FR2985707A1 - Procede de gestion d'une boite automatique a double embrayage pendant un changement de rapport montant sous charge, et dispositif correspondant - Google Patents

Abstract

Un système de transmission comprend une boîte de vitesses à double embrayage. Le système comporte un estimateur de consigne de couple apte à déterminer une consigne de couple moteur (e), en fonction d'un régime de rotation (co) d'un arbre moteur et d'une position (alpha) de pédale d'accélération. Le système comprend une unité de commande qui est configurée pour, lors d'un changement de rapport, calculer en parallèle au moyen de l'estimateur, une première consigne de couple (? c ) en fonction du régime moteur (omega) estimé par le compteur, et une seconde consigne de couple supérieure à la première consigne de couple, calculée pour la même position (alpha) de la pédale d'accélération, en substituant au régime moteur (omega), un régime cible (omega ) obtenu en divisant une vitesse (omega ) de rotation de roue(s) par le rapport de démultiplication, après changement de rapport, entre la vitesse de rotation des roues et l'arbre moteur.

Description

B11-3655FR 1 Procédé de gestion d'une boîte automatique à double embrayage pendant un changement de rapport montant sous charge, et dispositif correspondant L'invention concerne un procédé de commande d'une boîte de vitesses automatique à double embrayage. Une telle boîte de vitesses comprend typiquement un premier embrayage associé à des réducteurs de rapport pair et un second embrayage associé à des réducteurs de rapport impair.

Par réducteur de rapport pair, on entend les réducteurs associés à la première, troisième ou cinquième vitesse et par réducteur de rapport impair, on appelle les réducteurs associés à la seconde, quatrième, sixième vitesse. Lors d'un changement de rapport, par exemple d'un rapport impair vers un rapport pair, le rapport d'arrivée est présélectionné sur un arbre secondaire associé au second embrayage, qui est initialement ouvert. Lors du changement de rapport, on ouvre progressivement l'embrayage associé au rapport impair pendant que l'on ferme l'embrayage associé au rapport pair. Le couple ainsi transmis entre le moteur et les roues ne s'annule donc pas puisque à aucun moment les deux embrayages en sont ouverts simultanément : on dit que l'on effectue un changement de rapport sans rupture de couple. Cependant, avec les stratégies existantes de pilotage des deux embrayages, le couple transmis aux roues passe par un minimum entre le moment où seul le premier embrayage est fermé, et le moment où seul le second embrayage est fermé. Ce « creux de couple » peut créer une sensation d'inconfort, ou inciter le conducteur à réappuyer inutilement sur la pédale d'accélération. Différentes stratégies sont donc développées pour tenter de réduire l'amplitude de creux de couple, et de se rapprocher d'une courbe idéale qui serait strictement monotone entre l'engagement du premier rapport et l'engagement du second rapport.

La Demanderesse a ainsi déposé une demande de brevet sous le n° FR 1 150 028, dans lequel elle propose, pendant la phase où l'on ouvre le premier embrayage, de fermer le second embrayage avec un décalage temporaire par rapport à l'ouverture du premier embrayage.

On ferme ainsi le second embrayage avec une pente de couple sensiblement constante, jusqu'à amener le second embrayage, au moment où l'on termine d'ouvrir le premier embrayage, à un couple supérieur au couple initial du premier embrayage. L' aire comprise sous la courbe de couple du premier embrayage pendant sa phase de décroissance est sensiblement égale à l'aire comprise sous la courbe de couple du second embrayage pendant la même période. On obtient ainsi un creux de couple dont l'amplitude est réduite sur l'intervalle de temps précédent la phase de synchronisation de régime moteur.

La phase de synchronisation de régime moteur est une phase durant laquelle, après ouverture du premier embrayage, on modifie la consigne de couple envoyée au moteur, par rapport à la consigne de couple directement calculée à partir de la position de la pédale d'accélération. La phase de synchronisation permet de faire évoluer le régime de rotation du moteur vers un nouveau régime de rotation adapté au nouveau rapport qui vient d'être engagé. L'invention a pour but de proposer une stratégie de pilotage de la boîte de vitesses, permettant de réduire le creux de couple se produisant pendant la phase de synchronisation du moteur. De manière préférentielle, cette seconde stratégie doit être compatible avec la stratégie permettant de réduire le creux de couple avant la phase de synchronisation du moteur, de manière à pouvoir être cumulée avec cette dernière. Un autre but de l'invention est de compenser une partie du creux de couple pour se rapprocher d'une courbe idéale de couple strictement monotone. A cette fin, il est proposé un système de transmission pour véhicule automobile comprenant une boîte de vitesses automatique à double embrayage, comprenant un arbre moteur d'entrée, apte à être reliée à un compteur du régime de rotation de l'arbre moteur, à un capteur de vitesse de rotation d'une roue de véhicule et à une pédale d'accélération. Le système comporte un estimateur de consigne de couple apte à déterminer une consigne de couple moteur à appliquer à l'arbre moteur, en fonction d'un régime de rotation de l'arbre moteur et d'une position de pédale d'accélération. Le système comprend une unité de commande électronique reliée à l'estimateur, qui est configurée pour, lors d'un changement de rapport de la boîte de vitesses : -faire décroître jusqu'à zéro une consigne de couple transmissible envoyée à un premier embrayage de la boîte de vitesses, - puis calculer en parallèle à des instants successifs, au moyen de l'estimateur, une première consigne de couple en fonction du régime moteur estimé par le compteur, et une seconde consigne de couple supérieure à la première consigne de couple, calculée pour la même position de la pédale d'accélération, en substituant au régime moteur, un régime cible obtenu en divisant une vitesse de rotation de roue(s) du véhicule par un coefficient proportionnel au rapport de démultiplication final engagé. En pratique, ce coefficient est le rapport de démultiplication, après changement de rapport, entre la vitesse de rotation des roues du véhicule et l'arbre moteur. Par proportionnel, on entend que le coefficient est le produit du rapport de démultiplication final par un même facteur indépendant des conditions de changement de rapport, et que l'on peut appeler le rapport de pont de la transmission. Le calcul de la première et de la seconde consigne de couple peut débuter avant l'annulation de la consigne de couple transmissible par le premier embrayage. Le calcul de la seconde consigne de couple ne devient cependant nécessaire qu'après l'annulation de la consigne de couple transmissible du premier embrayage, et jusqu'à ce que le régime de rotation de l'arbre moteur ait rejoint le régime cible en fin de changement de rapport. Bien entendu, la seconde consigne de couple ne peut être calculée qu'à partir du moment où le second rapport vers lequel on souhaite basculer, est connu.

