FR2867240A1 - Procede et systeme de commande de la fermeture d'un embrayage pilote, et support d'enregistrement d'informations pour leur mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

Ce procédé de commande de la fermeture d'un embrayage piloté comporte, à chaque fois que la fermeture de l'embrayage est commandée, une phase (72) de convergence des régimes de l'arbre du moteur et de l'arbre primaire au fur et à mesure que l'embrayage se rapproche de l'état fermé, lors de laquelle le moteur et/ou l'embrayage est commandé à l'aide d'un processus de commande paramétré. Avant chaque phase de convergence, la ou chaque valeur de paramètre utilisée lors de la phase de convergence est établie en fonction des conditions de circulation et/ou de fonctionnement du véhicule automobile mesurées.

Description

L'invention concerne un procédé et un système de commande de la fermeture

d'un embrayage piloté, et un support d'enregistrement d'informations pour leur mise en oeuvre.

Plus précisément, l'invention concerne un procédé de commande de la fermeture d'un embrayage piloté, cet embrayage piloté étant placé entre un arbre de sortie d'un moteur de traction du véhicule automobile et un arbre primaire d'entraînement en rotation des roues du véhicule automobile, cet embrayage étant apte, sous la commande d'un calculateur électronique, à prendre tous les états intermédiaires entre un état ouvert dans lequel il ne transmet aucun couple à l'arbre primaire, et un état fermé dans lequel l'ensemble du couple de l'arbre du moteur est transmis à l'arbre primaire, ce procédé comportant à chaque fois que la fermeture de l'embrayage est commandée, une phase de convergence des régimes de l'arbre du moteur et de l'arbre primaire au fur et à mesure que l'embrayage se rapproche de l'état fermé, lors de laquelle le moteur et/ou l'embrayage est commandé à l'aide d'un processus de commande paramétré, la valeur du ou de chaque paramètre étant préétablie pour éviter toute variation brusque du régime de l'arbre primaire, la ou chaque valeur de paramètre restant inchangée pendant toute la phase de convergence et ceci quelles que soient les variations des conditions de circulation et/ou de fonctionnement du véhicule automobile pendant cette phase.

Avec l'apparition des embrayages pilotés, de nombreux procédés de commande ont été développés pour commander automatiquement la fermeture de l'embrayage sans que le conducteur ressente des à-coups. A cet effet, il est nécessaire en plus de commander la fermeture proprement dite de l'embrayage, de faire converger les régimes de l'arbre du moteur et de l'arbre primaire avant la fermeture complète de l'embrayage. En effet, s'il existe un écart trop important entre le régime de l'arbre du moteur et le régime de l'arbre primaire lors de la fermeture de l'embrayage, le conducteur ressent un à-coup dû à la brusque variation du régime de l'arbre primaire.

Le terme régime désigne ici la vitesse de rotation de l'arbre mesurée, par exemple, en nombre de tours par minute.

Lors de la conception de ces procédés de commande, les valeurs de différents paramètres des procédés de commande du moteur et de l'embrayage sont optimisées pour obtenir une fermeture de l'embrayage sans à-coup. Une fois les valeurs des différents paramètres optimisées, celles-ci sont enregistrées et restent inchangées quelles que soient les conditions de circulation ou de fonctionnement du véhicule automobile.

Typiquement les valeurs de ces différents paramètres sont optimisées pour des conditions de circulation et de fonctionnement données. Par exemple, ces conditions de circulation et de fonctionnement données correspondent à un véhicule automobile sur un terrain plat et horizontal. Dès lors, dès que la fermeture de l'embrayage est commandée dans des conditions de circulation différentes de celles ayant servi à l'optimisation, des àcoups peuvent être ressentis par le conducteur.

Il a été tenté de remédier à ce problème pour certaines conditions de circulation et de fonctionnement particulières telles que, par exemple, lors du démarrage du véhicule. Toutefois, ces procédés spécifiques n'optimisent la valeur des paramètres que pour un nombre limité de situations de sorte qu'il existe toujours des conditions de circulation et de fonctionnement du véhicule automobile pour lesquels le conducteur ressent des à-coups.

L'invention vise à remédier à cet inconvénient en proposant un procédé de commande automatique de la fermeture d'un embrayage piloté grâce auquel le conducteur ne ressent aucun à-coup et ceci quelles que soient les conditions de circulation et de fonctionnement du véhicule automobile.

L'invention a donc pour objet un procédé de commande de la fermeture d'un embrayage piloté tel que décrit ci-dessus, caractérisé en ce que avant chaque phase de convergence, la ou chaque valeur de paramètre utilisée lors de la phase de convergence est établie en fonction des conditions de circulation et/ou de fonctionnement du véhicule automobile mesurées.

Dans le procédé ci-dessus, le fait que la valeur du ou de chaque paramètre du processus de commande soit établie juste avant la phase de convergence en tenant compte des conditions de circulation et de fonctionnement du véhicule automobile permet d'adapter le processus de commande aux conditions de circulation et de fonctionnement actuellement rencontrées. Grâce à cela, la fermeture de l'embrayage est assurée sans à- coup et ceci quelles que soient les conditions de circulation etfou de fonctionnement rencontrées.

