FR3026684A1 - Procede de commande d'une transmission hydrostatique d'un vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
Procédé de commande d'une transmission hydrostatique (13) d'un véhicule automobile, la transmission hydrostatique (13) comprenant un circuit de dérivation (11) muni d'une vanne (12), couplé entre deux circuits hydrauliques complémentaires (9, 10) couplant chacun une pompe hydraulique (3) entraînée par un groupe motopropulseur (2) et couplé à un premier essieu du véhicule à un moteur hydraulique (4) couplé à un second essieu du véhicule, le procédé comprenant un premier mode (MODE 4X4LOCK) dans lequel la transmission (13) est activée et un deuxième mode (MODE 4X2) dans lequel la transmission (13) est désactivée pour qu'aucun couple moteur ne soit transmis au second essieu et que le véhicule fonctionne avec deux roues motrices. Le procédé comprend en outre un troisième mode (MODE 4X4AUTO) dans lequel la transmission (13) est activée et l'ouverture de la vanne (12) du circuit de dérivation (11) est pilotée pour transmettre au second essieu du véhicule une partie du couple moteur, variable en fonction d'un paramètre de fonctionnement (V) du véhicule.
Description
Procédé de commande d'une transmission hydrostatique d'un véhicule automobile L'invention concerne le domaine des véhicules automobiles à quatre roues motrices à propulsion mixte mécanique et hydraulique, et plus particulièrement la commande d'une transmission hydrostatique de type volumétrique fonctionnant en circuit fermé. Dans un véhicule automobile de type 4x4 à propulsion mixte mécanique et hydraulique, un essieu est entraîné par une machine hydraulique à l'aide d'énergie hydraulique prélevée par une autre machine hydraulique sur le différentiel de l'autre essieu qui est entraîné mécaniquement par une source d'énergie rotative, par exemple un moteur thermique ou électrique. Les machines hydrauliques montées sur les essieux peuvent fonctionner en mode pompe afin de recharger des accumulateurs de pression hydraulique permettant de stocker l'énergie hydraulique en transformant l'énergie mécanique en énergie hydraulique ou en mode moteur afin de restituer l'énergie hydraulique stockée et donc une puissance motrice aux roues du véhicule. Ainsi, les moteurs hydrauliques transforment l'énergie hydraulique en énergie mécanique. L'ensemble de machines hydrauliques du véhicule comprend ainsi une pompe hydraulique couplée au groupe motopropulseur et un moteur hydraulique couplé à l'essieu libre. L'ensemble peut être couplé et désaccouplé des parties mécaniques par des embrayages, par exemple à l'aide d'un embrayage sur la pompe et d'un embrayage sur le moteur hydraulique, ou par d'autres systèmes. Cette utilisation d' énergie hydraulique stockée permet d'optimiser le fonctionnement du moteur thermique et de réduire sa consommation ainsi que les émissions de gaz polluants. En effet, le stockage d'énergie hydraulique permet au véhicule automobile de n'utiliser que la source d'énergie hydraulique comme moyen de propulsion. Les caractéristiques du circuit hydraulique déterminent l'efficacité sur un sol à faible adhérence, et la compatibilité avec des manoeuvres sur un sol à haute adhérence. Les caractéristiques du circuit hydraulique comprennent par exemple la cylindrée de la pompe hydraulique, la cylindrée du moteur hydraulique, le réglage de la fuite interne, le réglage de la fuite régulée, et/ou la perte de charge.
On connaît plusieurs types d'architecture pour des transmissions hybrides hydrauliques tels que les transmissions de type « parallèle » dans lequel le système hydraulique vient se greffer sur la transmission classique du véhicule afin d'optimiser le système initial , les transmissions de type « série » dans lesquelles le moteur thermique entraîne une pompe hydraulique et les transmissions de type « dérivation » qui est une architecture mixte. L'invention concerne les transmissions de type « série ». On connaît différents types de pompe ou moteur hydrauliques couplés à ces différentes architectures de transmission hydraulique.