Typiquement la boîte de vitesse comprend un premier embrayage reliant l'arbre moteur et un premier arbre primaire, un second embrayage reliant l'arbre moteur et un second arbre primaire distinct du premier, le premier arbre primaire et le second arbre primaire étant reliés respectivement par un premier réducteur et par un second réducteur avec un même arbre secondaire. Par rapport de démultiplication d'un réducteur, on entend dans la suite le quotient de la vitesse de rotation de l'arbre secondaire par la vitesse de l'arbre de rotation primaire associé au réducteur. Par rapport de démultiplication entre les roues et l'arbre primaire, on entend le quotient de la vitesse de rotation des roues motrices ou de la vitesse de rotation d'un différentiel distribuant le couple aux roues motrices, par la vitesse de rotation de l'arbre primaire. Pour calculer le régime cible, on peut utiliser en première approximation la vitesse de rotation d'une roue quelconque véhicule. Si plusieurs capteurs de vitesses de roues sont disponibles, la vitesse de rotation utilisée peut être une valeur moyennée sur les plusieurs capteurs, ou une vitesse de rotation autrement corrigée pour être représentative de la vitesse d'avancement du véhicule, c'est à dire pour correspondre à la vitesse d'avancement du véhicule multipliée par la développée d'une roue. La substitution du régime cible au régime moteur peut concerner tout ou partie des étapes de calcul de la consigne de couple par l'estimateur. Elle concerne au moins une étape de lecture d'une cartographie. De manière préférentielle, l'estimateur utilise le couple moteur conjointement à la valeur de la position de la pédale, pour lire une première valeur de couple dans une cartographie; pour obtenir la première consigne de couple, l'estimateur retranche à la première valeur de couple un premier terme inertiel proportionnel à la dérivée du couple moteur. Pour obtenir la seconde consigne de couple, l'estimateur utilise le régime cible pour lire une seconde valeur de couple dans la cartographie, et retranche à cette seconde valeur de couple une fonction qui converge vers le premier terme inertiel. Cette fonction peut être calculée à partir de la dérivée du régime moteur, à partir de la dérivée du régime cible, ou à partir d'une combinaison, par exemple linéaire, de ces deux dérivées. Selon un mode de réalisation préféré, le terme inertiel utilisé est le même pour le calcul de la première consigne de couple et pour le calcul de la seconde consigne de couple, c'est-à-dire est un terme proportionnel à la dérivée du régime moteur.

En pratique, le compteur de régime de rotation de l'arbre moteur est placé à la périphérie d'un volant d'un moteur relié à l'arbre d'entrée de la boîte. Bien entendu, la pédale d'accélération pourrait également être une manette ou une autre commande manuelle. Avantageusement, l'unité de commande électronique est en outre configurée pour : -faire croître une consigne de couple transmissible envoyée à un second embrayage de la boîte jusqu'à ce qu'elle soit strictement supérieure à la première consigne de couple, -puis faire décroître la consigne de couple transmissible envoyée au second embrayage en suivant la seconde consigne de couple, jusqu'à que la consigne de couple transmissible par le second embrayage rejoigne à nouveau la première consigne de couple. Selon un mode de mise en oeuvre préféré, l'unité de commande électronique est en outre configurée pour faire croître la consigne de couple transmissible du second embrayage, de zéro à une valeur supérieure ou égale à la première consigne de couple, pendant qu'elle fait décroître la consigne de couple transmissible du premier embrayage à partir d'une valeur supérieure ou égale à la première consigne de couple, jusqu'à zéro.

