FR2863026A1

FR2863026A1 - Vehicule motorise

Info

Publication number: FR2863026A1
Application number: FR0500159A
Authority: FR
Inventors: Christian Rieger; Robert Fischer; Mario Jung; Jurgen Eich; Jurgen Gerhart; Holger Stork
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2001-04-02
Filing date: 2005-01-07
Publication date: 2005-06-03
Anticipated expiration: 2025-01-07
Also published as: FR2863026B1

Abstract

L'invention concerne un procédé de commande d'un embrayage automatisé sur une ligne d'entraînement pour un véhicule motorisé (1), dans lequel l'embrayage automatisé est prévu entre le vilebrequin et ledit au moins un arbre d'entrée de la boîte de vitesses, dans lequel un couple de rotation à transmettre entre l'organe d'entraînement et la boîte de vitesses s'établit, au moyen d'une liaison par frottement, entre un arbre d'entrée de la boîte de vitesses, solidarisé en rotation avec le vilebrequin, et un composant relié, sans liberté de rotation relative, avec ledit au moins un arbre d'entrée de la boîte de vitesses, dans lequel la liaison par frottement se caractérise au moins par un coefficient de frottement physique qui se modifie en fonction de l'état d'exploitation de l'embrayage, dans lequel ce coefficient de frottement physique est simulé comme coefficient de frottement (RW), à partir d'au moins un paramètre de la ligne d'entraînement, dans un appareil de commande, pour la commande de l'embrayage, caractérisé par le fait que la valeur simulée du coefficient de frottement physique contient une composante dépendante d'une température de l'embrayage.

Description

L'invention concerne un dispositif et un procédé d'exploitation d'un

véhicule motorisé ainsi que des moyens de mise en oeuvre du procédé et son emploi dans un véhicule motorisé.

L'invention concerne en particulier des dispositifs et des procédés et leur emploi pour la manoeuvre automatisée d'un sous-ensemble sur la ligne d'entraînement d'un véhicule motorisé, comme en particulier d'un embrayage, d'une boîte de vitesses et/ou d'un moteur d'entraînement.

L'invention a pour but d'améliorer un dispositif conforme à l'état de la technique, en particulier durée de vie, usure, fonctionnalité, structure, multiplicité des pièces, confort, facilité de montage, coût et sécurité.

L'invention a en outre pour but de développer, pour la manoeuvre de l'embrayage, une fonction de démarrage que peut exercer un organe de commande et au moyen de laquelle un démarrage d'un véhicule motorisé peut se commander par la fermeture volontaire d'un embrayage. Dans ce but un embrayage pouvant se manoeuvrer automatiquement par un organe de manoeuvre est commandé, sur la base de signaux de commande, de façon qu'il permette le démarrage du véhicule en l'embrayant volontairement.

L'invention a encore pour but de saisir et d'employer, dans la commande d'un embrayage automatisé, des caractéristiques, comme par exemple un coefficient de frottement, de façon qu'un embrayage et/ou un débrayage puisse se faire sans longues phases de glissement inutiles. Dans le cas des véhicules à embrayage automatisé, le coefficient de frottement employé par le procédé de commande peut être mémorisé lors du rappel de l'appareil de commande de l'embrayage automatisé, c'est-à-dire lors du débrayage. Lors du démarrage de l'appareil de commande, c'est cette valeur mémorisée du coefficient de frottement qui s'emploie pour l'initialisation de l'adaptation du coefficient de frottement.

Un autre but de l'invention est de commander un embrayage de façon que des écarts provoqués par des modifications de la température ne conduisent pas à un comportement inconfortable ou critique pour la sécurité.

Selon l'invention, dans le cas d'un véhicule motorisé mentionné au début, on atteint au moins l'un des buts ci-dessus par le fait qu'un système observateur ou une stratégie observatrice est employé pour déterminer le gradient de la vitesse de rotation du moteur et le coefficient de frottement de l'embrayage.

L'observateur en tant que système technique est en principe connu à partir de la technique de régulation comme un instrument avec lequel peuvent se reconstruire des signaux d'un processus non saisis par une technique de mesure. La forme de réalisation la plus connue est l'observateur Luenberger qui, sous forme de modèle parallèle linéaire, convient pour estimer des variables d'état internes d'un processus. Selon l'invention, est proposée la détermination d'une vitesse en ne saisissant, par un détecteur, que le signal correspondant concernant la course.

Des circuits de commande modernes de moteur de véhicules motorisés offrent par exemple, par l'intermédiaire d'un convertisseur analogique- numérique CAN, des informations concernant la vitesse de rotation du moteur mais non toutefois concernant sa dérivée en fonction du temps, qui est utile ou nécessaire pour les différentes missions de commande et de régulation sur la ligne d'entraînement.

Une approximation consiste à former les quotients des différences dn tk nnatk-Il dt TA avec (dn,,,/dt) le gradient en fonction du temps de la vitesse de rotation du moteur n,,,, n,,,(tk) vitesse de rotation du moteur mesurée à l'instant k, nm(tk_I) vitesse de rotation du moteur à un instant k-1 pris à un intervalle de temps discret TA avant l'instant k, Cette solution présente naturellement les inconvénients du bruit et que des pertes de phase peuvent se produire. Un filtrage du signal à employer pour le lissage du signal peut également conduire à une perte de phase.

Une solution particulièrement avantageuse en liaison avec des systèmes à embrayage automatisé et/ou boîte de vitesses automatisée consiste en l'emploi d'un observateur pour, en particulier dans des phases de glissement, en plus de la vitesse de rotation du moteur et du couple moteur, pouvoir également faire intervenir la valeur réglée du couple transmis par l'embrayage dans la détermination des gradients de la vitesse de rotation.

La structure de principe de l'observateur possède la structure représentée sur la figure 3. L'avantage de la structure de l'observateur résulte du fait que pour déterminer le gradient on ne fait pas seulement appel à la vitesse de rotation mais également aux couples de rotation comme cause d'un gradient de vitesse de rotation. Le bloc représenté en tireté TTot sur la figure 3 peut en outre être introduit pour tenir compte de retards éventuellement existants lors de la mesure et de l'envoi de la vitesse de rotation du moteur par le circuit de commande du moteur. La sensibilité de l'observateur est réglée à l'aide du facteur d'amplification K. Une extension de la structure de l'observateur au sens d'une identification du système à base de modèle est également possible pour identifier des caractéristiques d'embrayage comme le coefficient de frottement pendant les phases de glissement.

Le coefficient de frottement physique et donc également le coefficient de frottement employé par le procédé de commande croissent relativement fort lors d'un échauffement de l'embrayage.

Si l'on arrête le véhicule avec un embrayage chaud et donc des données physiques élevées et avec un coefficient de frottement employé par le procédé de commande, et si le véhicule démarre à nouveau, embrayage froid, par exemple après 2-3 heures, le coefficient de frottement employé par le procédé de commande a, au démarrage du moteur, la même valeur élevée qu'à l'arrêt du véhicule. Toutefois, du fait que l'embrayage a refroidi, le coefficient de frottement physique de l'embrayage a de nouveau décru. Par conséquent le véhicule démarre avec un faux coefficient de frottement employé par le procédé de commande. De ce fait les changements de vitesse se font avec glissement, c'est-à-dire qu'apparaissent trop de glissement et des phases de glissement trop longues. Cet état subsiste jusqu'à ce que le procédé d'adaptation employé par le procédé de commande soit à nouveau correctement adapté.

Il est avantageux d'initialiser d'une autre façon, au démarrage du moteur, le coefficient de frottement employé par le circuit de commande. L'initialisation peut alors se faire de la façon suivante: 1. Initialisation du coefficient de frottement employé par le circuit de commande avec un coefficient de frottement prescrit fixe (RW Init).

2. Initialisation du coefficient de frottement employé par le circuit de commande en fonction de la durée d'arrêt du moteur. A l'instant moteur arrêté , l'allure du coefficient de frottement est fonction de la durée d'arrêt du moteur pour arriver à une valeur d'initialisation nominale (RWInit).

3. Initialisation du coefficient de frottement employé par le circuit de commande en fonction de la température. A l'aide d'un modèle de température avec lequel on peut également déterminer une température de l'embrayage, la température de refroidissement peut également, entre autres, se calculer lors de la mise en circuit de l'appareil de commande, moteur hors circuit. Le coefficient de frottement d'initialisation pourrait se déterminer avec ce modèle de température. On peut de même employer la température du radiateur, la température du moteur, si l'on en dispose pour l'appareil de commande.