Dans une transmission volumétrique, on utilise une pompe volumétrique à pistons, comme par exemple des pompes à pistons axiaux en ligne avec un barillet tournant. Dans une pompe volumétrique, le fluide est isolé dans une chambre à volume variable pour être transféré de la zone d'aspiration (basse pression) vers la zone de refoulement (haute pression). Ce type de pompe est dit « volumétrique » car elle véhicule un volume de fluide à chaque tour de fonctionnement ; ce volume par tour de fonctionnement étant appelé « cylindrée ». L'invention concerne les pompes volumétriques.
Généralement, pour les pressions hydrauliques élevées, telles que supérieures à 300 bars, on utilise des pompes à pistons axiaux de type à patins ou à rotules pour les axes brisés ou des pompes à pistons radiaux sur galet. Une transmission hydrostatique est généralement paramétrée pour offrir une efficacité maximale sur un sol offrant une faible adhérence. Une transmission hydrostatique possède la propriété de coupler systématiquement le second essieu couplé au moteur hydraulique avec le premier essieu couplé au groupe motopropulseur thermique ou électrique. La vitesse moyenne du second essieu est cinématiquement égale à celle du premier essieu. En ligne droite, les roues arrière tournent à la même vitesse que les roues avant et suivent la même trajectoire rectiligne. En virage, les roues arrière font moins de chemin que les roues avant. En considérant que le premier essieu est l'essieu avant et que le second essieu est l'essieu arrière, dans le cas particulier d'une utilisation sur sol avec une forte adhérence, la condition de virage entraîne un effet particulier qui est dû au couplage de vitesse des deux essieux à cause de la propriété d'une transmission hydrostatique. L'effet particulier en virage, surtout en virage serré, est que la transmission hydraulique va monter en pression pour forcer l'essieu le moins adhérent à adopter la vitesse de l'autre essieu à l'aide d'un glissement des roues de l'essieu le moins adhérent.
Dans cette situation de virage, la transmission hydraulique monte en pression inutilement et elle crée du bruit et des frottements des pneus et des éléments mécaniques en rotation. De plus, en situation de virage sur route à faible adhérence, s'ajoute un problème de perte de guidage latéral de l'essieu le moins adhérent à cause du glissement de ses roues. Pour résoudre ce problème, il existe des systèmes de transmission hydrostatique qui génère une fuite interne de fluide de transmission afin de permettre un écart de vitesse entre les deux essieux. La fuite interne est réalisée à l'aide d'un circuit de dérivation muni d'une vanne permettant de coupler les deux conduits hydrauliques s'étendant entre la pompe hydraulique et le moteur hydraulique. En réglant la fuite interne, c'est-à-dire l'ouverture de la vanne, pour assurer le fonctionnement sans glissement en virage serré sur un sol à forte adhérence, et donc éviter toute montée en pression et ripage des pneus, on améliore également le comportement du véhicule automobile en virage sur un sol à faible adhérence par rapport à une transmission hydrostatique sans fuite interne, en évitant également une montée en pression.
Cependant, si la fuite est réglée pour assurer le fonctionnement sans glissement en virage serré sur un sol à forte adhérence, il s'ensuit une perte d'efficacité de ce type de transmission hydrostatique en ligne droite sur un sol à faible adhérence, en particulier sur le sable, par rapport à la transmission classique sans fuite interne mentionnée ci-dessus. Pour résoudre ce problème dans une transmission de type 4X4 purement mécanique, il est connu du document WO 2010/112684 une stratégie de pilotage du logiciel afin de dissocier les cas d'utilisation sur route et sur sol à faible adhérence avec une gestion de ces cas d'utilisation en mode automatique ou en mode forcé. L'inconvénient de ce procédé est d'être associé à une transmission mécanique qui impose l'aménagement d'un tunnel laissant passer une transmission longitudinale. De plus, un tel procédé nécessite deux lois de commande distinctes associées au pilotage d'un embrayage. La présente invention a pour but de proposer un pilotage simple d'une transmission hydrostatique offrant les deux modes de fonctionnement à quatre roues motrices avec et sans fuite interne en sus d'un mode normal à deux roues motrices. Selon un aspect de l'invention, il est proposé un procédé de commande d'une transmission hydrostatique d'un véhicule automobile, la transmission hydrostatique comprenant une pompe hydraulique couplée à un premier essieu de véhicule connecté à un groupe motopropulseur thermique ou électrique, un moteur hydraulique couplé à un second essieu du véhicule, deux circuits hydrauliques complémentaires couplant chacun la pompe hydraulique et le moteur hydraulique, et un circuit de dérivation muni d'une vanne couplé entre les deux circuits hydrauliques, le procédé comprenant un premier mode dans lequel la transmission est activée et un deuxième mode dans lequel la transmission hydrostatique est désactivée pour qu'aucun couple ne soit transmis au second essieu. Le premier mode correspond à un mode dans lequel la vanne du circuit de dérivation de la transmission hydrostatique peut être maintenue fermée dans un fonctionnement donné pour que la totalité du couple sur le premier essieu du véhicule soit transmise au second essieu du véhicule. Selon une caractéristique générale de l'invention, le procédé comprend un troisième mode dans lequel la transmission hydrostatique est activée et l'ouverture de la vanne du circuit de dérivation est pilotée pour transmettre une partie du couple au second essieu du véhicule variable en fonction d'un paramètre de fonctionnement du véhicule, la vanne étant une vanne commandée.