Selon un mode de réalisation préféré, l'unité de commande électronique est en outre configurée pour, après que la consigne de couple transmissible par le second embrayage ait dépassé la première consigne de couple, continuer à faire croître la consigne de couple transmissible par le second embrayage jusqu'à ce qu'elle atteigne ou approche la seconde consigne de couple. Selon un autre mode de réalisation préféré, l'unité de commande électronique peut être configurée pour, après que la consigne de couple transmissible par le second embrayage ait dépassé la première consigne de couple, imposer une valeur sensiblement constante à la consigne de couple transmissible par le second embrayage jusqu'à ce qu'elle atteigne ou approche la seconde consigne de couple. Quand on dit qu'une fonction approche la seconde consigne de couple, on entend que cette fonction devient supérieure à la seconde consigne de couple, diminuée éventuellement d'un seuil préenregistré dans l'unité de commande électronique. Quand on dit qu'une fonction suit la seconde consigne de couple, on entend que la valeur absolue de la différence entre la fonction et la seconde consigne de couple, reste inférieure ou égale à un second seuil, par exemple préenregistré dans l'unité de commande électronique. On notera que l'embrayage qui joue le rôle de premier embrayage est l'embrayage de la boîte qui est fermé avant le changement de rapport. L'autre embrayage joue le rôle de second embrayage. Suivant les changements de rapports effectués, de rapport pair à rapport impair, ou de rapport impair à rapport pair, le terme "premier embrayage" désigne donc un embrayage différent. De manière préférentielle, l'unité de contrôle électronique est configurée pour imposer les consignes de couple transmissibles aux deux embrayages suivant le schéma ci-dessus, uniquement lors d'un changement de rapport montant sous charge, i.e. lors d'un changement de rapport d'un premier rapport de démultiplication à un rapport de démultiplication plus élevé ("changement de rapport montant"), le couple transmis aux roues à partir du moteur étant positif, c'est-à-dire que le moteur qui faisant avancer le véhicule, et non l'inverse ("changement de rapport sous charge"). Lors de ce type de changement de rapport, la seconde consigne de couple est supérieure à la première consigne de couple. D'autres stratégies de pilotage des deux embrayages peuvent être prévues pour d'autres types de changements de rapport, par exemple pour des changements de rapport "en rétro" ou "sur erre". De manière préférentielle, l'unité de commande électronique est en outre configurée pour délivrer un signal de synchronisation du régime moteur pendant l'intervalle de temps où la consigne de couple transmissible du second embrayage est strictement supérieure à la première consigne de couple. Par signal de synchronisation du régime moteur on entend un signal que la boîte de vitesse délivre au moteur comme consigne de couple, cette consigne étant inférieure à la consigne de couple souhaité que le moteur devrait recevoir pour la même position de pédale d'accélération et pour le même régime effectif du moteur, en l'absence d'opération de changement de rapport. Typiquement, la phase de synchronisation comprend une phase où la boîte de vitesse délivre au moteur une consigne de valeur constante, inférieure à la consigne de couple souhaité, puis une phase où la boîte de vitesse délivre au moteur une consigne de valeur qui croît jusqu'à rejoindre la courbe de consigne de couple souhaité, tangentiellement à celle-ci. La consigne de couple souhaitée peut être calculée à l'aide de l'estimateur, et est égale à la première consigne de couple à laquelle est ajouté un terme inertiel proportionnel à la dérivée du régime effectif du moteur. De manière préférentielle, l'estimateur utilise le couple moteur conjointement à la valeur de la position de la pédale, pour lire une première valeur de couple dans une cartographie; et cette valeur est la consigne de couple souhaitée. Avantageusement, l'unité de commande électronique est configurée pour verrouiller le second embrayage, en amenant sa consigne de couple transmissible à une valeur supérieure à la première consigne de couple une fois la synchronisation de régime du moteur terminée. Selon un mode de réalisation préféré, l'unité de commande électronique peut être configurée pour amener ensuite la consigne de couple transmissible du second embrayage à une valeur supérieure à la consigne de couple souhaité du moteur. L'unité de commande électronique peut être configurée pour maintenir constante ou pour faire croître de manière sensiblement linéaire la somme des couples transmissibles par le premier et par le second embrayage, pendant au moins une partie de la phase où le couple transmissible par le premier embrayage décroît de la première consigne de couple, à zéro. Selon un mode de réalisation préféré, l'unité de commande électronique est configurée pour imposer une pente strictement positive à la somme des couples transmissibles par le premier et par le second embrayage, à partir du moment où le seconde consigne de couple cesse d'être nulle. Avantageusement, l'unité de commande électronique est configurée pour commencer à faire décroître la consigne de couple transmissible du premier embrayage à une valeur inférieure à la première consigne de couple, avant de commencer à faire croître la consigne de couple transmissible du second embrayage. Selon un mode de réalisation avantageux, l'estimateur de consigne de couple est configuré pour lire une cartographie en fonction de la position de la pédale d'accélération et en fonction du régime moteur, respectivement en fonction du régime cible, pour en déduire une consigne brute de couple, est configuré pour soustraire à la consigne brute de couple un terme inertiel qui est proportionnel à la dérivée du régime moteur, respectivement qui converge vers un terme proportionnel à la dérivée du régime moteur, et pour délivrer la différence obtenue comme valeur de première consigne de couple, respectivement comme valeur de seconde consigne de couple. Plus généralement, il est proposé un véhicule équipé d'un système de transmission tel que décrit précédemment, et comprenant un moteur relié à l'arbre moteur de la boîte, un compteur du régime de rotation du moteur, un capteur de vitesse de rotation d'au moins une roue de véhicule et une pédale d'accélération. Selon un autre aspect, on préconise un procédé de gestion, pendant un changement de rapport, d'un système de transmission avec une boîte de vitesse automatique à double embrayage reliée à un moteur. Dans ce procédé, on effectue simultanément l'ouverture d'un premier embrayage et la fermeture d'un second embrayage, en faisant croître la consigne de couple transmissible du second embrayage de zéro à une première valeur strictement positive pendant que l'on fait décroître la consigne de couple transmissible du premier embrayage jusqu'à zéro. On calcule ensuite en parallèle au cours du temps, à l'aide d'une même cartographie, une première consigne de couple à partir d'une vitesse de rotation du moteur et d'une position de pédale d'accélération, et une seconde consigne de couple supérieure à la première consigne de couple à partir d'une vitesse de rotation d'au moins une roue du véhicule, de la même position de pédale d'accélération, et d'un coefficient proportionnel au rapport de démultiplication final engagé, on amène -si elle n'y est pas déjà- la consigne de couple transmissible du second embrayage au dessus de la première consigne de couple, puis on la fait redescendre en suivant la seconde consigne de couple jusqu'à ce qu'elle rejoigne la première consigne de couple. De manière préférentielle, on effectue une synchronisation du régime du moteur pendant une phase où la consigne de couple transmissible par le second embrayage est supérieure à la première consigne de couple. Selon un mode de réalisation avantageux, on fait croître de manière linéaire la consigne de couple transmissible du second embrayage à partir du moment où elle dépasse la première consigne de couple, jusqu'à ce quelle atteigne la seconde consigne de couple, puis on la fait décroître en suivant la seconde consigne de couple. Selon un autre mode de réalisation avantageux, on fait croître de manière linéaire la consigne de couple transmissible du second embrayage après qu'elle ait dépassé la première consigne de couple, puis on lui impose une valeur constante jusqu'à ce quelle atteigne la seconde consigne de couple, puis on la fait décroître en suivant la seconde consigne de couple. Par exemple, on fait croître de manière linéaire la consigne de couple transmissible du second embrayage après qu'elle ait dépassé la première consigne de couple, jusqu'à ce qu'elle atteigne un seuil ou la seconde consigne de couple, puis on lui impose dans le premier cas une valeur constante égale au seuil jusqu'à ce quelle atteigne la seconde consigne de couple, puis on la fait décroître en suivant la seconde consigne de couple. Le seuil peut être fonction des valeurs de rapport initial et final, et d'au moins un paramètre parmi une température extérieure au véhicule, une pression atmosphérique à l'extérieur du véhicule, une température d'eau de refroidissement du moteur, une température d'huile de la boîte de vitesses. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif, et illustrée par les dessins annexée sur lesquels : la figure 1 est une représentation schématique d'un système motopropulseur équipé d'une boîte de vitesses selon l' invention, la figure 2 illustre différents modes d'utilisation d'un estimateur de consigne de couple dans la boîte de vitesses selon l'invention, et la figure 3 illustre la chronologie de différentes consignes de couple délivrées par une unité de commande électronique de la boîte de vitesses du système motopropulseur de la figure 1.

