d'une intervention rapide du moteur, et limitée dans le temps, pour augmenter le couple moteur. Cela peut se produire en particulier dans les cas où une intervention du moteur et, par conséquent, la modification de couple du moteur qui en résulte, est plus rapide que le réglage de l'embrayage.

Concernant les dispositifs de réglage ou de commande électroniques dotés des capteurs et des moyens de commande appropriés et concernant les procédés de commande ou de réglage correspondants dans les véhicules équipés d'embrayages automatisés et de boîtes de vitesses automatisées, il est fait référence

expressément, dans ce contexte, au document DE 40 11 850 Al, au document DE 44 26 260 Al, au document DE 197 45 677 Al et au document EP 1 010 606 Al.

Dans le cas des procédés de commande servant au réglage automatique du glissement de l'embrayage à friction automatisé, disposé entre le moteur et la boîte de vitesses du véhicule automobile, lequel embrayage à friction comprend une commande de positionnement réglant l'embrayage, l'embrayage est réglé sur une position définie par un signal théorique de position. La vitesse d'entrée de l'embrayage et la vitesse de sortie de l'embrayage sont détectées au moyen de capteurs de vitesse, le signal théorique de position, qui est indépendant de la différence existant entre ces vitesses-que l'on appelle vitesse de glissement-, est produit de façon telle, que le glissement est égal à un glissement théorique prédéterminé. Le moteur est commandé par un dispositif de réglage pouvant être actionné pour le couple produit, de manière telle que le couple produit correspond à une valeur de couple théorique prédéterminée. En plus du signal théorique de position, ou au lieu du signal théorique de position, un signal théorique de couple, indépendant du glissement, est produit et fourni au dispositif de réglage servant au couple, de façon telle que le glissement instantané est égal à un glissement théorique prédéterminé.

Pour la commande du glissement, il est prévu d'utiliser, en général, une unité de commande électronique programmable qui comprend des entrées qui sont reliées à des moyens servant à la détection de la vitesse du moteur et/ou de la boîte de vitesses et/ou du câble flexible de commande du compteur de

vitesse et/ou des roues et/ou du rapport de la boîte de vitesses, voulu et/ou engagé, et qui comprend des sorties par lesquelles des signaux de commande sont envoyés au dispositif d'embrayage commandé électriquement et au moteur commandé électriquement.

Les revendications fournies avec la demande sont des propositions de formulations, sans préjuger d'une protection étendue conférée par le brevet. La déposante se réserve le droit de revendiquer d'autres combinaisons de caractéristiques divulguées jusqu'à présent seulement dans la description et/ou dans les dessins.

Des renvois utilisés dans des sous-revendications font référence à l'autre configuration de l'objet de la revendication principale, par les caractéristiques de la sous-revendication respective ; ces renvois ne doivent pas être interprétés comme étant une renonciation à l'obtention d'une protection indépendante de l'objet pour les combinaisons de caractéristiques contenues dans les sous-revendications ayant fait l'objet de ces renvois.

Etant donné que les objets des sousrevendications peuvent constituer des inventions distinctes et indépendantes en faisant référence à l'état de la technique à la date de priorité, la déposante se réserve le droit d'en faire l'objet de revendications indépendantes ou d'en faire des déclarations de division. En outre, ces objets peuvent contenir également des inventions indépendantes qui montrent une conformation indépendante des objets des sous-revendications précédentes.

Les exemples de réalisation ne doivent pas être interprétés comme étant une limitation de l'invention.

Bien plus, de nombreux changements et de nombreuses modifications sont possibles dans le cadre de la présente divulgation, tels que des variantes, des éléments, des combinaisons et/ou des matériaux que l'homme de l'art peut utiliser, par exemple, en vue de résoudre le problème, en combinant ou en modifiant des caractéristiques ou des éléments ou des étapes de procédés, pris individuellement, en association avec des modes de réalisation ainsi qu'avec des revendications, décrits dans la description générale et contenus dans les dessins, et qui conduisent ainsi à un nouvel objet ou à de nouvelles étapes de procédés ou à de nouvelles suites d'étapes de procédés, par des caractéristiques pouvant être combinées, même là où elles concernent des procédés de fabrication, de contrôle et de travail.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé utilisé pour la commande de glissement d'un embrayage qui est disposé entre le moteur et la boîte de vitesses d'un véhicule automobile et qui est réglé par une vitesse différentielle résultant de la vitesse d'entrée de l'embrayage et de la vitesse de sortie de l'embrayage, caractérisé en ce que au lieu ou en complément du couple d'embrayage transmissible, modulé par la vitesse différentielle, servant de variable de réglage pour l'embrayage, on applique un couple moteur servant de variable de réglage pour l'embrayage.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, à partir de la position de la pédale d'accélérateur et de l'état de fonctionnement instantané du moteur, on constate un couple moteur réel, souhaité par le conducteur, et en ce que ce couple souhaité, servant de variable de réglage pour l'embrayage, règle le glissement de façon telle, que le couple d'embrayage transmissible est réglé sur le couple souhaité et modulé en conséquence.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la variable de réglage pour le couple d'embrayage transmissible et modulé est filtrée pour s'opposer aux modifications de couple se présentant sous forme de secousses, aux vibrations à basse fréquence, aux modifications minimales du couple, non souhaitées par le conducteur.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le couple moteur instantané est réglé de façon telle, qu'un glissement se règle sur l'embrayage, lequel

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glissement correspond à l'état de fonctionnement instantané du moteur, et en ce que le glissement est maintenu constant.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que, dans le cas de variations de vitesses du moteur inférieures ou égales à un seuil de vitesse prédéterminé, par exemple de 100 tr/min., le couple moteur réel est modulé en réduisant le plus possible l'émission de gaz d'échappement.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couple d'embrayage transmissible est abaissé d'une valeur fixe réglable ou d'un facteur réglable par rapport au couple souhaité par le conducteur, lors de l'état de fonctionnement instantané du moteur.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'abaissement du couple d'embrayage, par rapport au couple souhaité, est compris entre 10 Nm et 15 Nm.
8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que, pour l'abaissement du couple d'embrayage, le facteur est compris entre 0,93 et 0,96 par rapport au couple souhaité par le conducteur.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le couple moteur est abaissé par une modification très rapide dans le temps de l'angle de came et en ce que la vitesse de glissement de l'embrayage est réglée en conséquence, pour réduire le couple d'embrayage transmis.