FR2974868A1

FR2974868A1 - Method for thermal controlling of coupling unit between e.g. internal combustion engine and power transmission unit of automobile, involves cooling coupling unit when temperature of clutch exceeds threshold or when exceedance is predicted

Info

Publication number: FR2974868A1
Application number: FR1153897A
Authority: FR
Inventors: Gabriel Cavallaro
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2011-05-06
Filing date: 2011-05-06
Publication date: 2012-11-09
Anticipated expiration: 2031-05-06
Also published as: FR2974868B1

Abstract

The method (10) involves predetermining a threshold temperature (12) of a clutch of a coupling unit. Temperatures of the clutch at first and second times are determined (14, 18). Temperature variation between the first and second times is calculated (22). A determination is made to check whether the temperature of the clutch at the second time exceeds the threshold temperature (20). The coupling unit is cooled (26) when the temperature of the clutch at the first or second time exceeds the threshold temperature or when the exceedance of the clutch temperature is predicted. An independent claim is also included for a device for thermally controlling a coupling unit placed between an energy source and a power transmission unit transmitting power to a traction system of a vehicle.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE PROTECTION THERMIQUE D'UN ORGANE DE COUPLAGE D'UN VEHICULE [1] DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [2] La présente invention se rapporte à un procédé et à un dispositif de protection thermique d'un organe de couplage d'un véhicule de type automobile. Le domaine technique de l'invention est, d'une façon générale, 10 celui des véhicules de type automobile. Plus particulièrement, l'invention concerne des véhicules munis d'organes de couplage entre une source d'énergie et une transmission de puissance vers un système de traction, typiquement des roues, dans le cas où ce couplage peut avoir du glissement lors de certaines situations de vie, en particulier pour un embrayage à 15 friction. [3] ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION [4] Dans l'état de la technique, la source d'énergie d'un véhicule automobile peut être par exemple un moteur à combustion interne ou un moteur électrique ou une turbine. Typiquement, la transmission de puissance 20 comprend au moins une boîte de vitesses et un variateur en prise directe et l'organe de couplage comprend notamment l'embrayage. [5] Pour rappel, l'embrayage est composé de deux parties principales, à savoir un plateau d'application d'effort et un plateau de friction. L'embrayage a pour but d'accommoder les vitesses entre un volant moteur et 25 un arbre primaire de la transmission, faisant souvent partie de la boîte de vitesse, afin de permettre un décollage du véhicule ou un changement de rapport tout en supportant un échauffement issu de la phase de friction. Durant cette phase de friction a lieu un glissement entre un point de léchage où l'on commence à transmettre un couple d'un vilebrequin vers l'arbre 30 primaire, et un moment où tout le couple moteur est transmis et où l'on considère l'embrayage comme fermé. [6] Pendant la période où l'on embraye, la différence de vitesse entre les5 deux composants et l'effort de pression génèrent des pertes thermiques par frottement, plus précisément par effet Joule. Cette énergie est dissipée entre autres dans les composants de l'embrayage qui ont chacun une inertie plus ou moins importante afin de garantir une température modérée. [07] Lorsque des situations de vie comportent des phases d'embrayage fréquentes telles que par exemple le suivi de file, la succession de décollages en pente, la température de l'embrayage peut augmenter jusqu'à des valeurs de l'ordre 350°C où l'on a une chute du frottement et souvent une dégradation de matière. Dans le pire des cas, on peut même casser le composant, ce qui entraîne une baisse importante de la capacité à transmettre le couple moteur pouvant mener à l'arrêt du véhicule. [8] La capacité thermique des mécanismes d'embrayage est donc une caractéristique importante pour la conception de leurs composants. Il existe de moyens organiques pour augmenter cette capacité thermique ou pour améliorer le refroidissement de ces mécanismes. Par exemple, certaines boîtes manuelles pilotées où l'embrayage fait partie du pilotage des rapports intègrent une protection thermique par l'utilisation de modèles thermiques qui déclenchent, dans un premier temps, une modification de son pilotage par des à-coups indiquant au conducteur un dysfonctionnement, voire une fermeture de l'embrayage pour l'empêcher de frotter quitte à faire caler le véhicule. Pour les boîtes manuelles simples, il n'est pas connu de solution similaire. [9] Dans l'état de la technique, on connaît l'enseignement du document WO2009146815A1 qui divulgue un refroidissement de l'embrayage par huile au moyen d'une estimation de sa température et un ajustement des actionneurs en fonction d'une valeur de couple et de ladite estimation de température. Il n'est pas précisé clairement si le débit d'huile est ajusté pour le refroidissement. [10] Ces documents utilisent donc un principe de mesure/calcul d'une température d'embrayage pour soit avertir le client, soit asservir l'embrayage, dans le cas principalement d'embrayages de boîtes automatiques ou pilotées. [11] Dans l'art antérieur, pour les boîtes manuelles simples, il n'existe donc pas d'asservissement du refroidissement de l'embrayage en fonction de sa température. [12] DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION [013] L'invention propose de résoudre le problème technique précédemment décrit. [14] Dans l'invention, on réalise un organe de couplage comportant un embrayage dont le refroidissement est ajusté en fonction d'une détermination de sa température et de seuils de températures prédéterminés et calibrés selon des caractéristiques techniques dudit embrayage. [15] Le refroidissement selon l'invention peut par exemple être assuré par un Groupe Moto-Ventilateur (GMV) présent sur la majorité des véhicules modernes, cette solution permettant de ne pas dégrader les prestations d'embrayage du véhicule. [016] L'invention a donc pour objet un procédé de contrôle thermique d'un organe de couplage d'un véhicule de type automobile, ledit couplage étant réalisé entre une source d'énergie, typiquement un moteur, et une transmission de puissance vers un système de traction, typiquement des roues, dans lequel - on prédétermine au moins un seuil de température d'un embrayage dudit organe de couplage, - on détermine la température dudit embrayage à un premier instant et à un deuxième instant, - on calcule une variation de température