Tel qu'illustré sur la figure 1, un système motopropulseur 1 comprend un moteur 2 dont le couple de consigne est calculé à partir d'une pédale d'accélération 8 et qui permet d'entraîner au moyen d'un différentiel 14 deux roues motrices 16 d'un véhicule. Le moteur 2 entraîne un volant d'inertie 3 d'inertie J qui est solidaire d'un arbre moteur 4. Un compteur 9 de régime de rotation w est placé de manière à voir défiler des marques ménagées sur la circonférence du volant moteur 3. Le compteur 9 peut comprendre un capteur par exemple de type magnétique ou un capteur de type optique. Un capteur 26 de vitesse de rotation cordes roues du véhicule est placé au niveau d'une des roues du véhicule. Le capteur de vitesse de rotation a pour but d'estimer la vitesse linéaire d'avancement du véhicule. Il peut être placé sur une roue motrice ou sur une roue non motrice, ou regrouper plusieurs capteurs et un calculateur apte à recalculer la vitesse d'avancement du véhicule à partir de différentes mesures effectuées sur plusieurs roues du véhicule, et donc une vitesse de roues "moyenne" cor. Entre l'arbre moteur 4 et le différentiel 14 est interposée une boîte de vitesses automatique comprenant notamment un premier embrayage 10 permettant de solidariser ou de désolidariser l'arbre moteur 4 d'avec un premier arbre primaire 13, un second embrayage 20 permettant de solidariser ou de désolidariser l'arbre moteur 4 d'un second arbre primaire 15, un ou plusieurs réducteurs 11 permettant d'appliquer un premier rapport de transmission R, entre un arbre secondaire 12 et le premier arbre primaire 13, et un ou plusieurs seconds réducteurs 21 permettant d'imposer d'autres rapports de transmission Rf entre l'arbre secondaire 12 et le second arbre primaire 15. Par rapport de transmission, on entend ici le rapport des vitesses de rotation entre l'arbre secondaire 12 et un l'arbre primaire qui est en amont du réducteur. La boîte de vitesses comprend une unité de commande électronique 5 apte à envoyer de consignes de couple transmissible au premier embrayage 10 et au second embrayage 20. L'unité de commande électronique 5 comprend un estimateur de consigne de couple 6 qui est relié à la pédale d'accélération 8 et au compteur de régime de rotation 9, et qui est apte, à l'aide d'une cartographie 7, à déterminer différents couples de consigne, notamment un couple de consigne C qui est utilisée pour être envoyé comme consigne de couple au moteur 2. La figure 2 illustre schématiquement le fonctionnement de l'estimateur de consigne de couple 6 lors de deux utilisations distinctes de cet estimateur de consigne de couple. En partie haute de la figure 2, l'estimateur de consigne de couple 6 est représenté comme une unité de calcul recevant en entrée un régime de rotation w lui arrivant du compteur de régime de rotation 9 et un angle de pédale a lui arrivant d'un capteur de la pédale d'accélération 8. Dans cette configuration, l'estimateur de consigne de couple 6 délivre une première valeur brute de consigne de couple C correspondant à la consigne de couple qui est envoyée au moteur 2 pendant les phases de roulage où un seul des embrayages 10 et 20 est fermé à sa valeur de verrouillage, l'autre embrayage étant ouvert. Par valeur de verrouillage de l'embrayage, on entend une valeur de force de fermeture permettant d'obtenir une transmission de couple sans glissement de l'embrayage. Dans cette configuration, l'estimateur de consigne de couple 6 délivre également une consigne corrigée e -corrl qui est la valeur de couple que l'on souhaite avoir à l'entrée de la boîte de vitesses, par exemple au niveau de l'arbre d'entrée 4. Cette valeur corrigée e -corrl de consigne tient compte de l'inertie des éléments disposés entre le moteur et l'arbre d'entrée 4. Cette inertie est notée J dans l'exemple illustré et correspond sensiblement à l'inertie du volant moteur 3.

On a donc la relation : C corrl = C Jw' Où C ect la valeur brute de consigne de couple, w' est la dérivée du régime de rotation w par rapport au temps et J correspond à l'inertie des éléments compris entre le moteur et l'arbre d'entrée 4.

Typiquement, l'estimateur de consigne de couple 6 reçoit les valeurs a d'angle pédale et w de régime de rotation respectivement sur une première entrée 27 et sur une seconde entrée 28. Les valeurs a d'angle pédale et w de régime de rotation sont utilisées pour lire dans une cartographie 7 de l'estimateur de consigne de couple 6.

