FR2971312A1 - Procede de controle d'un systeme de commande d'embrayage - Google Patents

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Abstract

Procédé de contrôle d'un système de commande d'embrayage, comportant une pédale (2) comprenant un capteur électrique relié à un calculateur de gestion (6) pour lui envoyer un signal, ce calculateur étant relié de plus à un réseau électrique (8) délivrant des informations relatives au fonctionnement de ce véhicule, et à un actionneur électrique (12) agissant sur le mécanisme d'embrayage (14) pour le piloter en fonction du déplacement de la pédale, caractérisé en ce qu'il utilise des paramètres physiques du mécanisme d'embrayage, et des paramètres physiques du véhicule, pour optimiser le déplacement de l'actionneur (12) par rapport à celui de la pédale d'embrayage (2), en prenant en compte les différents paramètres du mécanisme d'embrayage et du véhicule.

Description

PROCEDE DE CONTROLE D'UN SYSTEME DE COMMANDE D'EMBRAYAGE
La présente invention concerne un procédé de contrôle d'un système de commande d'embrayage pour un moteur thermique d'un véhicule automobile, ainsi qu'un système de commande d'embrayage et un véhicule équipé de ce système. Les embrayages des véhicules automobiles disposant d'une boîte de vitesses manuelle, comportent généralement un ressort de pression appelé diaphragme, comprenant une partie formant une rondelle légèrement conique, recevant des doigts de commande internes. Le ressort de pression exerce une charge sur un plateau de pression, pour serrer un disque de friction et maintenir l'embrayage fermé permettant de transmettre le couple du moteur thermique à la boîte de vitesses. La commande d'embrayage comporte généralement une pédale actionnée par le conducteur, qui agit sur un cylindre émetteur transmettant la pression d'un liquide à un cylindre récepteur, agissant par une butée sur les doigts de commande du ressort de pression pour les déplacer. En variante, la commande d'embrayage peut comporter entre la pédale et la butée, une liaison mécanique 25 comprenant un câble ou une tige. Ce type de ressort de pression procure une courbe d'effort de débrayage en fonction du déplacement de cette pédale, comportant une forme particulière comprenant généralement lors d'un débrayage, d'abord une forte 30 montée de l'effort, puis une diminution de cet effort. Pour modifier la courbe d'effort sur la pédale, un type de commande d'embrayage connu, présenté notamment par le document FR-A1-2826700, comporte un système de commande comprenant un pédale disposant d'un capteur 35 électrique, qui envoie un signal à un actionneur électrique agissant sur la butée du mécanisme d'embrayage, ce qui permet de modifier la relation entre le déplacement de la pédale et celui de la butée, pour améliorer le contrôle de cet embrayage. Toutefois ce type de commande ne protège pas le mécanisme d'embrayage de certains endommagements, notamment en cas de mauvaise manoeuvre du conducteur. La présente invention a notamment pour but de réaliser une commande d'embrayage qui intègre des fonctions supplémentaires, visant à assurer la protection du mécanisme d'embrayage, ainsi que le confort et la sécurité. Elle propose à cet effet un procédé de contrôle d'un système de commande d'embrayage d'un véhicule automobile, comportant une pédale comprenant un capteur électrique relié à un calculateur de gestion pour lui envoyer un signal, ce calculateur étant relié de plus à un réseau électrique délivrant des informations relatives au fonctionnement de ce véhicule, notamment la vitesse du véhicule et la vitesse de rotation du moteur thermique, et à un actionneur électrique agissant sur le mécanisme d'embrayage pour le piloter en fonction du déplacement de la pédale, caractérisé en ce qu'il utilise des paramètres physiques du mécanisme d'embrayage concernant notamment son comportement thermique, l'évolution du coefficient de friction et l'usure de sa friction, et des paramètres physiques du véhicule, notamment des rapports de démultiplication de la transmission et la masse de ce véhicule, ces paramètres étant contenus dans le calculateur de gestion, pour optimiser le déplacement de l'actionneur par rapport à celui de la pédale d'embrayage, en prenant en compte les différents paramètres du mécanisme d'embrayage et du véhicule. Un avantage du procédé de contrôle suivant l'invention, est que l'on peut facilement entrer dans le calculateur les paramètres physiques de différents mécanismes d'embrayage ainsi que de différents véhicules suivant le type de véhicule à produire, pour en optimisant le déplacement réaliser différentes fonctions concernant la protection des organes, le confort ou la sécurité. Le procédé de contrôle suivant l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, le procédé de contrôle optimise le déplacement de l'actionneur, en fonction d'un minimum d'usure et d'échauffement du mécanisme d'embrayage. Le procédé de contrôle peut recevoir de plus