entre le premier instant et le deuxième instant, remarquable en ce que - lorsque ladite température d'embrayage dépasse ledit seuil ou lorsque l'on prévoit un tel dépassement, on commande un refroidissement dudit organe de couplage. [017] Grâce à ces dispositions, on n'impacte pas la prestation du véhicule et on peut continuer à réaliser des démarrages, même successifs car le refroidissement empêche l'embrayage d'atteindre sa température critique. [18] Selon des caractéristiques particulières, la détermination de la température de l'embrayage est une mesure directe réalisée au niveau d'un contact entre un plateau d'application dudit embrayage et un volant de friction dudit embrayage, au moyen de capteurs de type thermocouple, ou par laser, ou par infrarouge. [19] Grâce à ces dispositions, la détermination de température est très précise. [020] Selon des caractéristiques particulières, la détermination de la température de l'embrayage est une estimation de la température au niveau d'un contact entre un plateau d'application dudit embrayage et un volant de friction dudit embrayage, ladite estimation étant basée sur au moins un modèle nodal thermodynamique reliant, de façon empirique ou analytique, - ladite température d'embrayage, - des températures d'autres composants de l'organe de couplage, - un régime du moteur, - une vitesse du véhicule, - une température d'eau, - une capacité de refroidissement de moyens de refroidissement, et - une énergie dissipée par frottement au niveau dudit contact. [021] Selon des caractéristiques particulières, les températures des autres composants de l'organe de couplage sont mesurées par au moins des capteurs de température. [022] Grâce à ces dispositions, les mesures de température des composants de l'organe de couplage, autres que l'embrayage, sont très précises ; elles peuvent être aussi prédites par des calculs de précision semblable. [023] Selon des caractéristiques particulières, - chaque autre composant est en échange thermique direct avec au moins une matière solide et/ou liquide et/ou gazeuse, - les températures desdits autres composants de l'organe de couplage sont calculées au moyen d'une équation nodale différentielle du premier ordre formulée de la manière suivante : y,.{(Tcomposan) uT CM omposant dt +~SLl ompo,,,,t utgaztfl d,(Qgaz/fluide)'(Tmat/gaz/fluide-Tcomposan) (az 1 + composantgaz Tcomposant ) + dans laquelle m est la masse du composant, Cp est sa capacité thermique, Tcomposant est sa température moyenne à estimer, t est le pas de temps pour l'intégration, SH ---,fi- est le produit entre sa surface et son coefficient d'échange avec ladite matière, Qgaz,fluide est le débit de ladite matière, T at/gaz/fluide est la température moyenne de ladite matière, a est la constante 10 de Stefan-Boltzmann, t'est l'émissivité dudit composant, Scomposant/gaz est la surface dudit composant émettant une radiation dans un milieu ambiant, Tgaz est la température moyenne du gaz soumis à la radiation du composant, À est la conductivité entre ledit composant et ladite matière, Smat_compos°nt est la surface d'échange par conduction entre ledit composant et ladite matière, 15 'mat_compos°nt est la distance entre un centre nodal dudit composant et celui de la matière avec laquelle elle échange par conduction, T at est la température moyenne dudit centre de ladite matière, `interne est le flux thermique généré à l'intérieur dudit composant. [24] Les inventeurs ont déterminé que ces dispositions étaient 20 optimales. [25] Selon des caractéristiques particulières, l'énergie dissipée est calculée en fonction - d'un couple transmis au niveau du contact, - d'une différence de vitesse entre le plateau d'application dudit 25 embrayage et le volant de friction dudit embrayage. [026] Selon des caractéristiques particulières, les autres composants de composante -T )+~. -Q composant mat Interne 1 mat composant l'organe de couplage sont : - une boîte de vitesses, - un carter d'embrayage aussi appelé cloche, - l'air compris dans ledit carter d'embrayage, - le plateau d'application dudit embrayage, et - le volant de friction dudit embrayage. [27] Les inventeurs ont déterminé que ces dispositions étaient optimales. [28] L'invention a également pour objet un dispositif de contrôle thermique d'un organe de couplage d'un véhicule de type automobile, ledit couplage étant réalisé entre une source d'énergie, typiquement un moteur, et une transmission de puissance vers un système de traction, typiquement des roues, ledit dispositif comportant - des moyens adaptés à déterminer la température d'un embrayage dudit organe de couplage à un premier instant et à un deuxième instant, - des moyens adaptés à refroidir ledit embrayage, - des moyens adaptés à calculer une variation de température entre le premier instant et le deuxième instant, remarquable en ce que - il est adapté à commander un refroidissement dudit organe de couplage lorsque ladite température d'embrayage dépasse un seuil de température prédéterminé dudit embrayage ou lorsque l'on prévoit un tel dépassement. [029] Grâce à ces dispositions, on supprime une limitation des ouvertures et des rapports de boîte de vitesses due à la température de l'organe de couplage, du fait de la diminution des cylindrées de moteur pour des masses de véhicule souvent importantes. De plus, on permet un typage des rapports de boîte permettant d'optimiser le rendement des moteurs. Typiquement, on rallonge avantageusement les rapports de boîte en ne modifiant que la couronne du pont. Par exemple, on estime qu'en changeant d'une classe le diamètre du pont, on gagne environ 10/0 de consommation en carburant par un gain sur la vitesse du véhicule pour un même régime du moteur. [030] Selon des caractéristiques particulières, les moyens adaptés à refroidir ledit embrayage sont matérialisés par un groupe moto-ventilateur et/ou un circuit de liquide incorporé et/ou un moyen d'augmentation du régime du moteur et/ou des clapets pilotables d'entrée d'air sous capot. [031] Grâce à ces dispositions, l'augmentation du régime accroît les vitesses de l'air contenu dans le carter et, de ce fait, les échanges thermiques ce qui augmente fortement le refroidissement des composants de friction. De manière générale, toute autre solution asservie de refroidissement est envisageable pour le dispositif selon l'invention. [032] Le système de refroidissement à liquide, typiquement de l'eau, à appliquer à au moins un organe de couplage est activé sur un seuil de température critique du moteur de sorte que le conducteur ne puisse, en aucun cas, faire augmenter la température d'embrayage au-dessus d'un certain niveau considéré comme moyen. Cette solution permet d'ajouter une protection thermique par un simple contrôle du moteur sans besoin de capteur ou