L'estimateur de couple 6 obtient ainsi, après un seuillage par un dispositif d'écrêtage 22, le couple de consigne C destiné au moteur 2. Parallèlement à la lecture de la cartographie 7, l'estimateur de consigne de couple 6 effectue une dérivation par rapport au temps de du régime co(t) qu'il reçoit sur une troisième entrée 29, pour obtenir une dérivé w' qui est multipliée au niveau d'un multiplicateur 18 par la constante J. La valeur obtenue est soustraite au niveau d'un soustracteur 19 du couple C pour obtenir la consigne de couple corrigée P En partie inférieure de la figure 2, le même estimateur de consigne de couple 6 est représenté lors de son utilisation pour calculer une seconde consigne corrigée de couple P -corr2- Cette seconde utilisation est mise en oeuvre lorsque la boîte de vitesse est en cours de changement de rapport, d'un rapport initial R avant le changement de rapport, à un rapport de transmission final Rf après le changement de rapport. La même valeur d'angle pédale a que précédemment est envoyée sur la première entrée 27 de l'estimateur de consigne de couple. La même valeur de régime de rotation est envoyée dur la troisième entrée 29. Sur la second entrée 28, l'estimateur reçoit cette fois un régime cible correspondant au régime de rotation du moteur que l'on souhaiterait avoir pour la même commande de pédale, si le changement de rapport était déjà effectué. Le régime cible est égal à cor w - fin R fRpont où cor est la vitesse de rotation des roues du véhicule, Rf est le rapport de transmission d'un second réducteur engagé sur le second arbre primaire, qui devient actif après le changement de rapport, et Rpont est un rapport de pont, correspondant au quotient de la vitesse de rotation des roues motrices 16 par la vitesse de rotation de l'arbre secondaire 12. Le produit Rf.Rpon, correspond donc au quotient de le vitesse de rotation des roues du véhicule par la vitesse de rotation du second arbre primaire 15, qui est alors aussi la vitesse de rotation de l'arbre moteur 4, quand le rapport final est engagé et le second embrayage 20 est complètement fermé. Comme précédemment, la cartographie 7 et le dispositif d'écrêtage 22 sont utilisés pour calculer une consigne de couple C à laquelle est soustrait un terme d'inertie calculé à l'aide du dérivateur 17 et du multiplicateur 18. La valeur de couple P -corr2 ainsi obtenue correspond sensiblement à la consigne de couple que l'on demanderait à l'entrée de la boîte -c'est-à-dire au niveau de l'arbre moteur 4-, pour la même position de la pédale et en fonction de la vitesse actuelle de rotation des roues du véhicule, si le changement de rapport était déjà terminé. On se s'éloigne pas du cadre de l'invention si le calcul de P -corr2 est effectué en entrant sur la troisième entrée 29 la valeur cofin, ou une combinaison de °kin et de w, par exemple une combinaison linéaire de cofin et de co I1 faut cependant que le terme inertiel délivré à la sortie du multiplicateur 18 converge vers le terme inertiel calculé à partir de w. °kin converge lui-même vers w, grâce à l'étape de synchronisation du régime moteur qui est décrite plus bas, concernant l'explication de la figure 3. La deuxième consigne corrigée de couple Ccorr2 converge par valeur supérieure vers la première consigne corrigée de couple Ccorrl, dans le cas d'un changement de rapport montant sous charge. La figure 3 illustre, sur trois graphes ayant pour abscisse une même échelle de temps, les évolutions de différentes grandeurs caractéristiques pendant un changement de rapport effectué conformément à l'invention. Les changements de rapport concernés sont ici des changements de rapport montants sous charge, c'est-à-dire des changements de rapport où le rapport de transmission final est supérieur au rapport initial, et pour lesquels le changement de rapport se déroule dans une configuration où le couple appliqué aux roues à partir du moteur est positif, c'est-à-dire dans une configuration où le moteur entraîne les roues du véhicule. Le premier graphe 23 est un graphe représentant les évolutions du régime de rotation du moteur. Le graphe du milieu 24 est un graphe représentant les évolutions de différents couples de consigne, notamment des consignes de couple transmissibles des deux embrayages 10 et 20, ainsi que du couple de consigne de transmis au moteur 2. Le graphe du bas 25 représente les évolutions du couple transmis aux roues motrices 16 du véhicule. Le premier graphe 23 illustre l'évolution du régime de rotation w du moteur 2. Des intervalles de temps successifs A, B, C, D, E, F sont indiqués sur l'échelle des temps. Chacun de ces intervalles correspond à une étape particulière au cours du changement de rapport. Pour un appui constant de la pédale, le rapport initial RI étant engagé sur un premier réducteur 11, la vitesse de rotation w du moteur suit une courbe croissante sensiblement linéaire w11 Pour le même appui à pédale, c'est-à-dire le même angle de pédale a, pour rouler à la même vitesse d'avancement linéaire, le régime de rotation du moteur devrait suivre une courbe linéaire ascendante wfin qui peut se déduire de la vitesse de rotation des roues du véhicule d'après la formule : - cor co fin RR f pont où cor est la vitesse de rotation des roues du véhicule, Rf est le rapport de transmission du second réducteur 21 engagé sur le second arbre primaire, qui devient actif après le changement de rapport, et Rpont est le rapport de pont, comme expliqué plus haut. Un des buts du pilotage de la boîte de vitesse et du moteur pendant le changement de rapport est d'amener la courbe de régime w à coïncider avec la courbe wfin à la fin du changement de rapport. Il faut donc provoquer une décroissance temporaire du régime w tel qu'indiqué pendant les phases C et D, puis un "accostage" progressif sur la courbe wfin. Le second graphe 24 illustre les variations de différents couples de consigne qui sont calculés par l'unité de commande électronique 5 pendant le changement de rapport. Pendant deux premières étapes A et B, si l'appui pédale reste constant, la consigne de couple C envoyée au moteur 2 reste sensiblement constante et le régime w du moteur suit la courbe ascendante coin,. La consigne de couple C est la consigne de couple élaborée par l'estimateur de consigne de couple 6 tel qu'indiqué en partie supérieure de la figure 2. Pendant ces phases A et B, on ouvre progressivement le premier embrayage 10 et on commence à fermer le second embrayage 20 en faisant décroître la consigne de couple transmissible Cembri du premier embrayage, et en faisant croître la consigne de couple transmissible Cembr2 du second embrayage, qui était initialement nulle. Ce faisant, on fait chuter le couple aux roues Cr jusqu'à une valeur minimale S, comme indiqué sur le troisième graphe 25 en bas de la figure 3. Un des buts de l'invention est d'augmenter le couple aux roues après le passage par le minimum S, pour que ce couple se rapproche d'un couple "idéal" Crid qui varierait de manière monotone pendant le changement de rapport. L'unité de commande électronique 5 pilote pour cela le couple de consigne C transmis au moteur 2 et le couple de consigne transmis au deuxième embrayage, pendant une phase de synchronisation du moteur qui s'étend sur deux intervalles de temps C et D. Le but de cette phase de synchronisation, est d'amener le régime de rotation du moteur w sur la courbe de régime cible wfin à la fin du changement de rapport, c'est-à-dire sur le graphe à partir des intervalles de temps E et F. Le point bas S de la courbe Cr, qui se trouve à la jonction entre les intervalles de temps B et C, résulte du mode de pilotage des embrayages et du moteur sur les intervalles de temps A et B.

Le mode de pilotage sur les intervalles de temps C et D est choisi de manière à remonter pendant cet intervalle la courbe Cr au dessus d'une courbe ereid obtenue en utilisant des stratégies de pilotages effectués suivant les méthodes connues dans l'art antérieur. On ne souhaite pas cependant que cette courbe Cr passe trop au dessus de la courbe idéale Cr id, afin que le conducteur ne ressente pas une reprise de couple trop soudaine. Avant le changement de rapport, la consigne de couple du premier embrayage 10 est stabilisée pendant la phase A à une valeur correspondant à la valeur ecorr, calculée à l'aide de l'estimateur de consigne de couple tel que décrit en première partie de la figure 2. Cette valeur ecorr, correspond à une valeur où le premier embrayage commence tout juste à glisser, c'est-à-dire qu'il est apte à transmettre le couple arrivant à l'entrée de la boîte, mais qu'il ne pourrait plus en transmettre davantage.