Suivant d'autres caractéristiques du procédé de commande conforme à l'invention, celui se caractérise en ce que: - le processus de commande du moteur pendant la phase de convergence comporte un paramètre définissant une première trajectoire de référence que doit suivre le régime de l'arbre du moteur pour converger vers le régime de l'arbre primaire; - la valeur du paramètre est établie avant chaque phase de convergence en fonction de la vitesse de rapprochement des régimes de l'arbre du moteur et de l'arbre primaire; - l'équation de la première trajectoire de référence est de la forme suivante: z dte+2 W dt+WZe=O où : - test une constante, - e est l'écart entre le régime de l'arbre du moteur et le régime de l'arbre primaire, et - Wo est le paramètre dont la valeur est calculée avant chaque phase de convergence en fonction de la vitesse de rapprochement des régimes de l'arbre du moteur et de l'arbre primaire; - la relation reliant la valeur du paramètre Wo à la valeur de la vitesse de rapprochement des régimes de l'arbre du moteur et de l'arbre primaire est une fonction préenregistrée indépendante des conditions de fonctionnement et de circulation du véhicule automobile; - ladite fonction préenregistrée est uniquement fonction du type de conduite souhaité par un conducteur; - lors de la phase de convergence, l'embrayage est commandé pour que le couple transmis à l'arbre primaire suive une seconde trajectoire de référence, cette seconde trajectoire étant fonction des forces exercées sur le véhicule automobile par l'environnement dans lequel il se déplace et qui s'opposent ou au contraire favorisent le déplacement de ce véhicule automobile par rapport à des conditions de circulation de référence prédéterminées; - la seconde trajectoire est également établie avant chaque phase de convergence en fonction de la valeur d'une consigne de couple pour l'arbre primaire à atteindre, cette consigne étant directement imposée par le conducteur ou par un dispositif d'assistance à la conduite du véhicule automobile; - la valeur du ou de chaque paramètre utilisé lors de la phase de convergence est établie après le déclenchement de la fermeture de 10 l'embrayage et avant le début de la phase de convergence; - la phase de convergence débute uniquement lorsque l'embrayage est plus près de l'état fermé que de l'état ouvert; - les conditions de fonctionnement de la chaîne de traction sont mesurées en permanence, la phase de convergence est déclenchée dès que les conditions de fonctionnement de la chaîne de traction franchissent un seuil prédéterminé, et lors d'une phase d'approche des régimes de l'arbre du moteur et de l'arbre primaire exécutée avant chaque phase de convergence, la valeur de ce seuil est déterminée en fonction de la vitesse de rapprochement des régimes de l'arbre du moteur et de l'arbre primaire - la valeur du seuil est reliée à la valeur de la vitesse de rapprochement des régimes par une seconde fonction prédéterminée indépendante des conditions de fonctionnement et de circulation du véhicule automobile; - ladite seconde fonction prédéterminée est uniquement fonction du type de conduite souhaité par le conducteur; - il comporte une opération consistant à établir si le conducteur souhaite accélérer ou décélérer; s'il est établi que le conducteur souhaite accélérer, la fermeture de l'embrayage est déclenchée uniquement si le régime de l'arbre du moteur est supérieur au régime de l'arbre primaire, et, à l'inverse, s'il est établi que le conducteur souhaite décélérer, la fermeture de l'embrayage est déclenchée uniquement si le régime de l'arbre du moteur est inférieur au régime de l'arbre primaire.

L'invention a également pour objet un système de commande de la fermeture d'un embrayage piloté d'une chaîne de traction d'un véhicule automobile apte à mettre en oeuvre un procédé de commande conforme à l'invention, cet embrayage étant placé entre un arbre de sortie d'un moteur de traction du véhicule automobile et un arbre primaire d'entraînement en rotation des roues du véhicule automobile, cet embrayage étant apte, sous la commande d'un calculateur électronique, à prendre tous les états intermédiaires entre un état ouvert dans lequel il ne transmet aucun couple à l'arbre primaire, et un état fermé dans lequel l'ensemble du couple de l'arbre du moteur est transmis à l'arbre primaire, ce système comportant le calculateur électronique, ce calculateur étant apte, à chaque fois que la fermeture de l'embrayage est commandée, à exécuter une phase de convergence des régimes de l'arbre du moteur et de l'arbre primaire au fur et à mesure que l'embrayage se rapproche de l'état fermé, lors de laquelle le moteur et/ou l'embrayage est commandé à l'aide d'un processus de commande paramétré, la valeur du ou de chaque paramètre étant préétablie pour éviter toute variation brusque du régime de l'arbre primaire, la ou chaque valeur de paramètre restant inchangée pendant toute la phase de convergence et ceci quelles que soient les variations des conditions de circulation et/ou de fonctionnement du véhicule automobile pendant cette phase, le calculateur étant apte, avant d'exécuter chaque phase de convergence, à établir la ou chaque valeur de paramètre utilisée lors de la phase de convergence en fonction des conditions de circulation et/ou de fonctionnement du véhicule automobile mesurées.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels: - la figure 1 est une illustration schématique d'un système de commande de la fermeture d'un embrayage piloté conforme à l'invention, - la figure 2 est un organigramme d'un procédé de commande de la fermeture d'un embrayage piloté conforme à l'invention, - les figures 3 à 6 sont des graphiques représentant des courbes prédéterminées utilisées lors de la mise en oeuvre du procédé de commande conforme à l'invention, et - la figure 7 est un graphique représentant l'évolution au cours du temps du régime de l'arbre moteur et du régime de l'arbre primaire dans une situation particulière de fermeture de l'embrayage.