de technologie supplémentaire. [33] L'invention a également pour objet un véhicule de type automobile comportant un tel dispositif. [34] Les avantages, buts et caractéristiques particuliers de ce véhicule étant similaires à ceux du procédé et du dispositif objets de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici. [35] L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. [036] BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [037] Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent : - figure 1 : une représentation, sous forme d'un logigramme, d'un mode de réalisation du procédé selon l'invention ; - figure 2 : une représentation, sous forme d'un logigramme, d'un mode de réalisation d'une étape de détermination de température du procédé selon l'invention ; - figure 3 : une représentation, sous forme d'un logigramme, d'un mode de réalisation d'une étape de calcul de la détermination de température du procédé selon l'invention ; - figure 4 : une représentation schématique d'une vue d'une partie d'un dispositif selon l'invention. [38] Dans ces figures, les éléments identiques conservent les mêmes références. [39] DESCRIPTION DETAILLEE DES FORMES DE REALISATION PREFEREES DE L'INVENTION [40] La figure 1 représente, sous forme d'un logigramme, un mode de réalisation du procédé selon l'invention. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION [2] The present invention relates to a method and a device for thermal protection of a coupling member of a motor vehicle. 'an automobile type vehicle. The technical field of the invention is, in general, that of vehicles of the automotive type. More particularly, the invention relates to vehicles provided with coupling members between a power source and a power transmission to a traction system, typically wheels, in the case where this coupling can slip in certain situations. of life, especially for a friction clutch. [3] BACKGROUND OF THE INVENTION [4] In the state of the art, the energy source of a motor vehicle may be for example an internal combustion engine or an electric motor or a turbine. Typically, the power transmission 20 comprises at least one gearbox and a drive in direct drive and the coupling member comprises in particular the clutch. [5] As a reminder, the clutch is composed of two main parts, namely a force application plate and a friction plate. The purpose of the clutch is to accommodate the speeds between a flywheel and a primary shaft of the transmission, which is often part of the gearbox, in order to allow the vehicle to take off or change gear while supporting a warm-up. from the friction phase. During this friction phase, a slip occurs between a licking point where a torque of a crankshaft is transmitted to the primary shaft, and a moment when all the engine torque is transmitted and where it is considered the clutch as closed. [6] During the gearing up period, the speed difference between the two components and the pressure force generate frictional heat losses, more specifically by the Joule effect. This energy is dissipated inter alia in the components of the clutch which each have a greater or lesser inertia to ensure a moderate temperature. [07] When life situations involve frequent clutching phases such as, for example, line following, the succession of sloping takeoffs, the temperature of the clutch can increase up to values of about 350 ° C where there is a drop in friction and often a degradation of material. In the worst case, it can even break the component, which leads to a significant drop in the ability to transmit the engine torque that can lead to stopping the vehicle. [8] The thermal capacity of the clutch mechanisms is therefore an important feature for the design of their components. There are organic ways to increase this heat capacity or to improve the cooling of these mechanisms. For example, some manual gearboxes where the clutch is part of the steering reports include thermal protection by the use of thermal models that trigger, at first, a change in its steering by jerks indicating the driver a malfunction or closing the clutch to prevent it from rubbing even if the vehicle is stalled. For simple manual boxes, no similar solution is known. [9] In the state of the art, the teaching of WO2009146815A1 discloses a cooling of the oil clutch by means of an estimation of its temperature and an adjustment of the actuators according to a value of torque and said temperature estimate. It is not clear whether the oil flow is adjusted for cooling. [10] These documents therefore use a principle of measurement / calculation of a clutch temperature to either warn the customer or to slave the clutch, mainly in the case of clutches automatic or controlled boxes. [11] In the prior art, for simple manual boxes, there is therefore no control of the cooling of the clutch as a function of its temperature. [12] GENERAL DESCRIPTION OF THE INVENTION [013] The invention proposes to solve the technical problem described above. [14] In the invention, there is provided a coupling member having a clutch whose cooling is adjusted according to a determination of its temperature and predetermined temperature thresholds and calibrated according to technical characteristics of said clutch. [15] The cooling according to the invention can for example be provided by a Moto-Fan Group (GMV) present on the majority of modern vehicles, this solution not to degrade the clutch benefits of the vehicle. [016] The subject of the invention is therefore a thermal control method of a coupling member of an automobile-type vehicle, said coupling being made between a power source, typically a motor, and a transmission of power to a traction system, typically wheels, in which - at least one temperature threshold of a clutch of said coupling member is predefined - the temperature of said clutch is determined at a first moment and at a second instant, - a temperature variation between the first instant and the second instant, remarkable in that - when said clutch temperature exceeds said threshold or when such an excess is provided, a cooling of said coupling member is controlled. [017] With these provisions, it does not impact the performance of the vehicle and can continue to make starts, even successive because the cooling prevents the clutch to reach its critical temperature. [18] According to particular features, the determination of the temperature of the clutch is a direct measurement made at the level of a contact between an application plate of said clutch and a friction flywheel of said clutch, by means of sensors of the type thermocouple, or by laser, or by infrared. [19] Thanks to these provisions, the temperature determination is very precise. [020] According to particular features, the determination