Pendant cette même phase A, la consigne de couple du second embrayage 2, qui était initialement nulle puisque cet embrayage était ouvert, est amenée au dessus de zéro. Différentes stratégies connues sont envisageables pour amener pendant cette phase A la consigne de couple du second embrayage Cembr2 à une valeur minimale où l'on est sûr, malgré les jeux éventuels de l'embrayage, qu'un couple est effectivement transmis. Les courbes choisies sont généralement conçues pour éviter des à-coups lors de cette première phase. Pendant la phase B, la consigne de couple transmissible du premier embrayage est amenée à zéro suivant une courbe sensiblement linéaire. La consigne de couple transmissible du second embrayage est imposée croissante de manière à ce que la somme des deux couples des deux embrayages reste sensiblement constante. A la fin de la phase B, la courbe de consigne de couple transmissible du second embrayage passe par un point P dont l'ordonnée est au moins égale à la valeur Ccorrl calculée à cet instant par l'estimateur de consigne de couple 6. La valeur ecorri à cet instant est une consigne de couple fictive à l'entrée de la boîte de vitesses, puisque le couple de consigne envoyé au moteur n'est plus le couple C de l'estimateur de couple 6, mais que le terme inertiel correspond aux variations effectives de la courbe de régime moteur w. Selon les variantes de réalisation, le pilotage des deux courbes de couple des deux embrayages pourrait être différent pendant l'étape B.

Par exemple, le couple de consigne du second embrayage pourrait ne commencer à croître qu'une fois que le couple de consigne du premier embrayage a commencé à décroître, et se trouve déjà en deçà de la valeur ecorrl .Dans ce mode de pilotage, le retard de montée du couple de consigne du second embrayage peut être compensé par une croissance plus rapide, et jusqu'à une valeur finale plus élevée, de ce couple de consigne. A la fin de la phase B, le couple de consigne du premier embrayage vient donc de s'annuler alors que le couple de consigne du second embrayage passe par un point P qui se trouve au dessus de la courbe Ccorri.

Pendant la phase de synchronisation suivante, représentée ici par les deux intervalles de temps contigus C et D, le couple de consigne C envoyé au moteur est diminuée par rapport à une courbe C4 calculée, suivant la procédure de calcul de consigne de couple usuelle, à l'aide de l'estimateur de consigne de couple 6, tel qu'indiqué en partie supérieure de la figure 2. La consigne de couple modifiée est ici représentée par une portion de courbe C3 qui chute brutalement au passage de l'intervalle B à l'intervalle C, jusqu'à atteindre une valeur e3.,=W+Cembre).

Cette valeur e,''n est choisie de manière à imposer une pente w' à la courbe w, pente qui est négative alors qu'elle était positive sur l'intervalle de temps B. L'amplitude du saut de couple entre la valeur e à la fin de l'intervalle de temps B et la valeur e3nn, correspond à la différence de pente w' entre la pente de la courbe w à la fin de l'intervalle de temps B, et la pente de cette courbe au début de l'intervalle e. Cette différence est multipliée par l'inertie J du volant moteur 3 pour obtenir le saut de couple moteur. La portion de courbe e, est ensuite déterminée suivant des stratégies connues, permettant d'assurer une décroissance continue du régime w dans les intervalles de temps C et D, ainsi qu'un « accostage » de la portion de courbe e, sur la courbe de consigne « usuelle » de couple moteur e4 à la fin de l'intervalle de temps D. Typiquement, la courbe e, peut comprendre une portion de courbe linéaire sur l'intervalle de temps C et une portion de courbe convexe tangente à la courbe e4 sur l'intervalle de temps D. Sur les intervalles de temps E et F, la courbe e de consigne de couple envoyée au moteur correspond à nouveau à une portion de courbe e2 calculée à l'aide de l'estimateur 6 de consigne de couple.

La courbe e comprend ainsi une première portion el sur les intervalles de temps A, B, et une seconde portion e2 sur les intervalles de temps E et F, toutes deux calculée à l'aide de l'estimateur de consigne de couple 6, et une portion de courbe e, sur les intervalles de temps C et D calculée suivant une stratégie différente.

Des durées en millisecondes sont données à titre indicatif pour donner un ordre de durée possible pour chacune des phases A, B, C, D, E, F. Typiquement, l'intervalle de temps A a une durée de l'ordre de 200 millisecondes, l'intervalle de temps B a également une durée de l'ordre de 200 millisecondes, les intervalles C et D ont une durée totale de 400 à 800 millisecondes, et l'intervalle de temps E a également une durée de l'ordre de 200 millisecondes. Sur le graphe 24, sont représentées en pointillés deux courbes de consigne de couple P _corri et ecorr2. Toutes deux sont calculées à l'aide de l'estimateur 6 de consigne de couple en modifiant les entrées de l'estimateur tel qu'indiqué à la figure 2. La seconde consigne de couple Ceerr2 -calculée en substituant au régime effectif w du moteur, un régime cible de valeur inférieure- est supérieure à la première consigne de couple Ceerri tant que le régime du moteur n'a pas atteint la courbe de régime cible Wfin. Les deux courbes ecorrl et ecorr2 se rejoignent en un point Q à la frontière entre les intervalles de temps D et E, correspondant au moment où le régime w effectif du moteur a rejoint la courbe de régime cible Wfin. L'invention propose, une fois que la consigne de couple Cembr2 du second embrayage est arrivée au point P, de valeur supérieure ou ,COrn - égale à la première consigne de couple e , de continuer à faire croître la consigne de couple du second embrayage Cembr2 plus rapidement que ne croît la première consigne de couple Ceerri, afin d'accélérer la reprise de couple aux roues. En quelque sorte, la seconde consigne de couple ecorr2 correspond au couple que l'on demanderait à l'entrée de la boîte de vitesses si l'on avait déjà effectué le changement de rapport.

Afin d'éviter une reprise de couple Cr aux roues qui serait trop rapide, au point de générer des instabilités de couple ou des sensations d'inconfort, on maintient la consigne de couple transmissible du second embrayage en dessous de la seconde consigne de couple Ccorr2 ainsi déterminée. On pourrait, selon certaines variantes de réalisation, amener temporairement la consigne de couple transmissible au dessus de Ceen-2, mais on choisit ensuite Ceen-2 comme courbe directrice pour converger à nouveau vers Ccorri On peut ainsi faire croître la consigne de couple transmissible Cembr2 entre le point P et un point R' se trouvant se trouvant sur la courbe de la seconde consigne de couple Ceerr2, dans le prolongement de la courbe linéaire de croissance de Cembr2 avant P. Selon une autre variante de réalisation, R' pourrait se trouver à une distance prédéfinie par valeur inférieure de cette seconde consigne de couple.