une information sur la température du mécanisme d'embrayage, et optimiser le déplacement de l'actionneur en fonction de cette température. Avantageusement, le procédé de contrôle optimise le déplacement de l'actionneur, ainsi que la vitesse de rotation du moteur thermique et le couple qu'il délivre, en fonction d'un minimum de consommation de ce moteur. Avantageusement, le procédé de contrôle reçoit de plus une information sur le type de véhicule, et optimise le déplacement de l'actionneur pour modifier les sensations ressenties lors d'un embrayage en fonction de ce type de véhicule. Avantageusement, le procédé de contrôle optimise le déplacement de l'actionneur, ainsi que la vitesse de rotation du moteur thermique et le couple qu'il délivre, en fonction d'un risque de calage de ce moteur lors du démarrage du véhicule. Avantageusement, le procédé de contrôle reçoit de plus une information sur la présence d'un obstacle détecté en avant ou en arrière du véhicule, et optimise le déplacement de l'actionneur pour limiter ou éviter une collision avec cet obstacle. L'invention a aussi pour objet un système de commande d'embrayage d'un véhicule automobile, comportant une pédale comprenant un capteur électrique relié à un calculateur de gestion pour lui envoyer un signal, ce calculateur étant relié de plus à un réseau électrique délivrant des informations relatives au fonctionnement de ce véhicule, notamment la vitesse du véhicule et la vitesse de rotation du moteur thermique, et à un actionneur électrique agissant sur le mécanisme d'embrayage pour le piloter en fonction du déplacement de la pédale, caractérisé en ce que le calculateur de gestion comporte d'une part des paramètres physiques du mécanisme d'embrayage concernant notamment son comportement thermique, l'évolution du coefficient de friction et l'usure de sa friction, et des paramètres physiques du véhicule, notamment des rapports de démultiplication de la transmission et la masse de ce véhicule, ces paramètres etant contenus dans le calculateur de gestion mettant en oeuvre le procédé, et comporte d'autre part une fonction d'optimisation du déplacement de l'actionneur par rapport à celui de la pédale d'embrayage qui prend en compte les différents paramètres du mécanisme d'embrayage et du véhicule. En particulier, le système de commande peut comporter un moyen d'information sur la présence d'un obstacle détecté en avant ou en arrière du véhicule. L'invention a de plus pour objet un véhicule automobile disposant d'un système de commande d'embrayage comportant l'une des caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple, en référence au dessin annexé de la figure 1, qui est un schéma fonctionnel du système de commande d'embrayage selon l'invention.
La figure 1 présente une pédale d'embrayage 2 comportant un capteur de position, qui envoie un signal électrique de position à une unité de traitement 4 d'un calculateur de gestion 6 de cet embrayage. Avantageusement, le capteur de position est sécurisé, et comporte un moyen de contrôle de l'information délivrée. Le réseau électrique du véhicule 8 envoie aussi à une fonction d'optimisation mise en oeuvre par l'unité de traitement 4 du calculateur de gestion 6, des informations relatives au fonctionnement de ce véhicule, comprenant notamment la vitesse de ce véhicule, et la vitesse de rotation du moteur thermique.
Le réseau électrique 8 peut de plus envoyer au calculateur de gestion 6, d'autres informations concernant l'environnement du véhicule suivant les capteurs dont il dispose, par exemple le rapport de vitesse engagé, la pente de la route, ou la présence d'obstacles à proximité du véhicule, vers l'avant ou l'arrière de celui-ci. Le calculateur de gestion 6 comporte une mémoire interne 10, comprenant des informations sur des caractéristiques du mécanisme d'embrayage 14, qui peuvent venir du fabriquant de ces embrayages, elles concernent en particulier les principales caractéristiques qui évoluent au cours du fonctionnement et qui influencent ce fonctionnement. Les informations sur le mécanisme d'embrayage 14 comprennent notamment le comportement thermique dû à l'échauffement pendant les phases de frottement des disques et au refroidissement par ventilation, des lois d'évolution du coefficient de friction des disques en particulier suivant l'état thermique du mécanisme d'embrayage, et des lois d'usure de sa friction en fonction de différents paramètres de fonctionnement, comme la vitesse de glissement, le couple transmis ou la température de cet embrayage. La mémoire interne 10 du calculateur de gestion 6, comporte aussi des informations sur des paramètres physiques du véhicule, notamment la valeur des rapports de démultiplication de la transmission et la masse de ce véhicule. On peut avantageusement ajouter des informations sur le type de véhicule, véhicule de tourisme, utilitaire ou sportif par exemple, pour adapter le style de démarrage de ce véhicule en fonction de sa nature.