of the temperature of the clutch is an estimate of the temperature at the level of a contact between an application plate of said clutch and a friction flywheel of said clutch, said estimate being based on at least one thermodynamic nodal model connecting, empirically or analytically, said clutch temperature, temperatures of other components of the coupling member, a speed of the engine, a speed of the vehicle, a temperature water, a cooling capacity of cooling means, and an energy dissipated by friction at said contact. [021] According to particular characteristics, the temperatures of the other components of the coupling member are measured by at least temperature sensors. [022] With these provisions, the temperature of the components of the coupling member, other than the clutch, are very accurate; they can also be predicted by similar precision calculations. [023] According to particular characteristics, - each other component is in direct heat exchange with at least one solid and / or liquid and / or gaseous material, - the temperatures of said other components of the coupling member are calculated by means of a differential nodal equation of the first order formulated in the following manner: y,. {(Tcomposan) uT CM omposant dt + ~ SLl ompo ,,,, utgaztfl d, (Qgaz / fluid) '(Tmat / gas / fluid-Tcomposan ) (in which m is the mass of the component, Cp is its thermal capacity, Tcomponent is its mean temperature to be estimated, t is the time step for the integration, SH ---, fi is the product between its surface and its exchange coefficient with said material, Qgaz, fluid is the flow rate of said material, T at / gas / fluid is the average temperature of said material, a is the Stefan-Boltzmann constant, is the emissivity of said component, the component / gas is the surface of said emitting component being a radiation in an ambient medium, Tgaz is the average temperature of the gas subjected to the radiation of the component, A is the conductivity between said component and said material, Smat_compos ° nt is the conductive exchange surface between said component and said material , 15 'mat_compos ° nt is the distance between a nodal center of said component and that of the substance with which it exchanges by conduction, T at is the average temperature of said center of said material, internally is the thermal flux generated inside said component. [24] The inventors determined that these provisions were optimal. [25] According to particular features, the dissipated energy is calculated as a function of a torque transmitted at the contact, a difference in speed between the application plate of said clutch and the friction flywheel of said clutch. . [026] According to particular features, the other component components -T) + ~. -Q Matte internal component 1 mat component coupling member are: - a gearbox, - a clutch housing also called bell, - the air included in said clutch housing, - the application tray said clutch, and - the friction flywheel of said clutch. [27] The inventors determined that these provisions were optimal. [28] The invention also relates to a thermal control device of a coupling member of a vehicle of the automotive type, said coupling being made between a power source, typically a motor, and a power transmission to a traction system, typically wheels, said device comprising - means adapted to determine the temperature of a clutch of said coupling member at a first moment and at a second moment, - means adapted to cool said clutch, - means adapted to calculate a temperature variation between the first instant and the second instant, remarkable in that - it is adapted to control a cooling of said coupling member when said clutch temperature exceeds a predetermined temperature threshold of said clutch or when the it is anticipated that this will be exceeded. [029] With these provisions, it eliminates a limitation of the openings and gear ratios due to the temperature of the coupling member, due to the reduction of engine displacement for often large vehicle masses. In addition, a typing of gear ratios is allowed to optimize the efficiency of the engines. Typically, it is advantageous to extend the gear ratios by modifying only the crown of the bridge. For example, it is estimated that by changing a class the diameter of the bridge, one gains about 10/0 of fuel consumption by a gain on the speed of the vehicle for the same engine speed. [030] According to particular features, the means adapted to cool said clutch are materialized by a motor-fan unit and / or a built-in liquid circuit and / or a means of increasing the speed of the engine and / or the controllable flaps of the engine. air intake under hood. [031] With these provisions, increasing the speed increases the air velocity in the housing and, therefore, heat exchange which greatly increases the cooling of the friction components. In general, any other controlled cooling solution is conceivable for the device according to the invention. [032] The liquid cooling system, typically water, to be applied to at least one coupling member is activated on a critical temperature threshold of the engine so that the driver can not, under any circumstances, increase the Clutch temperature above a certain level considered medium. This solution adds thermal protection by simple motor control without the need for a sensor or additional technology. [33] The invention also relates to an automobile type vehicle comprising such a device. [34] The advantages, aims and particular characteristics of this vehicle being similar to those of the method and device objects of the present invention, they are not recalled here. [35] The invention and its various applications will be better understood by reading the following description and examining the figures that accompany it. [036] BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES [037] These are presented only as an indication and in no way limit the invention. The figures show: FIG. 1: a representation, in the form of a logic diagram, of an embodiment of the method according to the invention; FIG. 2: a representation, in the form of a logic diagram, of an embodiment of a temperature determination step of the method according to the invention; FIG. 3: a representation, in the form of a logic diagram, of an embodiment of a step of calculating the temperature determination of the method according to the invention; - Figure 4: a schematic representation of a view of a part of a device according to the invention. [38] In these figures, the identical elements retain the same references. [39] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION [40] FIG. 1 represents, in the form of a logic diagram, an embodiment of the method according to the invention.