On peut également faire croître la consigne de couple transmissible du second embrayage entre le point P et un point R, également situé sur la courbe de seconde consigne de couple e -corr2, la croissance s'effectuant suivant une pente inférieure à celle de la courbe Cembr2 sur l'intervalle de temps B. On peut par exemple envisager une croissance de la consigne de couple Cembr2 de l'ordre de 300 Nm/seconde sur l'intervalle de temps B, et une vitesse de croissance de l'ordre de 150 Nm/seconde sur le segment PR. Une fois atteint le point R ou le point R', on fait décroître la consigne de couple transmissible du second embrayage Cembr2 vers le point Q, par exemple en suivant la courbe corr2 ou e en convergeant par - valeur inférieure vers cette courbe. On peut aussi envisager de faire redescendre la consigne de couple transmissible du second embrayage en suivant une courbe qui est un barycentre, de coefficients préenregistrés, des courbes Ccorrl et Ccorr2 Par distance à la courbe (2.corr2, on entend la distance suivant la verticale, c'est-à-dire suivant l'axe des couples. La consigne de couple du second embrayage décroît donc entre le point R ou le point R' et le point Q, et rejoint la première consigne de couple Ceerri sensiblement au même moment que la portion de courbe C3 de couple envoyée au moteur pendant la phase de synchronisation rejoint la courbe C4 de couple moteur « usuellement calculée ». Après le point Q, on augmente progressivement la consigne de couple transmissible du second embrayage de manière à la faire passer - COrn, au dessus de la première consigne de couple e , et faire ainsi passer le second embrayage dans un premier état verrouillé où l'embrayage ne glisse plus, eu égard au couple qui lui est appliqué. On effectue ensuite, à partir de l'intervalle de temps F, un verrouillage complet du second embrayage en amenant la consigne de couple transmissible à une valeur nettement supérieure au couple qui est susceptible de lui être appliqué. On notera que dans l'art antérieur, le pilotage du second embrayage sur l'intervalle de temps C-D est souvent fait en joignant directement le point P et le point Q suivant une courbe linéaire. Le graphe 25 de la figure 3 illustre le gain obtenu sur la courbe Cr de couple aux roues, en appliquant la stratégie de pilotage d'embrayage selon l'invention par rapport à la courbe Creid obtenue suivant la stratégie de l'art antérieur.

En suivant la stratégie de l'art antérieur, la courbe de couple Creid de couple aux roues passe par un minimum S entre les intervalles de temps B et C, puis croît lentement de manière linéaire jusqu'à rejoindre la courbe idéale Crid au début de l'intervalle de temps E. Les couples aux roues restent donc inférieurs au couple idéal sur les intervalles de temps B, C, D. En utilisant le pilotage des embrayages selon l'invention, le couple aux roues Cr passe par le même minimum S mais se rapproche ensuite plus rapidement, de manière sensiblement linéaire, de la courbe de couple idéal Crid. On obtient ainsi au milieu de l'intervalle de temps C, un gain de couple aux roues A qui peut être de l'ordre de 30% du couple aux roues idéal C d. La durée pendant laquelle le couple aux roues reste inférieur au couple idéal est sensiblement réduite de moitié. Globalement, le ressenti au niveau des habitants du véhicule est sensiblement amélioré.

L'invention ne se résume pas aux exemples de réalisation décrits, et peut se décliner en de nombreuses variantes. D'autres stratégies peuvent être envisagées pour obtenir le croisement des courbes Cembri et Cembr2 sur les intervalles de temps A, B et l'annulation de la consigne de couple transmissible Cembri du premier embrayage. La forme de la portion de courbe e, correspondant à la phase de synchronisation moteur peut être différente de celle illustrée. La courbe Cembr2 sur l'intervalle de temps C, D peut être définie par autre chose que par deux portions de droites, tout en restant de préférence comprise entre les courbes P _corri et ecorr2- On peut par exemple imposer à Cembr2 de ne pas dépasser un maximum déterminé par rapport à des conditions environnementales, et lui imposer de suivre un plateau une fois cette valeur maximale atteinte, avant de rejoindre eerri- à nouveau la courbe (2. Les conditions prises en compte dans le calcul du maximum de Cembr2 peuvent par exemple comprendre tout ou partie des paramètres suivants: les valeurs de rapport initial et final, la température et la pression atmosphérique extérieure, la température d'eau de refroidissement du moteur, la température d'huile de la boîte de vitesses, le paramétrage du mode de conduite (sportive ou de confort). On peut utiliser un même estimateur de consigne de couple 6 pour calculer la première consigne de couple COrn e , - , la seconde consigne de couple P -corr2, et la consigne de couple moteur C.