4. Détermination du coefficient de frottement d'initialisation par un champ de caractéristiques. Ce champ de caractéristiques peut se rapporter soit à la durée d'arrêt du moteur soit à la température de refroidissement du moteur soit à l'embrayage.

5. Détermination du coefficient de frottement d'initialisation nominal (RW-Init). Pour la détermination du coefficient de frottement d'initialisation nominal, selon l'invention, il peut être fait appel à au moins l'une des possibilités suivantes.

a) Donner au coefficient de frottement d'initialisation une valeur fixe, par exemple une valeur de remplacement du coefficient de frottement ou une valeur nominale.

b) Le coefficient de frottement d'initialisation nominal peut être adapté. Dans ce but, par exemple, le coefficient de frottement d'initialisation nominal peut être à nouveau déterminé à intervalles de temps déterminés.

c) Une adaptation du coefficient de frottement d'initialisation nominal pour des températures déterminées, par exemple sur la plage 80 C... 100 C afin que le coefficient de frottement corresponde à- la situation de démarrage du moteur.

d) En outre l'adaptation du coefficient de frottement d'initialisation nominal peut se limiter chaque fois à de petites modifications pour éviter d'importantes modifications faites à tort.

Des combinaisons des caractéristiques indiquées ci-dessus peuvent également être avantageuses.

Il est avantageux de procéder à une initialisation du coefficient de frottement, allumage en circuit, de préférence lorsque l'on s'attend à ce que le coefficient de frottement, qui a été déterminé et adapté lors de la phase d'allumage précédente, se distingue sensiblement du coefficient de frottement actuel. Pour ce motif il est intéressant de procéder à l'initialisation du coefficient de frottement lorsque sont satisfaites des conditions déterminées. Pour saisir la condition pour une initialisation du coefficient de frottement il est intéressant qu'à la fin d'une phase d'exploitation la température de l'embrayage actuelle soit par exemple mémorisée dans une mémoire comme une mémoire EEProm/mémoire reprogrammable effaçable électriquement. Allumage en circuit, cette température est lue et comparée avec la température actuelle. Une initialisation du coefficient de frottement est alors intéressante si une importante différence de température apparaît entre ces deux températures déterminées.

La température de l'embrayage actuelle est par exemple calculée au moyen d'un modèle de température ou bien elle peut également être mesurée au moyen d'un détecteur de température. Il peut alors être judicieux d'employer au moins l'un des signaux suivants: température de la boîte de vitesses, température du moteur, température extérieure, durée d'arrêt du moteur et température de l'eau de refroidissement. Pour des motifs de coût, il peut être particulièrement avantageux de renoncer à un détecteur de la température de l'embrayage et de calculer la température de l'embrayage au moyen d'un détecteur de température déjà existant dans un véhicule motorisé, en employant un modèle de température approprié.

Il est apparu qu'entre le coefficient de frottement employé par le circuit de commande pour le calcul du couple de rotation que peut transmettre l'embrayage et la température de l'embrayage il y a des réactions. Si le système n'adapte pas le coefficient de frottement sur une longue durée, la température de l'embrayage peut donc se modifier sensiblement. Ceci est par exemple possible dans les situations suivantes.

É Dans le cas d'un véhicule arrêté ; É Dans le cas d'un véhicule hybride qui ne marche assez longtemps qu'avec le moteur électrique comme moteur d'entraînement; É S'il est procédé aux changements de vitesse embrayage fermé 25 et si de ce fait disparaît la possibilité d'adaptation pendant le changement de vitesse, par exemple dans un véhicule hybride ou un véhicule à boîte de vitesses à engagement par la charge; É Un coefficient de frottement erroné pendant le démarrage ou lors d'un réembrayage après un changement de vitesse peut 30 conduire à des vibrations de la ligne d'entraînement et à un mauvais confort.

Il est avantageux que soit tout d'abord déterminée une valeur du coefficient de frottement fonction de la température: Rw = fonctionl (RwTU, TcC) (1) Rw y désigne le coefficient de frottement fonction de la température qui est utilisé dans le circuit de commande de l'embrayage pour tous les calculs par exemple des couples transmis par l'embrayage. RwTU est le coefficient de frottement fonction de la température et TcC désigne la température de l'embrayage actuelle. Il est intéressant que cette fonction puisse s'inverser en fonction de la température de l'embrayage, pour pouvoir déterminer le coefficient de frottement fonction de la température à partir du coefficient de frottement actuel: Rw = fonction2 (Rw, TcC) (1) Les deux fonctions peuvent être définies arithmétiquement ou au moyen de tableaux. Une concrétisation simple se fait par exemple sous forme d'un facteur de correction fonction de la température F(TcC) entre les deux coefficients de frottement: Rw = RwTU * F(TcC) et (3) RwTU = Rw/F(TcC) (4) Les deux valeurs Rw et RwTU sont mémorisées dans la mémoire, par exemple dans la mémoire EEProm après mise hors circuit de l'allumage. La valeur RwTU est par exemple fonction du type de garniture de friction de l'embrayage, de l'usure ou aussi de l'humidité de la garniture de l'embrayage, de sorte qu'une adaptation est nécessaire. I1 est avantageux que l'adaptation de Rw se fasse pendant le démarrage ou lors du réembrayage après un changement de vitesse.

Selon l'invention il est avantageux d'initialiser, par exemple par (1) ou (3), le coefficient de frottement fonction de la température Rw après le démarrage du système et chaque fois avant le démarrage du véhicule ou avant un réembrayage. Du fait qu'une éventuelle modification en forme de saut du coefficient de frottement Rw peut conduire à un saut du couple transmis par l'embrayage, il est intéressant que cette initialisation ne se produise que dans les situations où un tel saut du couple n'est pas critique. De préférence cette initialisation ou précommande du coefficient de frottement peut par exemple s'effectuer de façon que l'embrayage soit complètement fermé, par exemple lors d'un démarrage du système ou lors de chaque compensation de volume d'un circuit hydraulique, comme l'action d'un reniflard et/ou lorsque l'embrayage est ouvert et/ou transmet un couple très faible.

Après une adaptation complète, le coefficient de frottement fonction de la température peut être réadapté à cette adaptation à l'aide de (2) ou (4). De préférence cette réintroduction de l'adaptation dans le coefficient de frottement fonction de la température ne s'effectue pas directement mais par l'intermédiaire d'un filtrage pour éviter de fortes variations de RwTU. De plus un filtrage à deux étages avec des constantes de temps différentes est possible. Le résultat des filtrages court-terme RwTU1 contiendrait alors des modifications du coefficient de frottement à court-terme résultant par exemple d'une humidité élevée; ceci n'est valable que pour un voyage et doit être égalé à la valeur à long terme à chaque démarrage du système. La valeur à long terme résultant du filtrage à long terme RwTU2 contient le coefficient de frottement fonction de la température qui ne se modifie qu'avec le vieillissement etc. Une adaptation du coefficient de frottement fonction de la température peut être interrompue si par exemple la température de l'embrayage présente des valeurs extrêmement basses ou extrêmement élevées, pour lesquelles éventuellement la dépendance à l'égard de la température n'est pas connue. Une condition nécessaire pour une initialisation correcte lors démarrage du système est une bonne estimation de la température de l'embrayage à cet instant.

Dans le cas des véhicules à boîte de vitesses automatisée et/ou à embrayage automatisé existe une adaptation dite adaptation du coefficient de frottement c'est-à-dire qu'un coefficient de frottement déterminé par le calcul à partir des données d'exploitation est adapté en permanence dans le logiciel de commande c'est-à-dire qu'il est déterminé sur la base des données présentes et adapté au coefficient de frottement physique actuellement efficace de l'embrayage. Pour cette adaptation il peut être fait appel de la façon suivante au couple transmis par l'embrayage actuel transmis M(K) à partir du couple du moteur M(M) et du couple d'accélération du moteur M(B) formé par l'accélération du moteur et le moment d'inertie du vilebrequin avec le volant.