La figure 1 représente un véhicule 2 équipé d'une chaîne 4 de traction des roues 6 du véhicule.

Cette chaîne de traction 4 comporte un moteur conventionnel 10 équipé d'un arbre de sortie 12 entraîné en rotation. Ce moteur 10 est associé à une unité rapprochée 14 de commande du moteur 10. Cette unité 14 est ici apte à recevoir, à titre d'exemple, une consigne de couple CMot_cns pour l'arbre 12 du moteur 10 et à commander le moteur 10 pour atteindre cette consigne de couple.

L'extrémité libre de l'arbre 12 est mécaniquement raccordée à une entrée d'un embrayage piloté conventionnel 16. Cet embrayage 16 comporte également une sortie mécaniquement raccordée à une première extrémité d'un arbre primaire 18 dont l'autre extrémité est raccordée à l'entrée d'une boîte de vitesses conventionnelle 20.

Cet embrayage piloté est destiné à accoupler ou au contraire à désaccoupler mécaniquement l'arbre 12 de l'arbre 18. Plus précisément, l'embrayage 16 est apte à être placé dans tous les états intermédiaires compris entre un état ouvert dans lequel les arbres 12 et 18 sont totalement désaccouplés, c'est-à-dire que l'embrayage 16 ne transmet aucun couple à l'arbre 18, et un état fermé dans lequel l'ensemble du couple de l'arbre 12 est transmis à l'arbre 18. Pour placer l'embrayage dans l'un de ces états, celui-ci comporte des actionneurs commandés par une unité rapprochée 22 de commande. Ces actionneurs peuvent être de tout type approprié, notamment hydrauliques, électriques, électrohydrauliques, etc. Cette unité 22 est, par exemple, apte à recevoir une consigne de couple CEmb-cns à transmettre sur l'arbre 18 et à commander les différents actionneurs de l'embrayage 16 pour obtenir le couple correspondant sur l'arbre 18.

L'état de l'embrayage 16 est ici exprimé par un pourcentage de fermeture compris entre 0 et 100%, où 0% correspond à l'état ouvert et 100% correspond à l'état complètement fermé. A chaque état de fermeture de l'embrayage 16 est associée une valeur prédéterminée de couple transmis à l'arbre 18. L'état de fermeture de l'embrayage 16 en fonction de la valeur du couple CEmb transmis à l'arbre 18 est représenté sur le graphique de la figure 6 par une courbe 23. Sur ce graphique, l'axe des abscisses représente l'état de fermeture de l'embrayage 16 exprimé en pourcentage et l'axe des ordonnées représente la valeur du couple CEmb transmis à l'arbre 18.

On notera que la courbe 23 dépend uniquement de la construction de l'embrayage 16 et, en particulier, qu'elle est indépendante du régime de l'arbre 12.

Une sortie de la boîte de vitesses 20 est mécaniquement raccordée à une première extrémité d'un arbre 24 dont l'autre extrémité est mécaniquement raccordée à un différentiel 26 ou engrenage différentiel. La boîte de vitesses 20 est destinée à assurer un rapport de démultiplication donné entre l'arbre 18 et l'arbre 24.

Cette boîte de vitesses 20 est ici, par exemple, une boîte de vitesses manuelle pilotée dans laquelle le changement de vitesse est assuré par des actionneurs commandés par une unité rapprochée 26 de commande, ces actionneurs pouvant être de tout type connu, notamment électriques, hydrauliques, électrohydrauliques, etc. L'unité 26 est, par exemple, apte à recevoir une consigne de changement de vitesse et à commander les différents actionneurs de la boîte de vitesses 20 de manière à obtenir le rapport de démultiplication correspondant.

Finalement, le différentiel 26 entraîne les roues 6 du véhicule par 25 l'intermédiaire d'un arbre d'entraînement.

Le véhicule 2 comporte également un système, désigné par la référence générale 30, de commande automatique de la fermeture de l'embrayage 16. Ce système est apte, en particulier, à établir la valeur des consignes de commande transmises aux unités rapprochées de commande 14 et 22 de manière, notamment, à commander le moteur thermique 10 et l'état de fermeture de l'embrayage 16 pour obtenir une fermeture de l'embrayage 16 sans que le conducteur du véhicule 2 ne ressente d'à-coups.

A cet effet, le système 30 comporte un calculateur électronique 32 et des capteurs sur les conditions de circulation et de fonctionnement du véhicule 2.

Pour mesurer les conditions de circulation et de fonctionnement du véhicule 2, le système 30 comporte, par exemple: - un capteur 34 de la vitesse de déplacement du véhicule 2, - un capteur 36 du régime de l'arbre 18, - un capteur 38 du régime de l'arbre 12, et - un capteur 40 de la position de la pédale d'accélération 42.