Les informations sur les paramètres physiques du véhicule, peuvent de plus comporter des données concernant la consommation du moteur thermique, notamment des cartographies de couple et de consommation en fonction de sa vitesse de rotation et de l'enfoncement de la pédale de gaz. On notera que l'on peut facilement entrer dans le calculateur 6 les paramètres physiques de différents mécanismes d'embrayage 14, ainsi que de différents véhicules suivant le type de véhicule à produire, en modifiant par exemple uniquement la mémoire 10 de ce calculateur. Le calculateur de gestion 6 pilote un déplacement de l'actionneur 12 en réalisant globalement un mouvement de suivi de la pédale d'embrayage 2, qui est appliqué sur le mécanisme d'embrayage 14 pour embrayer ou débrayer suivant la demande du conducteur. En option, le mécanisme d'embrayage 14 peut comporter un capteur de position 16, qui envoie en retour un signal de position de cet embrayage au calculateur de gestion 6, pour réaliser un asservissement en boucle fermée comportant une meilleure sécurité. La fonction d'optimisation recevant en permanence les différentes informations venant de sources externes 2, 8, ou de la mémoire interne 10, effectue alors en temps réel pendant une opération d'embrayage ou de débrayage commandé par le conducteur, une optimisation du déplacement de l'actionneur 12 par rapport à celui de la pédale d'embrayage 2, afin de protéger en particulier le mécanisme d'embrayage de contraintes excessives. Pour réaliser son optimisation qui corrige la demande du conducteur, la fonction d'optimisation prend en compte la dynamique de la pédale d'embrayage 2, afin de prévoir sa vitesse et sa position et d'en tenir compte dans les calculs d'optimisation. La fonction d'optimisation peut limiter l'échauffement du mécanisme d'embrayage 14, par exemple en cas de glissement prolongé de l'embrayage provoqué par le conducteur qui laisse le pied sur la pédale d'embrayage 2, en accélérant la fermeture de cet embrayage. L'échauffement du mécanisme d'embrayage peut être estimé par le calculateur de gestion 6, par un calcul de l'énergie générée et une estimation des calories dissipées, en fonction des caractéristiques de fonctionnement de cet embrayage. En variante, le mécanisme d'embrayage 14 peut comporter un capteur de température envoyant une information au calculateur de gestion 6, afin d'optimiser cette température en fonction de la mesure effectuée. On peut obtenir en particulier une amélioration importante lors des démarrages dégageant un fort niveau d'énergie, par exemple pour démarrer un véhicule chargé dans une pente prononcée. La fonction d'optimisation peut travailler en collaboration avec le contrôle du moteur thermique, pour améliorer ce démarrage en limitant le niveau d'énergie dégagé par le mécanisme d'embrayage qui entraîne un échauffement et de l'usure, de manière à assurer la sécurité du démarrage ainsi que la protection des organes. La fonction d'optimisation peut aussi améliorer le confort et l'agrément de conduite, en limitant des à- coups sur la dynamique du véhicule, en cas de relâchement trop rapide de la pédale d'embrayage 2 par exemple. Le type de véhicule, berline, break, coupé ou utilitaire peut être pris en compte pour modifier les sensations ressenties lors des embrayages, pour donner une impression de plus grande souplesse, ou à l'inverse de plus grande nervosité. De plus, la stratégie de contrôle de l'embrayage peut être liée à la stratégie de commande du moteur thermique, pour coupler les fonctionnements de ces deux organes afin d'obtenir les meilleurs résultats en matière de consommation et de confort.