M(K) = M(M) M(B) Si, par suite de signaux erronés concernant le couple ou d'autres imprécisions, le coefficient de frottement est à tort adapté trop bas, le couple transmis par l'embrayage s'établit trop fort après chaque changement de vitesse. Ceci a pour conséquence que le glissement décroît très rapidement ce qui s'exprime partiellement par un changement de vitesse donnant un broutage. Pendant cette phase il se fait en permanence une nouvelle adaptation du coefficient de frottement au nouvel état. Si l'emploi des signaux erronés du couple ou des imprécisions disparaît, les signaux concernant le couple coïncident à nouveau mieux avec les valeurs physiques et le coefficient de frottement calculé est adapté à nouveau au coefficient de frottement physique au moyen du procédé d'adaptation. Par suite des coefficients de frottement précédemment adaptés à tort, l'adaptation du coefficient de frottement présente une hystérésis indésirable.

Pour éviter ou réduire une adaptation erronée de ce type, on utilise la connaissance expérimentale que, dans le cas d'un coefficient de frottement correctement adapté, la durée du glissement de l'embrayage pendant les processus d'embrayage est presque constante et on propose de détecter et d'évaluer la durée de glissement après un changement de vitesse lors de la fermeture de l'embrayage. Une adaptation d'urgence du coefficient de frottement peut alors se faire si, au moyen d'une durée de glissement qui s'écarte d'une valeur prescrite, une détermination erronée des signaux concernant le couple ou d'importantes variations et écarts de ces signaux sont détectés. L'adaptation d'urgence peut alors se faire en fonction d'autres signaux. Si le coefficient de frottement est correct, alors la durée de glissement après un changement de vitesse est constante en fonction de la valeur de la course de la pédale. Certes la durée du glissement dépend encore d'autres facteurs, comme par exemple la pente et/ou l'utilisation d'une remorque, mais ces facteurs peuvent être éliminés par une adaptation appropriée. Il est avantageux que le coefficient de frottement soit déterminé au moyen d'une adaptation d'urgence lorsque la durée de glissement dépasse, par valeur supérieure, une valeur déterminée en fonction de la valeur de la course de la pédale.

La relation entre la durée de glissement et l'adaptation d'urgence du coefficient de frottement peut se faire d'après des fonctions mathématiques. Peut en particulier être avantageuse une relation linéaire dans le cas de laquelle c'est un coefficient de frottement plus important qui est déterminé pour une durée de glissement plus importante. Dans le cas de ce type d'adaptation il n'est donc pas fait appel au couple moteur et à l'accélération du moteur mais à la durée de glissement et à la valeur de la course de la pédale.

coefficient de frottement = f (durée du glissement, course de la pédale, .

) Selon une autre idée inventive, l'adaptation d'un coefficient de frottement est déterminée en fonction de la température de l'embrayage. Si par exemple un embrayage chauffe rapidement en peu de temps, le coefficient de frottement de l'embrayage se modifie. Pour compenser ce phénomène il est intéressant de procéder dans un logiciel de commande à une adaptation dite adaptation du coefficient de frottement. Pour que l'adaptation du coefficient de frottement se fasse de façon stable à l'intérieur du programme de commande et que par exemple de brèves données extrêmes de la température de l'embrayage, qui peuvent être par exemple directement mesurées au moyen d'un détecteur de la température de l'embrayage ou déterminées au moyen d'autres paramètres, par exemple au moyen des valeurs de mesure d'autres détecteurs de température ou au moyen du couple moteur transmis, puissent être limitées en influence, il est intéressant de prévoir une limitation de la modification maximale du coefficient de frottement c'est-à-dire que le coefficient de frottement ne peut se modifier, par unité de temps, que d'une valeur à prescrire, sinon la modification est limitée à cette valeur à prescrire...DTD: Si toutefois la température de l'embrayage croît rapidement, l'adaptation du coefficient de frottement au coefficient de frottement physique peut être trop lente par suite de la limitation. Une augmentation générale de la modification maximale dans le temps admise pour le coefficient de frottement n'est toutefois pas impérativement avantageuse car cela pourrait mettre en danger la stabilité de l'adaptation.

Si l'adaptation du coefficient de frottement est trop lente ceci se manifeste par le fait qu'il s'établit à tort un couple transmis par l'embrayage trop faible c'est-à-dire que lors des changements de vitesse ou des démarrages le glissement est trop élevé.

L'idée inventive prévoit alors que la modification maximale dans le temps du coefficient de frottement dépend de la température de l'embrayage.

Si la température de l'embrayage croît rapidement, alors ceci peut, lors de l'adaptation du coefficient de frottement, être pris en compte par le fait que la modification maximale dans le temps du coefficient de frottement croît d'une valeur prescrite, par exemple fixe. La modification maximale dans le temps du coefficient de frottement peut également croître en fonction du gradient de la température. La relation entre la température de l'embrayage ou le gradient de la température de l'embrayage et la modification maximale dans le temps du coefficient de frottement peut se faire selon une formule mathématique. Particulièrement judicieuse est une relation linéaire, c'est-à-dire que plus élevée est la température de l'embrayage, ou plus important est le gradient de la température, plus importante peut être la modification du coefficient de frottement dans le temps.

Selon une autre idée inventive, l'adaptation du coefficient de frottement peut être influencée positivement lors du démarrage du véhicule. Si le véhicule s'est arrêté avec un embrayage chaud et donc un petit coefficient de frottement adapté et si l'allumage n'est à nouveau mis en circuit qu'après le refroidissement de l'embrayage, le coefficient de frottement employé par le logiciel de commande est, à tort, trop faible. Pour améliorer ceci, il peut être avantageux de ne pas former directement le coefficient de frottement en fonction de la température de l'embrayage ou de son gradient, mais de munir le coefficient de frottement d'un facteur et/ou d'un décalage qui se modifie en fonction de la température. Ce facteur peut par exemple être de un lors de la remise en circuit de l'allumage, le décalage peut alors valoir zéro. En plus de l'emploi d'un facteur ou d'un décalage additif existe également la possibilité de mémoriser l'information l'embrayage était chaud lors de la mise en circuit de l'allumage . Dans ce cas, lors de la remise en circuit de l'allumage, la modification maximale du coefficient de frottement en fonction du temps peut être également relevée. On obtient ainsi qu'un coefficient de frottement trop faible soit rapidement adapté au coefficient de frottement physique.

Une autre idée inventive consiste à éliminer directement le glissement trop important en activant également au démarrage une composante intégrale (composante I) de la régulation ou de la commande.

Pour ne pas influencer négativement les démarrages dans le cas du température de l'embrayage normale en-dessous d'une valeur limite prescrite, il est intéressant de n'activer la composante I que lorsque la température de l'embrayage est au-dessus de la valeur limite prescrite.

On explique en détail l'invention à l'aide d'exemples de réalisation.

La figure 1 représente à titre d'exemple et en vue schématique, une première forme de réalisation de l'invention, La figure 2 représente à titre d'exemple et en vue schématique une seconde forme de réalisation de l'invention, Les figures 3a et 3b représentent des diagramme par blocs d'un observateur et Les figures 4a et 4b représentent chacune un diagramme.

La figure 1 représente schématiquement un véhicule 1 avec un organe d'entraînement 2 comme un moteur ou un moteur à combustion interne. En outre un système de transmission du couple de rotation 3 et une boîte de vitesses 4 sont représentés sur la ligne d'entraînement du véhicule. Le système de transmission du couple de rotation 3 est disposé sur le flux de force entre le moteur et la boîte de vitesses, un couple d'entraînement du moteur étant transmis, par l'intermédiaire du système de transmission du couple de rotation, à la boîte de vitesses et de la boîte de vitesses 4, côté sortie, à un arbre mené et à un essieu 6 disposé à la suite ainsi qu'aux roues 6a.

Le système de transmission du couple de rotation 3 est réalisé sous forme d'un embrayage, comme un embrayage à friction, un embrayage à lamelles, un embrayage à poudre magnétique ou un embrayage de pontage de convertisseur, l'embrayage pouvant être un embrayage auto-réglable, à compensation d'usure. La boîte de vitesses est représentée sous forme d'une boîte de vitesses à commande à main, comme une boîte de vitesses à rapports échelonnés. Selon l'idée conforme à l'invention, la boîte de vitesses peut être également une boîte de vitesses automatisée dont les rapports peuvent être engagés automatiquement au moyen d'au moins un actionneur. Sous le nom de boîte de vitesses automatisée, il faut en outre comprendre une boîte de vitesses automatisée dont les rapports sont engagés avec une interruption de la force de traction et dans laquelle le processus de changement de vitesse se fait commander au moyen d'au moins un actionneur.