Le capteur 40 permet de déterminer la volonté du conducteur soit d'accélérer, soit, au contraire, de décélérer.

Ici, les grandeurs sur les conditions de circulation et de fonctionnement du véhicule 2 qui ne sont pas facilement mesurables directement, sont estimées. A cet effet, l'unité rapprochée 14 de commande du moteur 10 est également apte à estimer le couple CMot de l'arbre 12 ainsi qu'à transmettre cette information au calculateur 32.

Le calculateur 32 comporte aussi un module 46 d'estimation de l'effort résistant exercé par l'environnement extérieur sur le véhicule 2. Cet effort résistant correspond aux forces qui s'opposent ou, au contraire, favorisent le déplacement du véhicule 2. A cet effet, le module 46 établit la différence entre d'une part l'accélération mesurée obtenue en dérivant la vitesse mesurée par le capteur 34 et, d'autre part, l'accélération estimée obtenue à partir de l'estimation du couple CMot de l'arbre 12 et de la valeur du rapport de démultiplication courant de la boîte de vitesses 20. Pour cela, l'unité rapprochée 26 est apte à transmettre au calculateur 32 la valeur actuelle du rapport de démultiplication engagé.

A l'aide des différentes grandeurs mesurées ou estimées, le calculateur 32 est apte à établir la valeur des consignes de couple CMot_cns et CEmb- cns transmises aux unités rapprochées 14 et 22 de manière à ce que la fermeture de l'embrayage 16 soit réalisée sans que le conducteur ressente d'à-coups.

A cet effet, le calculateur 32 comporte un processus 48 de commande de la fermeture de l'embrayage 16 et un processus 50 de commande du moteur 10. Ces processus 48 et 50 seront décrits plus en détail en regard de la figure 2. De plus, le calculateur est apte à mettre en oeuvre le procédé de la figure 2.

Typiquement, le calculateur 32 est réalisé à partir d'un calculateur électronique programmable conventionnel associé à une mémoire 52 dans laquelle sont stockées des instructions pour l'exécution du procédé de la figure 2.

La mémoire 52 comporte également différentes courbes représentées aux figures 3, 4 et 6.

Le fonctionnement du système 30 va maintenant être décrit en regard de la figure 2.

Initialement, l'embrayage 16 est dans l'état ouvert et le changement de vitesse est achevé. A partir de cet instant, le procédé de commande automatique de la fermeture de l'embrayage 16 de la figure 2 débute.

Pendant toute la durée de l'exécution du procédé de la figure 2, le calculateur exécute des étapes 60, 62, 64 et 66 d'acquisition respectivement de la valeur du régime de l'arbre 12, du régime de l'arbre 18, de la vitesse du véhicule 2 et de la position de la pédale 42. Les valeurs acquises sont mesurées par les capteurs 34, 36, 38 et 40 respectivement.

Pendant toute la durée de l'exécution du procédé de la figure 2, le module 46 estime également, en permanence, lors d'une étape 68, une valeur de l'effort résistant exercé par l'environnement extérieur sur le véhicule 2 à partir des grandeurs mesurées lors des étapes 60, 62, 64 et 66.

Le procédé de la figure 2 se décompose principalement en deux phases, une phase 70 d'approche des régimes des arbres 12 et 18, lors de laquelle débute la fermeture de l'embrayage 16, suivie immédiatement par une phase 72 de convergence des régimes des arbres 12 et 18 lors de laquelle s'achève la fermeture complète de l'embrayage 16.

Le calculateur 32 commence par exécuter la phase d'approche. Lors de cette phase, il calcule en permanence, lors d'une étape 73, la valeur de différents paramètres qui seront utilisés lors de la phase de convergence à partir des différentes grandeurs mesurées ou estimée lors des étapes 60 à 68.

Plus précisément, lors de l'étape 73, le calculateur établit, lors d'une opération 74, la vitesse Vr de rapprochement des régimes des arbres 12 et 18. Cette vitesse Vr est calculée, par exemple, à l'aide de la relation suivante: Vr d (Rm Rap) dt où: - Rn, est la valeur mesurée du régime de l'arbre 12, et - Rai, est la valeur mesurée du régime de l'arbre primaire 18.

Ensuite, le calculateur 32 détermine, lors d'une opération 76, la valeur d'un seuil SI d'entrée dans la phase de convergence. La valeur du seuil SI est choisie pour que la phase de convergence débute suffisamment tôt de manière à ce que le processus 50 ait le temps de commander le moteur pour faire converger le régime de l'arbre 12 vers le régime de l'arbre 18 avant que le processus 48 ait achevé la fermeture complète de l'embrayage. Plus précisément, la valeur du seuil SI est déterminée pour que la convergence du régime de l'arbre 12 vers le régime de l'arbre 18 et la fermeture complète de l'embrayage s'achèvent en même temps. Pour cela, la valeur de ce seuil SI est choisie en fonction de la valeur de la vitesse V. de manière à ce que plus la vitesse de rapprochement est élevée, plus la valeur du seuil SI est elle-même élevée.

