FR2923566A1 - Procede et dispositif de commande d'un embrayage d'une transmission a boite de vitesses mecanique pilotee permettant d'eviter les oscillations en phase de decollage - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé et un dispositif de commande d'un embrayage d'une transmission à boîte de vitesses mécanique pilotée permettant d'éviter les oscillations en phase de décollage.Le procédé comprend les étapes suivantes de détection des oscillations survenant dans la transmission, de mémorisation de la position d'embrayage (pe) lors de l'apparition des oscillations ainsi que des données de fonctionnement de la transmission, de correction de la position de l'embrayage (pe) en lui appliquant une rampe (3) de fermeture embrayage, se traduisant par une augmentation de la consigne de couple transmissible (cct).Application dans le domaine des transmissions pour véhicule automobile.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE COMMANDE D'UN EMBRAYAGE D'UNE TRANSMISSION A BOITE DE VITESSES MECANIQUE PILOTEE PERMETTANT D'EVITER LES OSCILLATIONS EN PHASE DE DECOLLAGE La présente invention concerne les transmissions à boîte de vitesses mécanique pilotée, autrement appelée BVMP, à simple ou double embrayage. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé et un dispositif de commande d'un embrayage d'une transmission à boîte de vitesses mécanique pilotée permettant de se prémunir de façon corrective contre les effets de broutement d'embrayage en phase de décollage, c'est à dire en phase d'accélération après un arrêt véhicule ou après un déplacement du véhicule en rampage. Les boîtes de vitesses mécaniques pilotées BVMP réalisent une prestation de décollage à l'identique d'un conducteur de boîte de vitesses mécanique manuelle (BVM) en pilotant l'embrayage et/ou le moteur. Deux cas sont possibles: le conducteur accélère et le système BVMP ne pilote que l'embrayage ou le conducteur accélère et le système BVMP pilote le moteur par une consigne de couple et l'embrayage. Ces boîtes disposent d'un calculateur pour la commande d'un actionneur pilotant l'embrayage et de divers capteurs pour assurer une régulation de cet actionneur au niveau de l'embrayage. Ainsi, en boîte de vitesses mécanique pilotée, le conducteur accélère et l'embrayage en prise est piloté en position, en effort ou en pression. La consigne dépend de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur de façon à privilégier une accélération faible en manoeuvre et une accélération élevée en décollage sport, l'accélération dépendant du couple délivré par le moteur et transmis par l'embrayage.

La consigne de couple transmis par l'embrayage est fonction en ordre un du régime moteur et de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur, en ordre deux de différents paramètres de consigne comme le gradient d'enfoncement pédale, la température embrayage, etc.

Le broutement est un phénomène d'excitation de la chaîne cinématique allant de l'arbre primaire de la boîte de vitesses jusqu'aux roues, qui se manifeste par la transmission d'un couple oscillant. Il apparaît sous la forme de vibrations de la caisse et des trains roulants. Il est généré par des défauts de géométrie ou des variations du coefficient de frottement des garnitures d'embrayage. Ce phénomène aléatoire se trouve amplifié par les stratégies de décollage, basées sur le régime moteur, des boîtes de vitesse mécaniques pilotées. Au début du décollage, le régime moteur augmente puis se stabilise en cours de décollage, ce qui correspond à une position fixe de l'embrayage. C'est principalement dans la phase de décollage de l'embrayage que se produit le phénomène de broutement. Avec une boîte de vitesses mécanique manuelle, le conducteur pilote l'embrayage et la pédale d'accélération. En cas de broutement, il détecte le phénomène par les vibrations du véhicule et va modifier la position d'enfoncement de la pédale d'embrayage ou accélérer plus pour quitter la zone de broutement.