On peut également utiliser un estimateur de consigne de couple 6 dédié à chacune des trois valeurs mentionnées C, P -corrl et ecorr2, et de structure similaire ou identique. L'estimateur de consigne de couple 6 peut être un sous ensemble de l'unité de commande électronique, ou être un sous ensemble déporté par rapport à cette unité de commande et relié à celle-ci. Le mode de pilotage de boîte de vitesses selon l'invention permet de réduire le défaut de couple aux roues à partir de la fin de l'ouverture du premier embrayage, et peut être avantageusement couplé à des stratégies de pilotage permettant de réduire le défaut de couple aux roues avant la fin de cette ouverture du premier embrayage. Le confort des passagers et la sécurité de conduite en sont améliorés. A la fin de l'ouverture du premier embrayage, la synchronisation du régime du moteur est à peine amorcée, ce qui signifie que l'on dispose d'une réserve d'énergie cinétique au niveau du volant moteur qui correspond à la quasi intégralité de la différence de régime moteur entre le début et la fin de la phase de synchronisation. Grâce au pilotage proposé par l'invention, au moins une partie de cette énergie cinétique peut être mise à profit pour combler une part sensible du déficit de couple aux roues usuellement subi pendant la phase de synchronisation.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Système de transmission pour véhicule automobile comprenant une boîte de vitesses automatique à double embrayage, comprenant un arbre moteur d'entrée (4), apte à être relié à un compteur (9) du régime de rotation (w) de l'arbre moteur (4), à un capteur (26) de vitesse de rotation d'une roue (16) de véhicule et à une pédale (8) d'accélération, le système comportant un estimateur (6) de consigne de couple apte à déterminer une consigne de couple moteur (C) à appliquer à l'arbre moteur (4), en fonction d'un régime de rotation (w) de l'arbre moteur (4) et d'une position (a) de pédale d'accélération (8), caractérisé en ce que le système comprend une unité de commande électronique (5) reliée à l'estimateur, qui est configurée pour, lors d'un changement de rapport de la boîte de vitesses: -faire décroître jusqu'à zéro une consigne de couple transmissible (Cembri) envoyée à un premier embrayage (10) de la boîte de vitesses, - puis calculer en parallèle à des instants successifs, au moyen de l'estimateur, une première consigne de couple (C corrl) en fonction du régime moteur (w) estimé par le compteur, et une seconde consigne de couple (C corr2) supérieure à la première consigne de couple, calculée pour la même position (a) de la pédale d'accélération, en substituant au régime moteur (w), un régime cible (cofin) obtenu en divisant une vitesse (cor) de rotation de roue(s) du véhicule par un coefficient (Rpont Rf), proportionnel au rapport de démultiplication final (Rf).
2. 2. Système de transmission selon la revendication 1, dans lequel l'unité de commande électronique (5) est en outre configurée pour : -faire croître une consigne de couple transmissible (Cembr2) envoyée à un second embrayage (20) de la boîte jusqu'à ce qu'elle soit - COrn,, strictement supérieure à la première consigne de couple (e ,)-puis faire décroître la consigne de couple transmissible envoyée au second embrayage en suivant la seconde consigne de couple (Ccorr2), jusqu'à que la consigne de couple (Cembrz) transmissible par le second embrayage rejoigne à nouveau la première consigne de couple (Ccorri).
3. 3. Système de transmission selon les revendications 1 ou 2, dans lequel l'unité de commande électronique (10) est en outre configurée pour faire croître la consigne de couple transmissible (Cembr2) du second embrayage de zéro à une valeur supérieure ou égale à la première consigne de couple (e ,) pendant qu'elle fait décroître la consigne de couple transmissible (Cembri) du premier embrayage à partir d'une valeur supérieure ou égale à la première consigne de couple (Ccorri), jusqu'à zéro.
4. 4. Système de transmission selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'unité de commande électronique (10) est en outre configurée pour délivrer un signal de synchronisation (C3) du régime moteur (w) pendant l'intervalle de temps (C-D) où la consigne de couple transmissible (Cembr2) du second embrayage (20) est strictement supérieure à la première consigne de couple (e,orr1)-
5. 5. Système de transmission selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'estimateur (6) de consigne de couple est configuré pour lire une cartographie (7) en fonction de la position (a) de la pédale d'accélération (8) et en fonction du régime moteur (w), respectivement en fonction du régime cible (wfin), pour en déduire une consigne brute de couple (C), et est configuré pour soustraire à la consigne brute de couple (C), un terme inertiel qui est proportionnel (Jw') à la dérivée du régime moteur, respectivement qui converge vers un terme proportionnel à la dérivée du régime moteur, et pour délivrer la différence obtenue comme valeur de première consigne de couple (Ccorri), respectivement comme valeur de seconde consigne de couple (Ccorr2).
6. 6. Véhicule équipé d'un système de transmission selon l'une des revendications précédentes, et comprenant un moteur (2) relié à l'arbre moteur (4) de la boîte, un compteur (9) du régime de rotation(w) du moteur, un capteur (26) de vitesse de rotation (Wr) d'au moins une roue (16) du véhicule et une pédale d'accélération (8).
7. 7. Procédé de gestion pendant un changement de rapport, d'un système de transmission avec une boîte de vitesse automatique à double embrayage (10, 20) reliée à un moteur (2), dans lequel on effectue simultanément l'ouverture d'un premier embrayage (10) et la fermeture d'un second embrayage (20), en faisant croître la consigne de couple transmissible (Cembr2) du second embrayage de zéro à une première valeur corrl) strictement trictement positive pendant que l'on fait \ -- décroître la consigne de couple transmissible (Cembri) du premier embrayage jusqu'à zéro, caractérisé en ce que l'on calcule ensuite en parallèle au cours du temps, à l'aide d'une même cartographie (7), une première consigne de couple (P_corri) à partir d'un régime de rotation (w) du moteur (2) et d'une position (a) de pédale d'accélération (8), et une seconde consigne de couple corr2) supérieure érieure à la première ,-- consigne de couple (ecorri) calculée à l'aide de la même cartographie, à partir d'une vitesse de rotation (cor) d'au moins une roue du véhicule, de la même position (a) de pédale d'accélération, et du rapport de démultiplication (RpontRf), après changement de rapport, entre la vitesse de rotation des roues du véhicule et la vitesse de rotation (w) de l'arbre primaire, et en ce que l'on amène la consigne de couple transmissible (Cembr2) du second embrayage au dessus de la première consigne de couple (ecorri), puis on la fait redescendre en suivant la seconde consigne de couple (ecorr2) jusqu'à ce qu'elle rejoigne la première consigne de couple.
8. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel on effectue une synchronisation du régime (w) du moteur pendant une phase (C-D) où la consigne de couple transmissible (Cembr2) par le second embrayage (20) est supérieure à la première consigne de couple (ecorri)-
9. 9. Procédé selon les revendications 7 ou 8, dans lequel on fait croître de manière linéaire la consigne de couple transmissible (Cembr2) du second embrayage (20) à partir du moment où elle dépasse la première consigne de couple (ecorri), jusqu'à ce quelle atteigne laseconde consigne de couple (ecorr2), puis on la fait décroître en suivant la seconde consigne de couple (P_corr2)-
10. 10. Procédé selon les revendications 7 ou 8, dans lequel on fait croître de manière linéaire la consigne de couple transmissible (Cembr2) du second embrayage après qu'elle ait dépassé la première consigne de couple (ecorri), puis on lui impose une valeur constante jusqu'à ce quelle atteigne la seconde consigne de couple (ecorr2), puis on la fait décroître en suivant la seconde consigne de couple (P_corr2)-