Ici, la valeur du seuil SI est déterminée à l'aide d'une courbe 78 représentée dans le graphique de la figure 3. L'axe des abscisses de ce graphique représente la valeur de la vitesse de rapprochement Vr multipliée par le signe de la différence entre la valeur du régime de l'arbre 12 et la valeur du régime de l'arbre 18. La courbe 78 est une courbe préenregistrée, par exemple, dans la mémoire 52 lors de l'installation du système 30. On notera en particulier que cette courbe 78 reste inchangée quelles que soient les conditions de circulation et de fonctionnement du véhicule 2.

On remarquera également que cette courbe 78 correspond à une fonction non bijective.

En parallèle, le calculateur 32 détermine lors d'une opération 80 une trajectoire de référence qui fixe la trajectoire de rapprochement des régimes des arbres 12 et 18. Ici, cette trajectoire de référence est une solution d'une équation différentielle du second ordre à deux paramètres Wo et, étant une constante dont la valeur assure une trajectoire sans dépassement de la consigne. Ainsi, pour déterminer la trajectoire de référence, il suffit lors de l'opération 80, de déterminer la valeur du paramètre Wo.

A titre d'exemple, la fonction du second ordre prédéterminée utilisée ici est la suivante: t2 +2Wod1+Woe=0 où : - t est une constante, et - e est l'écart entre le régime de l'arbre 12 et le régime de l'arbre 18, et d est la dérivée première en fonction du temps, et dt d2 est la dérivée seconde en fonction du temps. dt 2 De façon similaire à ce qui a été décrit pour l'opération 76, la valeur du paramètre Wo est déterminée en fonction de la valeur de la vitesse de rapprochement Vr et d'une courbe prédéterminée 84 représentée dans le graphique de la figure 4. L'axe des abscisses du graphique de la figure 4 est identique à celui du graphique de la figure 3 et l'axe des ordonnées représente la valeur du paramètre Wo en radians par seconde. Comme la courbe 78, la courbe 84 correspond à une fonction non bijective déterminée de manière à ce que lorsque le régime moteur de l'arbre 12 se rapproche du régime de l'arbre 18 en suivant la trajectoire de référence, la fermeture de l'embrayage 16 puisse être réalisée sans que le conducteur ressente d'à-coups. Cette courbe 84 est typiquement enregistrée dans la mémoire 52 lors de l'installation du système 30 et ne dépend pas des conditions de circulation et de fonctionnement du véhicule 2.

En parallèle à l'étape 73, le calculateur exécute une étape 86 de préparation du moteur 10 à la fermeture de l'embrayage 16.

Lors de cette étape 86, le calculateur détermine lors d'une opération 88 les conditions pour qu'une reprise de couple puisse s'effectuer sans àcoup (1) lors de la fermeture de l'embrayage 16. Typiquement, lors de cette opération 88, le calculateur identifie la volonté du conducteur soit d'accélérer, soit de décélérer en fonction des variations de la position de la pédale 42 mesurées par le capteur 40.

Si le calculateur établit que le conducteur veut accélérer, alors la condition de reprise de couple sans à-coup est que le régime de l'arbre 12 doit être supérieur au régime de l'arbre 18. Plus précisément, le calculateur établit que la condition de reprise de couple à tester est la suivante: Rm>_Rap+S1/2 où les variables Rm, Rap et SI ont déjà été définies ci-dessus.

A l'inverse, si le calculateur établit que la volonté du conducteur est de décélérer, alors la condition de reprise de couple sans à-coup est que le régime de l'arbre 12 doit être inférieur au régime de l'arbre 18. A cet effet, la condition de reprise de couple est la suivante: Rm<_Rap Si12 La valeur S112 a été choisie car elle correspond à un bon compromis entre une phase d'approche inutilement longue et une phase d'approche trop courte pour que le régime de l'arbre 12 ait le temps de converger progressivement vers le régime de l'arbre 18.

Une fois l'opération 88 exécutée, le calculateur procède à une opération 92 de test de la condition de reprise de couple établie lors de l'opération 88.

Tant que la condition de reprise de couple n'est pas satisfaite, lors d'une opération 94, l'embrayage 16 est maintenu ouvert. En parallèle, lors d'une opération 96, le moteur est commandé par le processus 50 pour que le régime de l'arbre 12 atteigne la valeur Rap + SI si la volonté du conducteur est d'accélérer ou la valeur Rap SI si la volonté du conducteur est de décélérer. Ainsi, si la volonté du conducteur est d'accélérer, lors de l'étape 86, le processus 50 amène la valeur du régime de l'arbre 12 à une valeur supérieure à celle de l'arbre 18 de sorte que la fermeture de l'embrayage 16 provoque une accélération du véhicule, ce qui est conforme au souhait du conducteur.

A l'inverse, si le conducteur souhaite décélérer, lors de l'étape 86, le processus 50 amène le régime de l'arbre 12 à une valeur inférieure à celle du régime de l'arbre 18, de sorte que lors de la fermeture de l'embrayage 16, ceci se traduit par une décélération du véhicule ce qui, encore une fois, est conforme au souhait du conducteur. L'étape 86 permet donc d'éviter de décélérer alors que le conducteur souhaite accélérer ou vice-versa et évite donc un à-coup.

Si lors de l'opération 92, le calculateur établit que la condition de reprise de couple est maintenant satisfaite, il procède immédiatement au déclenchement, lors d'une étape 100, de la fermeture de l'embrayage 16.