Peut également s'employer en outre une boîte de vitesses automatique, étant précisé qu'une boîte de vitesses automatique est une boîte de vitesses essentiellement sans interruption de la force de traction lors des processus de changement de vitesse et qu'elle est généralement réalisée par des engrenages planétaires.

Peut en outre s'employer également une boîte de vitesses réglable en continu comme par exemple une boîte de vitesses à enlacement de disques coniques. La boîte de vitesses automatique peut également être réalisée avec un système de transmission du couple de rotation 3 disposé côté mené, comme un embrayage ou un embrayage à friction. Le système de transmission du couple de rotation peut en outre être réalisé sous forme d'un embrayage de démarrage et/ou d'un embrayage inverseur pour inverser le sens de rotation et/ou d'un embrayage de sécurité avec un couple transmissible à commande ciblée. Le système de transmission du couple de rotation peut être un embrayage à friction à sec ou un embrayage à friction humide qui tourne par exemple dans un fluide.

Il peut également être un transducteur du couple de rotation.

Le système de transmission du couple de rotation 3 présente un côté menant 7 et un côté mené 8, un couple de rotation étant transmis du côté menant 7 au côté mené 8 en ce sens que le disque d'embrayage 3a est contraint au moyen du disque travaillant en compression 3b, de la rondelle Belleville 3c et de la butée de débrayage 3e ainsi que du volant 3d. Pour exercer cette contrainte, le levier de débrayage 20 est manoeuvré au moyen d'un organe de manoeuvre, comme un actionneur.

La commande du système de transmission du couple de rotation 3 se fait aumoyen d'un organe de commande 13, comme un appareil de commande, qui peut comporter un circuit électronique de commande 13a et l'actionneur 13b. Dans une autre forme de réalisation avantageuse, l'actionneur et le circuit de commande électronique peuvent également être disposés dans deux sous- ensembles distincts comme des carters.

L'organe de commande 13 peut contenir le circuit électronique de commande et de puissance pour la commande du moteur électrique 12 de l'actionneur 13b. De ce fait il est par exemple avantageusement possible d'obtenir que le système ne nécessite comme unique espace que celui nécessaire pour l'actionneur avec le circuit électronique. L'actionneur est constitué d'un moteur d'entraînement 12, comme un moteur électrique, étant précisé que le moteur électrique 12 agit sur un cylindre émetteur 11 par l'intermédiaire d'un mécanisme comme un mécanisme à vis sans fin ou un mécanisme à roue dentée ou un mécanisme à manivelle ou un mécanisme à broche. Cette action sur le cylindre émetteur peut se faire directement ou par l'intermédiaire d'une tringle.

Le mouvement de la portion de sortie de l'actionneur, comme le piston du cylindre émetteur 11a, est détecté au moyen d'un détecteur de course d'embrayage 14 qui détecte la position ou la vitesse ou l'accélération d'une grandeur proportionnelle à la position ou à la position d'embrayage ou à la vitesse ou à l'accélération de l'embrayage. Le cylindre émetteur 11 est relié au cylindre récepteur 10 par l'intermédiaire d'une conduite de fluide sous pression 9 comme une conduite hydraulique. L'élément de sortie l0a du cylindre récepteur est positivement relié au levier de débrayage ou au moyen de débrayage 20, de sorte qu'un mouvement de la portion de sortie l0a du cylindre récepteur 10 fait que le moyen de débrayage 20 se déplace ou bascule également pour commander le couple de rotation transmissible par l'embrayage 3.

L'actionneur 13b pour la commande du couple de rotation transmissible du système de transmission du couple de rotation 3 peut être actionné par un fluide sous pression, c'est-à-dire qu'il peut être équipé d'un cylindre émetteur de fluide sous pression et d'un cylindre récepteur. Le fluide sous pression peut par exemple être un fluide hydraulique ou un fluide pneumatique. La manoeuvre du cylindre émetteur du fluide sous pression peut être prévue par voie électromotorisée, le moteur électrique 12 pouvant être commandé électroniquement. En plus d'un élément d'entraînement électromotorisé, l'élément d'entraînement de l'actionneur 13b peut également être un autre élément d'entraînement, par exemple manoeuvré par un fluide hydraulique. En outre des actionneurs magnétiques peuvent être employés pour prescrire une position d'un élément.

Dans le cas d'un embrayage à friction, la commande du couple de rotation à transmettre se fait par le moyen que la compression des garnitures de friction du disque d'embrayage entre le volant 3d et le disque travaillant en compression 3b se fait de façon ciblée. La contrainte du disque travaillant en compression ou des garnitures de friction peut se faire de façon ciblée par l'intermédiaire de la position du moyen de débrayage 20 comme une fourchette de débrayage ou un organisme central de débrayage, le disque travaillant en compression pouvant s'y déplacer entre deux positions d'extrémité, être réglé de façon quelconque et fixé. La première position d'extrémité correspond à un mécanisme d'embrayage entièrement embrayé et l'autre position d'extrémité correspond à une position entièrement débrayée du mécanisme d'embrayage. Pour commander un système de transmission du couple de rotation à transmettre qui est par exemple inférieure au couple moteur momentanément existant, peut par exemple être commandée une position du disque travaillant en compression 3b qui le situe sur une plage intermédiaire entre les deux positions d'extrémité. Le mécanisme d'embrayage peut être fixé dans cette position au moyen de la commande ciblée du moyen de débrayage 20. Mais peuvent également être commandés des couples transmis par l'embrayage à transmettre qui se situent de façon définie au-delà du couple moteur qui apparaît momentanément. Dans un tel cas les couples moteur qui apparaissent actuellement peuvent être transmis, les irrégularités du couple de rotation étant amorties et/ou isolées sur la ligne d'entraînement sous forme par exemple de pics du couple de rotation.

Pour le pilotage, comme la commande ou la régulation, du système de transmission du couple de rotation, sont en outre employés des détecteurs qui surveillent au moins de temps à autre les grandeurs pertinentes de l'ensemble du système et fournissent les grandeurs d'état, signaux et valeurs de mesure qui sont nécessaires pour la commande et sont traités par l'organe de commande, une liaison par signaux avec d'autres organes électroniques, comme par exemple un circuit électronique du moteur ou un circuit électronique d'un système antiblocage (ABS) ou une régulation antipatinage (ASR) pouvant être prévue et réalisée. Les détecteurs détectent par exemple des vitesses de rotation, comme les vitesses de rotation des roues, les vitesses de rotation du moteur, la position de l'accélérateur, la position du papillon des gaz, les rapports de la boîte de vitesses, une intention de changement de vitesse et d'autres grandeurs caractéristiques spécifiques du véhicule.

La figure 1 montre qu'un détecteur du papillon des gaz 15, un détecteur de la vitesse de rotation du moteur 16 ainsi qu'un 35 détecteur tachymétrique 17 peuvent s'employer et transmettre des valeurs de mesure ou des informations à l'appareil de commande. L'organe électronique, comme à l'ordinateur, de l'organe de commande 13a traite les grandeurs d'entrée du système et transmet des signaux de commande à l'actionneur 13b.

La boîte de vitesses est réalisée sous forme d'une boîte de vitesses à rapports échelonnés, le changement de rapport se faisant à l'aide d'un levier de changement de vitesse ou bien la boîte de vitesses est manoeuvrée au moyen de ce levier. En outre, sur le levier de service, comme le levier de changement de vitesse 18 de la boîte de vitesses manuelle est disposée au moins un détecteur 19b qui détecte l'intention de changement de vitesse et/ou le rapport et le transmet à l'appareil de commande. Le détecteur 19a est articulé sur la boîte de vitesses et détecte le rapport actuel et/ou une intention de changement de vitesse. La saisie de l'intention de changement de vitesse, en employant au moins l'un des deux détecteurs 19a, 19b, peut se faire par le moyen que le détecteur est un détecteur de force qui détecte la force agissant sur le levier de changement de vitesse. En outre le détecteur peut également être réalisé sous forme d'un détecteur de course ou de position, l'organe de commande reconnaissant une intention de changement de vitesse à partir de la modification du signal de position en fonction du temps.