Le troisième mode offre un mode dans lequel le fonctionnement a quatre roues motrices peut être maintenu dans une plage donnée des paramètres de fonctionnement du véhicule desquels dépendent la commande tout en régulant le couple transmis de sorte à éviter une montée en pression de la transmission hydrostatique.
De préférence, le mode à appliquer à la transmission hydrostatique est déterminé en fonction du mode sélectionné par l'utilisateur et de la valeur du paramètre de fonctionnement du véhicule automobile. Les paramètres de fonctionnement peuvent comporter la vitesse du véhicule automobile et/ou la température de la transmission hydrostatique. La prise en compte d'au moins un paramètre de fonctionnement du véhicule pour autoriser le fonctionnement de la transmission hydrostatique dans le mode choisi par le conducteur ou le refuser et sélectionner un autre type de fonctionnement permet de toujours faire fonctionner la transmission hydrostatique dans des conditions évitant tout risque de dégradation de la transmission. De préférence, on passe automatiquement du premier mode au troisième mode lorsque ledit paramètre de fonctionnement du véhicule est supérieur à un premier seuil. Le passage automatique du premier mode vers le troisième mode à compter d'un seuil du paramètre, par exemple au-delà d'un seuil de vitesse, permet d'inclure une sécurité en cas d'oubli de l'utilisateur du véhicule automobile du mode dans lequel il se trouve car le fonctionnement dans le premier mode, notamment dans un fonctionnement de type 4x4 direct c'est-à-dire à quatre roues motrices, peut provoquer des instabilités du véhicule. De préférence, on passe automatiquement du troisième mode au deuxième mode lorsque ledit paramètre de fonctionnement du véhicule est supérieur à un second seuil. De la même façon que pour la sécurité réalisée par le passage automatique du premier mode vers le troisième mode, le passage automatique du troisième mode au deuxième à compter d'un seuil du paramètre, par exemple au-delà d'un seuil de vitesse, permet d'ajouter une sécurité en cas d'oubli de l'utilisateur du mode dans lequel il se trouve, en l'occurrence un mode à quatre roues motrices, alors que sa vitesse est élevée par exemple. Cette fois-ci la sécurité est incluse dans un souci non plus d'instabilités potentielles mais dans un souci d'amélioration de la consommation de carburant, le deuxième mode de fonctionnement à deux roues motrices étant plus économe à haute vitesse que le deuxième mode à quatre roues motrices, et pour éviter un échauffement inutile du système hydraulique. Avantageusement, le premier mode peut comprendre un premier fonctionnement dans lequel la vanne est complètement fermée et un deuxième fonctionnement dans lequel l'ouverture de la vanne est pilotée pour transmettre au second essieu une partie du couple moteur variable en fonction d'un paramètre de fonctionnement du véhicule, la commande du passage de l'un à l'autre des deux fonctionnements étant réalisée en fonction dudit paramètre de fonctionnement du véhicule automobile. La possibilité de changer de type de fonctionnement à quatre roues motrices dans le premier mode permet de rester dans le premier mode plus longtemps, c'est-à-dire pour une plage plus importante du paramètre de fonctionnement, et de maintenir un fonctionnement du véhicule à quatre roues motrices au-delà des conditions initialement autorisées pour un fonctionnement à quatre roues motrices avec la vanne du circuit de dérivation de la transmission hydrostatique complètement fermée.