Lors de cette étape 100, le calculateur active le processus 48 de commande de la fermeture de l'embrayage 16 lors d'une opération 102. De manière à fermer progressivement l'embrayage 16, le processus 48 commande la fermeture de l'embrayage 16 pour que le couple transmis par cet embrayage à l'arbre 18 suive une trajectoire de référence 104 représentée sur le graphique de la figure 5. L'axe des abscisses de ce graphique représente le temps, tandis que l'axe des ordonnées représente la valeur du couple CEmb que l'embrayage doit transmettre. Avant l'instant to, la valeur du couple à transmettre est nulle. Après l'instant to, cette valeur croît progressivement en suivant une pente 106 avant d'atteindre un plateau horizontal 108. L'instant to correspond à l'instant d'activation du processus 48 lors de l'opération 102.

La valeur du couple CEmb à transmettre par l'embrayage 16 lorsque le plateau 108 est atteint est déterminée à l'aide de la formule suivante: CEmb _ cns + JMot CRes Emb = Jv + JMot où : - CAp_cns est la consigne de couple pour l'arbre 18 - CRes est l'estimation du couple résistant sur l'arbre 18 établie à partir de l'effort résistant estimé lors de l'étape 68 - JMot est le moment d'inertie de l'ensemble moteur (volant d'inertie, 30 pièces mobiles) - JVeh est le moment d'inertie du véhicule ramené à l'entrée de la boîte de vitesse 20 JMot et JVeh sont des constantes déterminées à partir des caractéristiques du véhicule.

La consigne de couple de l'arbre primaire CAp-cns est imposée soit directement par le conducteur, par exemple en fonction de la position de la pédale 42, soit par un dispositif d'assistance à la conduite du véhicule tel que, par exemple, un système de régulation automatique de la vitesse du véhicule. L'utilisation d'une estimation du couple résistant CRes dû aux forces

exercées par l'environnement extérieur sur le véhicule 2, permet de prendre en compte des conditions de circulation du véhicule automobile telles que, par exemple, une pente ascendante ou descendante de manière à obtenir un couple sur l'arbre primaire 18 et donc une accélération du véhicule qui corresponde effectivement au souhait du conducteur.

L'inclinaison de la pente 106 est choisie pour assurer une fermeture progressive de l'embrayage 16. Cette inclinaison est par exemple, choisie pour fermer l'embrayage 16 à vitesse constante. Une autre solution consiste à choisir la pente 106 de manière à ce que le temps de fermeture de l'embrayage 16 soit constant quelle que soit la valeur de la consigne CAp_c s.

La trajectoire 104 permet donc au processus 48 d'établir la consigne de couple CEmb-cns à transmettre à l'unité rapprochée 22 en fonction du temps. Cette consigne de couple à transmettre est convertie par l'unité 22 en un état de fermeture exprimé en pourcentage à l'aide de la courbe du graphique de la figure 6.

Simultanément à l'opération 102, lors d'une opération 110, le processus 50 commence, si la condition de reprise de couple était satisfaite dès le début de l'exécution du procédé de la figure 2, ou continue, si l'opération 96 a été exécutée au préalable, à commander le moteur 10.

Lors de l'opération 110, le processus 50 commande le moteur 10 pour que le régime de l'arbre 12 tende vers la valeur Rap + SI si la volonté du conducteur est d'accélérer ou vers la valeur Rap SI si la volonté du conducteur est de décélérer.

Lors de l'étape 100, le calculateur teste également en permanence, lors d'une opération 112, si une condition d'entrée dans la phase de convergence est satisfaite. Plus précisément, lors de cette opération 112, le calculateur 32 vérifie si la condition suivante est satisfaite: Rm Rap. S. Tant que la condition d'entrée en phase de convergence n'est pas satisfaite, la fermeture de l'embrayage et la commande du moteur continuent comme indiqué en regard des opérations 102 et 110.

Dès que la condition d'entrée en phase de convergence est satisfaite, le calculateur 32 procède à la phase 72 et interrompt l'étape 73 d'actualisation des paramètres de la phase de convergence.

Lors de la phase de convergence, le processus 48 se poursuit lors d'une étape 116, de sorte que la fermeture de l'embrayage est commandée conformément à la trajectoire 104.

Parallèlement à l'étape 116, lors d'une étape 118, le processus 50 commande le moteur 10 pour que le régime de l'arbre 12 se rapproche du régime de l'arbre primaire 18 en suivant la trajectoire de référence calculée lors de l'opération 80. Dès que le système 30 est entré dans la phase de convergence, la valeur du paramètre Wo n'est plus actualisée de sorte que la trajectoire de référence est constante et indépendante des conditions de circulation et de fonctionnement du véhicule automobile.

Lors de l'étape 118, le processus 50 commande le moteur 10 pour maintenir pendant toute la phase de convergence l'égalité suivante: R. = Rap + e(t) _ 25 où e (t) est la valeur de la trajectoire de référence en fonction du temps calculée à l'aide de la relation (1).

Ainsi, lors de la phase de convergence, le régime de l'arbre 12 s'approche du régime de l'arbre primaire 18 en suivant la trajectoire de référence prédéterminée lors de la phase d'approche 86.