Le procédé de contrôle thermique 10 d'un organe de couplage d'un véhicule de type automobile, ledit couplage étant réalisé entre une source d'énergie, typiquement un moteur, et une transmission de puissance vers un système de traction, typiquement des roues, comporte des étapes dans lesquelles - on prédétermine 12 au moins un seuil de température d'un embrayage 50 dudit organe de couplage, puis - on détermine 14 la température T°1 dudit embrayage à un premier instant, puis - on compare 16 ladite température T°1 audit seuil, et - lorsque ladite température T°1 est supérieure ou égale audit seuil, on commande un refroidissement 26 dudit organe de couplage, ou - lorsque ladite température T°1 est strictement inférieure audit seuil, on détermine 18 la température T°2 dudit embrayage à un deuxième instant, puis - on compare 20 ladite température T°2 audit seuil, et - lorsque ladite température T°2 est supérieure ou égale audit seuil, on commande ledit refroidissement 26, ou - lorsque ladite température T°2 est strictement inférieure audit seuil, on calcule 22 une variation de température T°1 - T°2 entre le premier instant et le deuxième instant, puis - lorsque l'on prévoit un tel dépassement 24, on commande 26 ledit refroidissement 26, ou - lorsque l'on ne prévoit pas un tel dépassement 24, on recommence la détermination 14 de température T°1. [41] Dans une premier mode de réalisation du procédé selon l'invention, les déterminations 14 et 18 des températures T°1 et T°2 de l'embrayage sont des mesures directes réalisées au niveau d'un contact entre un plateau d'application 62 dudit embrayage et un volant de friction 60 dudit embrayage, au moyen de capteurs de type thermocouple, ou par laser, ou par infrarouge. [42] Dans un deuxième mode de réalisation, préféré et représenté sur la figure 2, du procédé selon l'invention, la détermination 14 et 18 de chaque température T°1 et T°2 est une estimation basée sur au moins un modèle nodal thermodynamique reliant, de façon empirique ou analytique, lesdites températures T°1 et T°2 d'embrayage, des températures 42 d'autres composants de l'organe de couplage, un régime 34 du moteur, une vitesse 36 du véhicule, une température 38 d'eau, une capacité de refroidissement 40 de moyens de refroidissement dudit organe, et une énergie dissipée par frottement 44 au niveau d'un contact entre un plateau d'application dudit embrayage et un volant de friction dudit embrayage. [43] L'énergie dissipée est calculée 44 en fonction d'un couple transmis 30 au niveau du contact et d'une différence de vitesse 32 entre le plateau d'application dudit embrayage et le volant de friction dudit embrayage. [44] Le couple transmis 30 est soit mesuré, soit estimé par différentes méthodes tel qu'un bilan de variation temporel de l'inertie moteur Jarbre moteur en fonction d'un couple effectif mesuré défini de la manière sabre_ moteur d = Couple _ effectif - Couple _ transmis suivante : t [45] La figure 3 représente, sous forme d'un logigramme, un mode de réalisation d'une étape de calcul de la détermination de température du procédé selon l'invention. [46] Typiquement, chaque autre composant de l'organe de couplage est en échange thermique direct avec au moins une matière solide et/ou liquide et/ou gazeuse. [47] Le principe du modèle nodal thermodynamique est de découper l'organe de couplage et son environnement en noeuds thermiques dont on calcule les échanges et l'inertie avec des températures connues telles que celle de l'air extérieur. [048] Dans un premier mode de réalisation du procédé selon l'invention, les températures des autres composants de l'organe de couplage sont mesurées directement par des capteurs de température. [49] Dans un deuxième mode, préféré, de réalisation du procédé selon l'invention, les températures desdits autres composants de l'organe de couplage sont calculées au moyen d'une équation nodale différentielle du premier ordre qui fait apparaitre l'inertie thermique dudit organe et ses échanges thermiques, tels que convection, radiation et conduction, avec son environnement direct constitué de matière solide, liquide et gazeuse. [50] Ladite équation est formulée de la manière suivante : yy(t uT composant m~t ~Tcomposan) dt +SHomp,,,,,,tau g, fl, (Qgaz/fluide)-(Tmat/gaz/fluide-Tcomposan) +rriS' (az _T ) +mat_composant(7 +-0 composant gaz composant composant mat interne 1 mat_ composant dans laquelle m est la masse du composant, Cp est sa capacité thermique, Tc°mp°s°nt est sa température moyenne à estimer, t est le pas de temps pour l'intégration, SH ---,fi- est le produit entre sa surface et son coefficient d'échange avec ladite matière, Qgaz,fiutde est le débit de ladite matière, 25 T at/gaz/ fluide est la température moyenne de ladite matière, a est la constante de Stefan-Boltzmann, e est l'émissivité dudit composant, Sc°mp°sant/gaz est la20 surface du composant émettant une radiation dans un milieu ambiant, Tgaz est la température moyenne du gaz soumis à la radiation dudit composant, À est la conductivité entre le composant considéré et ladite matière, Smat-composant est la surface d'échange par conduction entre ledit composant et ladite matière, 1't-composant est la distance entre un centre nodal dudit composant et celui de la matière avec laquelle elle échange par conduction, T at est la température moyenne dudit centre de ladite matière, `interne est le flux thermique généré à l'intérieur dudit composant. [51] Par exemple, le flux thermiqueinterne correspond à l'effet Joule généré par un courant traversant le composant, ou à une combustion interne, ou encore à un frottement interne. [52] La capacité thermique Cp du composant varie avec sa température ; autrement dit, Cp = f (Tcomposant). [53] Dans le cas d'un échange entre le composant et un gaz ou un liquide, le coefficient d'échange varie avec leur débit ; autrement dit, SH co ~sa r i r i go i flu,ae = f (Qgaz / fluide The thermal control method 10 of a coupling member of an automobile-type vehicle, said coupling being made between a power source, typically a motor, and a power transmission to a traction system, typically wheels, comprises steps in which - at least one temperature threshold of a clutch 50 of said coupling member is predetermined, then - the temperature T ° 1 of said clutch is determined at a first instant, then - said temperature T is compared ° 1 to said threshold, and - when said temperature T ° 1 is greater than or equal to said threshold, a cooling 26 of said coupling member is commanded, or - when said temperature T ° 1 is strictly below said threshold, the temperature T is determined 18 ° 2 of said clutch at a second time, then - said temperature T ° 2 is compared with said threshold, and - when said temperature T ° 2 is greater than or equal to said threshold, said control cooling 26, or - when said temperature T ° 2 is strictly less than said threshold, a variation of temperature T ° 1 - T ° 2 is calculated between the first instant and the second instant, then - when such an excess is anticipated 24, 26 said cooling 26 is controlled, or - when it is not expected to exceed 24, the determination of temperature T ° 1 is repeated. [41] In a first embodiment of the method according to the invention, the determinations 14 and 18 of the temperatures T ° 1 and T ° 2 of the clutch are direct measurements made at the level of a contact between a plate of application 62 of said clutch and a friction flywheel 60 of said clutch, by means of thermocouple type sensors, or by laser, or by infrared. [42] In a second embodiment, preferred and shown in FIG. 2, of the method according to the invention, the determination 14 and 18 of each temperature T ° 1 and T ° 2 is an estimate based on at least one nodal model. thermodynamic linking, empirically or analytically, said temperatures T ° 1 and T ° 2 clutch, temperatures 42 other components of the coupling member, a speed 34 of the engine, a speed 36 of the vehicle, a temperature 38 water, a cooling capacity 40 cooling means of said member, and a friction dissipated energy 44 at a contact between an application plate of said clutch and a friction wheel of said clutch. [43] The dissipated energy is calculated as a function of a transmitted torque at the contact and a speed difference between the application platen of said clutch and the friction flywheel of said clutch. [44] The transmitted torque 30 is either measured or estimated by different methods such as a temporal variation balance of the motor inertia Jarbre motor as a function of a measured effective torque defined in the manner sabre_ moteur d = torque_ effective Next transmission torque: [45] FIG. 3 represents, in the form of a logic diagram, an embodiment of a step of calculating the temperature determination of the method according to the invention. [46] Typically, each other component of the coupling member is in direct heat exchange with at least one solid and / or liquid and / or gaseous material. [47] The principle of the thermodynamic nodal model is to cut the coupling member and its environment into thermal nodes whose exchanges and inertia are calculated with known temperatures such as that of the outside air. [048] In a first embodiment of the method according to the invention, the temperatures of the other components of the coupling member are measured directly by temperature sensors. [49] In a second preferred embodiment of the method according to the invention, the temperatures of said other components of the coupling member are calculated by means of a differential nodal equation of the first order which reveals the thermal inertia. of said organ and its heat exchanges, such as convection, radiation and conduction, with its direct environment consisting of solid, liquid and gaseous matter. [50] Said equation is formulated as follows: yy (t uT component m ~ t ~ Tcomposan) dt + SHomp ,,,,,, tau g, fl, (Qgaz / fluid) - (Tmat / gas / fluid- Tcomposan) + rriS '(az _T) + mat_composant (7 + -0 component gas component internal mat component 1 mat_ component in which m is the mass of the component, Cp is its thermal capacity, Tc ° mp ° s ° nt is its temperature average to estimate, t is the time step for integration, SH ---, fi- is the product between its surface and its exchange coefficient with said material, Qgaz, fiutde is the flow rate of said material, 25 T at / gas / fluid is the average temperature of said material, a is the Stefan-Boltzmann constant, e is the emissivity of said component, mP ° sant / gas is the surface of the component emitting radiation in an ambient medium, Tgaz is the average temperature of the gas subjected to the radiation of the said component, A is the conductivity between the component considered and the said material, Smat-component is the surface e of conductive exchange between said component and said material, the t-component is the distance between a nodal center of said component and that of the material with which it exchanges by conduction, T at is the average temperature of said center of said material , `internal is the heat flow generated inside said component. [51] For example, the internal heat flux corresponds to the Joule effect generated by a current flowing through the component, or to an internal combustion, or to an internal friction. [52] The thermal capacity Cp of the component varies with its temperature; in other words, Cp = f (Tcomposing). [53] In the case of an exchange between the component and a gas or a liquid, the exchange coefficient varies with their flow rate; in other words, SH co ~ its r i r i g i flu, ae = f (Qgaz / fluid