L'appareil de commande est en liaison par signaux avec tous les détecteurs, au moins par moments, et traite les signaux des détecteurs, les grandeurs d'entrée du système de façon qu'en fonction du point d'exploitation actuel l'unité de commande émette des instructions de commande ou de régulation à l'actionneur dont il y a au moins un. L'élément d'entraînement 12 de l'actionneur, comme un moteur électrique, reçoit de l'organe de commande qui commande la manoeuvre de l'embrayage une grandeur réglante en fonction des valeurs de mesure et/ou des grandeurs d'entrée du système et/ou des signaux des détecteurs qui sont reliés. Dans ce but, dans l'appareil de commande est implémenté un programme de commande, sous forme d'un matériel et/ou d'un logiciel, qui traite les signaux entrants et, à l'aide de comparaisons et/ou de fonctions et/ou de champs de caractéristiques, calcule ou détermine les grandeurs de sortie.

Dans l'appareil de commande 13 sont avantageusement implémentés un organe de détermination du couple de rotation, un organe de détermination du rapport de vitesse, un organe de détermination du glissement et/ou un organe de détermination de l'état d'exploitation, ou bien l'appareil de commande est en liaison par signaux avec au moins l'un de ces organes. Ces organes peuvent être implémentés par des programmes de commande sous forme de matériel et/ou de logiciel de sorte qu'au moyen des signaux entrants des détecteurs peuvent être déterminés le couple de rotation de l'organe d'entraînement 2 du véhicule 1, la position du rapport de la boîte de vitesses 4 ainsi que le glissement qui règne dans le domaine du système de transmission du couple de rotation et l'état d'exploitation actuel du véhicule. L'organe de détermination du rapport de vitesse détermine, à l'aide des signaux des détecteurs 19a et 19b, le rapport actuellement engagé. Les détecteurs sont alors articulés sur le levier de changement de vitesse et/ou sur les moyens réglants internes à la boîte de vitesses, comme par exemple un arbre central ou une tringle, et détectent par exemple la position et/ou la vitesse de ces composants. En outre un détecteur 31 du levier de charge peut être disposé sur le levier de charge 30 comme la pédale d'accélérateur, et détecter la position du levier de charge. Un autre détecteur 32 peut fonctionner comme interrupteur de marche à vide c'est-à-dire que lorsque la pédale d'accélérateur est manoeuvrée, cet interrupteur de marche à vide 32 est mis en circuit et si elle n'est pas manoeuvrée, il est mis hors circuit, de sorte qu'au moyen ce cette information numérique il peut être connu si le levier de charge, comme la pédale d'accélérateur, est manoeuvré. Le détecteur du levier de charge 31 détecte l'importance de la manoeuvre du levier de charge.

En plus de la pédale d'accélérateur 30, comme levier de charge, et des détecteurs qui lui sont reliés, la figure 1 représente un élément 40 de manoeuvre du frein pour la manoeuvre du frein de route ou du frein de parc, comme pédale de frein, levier de frein à main ou élément de manoeuvre, manoeuvré à la main ou au pied, du frein de parc. Au moins un détecteur 41 est disposé sur l'élément de manoeuvre 40 et surveille cette manoeuvre. Le détecteur 41 est par exemple réalisé sous forme de détecteur numérique, comme un interrupteur, celui-ci détectant si l'élément de manoeuvre est manoeuvré ou non. Avec ce détecteur peut être relié par signaux un organe de signaux, comme un feu stop qui signale que le frein est manoeuvré. Ceci peut se faire aussi bien pour le frein de route que pour le frein de parc. Toutefois le détecteur peut également être réalisé sous forme de détecteur analogique, un tel détecteur, comme par exemple un potentiomètre, déterminant l'importance de la manoeuvre de l'élément de manoeuvre. Ce détecteur peut également être relié par signaux avec un organe de signaux.

La figure 2 représente schématiquement une ligne d'entraînement d'un véhicule comportant un organe d'entraînement 100, un système de transmission du couple de rotation 102, une boîte de vitesses 103, un différentiel 104 ainsi que des essieux 109 et des roues 106. Le système de transmission du couple de rotation 102 est disposé ou fixé sur un volant 102a, le volant portant généralement une couronne de démarreur 102b. Le système de transmission du couple de rotation présente un disque travaillant en compression 102d, un couvercle d'embrayage 102e, une rondelle Belleville 102f et un disque d'embrayage 102e avec des garnitures de friction. Entre le disque d'embrayage 102d et le volant 102a, le disque d'embrayage 102c est éventuellement disposé avec un organe amortisseur. Un accumulateur de force, comme une rondelle Belleville 102f, contraint le disque travaillant en compression selon la direction axiale sur le disque d'embrayage, étant précisé qu'il est prévu un organe de débrayage 109, comme par exemple un organe de débrayage central manoeuvré par un fluide sous pression, pour manoeuvrer le système de transmission du couple de rotation. Entre l'organe de débrayage central et les languettes de la rondelle Belleville 102f est disposée une butée 110 de l'organe de débrayage. Par coulissement axial de l'organe de débrayage, la rondelle Belleville est contrainte et débraye le mécanisme d'embrayage. Le mécanisme d'embrayage peut en outre être conçu sous forme d'embrayage travaillant en compression ou en traction.

L'actionneur 108 est un actionneur d'une boîte de vitesses automatisée qui contient également l'organe de manoeuvre pour le système de transmission du couple de rotation. L'actionneur 108 manoeuvre des éléments internes à la boîte de vitesses, comme par exemple un tambour d'engagement ou des tringles d'engagement ou un arbre d'engagement central de la boîte de vitesses, de sorte que cette manoeuvre permet d'engager ou de désengager les rapports de vitesse par exemple dans une succession séquentielle ou dans une succession quelconque. L'élément 109 de l'embrayage est manoeuvré par l'intermédiaire de la liaison 111. L'organe de commande 107 est relié à l'actionneur par l'intermédiaire de la liaison par signaux 112, les liaisons par signaux 113 à 115 étant reliées à l'organe de commande, la ligne 114 traitant les signaux entrants, la ligne 113 traitant les signaux de commande provenant de l'organe de commande et la liaison 115 réalisant par exemple une liaison entre un bus de données et d'autres organes du circuit électronique.

Pour mettre en route ou démarrer le véhicule sensiblement à partir de l'arrêt ou à partir d'une lente avance, comme une avance sans intervention sur l'accélérateur, c'est-à-dire pour que le conducteur obtienne une accélération visée du véhicule, le conducteur n'utilise essentiellement que la pédale d'accélérateur comme levier de charge 30, la manoeuvre de l'embrayage automatisée, commandée ou régulée, étant commandée par l'actionneur et, lors du processus de démarrage, commandant le couple de rotation transmissible du système de transmission du couple de rotation. Par suite de la manoeuvre du levier de charge, le désir du conducteur d'un processus de démarrage plus ou moins fort ou plus ou moins rapide est détecté par le détecteur du levier de charge 31 et ensuite piloté en conséquence par l'organe de commande. Il est fait appel à la pédale d'accélérateur et aux signaux du détecteur de cette pédale comme grandeur d'entrée pour commander le processus de démarrage du véhicule.

Lors d'un processus de démarrage, pendant le démarrage, le couple de rotation transmissible, comme le couple transmis par l'embrayage Mkpreserit est essentiellement déterminé au moyen d'une fonction à prescrire ou à l'aide de caractéristiques ou de champs de caractéristiques par exemple en fonction de la vitesse de rotation du moteur, la dépendance à l'égard de la vitesse de rotation du moteur ou d'autres grandeurs comme le couple moteur étant avantageusement réalisée au moyen d'un champ de caractéristiques ou d'une caractéristique.

Si, lors d'un processus de démarrage, essentiellement à partir de l'arrêt ou à partir d'un état d'avance lente sans intervention sur l'accélérateur, à faible vitesse, le levier de charge ou pédale d'accélérateur est manoeuvré d'une valeur déterminée a, un couple moteur est commandé au moyen d'une commande pour le moteur 40.

L'organe de commande de la manoeuvre de l'embrayage automatisé 13 commande, en fonction de fonctions à prescrire ou de champs de caractéristiques, le couple de rotation transmissible du système de transmission du couple de rotation, de sorte qu'il s'établit un état d'équilibre stationnaire entre le couple moteur commandé et le couple transmis par l'embrayage. Cet état d'équilibre se caractérise en fonction de la position du levier de vitesse a par une vitesse de rotation de démarrage définie, un couple de démarrage ou couple moteur ainsi qu'un couple de rotation à transmettre aux roues motrices, comme par exemple un couple d'entraînement. La relation fonctionnelle du couple de démarrage comme fonction de la vitesse de rotation du démarrage est désignée cidessous sous le nom de caractéristiques de démarrage. La position du levier de charge est proportionnelle à la position du papillon des gaz du moteur.