Tant que l'écart entre le régime de l'arbre 12 et le régime de l'arbre 18 est supérieur à un seuil prédéterminé S2, la phase de convergence se poursuit. La valeur du seuil S2 est, par exemple, de 20 tr/min.

Dès que la différence de régime entre l'arbre 12 et l'arbre primaire 18 est inférieure à ce seuil S2, la phase de convergence se termine. A cet instant t2, le processus 48 achève la fermeture complète de l'embrayage 16 en ramenant progressivement la position de ce dernier à 100% de fermeture.

Le graphique de la figure 7 représente l'évolution au cours du temps du régime des arbres 12 et 18 lors de l'exécution du procédé de la figure 2. La courbe 130 représente l'évolution du régime de l'arbre 12, la courbe 132 représente celle du régime de l'arbre primaire 18. L'axe des abscisses est gradué en secondes tandis que l'axe des ordonnées est gradué en tours par minute.

A l'instant 0, l'embrayage 16 est ouvert et l'on suppose ici que la volonté du conducteur est d'accélérer.

Ici, initialement, le régime de l'arbre 12 est inférieur à celui de l'arbre 18 de sorte que la condition de reprise de couple n'est pas remplie. Dans ces conditions, le processus 50 commande le moteur pour atteindre Rap + Si. A l'instant to, le régime de l'arbre 12 est égal à la valeur Rap + SI/2.

Après l'instant to, le calculateur procède à l'étape 100. Lors de cette étape, le régime de l'arbre 12 est commandé pour converger vers la valeur Rap+ Si.

Dès que cette valeur est atteinte à un instant t1, le processus 50 commande alors le moteur pour que le régime de l'arbre 12 converge vers le régime de l'arbre primaire 18 en suivant la trajectoire de référence représentée par la courbe 134 entre les instants tl et t2.

A l'instant t2, le régime de l'arbre 12 est sensiblement égal au régime de l'arbre 18 et la phase de convergence est terminée.

On remarquera que la courbe 132 varie très progressivement de sorte que le conducteur ne ressent aucun à-coup lors de la fermeture de l'embrayage commandée à l'aide du procédé de la figure 2.

On remarquera également que le processus 48 commande la fermeture de l'embrayage 16 uniquement en fonction d'une consigne de couple pour l'arbre 18 et d'une estimation du couple résistant sur ce même arbre. Ce processus 48 est donc indépendant des conditions de fonctionnement du moteur 10 et donc du processus de commande 50 de celui-ci. Dès lors, la conception du système 30 s'en trouve simplifiée puisque les processus de commande 48 et 50 sont indépendants l'un de l'autre. Pour obtenir ce résultat, le système 30 utilise la propriété d'un embrayage selon laquelle un couple transmis à l'arbre de sortie d'un embrayage, c'est-à- dire ici l'arbre 18, est indépendant du régime de l'arbre d'entrée de cet embrayage, c'est-à-dire ici de l'arbre 12.

Le système 30 a été décrit ici dans le cas particulier où la mémoire 52 ne comporte qu'un seul exemplaire des courbes 78 et 84. En variante, la mémoire 52 contient plusieurs courbes 78 et plusieurs courbes 84 différentes les unes des autres. Dans cette variante, le calculateur 32 est capable de sélectionner la courbe 78 et la courbe 84 qui vont être utilisées pour commander toutes les fermetures de l'embrayage 16 en fonction d'un type de conduite souhaité par le conducteur c'est-à-dire, par exemple, un type de conduite sportive, douce, en ville, ou en montagne.