En l'occurrence, dans le cas où le paramètre de fonctionnement correspond à la vitesse du véhicule automobile, le véhicule peut fonctionner avec quatre roues motrices sur une plage de vitesse plus importante que si seul le fonctionnement avec la vanne fermée verrouillée était autorisé dans le premier mode. Le premier mode peut comprendre en outre un troisième fonctionnement dans lequel la vanne est complètement ouverte pour qu'aucun couple ne soit transmis au second essieu du véhicule. Ce troisième fonctionnement inclus au sein du premier mode permet de rester dans le premier mode encore un peu plus longtemps qu'avec les deux types de fonctionnement à quatre roues motrices, c'est à-dire dans des conditions dans lesquelles le fonctionnement à quatre roues motrices ne peut être maintenu. Le maintien de la transmission hydrostatique dans le premier mode au-delà de la plage dudit paramètre dans laquelle le fonctionnement à quatre roues motrices est autorisé permet de conserver une possibilité de revenir à un fonctionnement à quatre roues motrices tant que le paramètre de fonctionnement du véhicule n'a pas dépassé le seuil au-delà duquel la transmission hydrostatique bascule dans le troisième mode.
Avantageusement, le troisième mode peut comprendre un premier fonctionnement dans lequel l'ouverture de la vanne est pilotée pour transmettre au second essieu une partie du couple moteur variable en fonction d'un paramètre de fonctionnement du véhicule et un second fonctionnement dans lequel la vanne est complètement ouverte pour qu'aucun couple ne soit transmis au second essieu, la commande du passage de l'un à l'autre des deux fonctionnements étant réalisée en fonction dudit paramètre de fonctionnement du véhicule automobile. Le troisième mode offre ainsi un premier fonctionnement du véhicule à quatre roues motrices dans lequel la transmission peut évoluer sur une plage du paramètre de fonctionnement plus importante que pour le premier fonctionnement du premier mode. Le second fonctionnement du troisième mode permet de rester dans le troisième au-delà d'un seuil du paramètre de fonctionnement interdisant le fonctionnement de la transmission hydrostatique à quatre roues motrices, et permettre ainsi de revenir à un fonctionnement à quatre roues motrices si la valeur du paramètre redescend sous le seuil en question, à condition que le paramètre de fonctionnement du véhicule n'a pas dépassé le seuil au-delà duquel la transmission hydrostatique bascule du troisième mode au deuxième mode. De préférence, le paramètre de fonctionnement correspond à la vitesse du véhicule automobile. En variante, le paramètre de fonctionnement du véhicule pourrait correspondre au régime du groupe motopropulseur ou au rapport engagé dans la boîte de vitesses. De préférence, on passe automatiquement du premier ou deuxième mode au troisième mode lorsque la température est supérieure à un seuil de température de surchauffe ou en cas d'absence d'information relative à au moins un des paramètres de fonctionnement du véhicule automobile. Lorsque la température de la transmission devient élevée, basculer d'un des modes à quatre roues motrices au mode à deux roues motrices dans lequel la transmission hydrostatique est désactivée permet de prévenir toute dégradation de pièces de la transmission hydrostatique. De préférence, on passe automatiquement du troisième mode au premier mode lorsque le gradient de température de la transmission hydrostatique est supérieur à un seuil de gradient et que la température de la transmission hydrostatique est supérieure à un premier seuil de température. Le seuil de gradient correspond au gradient de température moyen observé pour une élévation de température de la transmission hydrostatique lorsqu'elle est dans le premier mode. Ce changement de mode permet de ralentir l'élévation de température tout en maintenant un mode à quatre roues motrices. De préférence, pour commander une transmission hydrostatique dont la cylindrée du moteur hydraulique est inférieure à la cylindrée de la pompe hydraulique, on passe automatiquement du premier mode au troisième mode lorsque l'angle de braquage du volant est supérieur à un seuil d'angle de braquage. Cette bascule de mode permet de prévenir une éventuelle dégradation de la transmission ou de ses pièces lorsque la transmission risque de subir une charge trop importante étant donné le fort différentiel de vitesse entre les deux essieux à cause du fort angle de braquage. Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un dispositif de commande d'une transmission hydrostatique d'un véhicule automobile, la transmission hydrostatique comprenant une pompe hydraulique entraînée par un groupe motopropulseur thermique ou électrique et couplée à un premier essieu du véhicule, un moteur hydraulique couplé à un second essieu du véhicule, deux circuits hydrauliques complémentaires couplant chacun la pompe hydraulique et le moteur hydraulique, et un circuit de dérivation muni d'une vanne couplé entre les deux circuits hydrauliques, le dispositif comprenant un sélecteur de mode permettant à l'utilisateur de sélectionner un premier mode dans lequel la transmission hydrostatique est activée ou un deuxième mode dans lequel la transmission hydrostatique est désactivée pour qu'aucun couple ne soit transmis au second essieu et que le véhicule fonctionne avec deux roues motrices, Selon une caractéristique générale de cet aspect de l'invention, le sélecteur comprend en outre un troisième mode dans lequel l'ouverture de la vanne du circuit de dérivation est pilotée pour transmettre au second essieu du véhicule une partie du couple moteur variable en fonction d'un paramètre de fonctionnement du véhicule. De préférence, le dispositif de commande comprend en outre une unité de commande apte à déterminer le mode de la transmission hydrostatique en fonction du mode sélectionné par l'utilisateur et de la valeur du paramètre de fonctionnement du véhicule automobile. De préférence, pour commander une transmission hydrostatique dont la cylindrée du moteur hydraulique est inférieure à la cylindrée de la pompe hydraulique, l'unité de commande est couplée au moins indirectement à un capteur de volant apte à mesure l'angle de braquage du volant. En variante, la transmission hydrostatique pilotée par le dispositif de commande peut comprendre un moteur hydraulique et une pompe hydraulique de même cylindrée. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de réalisation et d'un mode de mise en oeuvre, nullement limitatifs, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente schématiquement un système de transmission hydraulique d'un véhicule à quatre roues motrices selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 présente un organigramme d'un procédé de commande du dispositif de commande de la transmission hydraulique présentée sur la figure 1, selon un mode de mise en oeuvre de l'invention ; - la figure 3 présente un graphique sur lequel sont représentés schématiquement le type de fonctionnement de la transmission hydrostatique pour chacun de ses modes en fonction de la vitesse du véhicule. Sur la figure 1 est représenté schématiquement un système de propulsion hydraulique 1 d'un véhicule à quatre roues motrices selon un mode de réalisation de l'invention. Le système de propulsion hydraulique 1 comprend un groupe motopropulseur thermique ou électrique 2, une première machine hydraulique 3 fonctionnant dans un mode de pompe hydraulique et une seconde machine hydraulique 4 fonctionnant dans un mode de moteur hydraulique. Le groupe motopropulseur 2 est mécaniquement couplé à la pompe hydraulique 3 par l'intermédiaire d'un premier arbre rotatif 5. Le groupe motopropulseur 2 fournit ainsi de l'énergie mécanique à la pompe hydraulique 3 via le premier arbre rotatif 5. La pompe hydraulique 3 est mécaniquement couplée à un premier essieu du véhicule, non représenté, via un second arbre rotatif 6. La pompe hydraulique 3 est en outre couplée hydrauliquement au moteur hydraulique 4 via un échangeur hydraulique 7. Le moteur hydraulique 4 est mécaniquement couplé à un second essieu du véhicule automobile, non représenté, par le biais d'un troisième arbre rotatif 8. L'échangeur hydraulique 7 comprend un premier conduit hydraulique 9 et un second conduit hydraulique 10 couplant chacun hydrauliquement la pompe hydraulique 3 et le moteur hydraulique 4. Les connexions hydrauliques entre la pompe hydraulique 3 et le moteur hydraulique 4 sont réalisées de sorte que, d'une part, le flux hydraulique dans le premier conduit hydraulique 9 s'écoule de la pompe hydraulique 3 vers le moteur hydraulique 4, et d'autre part, le flux hydraulique dans le second conduit hydraulique 10 s'écoule du moteur hydraulique 4 vers la pompe hydraulique 3, comme cela est illustré par les flèches représentées dans les premier et second conduits 9 et 10. L'échangeur hydraulique 7 comprend en outre un conduit de dérivation 11 doté d'une vanne commandée 12. Le conduit de dérivation 11 est couplé entre le premier conduit 9 et le second conduit 10 de manière à laisser s'échapper du fluide transporté par le premier conduit 9 vers le second conduit 10, comme illustré par les flèches sur la figure 1, sans passer par le moteur 4. La quantité de fluide passant au travers du conduit de dérivation dépend du degré d'ouverture de la vanne commandée 12. Le conduit de dérivation 11 permet ainsi de paramétrer à l'aide de la vanne commandée 12 une fuite de courant hydraulique de manière à réduire le couple transmis entre la pompe hydraulique 3 et le moteur hydraulique 4 et ainsi de réduire le couple transmis au second essieu par l'arbre 8. L'ensemble comprenant la pompe hydraulique 3, le moteur hydraulique 4, et l'échangeur hydraulique 7 forme une transmission hydraulique 13 du système de propulsion hydraulique du véhicule automobile.