En plus de la pédale d'accélérateur 122, comme levier de charge, et d'un détecteur 123 qui lui est relié, la figure 2 représente un élément 120 de manoeuvre du frein pour la manoeuvre du frein de route ou du frein de parc, comme pédale de frein, levier de frein à main ou élément de manoeuvre, manoeuvré à la main ou au pied, du frein de parc. Au moins un détecteur 121 est disposé sur l'élément de manoeuvre 120 et surveille cette manoeuvre. Le détecteur 121 est par exemple réalisé sous forme de détecteur numérique, comme un interrupteur, celui-ci détectant si l'élément de manoeuvre est manoeuvré ou non. Avec ce détecteur peut être relié par signaux un organe de signaux, comme un feu stop qui signale que le frein est manoeuvré. Ceci peut se faire aussi bien pour le frein de route que pour le frein de parc. Toutefois le détecteur peut également être réalisé sous forme de détecteur analogique, un tel détecteur, comme par exemple un potentiomètre, déterminant l'importance de la manoeuvre de l'élément de manoeuvre. Ce détecteur peut également être relié par signaux avec un organe de signaux.

La figure 3a représente un diagramme par blocs pour représenter une détermination d'un gradient de la vitesse de rotation dn,,,/dt en fonction de la vitesse de rotation du moteur n,,, et d'une grandeur du couple M pendant la phase de glissement d'un embrayage à friction, au moyen d'un observateur 201. La grandeur du couple M est alors formée dans un organe de comparaison 203 de la différence entre la grandeur du couple réel Me et une grandeur du couple prescrite Mk. Me signifie ici une grandeur du couple mise à disposition de l'appareil de commande du moteur qui est par exemple fournie par le bus CAN/convertisseur analogique numérique et peut être formée d'un champ de caractéristique du moteur et d'autres paramètres comme par exemple la position du papillon des gaz. Elle indique le couple moteur actuellement déterminé pour la vitesse de rotation prescrite n,,, et émise par le moteur. Mk indique le couple prescrit, à transmettre par l'embrayage, pendant un processus de glissement. La grandeur peut se former dans l'appareil de commande de l'embrayage, des paramètres comme par exemple le rapport de vitesse engagé, la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, la vitesse de rotation de l'arbre de sortie de la boîte de vitesses, un désir du conducteur d'un changement de vitesse et analogue peuvent être pris en compte. Au pas suivant 202, à partir de la grandeur du couple M, avec élimination du couple d'inertie du moteur, en tenant compte des facteurs de conversion d'une accélération angulaire en un gradient de la vitesse de rotation, le gradient de la vitesse de 2863026.

rotation (dnm(M)/dt), qui peut réagir sur la grandeur du couple M, est corrigé dans l'organe de comparaison 204 avec la valeur correctrice K pour former le gradient de la vitesse de rotation dnm/dt. Dans l'embranchement 205 se fait la séparation du gradient de la vitesse de rotation dnm/dt en une branche de sortie 206 et une branche récursive 207 qui disposent chacune de la valeur du gradient de la vitesse de rotation dnm/dt. Dans la branche récursive 207 se fait l'intégration 208 du gradient de la vitesse de rotation dnm/dt pour donner une vitesse de rotation récursive n,,,(R), qui, dans un autre bloc 209, peut être soumis à une compensation pour distinguer dans le temps entre la mesure et l'envoi de la vitesse de rotation du moteur n1, afin qu'aucun décalage temporel entre la vitesse de rotation du moteur nm et la vitesse de rotation récursive nm(R) n'apparaisse ou qu'il puisse être réduit au minimum. On comprend qu'un bloc correspondant au bloc 209 puisse être prévu, en variante ou en supplément, avant les noeuds de comparaison 203, pour une compensation appropriée de la grandeur du couple prescrit me. Aux noeuds de comparaison 210 se fait la formation d'une différence entre les signaux de la vitesse de rotation du moteur n,,, et ceux de la vitesse de rotation récursive nm(R) pour donner une vitesse de rotation correctrice nm(K) qui est déterminée dans le bloc 211 pour donner une grandeur correctrice qui, en tant que terme d'une somme, forme dans les noeuds de comparaison 204, à partir du gradient de la vitesse de rotation (dnm(M)/dt) le gradient de la vitesse de rotation dnm/dt.

La figure 3b représente un observateur de la ligne d'entraînement 301 avec quelques extensions et possibilités de variantes par rapport à l'observateur 201 représenté sur la figure 3a. Des signaux, qui sont utiles ou nécessaires pour la commande de la ligne d'entraînement d'un véhicule motorisé 1 (voir figure 1) comportant par exemple au moins un embrayage automatisé et une boîte de vitesses automatisée, peuvent être déterminés ou corrigés dans une expression mathématique homogène. Pour un observateur de la ligne d'entraînement de ce type, dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 3b, il est par exemple tenu compte du 2863026 24 couple moteur Me effectif, du couple transmis par l'embrayage transmis Mk, de la totalité du couple de résistance à la marche Mf, du moment d'inertie du moteur J,,,, de la masse du véhicule Jf intervenant dans un moment d'inertie, de la vitesse de rotation du moteur nM, de la vitesse de rotation des roues nF, à partir de quoi peut par exemple être calculée la vitesse du véhicule, ou bien la vitesse du véhicule, ainsi que le rapport de conversion total i de la boîte de vitesses en fonction d'un rapport de la boîte de vitesses.

Pour cet exemple de réalisation, selon un modèle pris pour base pour le gradient de la vitesse de rotation dnm/dt côté moteur et pour le gradient de la vitesse de rotation côté véhicule (par exemple en fonction de la vitesse de rotation des roues ou de la vitesse de rotation d'un arbre tournant dans la boîte de vitesses en tenant compte de la conversion avec la vitesse de rotation des roues) dnF/dt, on les relations suivantes: d72M'C't 30 --(Me Mk1

JM 1

dn,' it =-. - (i(rapp): k -MF) Le couple transmis par l'embrayage Mk et le couple de résistance à la marche Mf sont, pour la commande de boîtes de vitesses automatisées et d'embrayages automatisés, des grandeurs significatives qui ne sont généralement pas mesurables. Ces grandeurs sont reconstruites à l'aide de l'observateur de la ligne d'entraînement 301 représenté sur la figure 3b.

Les grandeurs fournies à l'observateur 301 sont, dans l'exemple de réalisation représenté, la vitesse de rotation du moteur nM, la vitesse de rotation des roues nF, le couple moteur effectif me ainsi qu'un signal d'entrée d'un rapport actuel G. L'observateur 301 de la ligne d'entraînement s'emploie sur la ligne d'entraînement de préférence en tant qu'observateur PI/à action proportionnelle et (1) (2) intégrale, sous forme d'un observateur dit des perturbations. La pensée de base de cette fonction consiste à considérer le couple transmis par l'embrayage Mk et le moment de résistance à la marche MF comme des grandeurs perturbatrices inconnues.

En partant du couple moteur Me prescrit comme grandeur réglante et des dernières valeurs estimées pour Mk et MF, les équations (1) et (2) sont calculées de façon continue dans l'observateur, étant précisé qu'il peut être fait appel à des grandeurs inconnues en mémoire. Pour pouvoir, lors de la mise en circuit de l'appareil de commande, travailler avec des valeurs de départ judicieuses pour les grandeurs estimées Mk(R), MF(R) et nM(R), différentes mesures d'initialisation sont proposées. En principe ces grandeurs estimées peuvent être initialisées avec la valeur nulle, si des phases transitoires relativement longues jusqu'à l'approximation suffisante de l'observateur concernant les conditions régnantes ne sont pas gênantes. Il est avantageux que l'initialisation des grandeurs estimées puissent se faire comme suit: nM (R) = nM de même nF (R) = nF Pour la valeur estimée Mk(R) peuvent être avantageuses les initialisations suivantes: É la valeur estimée Mk(R) est prise égale à la valeur actuelle du couple moteur Me; É si l'embrayage glisse, la valeur estimée Mk(R) est dérivée de la position actuelle de l'embrayage; É la valeur estimée Mk(R) est initialisée avec la dernière valeur estimée, mémorisée dans une mémoire (par exemple EEPROM), de la phase d'exploitation précédente.