En particulier, la fonction d'optimisation peut réduire la consommation du véhicule, en utilisant une stratégie de fermeture de l'embrayage qui optimise la vitesse de rotation du moteur thermique et le couple qu'il délivre, pour obtenir l'accélération du véhicule demandée par le conducteur tout en réduisant sa consommation. Par ailleurs, la fonction d'optimisation peut permettre d'éviter des calages du moteur thermique, en 10 cas notamment de dynamique de relâchement trop rapide de la pédale d'embrayage 2, par rapport aux autres caractéristiques de fonctionnement du véhicule. La fonction d'optimisation peut alors ralentir la vitesse d'embrayage, ou demander plus de couple ou de vitesse au 15 moteur thermique. La fonction d'optimisation mise en oeuvre par l'unité de traitement 4 peut aussi éviter des accidents, par exemple dans le cas où un obstacle est détecté en avant ou en arrière du véhicule, par un radar embarqué. Dans 20 ces cas, le démarrage du véhicule peut être modifié ou refusé, pour limiter ou éviter une collision, et assurer la sécurité.

Claims (4)

  1. REVENDICATIONS1 - Procédé de contrôle d'un système de commande d'embrayage d'un véhicule automobile, comportant une pédale (2) comprenant un capteur électrique relié à un calculateur de gestion (6) pour lui envoyer un signal, ce calculateur étant relié de plus à un réseau électrique (8) délivrant des informations relatives au fonctionnement de ce véhicule, notamment la vitesse du véhicule et la vitesse de rotation du moteur thermique, et à un actionneur électrique (12) agissant sur le mécanisme d'embrayage (14) pour le piloter en fonction du déplacement de la pédale, caractérisé en ce qu'il utilise des paramètres physiques du mécanisme d'embrayage concernant notamment son comportement thermique, l'évolution du coefficient de friction et l'usure de sa friction, et des paramètres physiques du véhicule, notamment des rapports de démultiplication de la transmission et la masse de ce véhicule, ces paramètres étant contenus dans le calculateur de gestion (6), pour optimiser le déplacement de l'actionneur (12) par rapport à celui de la pédale d'embrayage (2), en prenant en compte les différents paramètres du mécanisme d'embrayage et du véhicule.
  2. 2 - Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il optimise le déplacement de l'actionneur (12), en fonction d'un minimum d'usure et d'échauffement du mécanisme d'embrayage (14).
  3. 3 - Procédé de contrôle selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il reçoit de plus une information sur la température (16) du mécanisme d'embrayage (14), et optimise le déplacement de l'actionneur (12) en fonction de cette température.
  4. 4 - Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il optimise le déplacement de l'actionneur (12), ainsi que la vitesse de rotation du moteur thermique et le couplequ'il délivre, en fonction d'un minimum de consommation de ce moteur. - Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il 5 reçoit de plus une information sur le type de véhicule, et optimise le déplacement de l'actionneur (12) pour modifier les sensations ressenties lors d'un embrayage en fonction de ce type de véhicule. 6 - Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il optimise le déplacement de l'actionneur (12), ainsi que la vitesse de rotation du moteur thermique et le couple qu'il délivre, en fonction d'un risque de calage de ce moteur lors du démarrage du véhicule. 7 - Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il reçoit de plus une information sur la présence d'un obstacle détecté en avant ou en arrière du véhicule, et optimise le déplacement de l'actionneur (12) pour limiter ou éviter une collision avec cet obstacle. 8 - Système de commande d'embrayage d'un véhicule automobile, comportant une pédale (2) comprenant un capteur électrique relié à un calculateur de gestion (6) pour lui envoyer un signal, ce calculateur étant relié de plus à un réseau électrique (8) délivrant des informations relatives au fonctionnement de ce véhicule, notamment la vitesse du véhicule et la vitesse de rotation du moteur thermique, et à un actionneur électrique (12) agissant sur le mécanisme d'embrayage (14) pour le piloter en fonction du déplacement de la pédale, caractérisé en ce que le calculateur de gestion (6) comporte d'une part des paramètres physiques du mécanisme d'embrayage concernant notamment son comportement thermique, l'évolution du coefficient de friction et l'usure de sa friction, et des paramètres physiques du véhicule, notamment des rapports de démultiplication de la transmission et la masse de cevéhicule, ces paramètres etant contenus dans le calculateur de gestion (6) mettant en oeuvre le procédé, et comporte d'autre part une fonction d'optimisation du déplacement de l'actionneur (12) par rapport à celui de la pédale d'embrayage (2) qui prend en compte les différents paramètres du mécanisme d'embrayage et du véhicule. 9 - Système de commande d'embrayage selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'information sur la présence d'un obstacle détecté en avant ou en arrière du véhicule. 10 - Véhicule automobile disposant d'un système de commande d'embrayage (1), caractérisé en ce que ce système est réalisé selon l'une des revendications 8 ou 9.
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