2867240 18

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Procédé de commande de la fermeture d'un embrayage piloté d'une chaîne de traction d'un véhicule automobile, cet embrayage étant placé entre un arbre de sortie d'un moteur de traction du véhicule automobile et un arbre primaire d'entraînement en rotation des roues du véhicule automobile, cet embrayage étant apte, sous la commande d'un calculateur électronique, à prendre tous les états intermédiaires entre un état ouvert dans lequel il ne transmet aucun couple à l'arbre primaire, et un état fermé dans lequel l'ensemble du couple de l'arbre du moteur est transmis à l'arbre primaire, ce procédé comportant, à chaque fois que la fermeture de l'embrayage est commandée, une phase (72) de convergence des régimes de l'arbre du moteur et de l'arbre primaire au fur et à mesure que l'embrayage se rapproche de l'état fermé, lors de laquelle le moteur et/ou l'embrayage est commandé à l'aide d'un processus de commande paramétré, la valeur du ou de chaque paramètre étant préétablie pour éviter toute variation brusque du régime de l'arbre primaire, la ou chaque valeur de paramètre restant inchangée pendant toute la phase de convergence et ceci quelles que soient les variations des conditions de circulation et/ou de fonctionnement du véhicule automobile pendant cette phase, caractérisé en ce que, avant chaque phase de convergence, la ou chaque valeur de paramètre utilisée lors de la phase de convergence est établie en fonction des conditions de circulation et/ou de fonctionnement du véhicule automobile mesurées.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le processus de commande du moteur pendant la phase de convergence (72) comporte un paramètre définissant une première trajectoire de référence que doit suivre le régime de l'arbre du moteur pour converger vers le régime de l'arbre primaire.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la valeur du paramètre est établie avant chaque phase de convergence (72) en fonction de la vitesse de rapprochement des régimes de l'arbre du moteur et de l'arbre primaire.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'équation de la première trajectoire de référence est de la forme suivante: z dte+2Wo dt+Wôe=O où : - Test une constante, e est l'écart entre le régime de l'arbre du moteur et le régime de l'arbre primaire, et - Wo est le paramètre dont la valeur est calculée avant chaque phase de convergence en fonction de la vitesse de rapprochement des régimes de l'arbre du moteur et de l'arbre primaire.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la relation reliant la valeur du paramètre Wo à la valeur de la vitesse de rapprochement des régimes de l'arbre du moteur et de l'arbre primaire est une fonction préenregistrée indépendante des conditions de fonctionnement et de circulation du véhicule automobile.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite fonction préenregistrée est uniquement fonction du type de conduite souhaité par un conducteur.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de la phase de convergence (72), l'embrayage est commandé pour que le couple transmis à l'arbre primaire suive une seconde trajectoire de référence, cette seconde trajectoire étant fonction des forces exercées sur le véhicule automobile par l'environnement dans lequel il se déplace et qui s'opposent ou au contraire favorisent le déplacement de ce véhicule automobile par rapport à des conditions de circulation de référence prédéterminées.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la seconde trajectoire est également établie avant chaque phase de convergence (72) en fonction de la valeur d'une consigne de couple pour l'arbre primaire à atteindre, cette consigne étant directement imposée par le conducteur ou par un dispositif d'assistance à la conduite du véhicule automobile.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur du ou de chaque paramètre utilisé lors de la phase de convergence est établie après le déclenchement (en 102) de la fermeture de l'embrayage et avant le début de la phase de convergence.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la phase de convergence (72) débute uniquement lorsque l'embrayage est plus près de l'état fermé que de l'état ouvert.

11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les conditions de fonctionnement de la chaîne de traction sont mesurées (en 60, 62, 64, 66) en permanence, en ce que la phase de convergence (72) est déclenchée dès que les conditions de fonctionnement de la chaîne de traction franchissent un seuil prédéterminé, et en ce que lors d'une phase d'approche (70) des régimes de l'arbre du moteur et de l'arbre primaire exécutée avant chaque phase de convergence (72), la valeur de ce seuil est déterminée en fonction de la vitesse de rapprochement des régimes de l'arbre du moteur et de l'arbre primaire.

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la valeur du seuil est reliée à la valeur de la vitesse de rapprochement des régimes par une seconde fonction prédéterminée indépendante des conditions de fonctionnement et de circulation du véhicule automobile.

13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite seconde fonction prédéterminée est uniquement fonction du type de conduite souhaité par le conducteur.

14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une opération (88) consistant à établir si le conducteur souhaite accélérer ou décélérer, en ce que s'il est établi que le conducteur souhaite accélérer, la fermeture de l'embrayage est déclenchée uniquement si le régime de l'arbre du moteur est supérieur au régime de l'arbre primaire, et en ce que, à l'inverse, s'il est établi que le conducteur souhaite décélérer, la fermeture de l'embrayage est déclenchée uniquement si le régime de l'arbre du moteur est inférieur au régime de l'arbre primaire.

15. Support (52) d'enregistrement d'informations, caractérisé en ce qu'il comporte des instructions pour l'exécution d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, lorsque lesdites instructions sont exécutées par un calculateur électronique (32).

16. Système de commande de la fermeture d'un embrayage piloté (16) d'une chaîne de traction d'un véhicule automobile apte à mettre en oeuvre un procédé de commande conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 14, cet embrayage (16) étant placé entre un arbre de sortie d'un moteur de traction du véhicule automobile et un arbre primaire d'entraînement en rotation des roues du véhicule automobile, cet embrayage étant apte, sous la commande d'un calculateur électronique (32), à prendre tous les états intermédiaires entre un état ouvert dans lequel il ne transmet aucun couple à l'arbre primaire, et un état fermé dans lequel l'ensemble du couple de l'arbre du moteur est transmis à l'arbre primaire, ce système comportant le calculateur électronique (32), ce calculateur étant apte, à chaque fois que la fermeture de l'embrayage est commandée, à exécuter une phase (72) de convergence des régimes de l'arbre du moteur et de l'arbre primaire au fur et à mesure que l'embrayage se rapproche de l'état fermé, lors de laquelle le moteur et/ou l'embrayage est commandé à l'aide d'un processus de commande paramétré, la valeur du ou de chaque paramètre étant préétablie pour éviter toute variation brusque du régime de l'arbre primaire, la ou chaque valeur de paramètre restant inchangée pendant toute la phase de convergence et ceci quelles que soient les variations des conditions de circulation et/ou de fonctionnement du véhicule automobile pendant cette phase, caractérisé en ce que le calculateur est apte, avant d'exécuter chaque phase de convergence, à établir la ou chaque valeur de paramètre utilisée lors de la phase de convergence en fonction des conditions de circulation et/ou de fonctionnement du véhicule automobile mesurées.