Selon la configuration initiale adoptée, le moteur hydraulique 4 et la pompe hydraulique 3 peuvent posséder une cylindrée identique ou une cylindrée différente. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1, le moteur hydraulique 4 possède une cylindrée inférieure à la cylindrée de la pompe hydraulique 3. La différence de cylindrée permet de ramener la vitesse du second essieu entraîné par le moteur hydraulique 4 à une valeur identique ou légèrement supérieure au premier essieu. Ceci permet de ne pas avoir besoin de générer un débit de fuite interne entre les conduits hydrauliques 9 et 10 en ouvrant la vanne 12 du circuit de dérivation 11. En effet, dans un fonctionnement où la vanne 12 de la transmission 13 est complètement fermée, une transmission hydrostatique comprenant un moteur hydraulique possédant une cylindrée réduite par rapport à celle de la pompe hydraulique permet d'améliorer les performances comportementales du véhicule en ligne droite sur un sol présentant une faible adhérence par rapport à une transmission dont la pompe hydraulique et le moteur hydraulique présentant une cylindrée identique.
En effet, dans une configuration avec une cylindrée de la pompe hydraulique 3 supérieure à celle du moteur hydraulique 4, lorsque la vanne 12 est complètement fermée pour transmettre tout le couple moteur sur le premier essieu du véhicule au second essieu du véhicule et que le véhicule se trouve en ligne droite sur un sol à faible adhérence, la vitesse des roues arrière est supérieure à la vitesse des roues avant, au début de fuite près. Alors que dans une configuration où les cylindrées sont identiques, lorsque la vanne 12 est complètement fermée et que le véhicule se trouve en ligne droite sur un sol à faible adhérence, la vitesse des roues arrière est seulement équivalente à celle des roues avant. La vanne commandée 12 est contrôlée par un dispositif de commande 14 comprenant un sélecteur 15 manuel de mode 15 permettant à l'utilisateur de choisir et de demander un mode de la transmission hydrostatique 13 et une unité de commande 16 apte à déterminer le mode à appliquer à la transmission hydrostatique 13 en fonction du mode requis par l'utilisateur et de la valeur d'au moins un paramètre de fonctionnement du véhicule automobile. Dans le mode de mise en oeuvre illustré sur la figure 1, l'unité de commande 16 est couplée à un capteur de vitesse 17 du véhicule automobile, à un capteur de température 18 de la transmission hydrostatique 13 et à un capteur d'angle de braquage des roues 19 aussi nommé capteur de volant par la suite. Les informations délivrées par ces différents capteurs sont prises en compte par l'unité de commande pour déterminer le mode à appliquer à la transmission hydrostatique 13. Le dispositif de commande 14 fonctionne selon le procédé présenté sur la figure 2 explicité ci-dessous. Sur la figure 2 est présenté schématiquement un organigramme d'un procédé de commande de la transmission hydrostatique 13 de la figure 1 selon un mode de mise en oeuvre de l'invention. La transmission hydrostatique 13 est configurée pour fonctionner selon trois modes. Dans un premier mode MODE 4X4LOCK, la transmission hydrostatique 13 est activée et la vanne commandée 12 du conduit de dérivation 11 peut être verrouillée dans une position fermée pour que la totalité du couple sur le premier essieu soit transmise au second essieu par l'arbre 8 et que le véhicule soit propulsé à l'aide de ces quatre roues. Dans un deuxième mode MODE 4X2, la transmission hydrostatique 13 est désactivée pour qu'aucun couple ne soit transmis au second essieu par l'arbre 8. Dans un troisième mode MODE 4X4AUTO, l'ouverture de la vanne commandée 12 du circuit de dérivation 11 est commandée pour transmettre au second essieu par l'arbre 8 une partie variable du couple moteur développée sur le premier essieu du véhicule.