Ce phénomène n'est pas corrigé actuellement en boîte de vitesses mécanique pilotée. Le document FR-A-2 559 106 décrit un procédé permettant de limiter l'apparition de vibrations dans une chaîne de traction lors des démarrages dans le cas d'un véhicule équipé d'un embrayage piloté. Afin de limiter ces vibrations, un couple sera en permanence transmis par l'embrayage lors du démarrage évitant les ruptures et les reprises de couple dans la chaîne de traction. Il convient de remarquer que ce document n'est pas relatif au problème de broutement dans la phase de décollage d'un embrayage mais plutôt au problème de vibrations apparaissant dans la chaîne de traction. Son enseignement n'est donc pas applicable pour la correction du broutement d'un embrayage. Le problème à la base de l'invention est, dans le cadre de l'utilisation d'une boîte de vitesses mécanique pilotée, de détecter un phénomène de broutement survenant, de modifier le pilotage de la boîte de vitesses mécanique pilotée afin de sortir de cette zone de broutement et d'éviter que ce phénomène ne se reproduise par sauvegarde des données relatives à ce phénomène pour une exécution automatique ultérieure des consignes anti-broutement.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de commande d'un embrayage dans une transmission à boîte de vitesses mécanique pilotée afin d'éviter des oscillations de cette transmission pendant la phase de décollage de l'embrayage, ce procédé comprenant les étapes suivantes . -détection des oscillations survenant dans la 25 transmission, -mémorisation de la position d'embrayage lors de l'apparition des oscillations ainsi que des données de fonctionnement de la transmission, -correction de la position de l'embrayage en lui 30 appliquant une rampe de fermeture embrayage, se traduisant par une augmentation de la consigne de couple transmissible.

Selon d'autres caractéristiques additionnelles du 35 procédé : - l'étape de détection des oscillations comprend un traitement d'un ou de signaux en provenance de moyens capteurs disposés sur des éléments de la transmission, - les signaux traités, individuellement ou pris en combinaison, concernent la vitesse de l'arbre primaire ou de l'arbre secondaire de la transmission, la vitesse de l'arbre de marche arrière, la vitesse du véhicule, - la mémorisation de la position d'embrayage lors de l'apparition des oscillations, la consigne de couple transmissible appliquée lors de la rampe de fermeture embrayage ainsi que des données de fonctionnement de la transmission permettent une étape d'asservissement en position de l'embrayage quand la transmission est confrontée, lors d'une utilisation ultérieure, aux mêmes données de fonctionnement ayant entraîné les oscillations, - les données de fonctionnement comprennent, entre autres, la température garniture, la température moteur, le couple moteur, la consigne de ralenti, ces données étant prises individuellement ou en combinaison pour piloter l'asservissement en position de l'embrayage, -dans l'étape de correction de la position d'embrayage, la rampe de fermeture embrayage est fonction de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur par le conducteur.

L'invention concerne aussi un dispositif de commande d'un embrayage dans une transmission à boîte de vitesses mécanique pilotée pour la mise en oeuvre d'un tel procédé, comprenant des moyens de pilotage de l'embrayage, des moyens capteurs disposés sur des éléments de la transmission et des moyens de commande comprenant des moyens de calcul pour la détermination du pilotage de l'embrayage, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de détection d'oscillations dans la transmission qui sont associés à ces moyens de commande, des moyens de mesure de position des moyens de pilotage de l'embrayage et des données de fonctionnement de l'embrayage, des moyens de mémorisation pour sauvegarder dans ces moyens de commande la position des moyens de pilotage et les données de fonctionnement de l'embrayage lors de l'apparition de ces oscillations, les moyens de calcul des moyens de commande étant aptes à déterminer une rampe de fermeture à appliquer aux moyens de pilotage de l'embrayage, cette rampe de fermeture devant être suffisante pour faire sortir l'embrayage de la zone dans laquelle se produisent les oscillations.

Avantageusement, les moyens de pilotage de l'embrayage sont électriques, hydrauliques ou pneumatiques assurant un pilotage de l'embrayage en position, en effort ou en pression. Préférentiellement, ces moyens de pilotage agissent sur l'embrayage directement ou indirectement.

La position, l'effort ou la pression sont, avantageusement, mesurés par des moyens capteurs associés et une régulation en position, effort ou en pression est assurée par les moyens de commande.

L'invention concerne aussi une transmission à boîte de vitesses mécanique pilotée comprenant un simple ou double embrayage, caractérisée en ce que, lors de l'apparition d'oscillations dans celle-ci pendant la phase de décollage de l'embrayage ou des embrayages, celui-ci ou ceux-ci est ou sont pilotés conformément à un tel procédé ou en ce qu'elle comprend un tel dispositif de commande d'un ou de deux embrayages.