Pour la valeur estimée MF(R) les initialisations suivantes peuvent être avantageuses: É la valeur de départ est estimée à partir de la vitesse de rotation actuelle des roues; É la valeur estimée MF(R) est initialisée avec la dernière valeur estimée, mémorisée dans une mémoire (par exemple EEPROM), de la phase d'exploitation précédente.

Ensuite, pour chaque cycle de calcul qui peut être prescrit en fonction d'un signal d'horloge, au noeud 331, le couple différentiel accélérant le moteur est calculé à partir du couple moteur effectif Me et de la grandeur estimée Mk(R). A partir de cela, dans le bloc 302 et en tenant compte du moment d'inertie du moteur, la valeur estimée du gradient de la vitesse de rotation du moteur (dnM(R)/dt) est déterminée. Au noeud 310, la valeur estimée du gradient de la vitesse de rotation du moteur (dnM(R) /dt) est corrigée avec une valeur correctrice (dnM(R')/dt). L'intégration de cette valeur dans le bloc 38 conduit à une vitesse de rotation du moteur estimée nM(R) qui, au noeud 304, est comparée avec la vitesse de rotation du moteur mesurée nM et détermine ainsi un signal d'erreur eM.

Au bloc 322, en tenant compte de la masse du véhicule, la valeur estimée du gradient de la vitesse de rotation des roues (dnF(R)/dt) est formée à partir des grandeurs estimées Mk(R') et MF(R) qui sont logiquement reliées l'une à l'autre au noeud 333. La valeur estimée Mk(R') est la grandeur du couple transmis par l'embrayage transformé après la boîte de vitesses, qui est une valeur estimée produite au moyen de l'information concernant le rapport de la boîte de vitesses G dans le bloc 332, formée à partir de la valeur estimée du couple transmis par l'embrayage Mk(R). La valeur estimée MF(R) reproduit une valeur estimée, déterminée au bloc 350, du couple de résistance à la marche. A partir de la valeur estimée du gradient de la vitesse de rotation des roues (dnF(R)/dt), après une correction au moyen de la grandeur correctrice K(R) au noeud 320 est formée, au moyen d'une intégration en fonction du temps, une valeur estimée nF(R) qui est comparée au noeud 324 avec le signal nF de la vitesse de rotation d'une roue mesuré ou déterminé par d'autres méthodes. Il en résulte le signal d'erreur eF.

Avec ces signaux d'erreur eM, eF, les valeurs estimées de l'observateur sont actualisées et corrigées de façon continue. Dans ce but dans l'exemple de réalisation représenté sont prévus quatre blocs correcteurs L1, L2, 350, L3, qui présentent chacun une entrée pour chaque signal d'erreur eM, eF. Les signaux d'erreur sont alors amplifiés dans les différents blocs correcteurs et pondérés l'un par rapport à l'autre. Les blocs L1, L2 y servent de couplage direct du signal d'erreur sur les valeurs estimées (dnM(R)/dt) ou (dnM(R')/dt) aux noeuds 310 et 320 et servent à stabiliser globalement l'observateur afin d'éviter des oscillations de régulation. La grandeur émise par le bloc correcteur L2 devient, après intégration dans le bloc 330 une grandeur estimée Mk(R) du couple transmis par l'embrayage. Il est avantageux que les paramétrages de L1, L2, L3 soient choisis en fonction des conditions aux limitesdéterminées, par exemple en fonction du rapport actuellement engagé, de la manoeuvre de la pédale d'accélérateur ou de la pédale de frein du véhicule et analogue.

Dans le bloc correcteur 350, une grandeur estimée MF(R) est générée pour le couple de résistance à la marche et corrigée à l'aide des signaux d'erreur eM, eF. Comme résistance à la marche on peut par exemple tenir compte de la résistance de l'air, du couple créé par une pente descendante et du couple de freinage.

Une autre forme de réalisation préférée de l'observateur 301 de la ligne d'entraînement prévoit une répartition du couple de résistance à la marche MF(R) en différentes composantes.

MF Mnom + Mpente + Mfrein La composante Mnom désigne la caractéristique nominale de la résistance à la marche qui est généralement connue pour un véhicule donné et décrit la résistance à la marche en plaine par temps calme. Pour une telle condition d'exploitation nominale existe typiquement dans un circuit de commande de la boîte de vitesses un premier champ de caractéristiques pour sélectionner le rapport de vitesse à engager. Un champ de caractéristiques adapté à la marche du véhicule en plaine ne convient toutefois guère pour des montées et des descentes en montagne. Pour ce motif il est recommandé de ne pas déterminer le couple de résistance à la marche total MF, mais seulement son écart d'avec le couple nominal. Selon l'équation 4, cette différence est constituée de la somme du couple de freinage Mfrein et du couple Mpente qui résulte de la force actuelle de descente s'exerçant sur le véhicule. En principe Mpente et Mfrein ne peuvent pas s'observer séparément sans détecteur supplémentaire. Tandis que dans quelques types de véhicule peuvent être évalués des détecteurs de la pression de freinage existant à partir desquels on peut conclure à la valeur de Mfrein, dans la plupart des véhicules actuels il y a simplement un contacteur de feu stop avec un signal B qui est traité dans le bloc correcteur 350. dans ce cas peut être prévue la solution suivante: Le frein n'étant pas manoeuvré, le couple de freinage est estimé nul. Le signal d'erreur eF est employé en même temps pour, de façon analogue à MF(R) dans la première forme de réalisation de l'observateur de la ligne d'entraînement, actualiser en permanence la valeur estimée, qui se trouve dans le bloc correcteur, Mpente(R) du couple créé par une pente descendante.

Par contre, le frein étant manoeuvré, la valeur est déterminée à partir de Mpente(R), c'est-à-dire déterminée sur la dernière valeur à partir de la phase sans manoeuvre du frein. L'information d'erreur eF se transforme alors en une valeur estimée Mfrein(R) pour le couple de freinage.

La grandeur Mpente(R) est donc disponible pour influencer correctement le choix du rapport de vitesse en montagne ou dans d'autres conditions d'environnement difficile, par exemple par le choix d'un rapport inférieur pour permettre une réserve de puissance de traction plus élevée.

Il est avantageux que l'observateur 301 puisse s'étendre de façon qu'un décalage du couple moteur en marche à vide soit compensé et/ou qu'un écart fixe entre le couple désiré par le conducteur et le couple moteur soit saisi dans le circuit de commande de l'embrayage ou de la boîte de vitesses pour en tenir compte également. On part ici du fait que le signal du couple moteur Me possède généralement une meilleure précision en valeur relative qu'en valeur absolue et que fréquemment aussi, en exploitation stationnaire, c'est-à-dire avec un couple moteur largement constant, des différences significatives peuvent apparaître entre le couple désiré par le conducteur et le couple moteur à prescrire effectivement. Par exemple, en marche en montagne avec des différences de niveau importantes, pour une même position de la pédale d'accélérateur, le couple moteur réel varie partiellement de façon importante. Si, dans cette situation de marche, l'embrayage se ferme en fonction d'une commande de couple prescrite de façon fixe, il peut en résulter une fermeture inconfortable de l'embrayage. Par contre, selon l'idée inventive, dans un observateur, par exemple dans l'observateur 301 de la ligne d'entraînement de la figure 3b, peut être inséré un facteur kM avec lequel le couple moteur que l'on peut actuellement obtenir Me,act par l'approximation suivante à partir du couple désiré par le conducteur Me, act ^ Me,act (R) = km.Me,désir Pour adapter le facteur kM, dans des états d'exploitation largement stationnaires, la différence entre la grandeur estimée Me,act (R) et le couple moteur effectivement fourni Me,act est minimisée.

Il peut donc être avantageux de modifier l'observateur de la ligne d'entraînement 301 de façon que pendant les phases de glissement de l'embrayage soit identifié un modèle de la caractéristique de l'embrayage. Par la combinaison de l'observateur de la ligne d'entraînement décrit cidessus avec la variante s'appuyant sur le modèle, peuvent être obtenus des avantages aussi bien pour l'adaptation de la caractéristique de l'embrayage que pour les résultats de l'observateur de la ligne d'entraînement. Il faut en particulier mettre en évidence la possibilité de procéder en exploitation normale du véhicule à une adaptation instantanée, c'est-à-dire sans introduction de processus chronométrique spéciaux pendant des situations de marche appropriées. Pendant les phases de glissement de l'embrayage, les valeurs absolues du couple d'embrayage transmis et transmissible sont identiques. Par conséquent le couple transmis peut se déduire de la position de l'embrayage Xk connue dans la commande d'embrayage ou dans la commande de la boîte de vitesses, au moyen de la fonction IMk(R)l = f(xk) Dans le circuit de commande ASG/d'une boîte de vitesses automatisée, il est avantageusement procédé à des adaptations instantanées du coefficient de frottement et/ou de facteurs de forme, pour adapter de façon continue la caractéristique de l'embrayage aux conditions actuelles dans le véhicule, en particulier pour optimiser des oscillations non négligeables de la caractéristique d'embrayage f(xk).