[54] Les températures T at/gaz/fluide sont soit mesurées, soit calculées sur un principe similaire de bilan thermique. [55] La figure 4 représente, de façon schématique, une vue d'une partie d'un dispositif selon l'invention. [56] Le dispositif de contrôle thermique d'un organe de couplage d'un véhicule de type automobile comporte - des moyens adaptés à déterminer 14 et 18 les températures T°1 et T°2 d'un embrayage 50 dudit organe de couplage à un premier instant et à un deuxième instant, - des moyens 40 adaptés à refroidir 26 l'embrayage 50, - des moyens adaptés à calculer une variation de température 22 entre le premier instant et le deuxième instant. [057] Le dispositif selon l'invention est adapté à commander 26 un refroidissement dudit organe de couplage lorsque la température T°1 ou T°2 d'embrayage dépasse 16 ou 20 le seuil de température prédéterminé de l'embrayage 50 ou lorsque l'on prévoit 24 un tel dépassement. [58] Dans un mode de réalisation, préféré, du dispositif selon l'invention, le nombre de composants de l'organe de couplage, autrement dit le nombre de noeuds, hormis l'embrayage, est de cinq, ce qui permet d'obtenir une précision d'estimation 14 et 18 de température T°1 et T°2 d'embrayage 50 inférieure à 10°C. [59] Typiquement, ces composants sont une boîte de vitesses BV, un carter 64 d'embrayage 50 aussi appelé cloche, l'air compris dans ledit carter d'embrayage, le plateau d'application 62 dudit embrayage, et le volant de friction 60 dudit embrayage. [60] Dans le cas d'un moteur diesel à boîte manuelle, la prédiction de ce type de modèle par rapport aux mesures donne un écart inférieur à 10°C sur le noeud concerné, à savoir le plateau. [61] A chaque arrêt du moteur, en l'absence de capteur, ce modèle nodal thermodynamique est utilisé pour recalculer la température au redémarrage en fonction du temps de coupure. Ces bilans thermiques restent actifs et couvrent les véhicules de type hybride qui peuvent toujours rouler même lorsque le moteur thermique MT est éteint. [62] En fonction des dépassements de seuils définis précédemment, les protections que l'on déclenche peuvent être multiples. [63] Par exemple, en modifiant la température des éléments entourant l'organe de couplage, on peut jouer sur sa température. Comme exposé dans le modèle nodal thermodynamique précédemment décrit, la température du moteur MT, de l'air ambiant et de la boîte BV impacte le bilan thermique. En particulier, si on baisse leur température, on augmente le transfert d'énergie vers ces éléments. [64] Une deuxième solution pour augmenter les échanges thermiques 30 et diminuer la montée de température T°1 et T°2 de l'embrayage 50 consiste à augmenter le régime 34 du moteur MT lorsque cela est possible sans impact sur l'agrément de conduite en augmentant le régime 34 de ralenti quand la chaîne de traction est ouverte, et/ou en changeant de rapport et en augmentant le régime 34 pour une boîte pilotée, c'est-à-dire en allongeant les rapports de boîte, pour diminuer la consommation de carburant. [54] The temperatures T at / gas / fluid are either measured or calculated on a similar principle of thermal balance. [55] Figure 4 shows schematically a view of a part of a device according to the invention. [56] The thermal control device of a coupling member of an automobile-type vehicle comprises - means adapted to determine 14 and 18 temperatures T ° 1 and T ° 2 of a clutch 50 of said coupling member to at a first instant and at a second instant, means 40 adapted to cool the clutch 50, means adapted to calculate a temperature variation between the first instant and the second instant. [057] The device according to the invention is adapted to control 26 a cooling of said coupling member when the temperature T ° 1 or T ° 2 clutch exceeds 16 or 20 the predetermined temperature threshold of the clutch 50 or when the 24 is expected to be exceeded. [58] In a preferred embodiment of the device according to the invention, the number of components of the coupling member, that is to say the number of nodes, apart from the clutch, is five, which makes it possible to obtain an estimation accuracy 14 and 18 of temperature T ° 1 and T ° 2 clutch 50 less than 10 ° C. [59] Typically, these components are a gearbox BV, a clutch housing 50 also called bell, the air included in said clutch housing, the application plate 62 of said clutch, and the friction flywheel 60 of said clutch. [60] In the case of a diesel engine with a manual gearbox, the prediction of this type of model with respect to the measurements gives a deviation of less than 10 ° C on the node concerned, namely the plate. [61] At each engine stop, in the absence of a sensor, this thermodynamic nodal model is used to recalculate the temperature at restart according to the cut-off time. These thermal balances remain active and cover hybrid-type vehicles that can still run even when the MT heat engine is off. [62] Depending on the thresholds defined above, the protections that can be triggered can be multiple. [63] For example, by changing the temperature of the elements surrounding the coupling member, one can play on its temperature. As explained in the thermodynamic nodal model previously described, the temperature of the motor MT, the ambient air and the box BV impacts the thermal balance. In particular, if we lower their temperature, we increase the energy transfer to these elements. [64] A second solution for increasing the heat exchange 30 and decreasing the temperature rise T ° 1 and T ° 2 of the clutch 50 is to increase the speed of the motor MT when possible without affecting the approval of driving by increasing the idling speed 34 when the drive chain is open, and / or by changing gear and increasing the speed 34 for a driven gearbox, that is to say by lengthening the gear ratios, to decrease fuel consumption.