L'invention concerne, en outre, un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une telle transmission à boîte de vitesses mécanique pilotée.

L'invention va maintenant être décrite plus en détail mais de façon non limitative en regard des figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 montre deux courbes respectivement du régime moteur et du régime de l'arbre primaire en fonction du temps, - la figure 2 montre une courbe de la consigne de couple transmissible par l'embrayage dans différentes phases de fermeture de celui-ci en fonction du temps, - la figure 3 montre deux courbes respectivement du régime moteur et du régime de l'arbre primaire en fonction du temps avec un phénomène de broutement se traduisant par des oscillations du régime de l'arbre primaire, pendant la phase de décollage de l'embrayage, - la figure 4 montre deux courbes respectivement du régime moteur et du régime de l'arbre primaire en fonction du temps avec un phénomène de broutement corrigé selon le procédé conforme à la présente invention, - la figure 5 montre une courbe de la consigne de couple transmissible par l'embrayage dans différentes phases de fermeture de celui-ci en fonction du temps, cette courbe présentant une rampe de fermeture de l'embrayage conformément à la présente invention, -la figure 6 montre une courbe du couple transmissible par l'embrayage en fonction de la position de fermeture de celui-ci avec une indication de la zone possible d'apparition de broutement.

La figure 1 illustre deux courbes montrant respectivement le régime moteur Nmot et le régime de l'arbre primaire Nclt en fonction du temps t lors de la fermeture d'un embrayage d'une transmission de boîte de vitesses mécanique pilotée. En phase d'accélération, c'est-à-dire après un arrêt du véhicule ou après un déplacement du véhicule en rampage, le régime de l'arbre primaire suit la courbe référencée Nclt et tend à rejoindre la courbe du régime moteur Nmot à la fermeture de l'embrayage. La figure 2 montre l'évolution de la consigne de couple transmissible cct par l'embrayage en fonction du temps t dans différentes phases de fermeture de celui-ci, c'est-à-dire la phase 1 de débrayage, la phase a de décollage et la phase 2 de fermeture de l'embrayage. En fonctionnement normal et dans la phase a de décollage, à l'exception du début de cette phase, la consigne de couple transmissible reste sensiblement constante ce qui ne sera pas le cas lors d'une correction d'un phénomène de broutement, comme il sera vu ultérieurement.

La figure 3 montre deux courbes respectivement du régime moteur Nmot et du régime de l'arbre primaire Nclt en fonction du temps t avec un phénomène de broutement se traduisant par des oscillations du régime de l'arbre primaire Nclt. La zone entourée en pointillés indique la zone propice à un début de phénomène de broutement. Un phénomène de broutement se manifeste par une oscillation au niveau de l'arbre primaire qui va s'amplifier fortement durant le décollage, notamment dans la phase de décollage lorsque le régime est constant. Pour éviter ce phénomène de broutement dans une transmission à boîte de vitesses mécanique pilotée, le procédé selon la présente invention propose, lors d'une première étape, de détecter les oscillations de l'arbre primaire Nclt dues au broutement par le traitement de divers signaux en provenance de moyens capteurs. Ces moyens capteurs peuvent être, par exemple, des capteurs de vitesse placés directement sur l'arbre primaire, l'arbre secondaire ou peuvent être un capteur de vitesse véhicule. Un seul signal ou plusieurs signaux pour confirmation du phénomène de broutement peuvent être pris en compte. La seconde étape du procédé selon l'invention concerne la mémorisation de la position d'embrayage, lors de l'apparition des oscillations, ainsi que des données de fonctionnement de la transmission. La troisième étape du procédé selon l'invention concerne la correction de la position de l'embrayage en lui appliquant une rampe 3 de fermeture embrayage.