Pour commander la transmission hydrostatique 13, le dispositif de commande 14 peut optionnellement commencer par comparer, dans une étape 200, la température de la transmission hydrostatique 13 mesurée par le capteur de température 18 à un seuil de température Si la transmission hydrostatique 13 est en surchauffe, c'est-à- dire si la température mesurée est supérieure au seuil de température la transmission hydrostatique 13 est débrayée dans une étape 201. Le débrayage de la transmission hydrostatique 13 force le véhicule à fonctionner dans le deuxième mode MODE 4X2, soit à deux roues motrices, en découplant complètement le second essieu du premier essieu. Cette sécurité permet de protéger la transmission hydraulique 13 d'une surchauffe au-delà d'une température à laquelle les composants, tels que l'huile ou les pièces, risqueraient d'être détériorés. Si la température est inférieure au seuil de température de surchauffe, l'unité de commande 16 réceptionne, dans une étape 202, le mode requis par le conducteur à l'aide du sélecteur 15. Si le premier mode MODE 4X4LOCK a été sélectionné par le conducteur, on compare, dans une étape 204, la vitesse V du véhicule mesurée par le capteur 17 à un premier seuil de vitesse V/. Si la vitesse V est inférieure au premier seuil de vitesse Vi, la transmission hydrostatique 13 est placée, dans une étape 206, dans le premier mode MODE 4X4LOCK et fonctionne selon un premier fonctionnement 4x4direct dans lequel la vanne commandée 12 est verrouillée dans une position fermée pour que tout le couple sur le premier essieu soit transmis au second essieu du véhicule. En revanche, si la vitesse V est supérieure au premier seuil de vitesse Vi, on compare, dans une étape 208, la vitesse V du véhicule à un deuxième seuil de vitesse V2. Si la vitesse V est inférieure au deuxième seuil de vitesse V2, la transmission hydrostatique 13 est placée ou maintenue, dans une étape 210, dans le premier mode MODE 4X4LOCK et fonctionne selon un deuxième fonctionnement 4x4bypass dans lequel l'ouverture de la vanne commandée 12 est pilotée en fonction de la vitesse du véhicule automobile et éventuellement de l'adhérence du sol sur lequel le véhicule roule et de l'angle de braquage, l'adhérence pouvant être déterminée en fonction du patinage ou du glissement des roues du véhicule sur le sol.