L'augmentation de ce régime 34 augmente les vitesses de l'air contenu dans le carter 64 et de ce fait les échanges thermiques ce qui augmente fortement le refroidissement des composants de friction. [65] Une troisième solution consiste à ajouter un système de refroidissement à liquide, typiquement de l'eau, à au moins un organe de couplage, ledit système étant activé sur un seuil de température critique du moteur de sorte que le conducteur ne puisse, en aucun cas, faire augmenter la température d'embrayage au-dessus d'un certain niveau considéré comme critique. Cette solution permet d'ajouter une protection thermique par un simple contrôle du moteur sans besoin de capteur ou de technologie supplémentaire. [66] Une quatrième solution, préférée, consiste à activer un groupe moto-ventilateur (GMV) pour augmenter les échanges avec le carter 64. [67] Une cinquième solution consiste à ouvrir des clapets pilotés dans le carter 64 d'embrayage 50 pour augmenter les échanges entre l'air interne dudit carter et l'air ambiant, tout en refroidissant plus vite ledit carter. [68] Une autre solution pour augmenter les échanges avec le carter 64 consiste à augmenter le débit d'air sous capot en ouvrant des volets pilotés présents sur certains véhicules, ces volets étant généralement fermés pour limiter la résistance au vent et diminuer la consommation carburant. [069] Selon l'invention, les seuils de température sont calibrés en fonction d'un compromis entre agrément, prestation et tenue. [70] Pour optimiser un compromis entre tenue thermique et agrément acoustique, il est aussi possible de piloter le GMV en vitesse en fonction de la température car à faible et moyenne vitesse, son impact acoustique dans le véhicule est très faible. [71] Toutes ces solutions n'impactent donc pas la prestation du véhicule. On peut continuer à réaliser des démarrages, même successifs car le refroidissement empêche l'embrayage d'atteindre sa température critique. [072] Dans l'état de la technique, du fait de la diminution des cylindrées de moteur pour des masses de véhicule souvent en hausse, il existe une limitation des ouvertures et des rapports de boîte due à la température de l'organe de couplage. L'invention tend à lever cette limitation et permet ainsi de réduire la consommation en carburant par l'effet de l'augmentation de la vitesse du véhicule pour un même régime moteur. Increasing this regime 34 increases the speeds of the air contained in the casing 64 and thus the heat exchange which greatly increases the cooling of the friction components. [65] A third solution consists in adding a liquid cooling system, typically water, to at least one coupling member, said system being activated on a critical temperature threshold of the engine so that the driver can not, under any circumstances, increase the clutch temperature above a certain level considered critical. This solution adds thermal protection by simple motor control without the need for a sensor or additional technology. [66] A fourth preferred solution is to activate a motor-fan unit (GMV) to increase the exchanges with the housing 64. [67] A fifth solution is to open valves controlled in the clutch housing 64 for increase exchanges between the internal air of said housing and the ambient air, while cooling said housing faster. [68] Another solution for increasing exchanges with the casing 64 is to increase the air flow under the hood by opening piloted flaps present on certain vehicles, these flaps being generally closed to limit wind resistance and reduce fuel consumption . [069] According to the invention, the temperature thresholds are calibrated according to a compromise between approval, performance and behavior. [70] To optimize a compromise between thermal resistance and acoustic acceleration, it is also possible to control the GMV in speed depending on the temperature because at low and medium speeds, its acoustic impact in the vehicle is very low. [71] All of these solutions do not impact the delivery of the vehicle. One can continue to make starts, even successive because the cooling prevents the clutch from reaching its critical temperature. [072] In the state of the art, because of the reduction in engine displacements for often increasing vehicle masses, there is a limitation of the openings and gear ratios due to the temperature of the coupling member . The invention tends to remove this limitation and thus reduces fuel consumption by the effect of increasing the speed of the vehicle for the same engine speed.