La figure 4 montre deux courbes respectivement du régime moteur Nmot et du régime de l'arbre primaire Nclt en fonction du temps t avec un phénomène de broutement corrigé selon le procédé conforme à la présente invention. Après l'apparition du broutement se traduisant par un début d'oscillation du régime de l'arbre primaire Nclt, la correction du broutement, selon le procédé conforme à la présente invention, permet de supprimer ces oscillations et le régime de l'arbre primaire Nclt continue à tendre vers le régime moteur Nmot comme montré à la figure 1. La figure 5 montre une courbe de la consigne de couple transmissible cct par l'embrayage dans les différentes phases de fermeture précédemment indiquées de celui-ci en fonction du temps, cette courbe présentant une rampe 3 de fermeture de l'embrayage conformément à la présente invention. Cette rampe 3 de fermeture se traduit par une augmentation de la consigne de couple transmissible cct afin de sortir de la zone de broutement, montrée hachurée à la figure 6.

La figure 6 montre une courbe indiquant le couple transmissible par l'embrayage cte en fonction de la position de fermeture pe de celui-ci avec une indication de la zone possible d'apparition de broutement et une indication de la zone du couple maximum transmissible cmt. Cette zone de broutement correspond sensiblement à un intervalle de positions d'embrayage déterminé qui varie selon les embrayages utilisés et leur usure. Cet intervalle de positions forme la base de la partie hachurée à cette figure. En appliquant une rampe de fermeture de l'embrayage selon la présente invention, cet intervalle de positions d'embrayage propice au phénomène de broutement est quitté et la consigne de couple transmissible est augmentée. Le dispositif de commande d'un embrayage selon l'invention, est destiné pour une transmission à boîte de vitesses mécanique pilotée pour la mise en oeuvre du procédé précédemment décrit. Classiquement, ce dispositif comprend des moyens de pilotage de l'embrayage, des moyens capteurs disposés sur des éléments de la transmission et des moyens de commande comprenant des moyens de calcul afin de déterminer le pilotage de l'embrayage. Par exemple, les boîtes de vitesses mécaniques pilotées disposent d'un calculateur du type TCU/TCM et également de capteurs de vitesse au niveau arbre primaire ou secondaire ou sur l'arbre de marche arrière, en sortie de boîte de vitesses et au niveau des roues. Le décollage de l'embrayage est assuré par une consigne de fermeture de celui-ci en fonction du régime moteur et de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur.

Selon la présente invention, le dispositif de commande comprend, en outre, des moyens de détection d'oscillations dans la transmission qui sont associés à ces moyens de commande, des moyens de mesure de position des moyens de pilotage de l'embrayage et des données de fonctionnement de l'embrayage, des moyens de mémorisation pour garder dans ces moyens de commande la position des moyens de pilotage et les données de fonctionnement de l'embrayage lors de l'apparition de ces oscillations, les moyens de calcul des moyens de commande étant aptes à déterminer une rampe 3 de fermeture à appliquer aux moyens de pilotage de l'embrayage, cette rampe de fermeture devant être suffisante pour faire sortir l'embrayage de la zone dans laquelle se produisent les oscillations. Ainsi, le dispositif selon l'invention permet de détecter les oscillations de la transmission par un traitement d'un ou de différents signaux, par exemple les signaux de vitesse primaire, secondaire ou arbre de marche arrière, de vitesse véhicule par le calculateur de boîte de vitesses mécanique pilotée. Celui ci va alors mémoriser la position de l'embrayage et une ou des données fonctionnelles comme, par exemple, la température d'apparition du phénomène puis adapter le pilotage de l'embrayage pour quitter et éviter la zone de broutement en appliquant une rampe de fermeture embrayage en fonction de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur effectué par le conducteur. Le dispositif est adaptatif dans le sens où la consigne peut être sauvegardée, ainsi que le contexte associé, notamment la température garniture, la température moteur, le couple moteur, la consigne de ralenti etc.., afin que le conducteur ne soit plus confronté à ce phénomène à chaque phase de décollage a dans le même contexte. L'asservissement en position va alors éviter la zone de broutement en appliquant la consigne de 25 refermeture de l'embrayage. Les moyens de pilotage de l'embrayage peuvent être électriques, hydrauliques ou pneumatiques assurant un pilotage de l'embrayage en position, en effort ou en pression. Ces moyens de pilotage peuvent agir sur 30 l'embrayage directement ou indirectement. La position, l'effort ou la pression sont mesurés par des moyens capteurs associés et une régulation en position, effort ou en pression est assurée par les moyens de commande.