L'observateur de la ligne d'entraînement, par exemple décrit sur la figure 3b, peut avantageusement être implémenté dans l'appareil de commande 107 de la boîte de vitesses ou de l'embrayage (voir figure 2) sous forme d'un algorithme de logiciel. On comprend que les structures de l'observateur de la ligne d'entraînement soient implémentées sous forme discrète en fonction du temps de façon que par exemple sous le terme d'intégration on puisse comprendre également une sommation de signaux à des intervalles de temps discrets. La figure 4a représente un diagramme pour la représentation d'un coefficient de frottement RW en fonction de la durée d'arrêt tA d'un moteur ou d'un véhicule. Le coefficient de frottement RW(T), qui a été adapté à une température élevée de l'embrayage, doit, pendant la durée de l'arrêt tA pendant lequel l'embrayage refroidit et le coefficient de frottement physique de l'embrayage se modifie donc, doit être adapté au coefficient de frottement changeant de l'embrayage jusqu'à une valeur RW(I) pour la température ambiante. Peut alors être prévu un coefficient de frottement RW qui décroît linéairement en fonction de la durée de l'arrêt tA le long de la courbe 301 ou en forme d'hyperbole ou de façon asymptotique pour arriver au coefficient de frottement RW(I) sous forme de la courbe 302. Lors de la nouvelle mise en marche du véhicule, l'embrayage étant encore chaud, est alors pris pour base le 31 2863026 coefficient de frottement approprié RW qui correspond au temps écoulé tA après l'arrêt du moteur ou du véhicule. On comprend que le coefficient de frottement RW puisse également être mémorisé, en fonction de la durée de l'arrêt tA, sous forme de champs de caractéristiques, étant précisé que dans le champ de caractéristiques, il est tenu compte du comportement, précédemment déterminé, de l'embrayage en refroidissement, par exemple une fonction de la température extérieure, de la charge, de l'exploitation avec remorque, du profil de la chaussée, de la situation de marche, comme des processus de changement de vitesse, de processus d'accélération et de freinage, de traction et analogue, de la durée de marche, de la pente de la chaussée et analogue.

La figure 4 représente une autre possibilité de la compensation du coefficient de frottement RW, déterminé par un appareil de commande de l'embrayage après un arrêt et une nouvelle mise en marche du véhicule, l'embrayage étant encore chaud. La détermination du coefficient de frottement RW se fait alors indépendamment de la durée de l'arrêt, étant précisé que pour déterminer la température de l'embrayage on fait alors appel à un modèle de température qui travaille avec la température du moteur, par exemple en mesurant la température de l'eau de refroidissement. Si la température du moteur est au voisinage de la température ambiante, c'est le coefficient de frottement d'origine RW(I) qui est utilisé, si la température du moteur est plus élevée, le coefficient de frottement est RW est déterminé en fonction de la température T de l'embrayage déduite de cette température du moteur, le long de la course 303 qui est ici représenté linéairement, mais peut également prendre d'autres formes de courbe.

Les revendications déposées avec la demande sont des propositions de formulation sans préjudice de l'obtention d'un complément de protection. La demanderesse se réserve de revendiquer encore une autre combinaison de caractéristiques qui n'apparaît jusqu'ici que dans la description et/ou sur les dessins.

Des références employées dans les sous-revendications attirent l'attention sur l'autre conception de l'objet de la revendication principale grâce aux caractéristiques de la sous-revendication respective; elles ne doivent pas être comprises comme une renonciation à l'obtention d'une protection propre, concrète pour les combinaisons de caractéristiques des sous-revendications référencées.

Du fait que les objets des sous-revendications peuvent, au regard de la technique à la date de priorité, constituer des inventions propres et indépendantes, la demanderesse se réserve d'en faire l'objet de revendications indépendantes ou de demandes divisionnaires. Elles peuvent en outre contenir également des inventions propres présentant une construction indépendante des objets des sous-revendications indépendantes.

Les exemples de réalisation ne sont pas à considérer comme limitation de l'invention. Bien plutôt dans le cadre du présent exposé, de nombreuses variantes et modifications sont possibles, en particulier des variantes, éléments et combinaisons et/ou matériaux qui, par exemple par combinaison des modifications de certains éléments en liaison avec les caractéristiques ou éléments ou pas de procédé décrits dans la description générale et dans les formes de réalisation ainsi que dans les revendications et contenues sur le dessin, peuvent faire l'objet d'une conclusion de l'homme de l'art eu égard à la solution permettant d'atteindre le but et conduisent, par des caractéristiques pouvant se combiner, à un nouvel objet ou à de nouveaux pas de procédé ou à de nouvelles séquences de procédé, également dans la mesure où ils concernent des procédés de réalisation, de contrôle et de travail.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de commande d'un embrayage automatisé sur une ligne d'entraînement pour un véhicule motorisé (1) comportant un organe d'entraînement comme un moteur avec un vilebrequin et un organe mené comme une boîte de vitesses présentant au moins un arbre d'entrée de la boîte de vitesses (109) et au moins un arbre de sortie de la boîte de vitesses, dans lequel l'embrayage automatisé est prévu entre le vilebrequin et ledit au moins un arbre d'entrée de la boîte de vitesses, dans lequel un couple de rotation à transmettre entre l'organe d'entraînement et la boîte de vitesses s'établit, au moyen d'une liaison par frottement, entre un arbre d'entrée de la boîte de vitesses, solidarisé en rotation avec le vilebrequin, et un composant relié, sans liberté de rotation relative, avec ledit au moins un arbre d'entrée de la boîte de vitesses, dans lequel la liaison par frottement se caractérise au moins par un coefficient de frottement physique qui se modifie en fonction de l'état d'exploitation de l'embrayage, dans lequel ce coefficient de frottement physique est simulé comme coefficient de frottement (RW), à partir d'au moins un paramètre de la ligne d'entraînement, dans un appareil de commande, pour la commande de l'embrayage, caractérisé par le fait que la valeur simulée du coefficient de frottement physique contient une composante dépendante d'une température de l'embrayage.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la température de l'embrayage est mesurée au moyen d'un détecteur de température.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la température de l'embrayage est déterminée à l'aide d'un modèle de température dans lequel il est tenu compte au moins de l'un des paramètres: température de la boîte de vitesses, température du moteur, température extérieure, température de l'eau de refroidissement, durée d'arrêt du moteur.

Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'est prescrite une modification maximale du coefficient de frottement en fonction de la température de l'embrayage.

Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la modification maximale du coefficient de frottement est prescrite par une valeur limite pour un gradient dT/dt de la température de l'embrayage en fonction du temps.

Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que la valeur limite pour la modification maximale du coefficient de frottement est réglable.

Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la valeur limite est réglable comme fonction de la température de l'embrayage.

Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que lors de l'arrêt du véhicule une information concernant la température de l'embrayage est mémorisée et qu'à la remise en marche du véhicule il est fait appel à cette information pour déterminer la valeur actuelle du coefficient de frottement.

Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'après une remise en marche du véhicule, l'embrayage étant encore chaud, la valeur limite pour la modification maximale du coefficient de frottement est adaptée.

Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé par le fait qu'après un arrêt du véhicule, embrayage chaud, le coefficient de frottement est réglé en fonction de la durée de l'arrêt du véhicule.

11. Procédé selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé par le fait que la détermination du coefficient de frottement se fait en fonction de la température de l'embrayage existant lors de la remise en marche.

12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé par le fait que l'adaptation du coefficient de frottement se fait en fonction linéaire de la durée d'immobilisation.

13. Procédé selon la revendication 10, caractérisé par le fait que l'adaptation du coefficient de frottement en fonction de la durée de l'arrêt en partant d'un coefficient de frottement, embrayage chaud avant l'arrêt du véhicule, se fait, pour une durée d'arrêt croissante, approximativement asymptotiquement à un coefficient de frottement à température ambiante.