Claims

CLAIMS1 - Thermal control method (10) of a coupling member of an automobile-type vehicle, said coupling being made between a power source, typically a motor (MT), and a power transmission to a transmission system. traction, typically wheels, in which - at least one temperature threshold of a clutch (50) of said coupling member is predetermined (12) - the temperature (T ° 1; T ° 2) is determined (14; ) of said clutch at a first moment and at a second instant, - a variation of temperature (T ° 1 - T ° 2) is calculated (22) between the first instant and the second instant, remarkable in that - when said temperature of the clutch exceeds (16; 20) said threshold or when such an overshoot (24) is provided, a cooling (26) of said coupling member is controlled.

2 - Process according to claim 1, characterized in that - the determination (14; 18) of the temperature (T ° 1, T ° 2) of the clutch is a direct measurement made at a contact between a plateau applying (62) said clutch and a friction flywheel (60) of said clutch, by means of thermocouple type sensors, or by laser, or by infrared.

3 - Process according to claim 1, characterized in that the determination (14; 18) of the temperature (T ° 1; T ° 2) of the clutch is an estimate of the temperature at a contact between a plateau application of said clutch and a friction flywheel of said clutch, said estimate being based on at least one thermodynamic nodal model (46) connecting, empirically or analytically, said clutch temperature, - temperatures (42) of other components (CV; 60; 62; 64; 66) of the coupling member; - a speed (34) of the engine; - a speed (36) of the vehicle; - a temperature (38) of water; cooling capacity (40) of cooling means of the coupling member, and - frictionally dissipated energy (44) at said contact.

4 - Process according to claim 3, characterized in that - the temperatures (42) of the other components of the coupling member are measured by temperature sensors.

5 - Process according to claim 3, characterized in that - each other component is in direct heat exchange with its direct environment consisting of solid and / or liquid and / or gaseous, - the temperatures (42) of said other components of the Coupling members are calculated by means of a first-order differential nodal equation formulated as follows: -mC ulcomposant + SH -T composan ~ dt L l omposa t ri gas / fluorine, (Qgazi fluid). mat / gas / composite fluid) + rriS (4 -T 4) + mat_composant (7 -7) + ~ component gas gas component component inner mat 1 mat_ component in which m is the mass of the component, Cp is its thermal capacity, Tc -posant is its average temperature to estimate, t is the time step for integration, SH c ° P ° sant / mat / g ~, nude is the product between its surface and its exchange coefficient with said material, Qgaz / uide is the flow rate of said material, mat / gas / fluid is the average temperature of said material, a is the Stefan-Boltzmann constant, £ is the emissivity of said component, Sc-p ° -nt / gas is the the surface of said component emitting radiation in an ambient medium, Tgaz is the average temperature of the gas subjected to the radiation of the component, Δ is the conductivity between said component and said material, Smat-e ° mp ° hopping is the exchange surface by conduction between said component and said material, component is the distance between a nodal center of said component ant and that of the material with which it exchanges by conduction, T at is the average temperature of said center of said material, the internal is the heat flow generated inside said component.

6 - Method according to one of claims 3 to 5, characterized in that the dissipated energy is calculated as a function of a transmitted torque (30) at the contact, = 0- a difference in speed ( 32) between the application plate of said clutch and the friction wheel of said clutch.

7 - Method according to one of claims 3 to 6, characterized in that the other components of the coupling member are: - a gearbox (BV), - a housing (64) clutch also called bell, - The air included (66) in said clutch housing, - the application plate of said clutch, and - the friction wheel of said clutch.

8 - Thermal control device of a coupling member of a vehicle of the automotive type, said coupling being made between a power source, typically a motor (MT), and a power transmission to a traction system, typically wheels, said device comprising - means adapted to determine (14; 18) the temperature (T ° 1; T ° 2) of a clutch (50) of said coupling member at a first instant and at a second instant; means (40) adapted to cool (26) said clutch, - means adapted to calculate a temperature variation (22) between the first instant and the second instant, remarkable in that - it is adapted to control a cooling (26) ) of said coupling member when said clutch temperature exceeds (16; 20) a predetermined temperature threshold of said clutch or when provision is made (24) for such exceeding.

9 - Device according to claim 8, characterized in that - the means adapted to cool said clutch are embodied by a motor-fan unit (GMV) and / or an incorporated liquid circuit and / or a means for increasing the speed of the motor and / or controllable valves 30 in the clutch housing and / or controllable air intake valves hood.

10 - Vehicle of the automotive type comprising a device according to one of claims 8 to 9. 35