35 L'invention concerne aussi une transmission à boîte de vitesses mécanique pilotée comprenant un simple ou double embrayage selon le procédé ou le 5 dispositif précédemment décrit, ainsi qu'un véhicule automobile équipé d'une telle transmission à boîte de vitesses mécanique pilotée.

L'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Procédé de commande d'un embrayage dans une transmission à boîte de vitesses mécanique pilotée afin d'éviter des oscillations de cette transmission pendant la phase de décollage (a) de l'embrayage, ce procédé comprenant les étapes suivantes : - détection des oscillations survenant dans la transmission, - mémorisation de la position d'embrayage (pe) lors de l'apparition des oscillations ainsi que des données de fonctionnement de la transmission, - correction de la position de l'embrayage (pe) en lui appliquant une rampe (3) de fermeture embrayage, se traduisant par une augmentation de la consigne de couple transmissible (cct).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de détection des oscillations comprend un traitement d'un ou de signaux en provenance de moyens capteurs disposés sur des éléments de la transmission.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les signaux traités, individuellement ou pris en combinaison, concernent la vitesse de l'arbre primaire (Nclt) ou de l'arbre secondaire de la transmission, la vitesse de l'arbre de marche arrière, la vitesse du véhicule.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la mémorisation de la position d'embrayage (pe) lors de l'apparition des oscillations, la consigne de couple transmissible (cct) appliquée lors de la rampe (3) de fermeture embrayage ainsi que des données de fonctionnement de la transmission permettent une étape d'asservissement en position de l'embrayage quand la transmission est confrontée, lors d'une utilisationultérieure, aux mêmes données de fonctionnement ayant entraîné les oscillations.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les données de fonctionnement comprennent, entre autres, la température garniture, la température moteur, le couple moteur, la consigne de ralenti, ces données étant prises individuellement ou en combinaison pour piloter l'asservissement en position de l'embrayage.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, dans l'étape de correction de la position d'embrayage (pe), la rampe (3) de fermeture embrayage est fonction de l'enfoncement pédale d'accélérateur par le conducteur.

7. Dispositif de commande d'un embrayage dans une transmission à boîte de vitesses mécanique pilotée pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant des moyens de pilotage de l'embrayage, des moyens capteurs disposés sur des éléments de la transmission et des moyens de commande comprenant des moyens de calcul pour la détermination du pilotage de l'embrayage, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de détection d'oscillations dans la transmission qui sont associés à ces moyens de commande, des moyens de mesure de position des moyens de pilotage de l'embrayage et des données de fonctionnement de l'embrayage, des moyens de mémorisation pour sauvegarder dans ces moyens de commande la position des moyens de pilotage et les données de fonctionnement de l'embrayage lors de l'apparition de ces oscillations, les moyens de calcul des moyens de commande étant aptes à déterminer une rampe (3) de fermeture à appliquer aux moyens de pilotage de l'embrayage, cette rampe (3) de fermeture devant être suffisante pour faire sortir l'embrayage de la zone dans laquelle se produisent les oscillations.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de pilotage de l'embrayage sont électriques, hydrauliques ou pneumatiques assurant un pilotage de l'embrayage en position, en effort ou en pression.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ces moyens de pilotage agissent sur l'embrayage directement ou indirectement.

10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la position, l'effort ou la pression sont mesurés par des moyens capteurs associés et qu'une régulation en position, effort ou en pression est assurée par les moyens de commande.

11. Transmission à boîte de vitesses mécanique pilotée comprenant un simple ou double embrayage, caractérisée en ce que, lors de l'apparition d'oscillations dans celle-ci pendant la phase de décollage (a) de l'embrayage ou des embrayages, celui-ci ou ceux-ci est ou sont pilotés conformément au procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 ou en ce qu'elle comprend un dispositif de commande d'un ou de deux embrayages selon l'une quelconque des revendications 7 à 10.

12. Véhicule automobile, caractérisé en ce 25 qu'il comprend une transmission à boîte de vitesses mécanique pilotée selon la revendication 11.