En revanche, si la vitesse V est supérieure au deuxième seuil de vitesse 172, on compare, dans une étape 212, la vitesse V du véhicule à un troisième seuil de vitesse 173. Si la vitesse V est inférieure au troisième seuil de vitesse V3, dans une étape 214, la transmission hydrostatique 13 est maintenue dans le premier mode MODE 4X4LOCK mais fonctionne selon un troisième fonctionnement dit 4x2 dans lequel la vanne commandée 12 est complètement ouverte de sorte que la transmission hydrostatique 13 ne transmette plus de couple entre le premier et le second essieux et que le véhicule fonctionne avec deux roues motrices seulement. En principe, dans cet exemple, le deuxième seuil de vitesse V2 correspond à la vitesse maximale à laquelle le véhicule peut circuler en fonctionnement 4x4bypass avant que la transmission hydrostatique ne risque de subir des dégradations, le premier seuil de vitesse V/ correspond à la vitesse maximale à laquelle peut circuler le véhicule en fonctionnant en 4x4 direct avant que des problèmes potentiels de stabilité inacceptables pour l'utilisateur n'apparaissent, le troisième seuil de vitesse V3 correspond à la vitesse maximale d'utilisation du premier mode 4X4LOCK, et le quatrième seuil de vitesse V4 correspond à une vitesse élevée atteignable uniquement sur route et qui suggère que le véhicule a quitté l'environnement dans lequel un mode à quatre roues motrices est utile. En revanche, si la vitesse V est supérieure au troisième seuil de vitesse V3, dans une étape 216, on bascule la transmission hydrostatique 13 du premier mode MODE 4X4LOCK au troisième mode MODE 4X4AUTO et on compare, dans une étape 218, la vitesse V du véhicule à un quatrième seuil de vitesse V4. Si la vitesse V est inférieure au quatrième seuil de vitesse V4, la transmission hydrostatique 13 est placée, dans une étape 220, dans le troisième mode MODE 4X4AUTO mais est placée dans ce mode selon un fonctionnement dit 4x2 dans lequel la vanne commandée 12 est complètement ouverte de sorte que la transmission hydrostatique 13 ne transmette plus de couple entre le premier essieu et le second essieu et que le véhicule fonctionne avec deux roues motrices seulement. En revanche, si la vitesse V est supérieure au quatrième seuil de vitesse V4, dans une étape 222, on bascule la transmission hydrostatique 13 du troisième mode MODE 4X4AUTO au deuxième mode MODE 4X2 ce qui déclenche une désactivation de la transmission hydrostatique de sorte que, dans une étape 224, le véhicule fonctionne avec deux roues motrices seulement. Dans le cas où le troisième mode MODE 4X4AUTO a été sélectionné à l'étape 202 par le conducteur, on compare, dans une étape 226, la vitesse V du véhicule mesurée par le capteur 17 au deuxième seuil de vitesse V2. Si la vitesse V est inférieure au deuxième seuil de vitesse V2, la transmission hydrostatique 13 est placée, dans une étape 228, dans le troisième mode MODE 4X4AUTO et fonctionne selon un fonctionnement 4x4bypass dans lequel l'ouverture de la vanne commandée 12 est pilotée en fonction de la vitesse du véhicule automobile et éventuellement de l'adhérence du sol sur lequel le véhicule roule et de l'angle de braquage. En revanche, si la vitesse V est supérieure au deuxième seuil de vitesse V2, on passe à l'étape 218 déjà décrite. Dans le cas où le mode MODE 4X2 a été sélectionné par le conducteur à l'étape 202, est requis un fonctionnement du véhicule dans lequel la transmission hydrostatique est désactivée pour que seules deux roues soient motrices. Dans ce cas, dans une étape 224, la transmission 13 est désactivée et le véhicule fonctionne avec deux roues motrices seulement. Le procédé comprend également une autre sécurité en température. Lorsque le troisième mode MODE 4X4AUTO entraîne une augmentation de la température de la transmission hydrostatique 13 plus rapide que si la transmission fonctionnait dans le premier mode MODE 4X4LOCK, on bascule la transmission du troisième mode MODE 4X4AUTO au premier mode MODE 4X4LOCK dès que la température a dépassé un seuil de température secondaire.
L'unité de commande 16 du dispositif de commande 14 est configurée pour calculer un gradient de température à partir des mesures de température qui lui sont délivrées par le capteur de température 18. Le gradient de température est comparé à une cartographie réalisée sur banc test du gradient de température dans le premier mode MODE 4X4LOCK. Cette bascule de mode permet de ralentir la montée en température tout en maintenant la prestation à quatre roues motrices pour le conducteur.
Le dispositif de commande 14 est également configuré pour prévenir le conducteur à l'avance qu'une élévation de température de la transmission hydrostatique 13 risque de déconnecter la transmission hydrostatique 13, de sorte qu'il ne se mette pas dans des situations incompatibles avec un mode à seulement deux roues motrices.
La figure 3 est une représentation graphique résumant les types de fonctionnement de la transmission hydrostatique 13 en fonction du mode sélectionné par le conducteur et de la vitesse du véhicule. Ce graphique permet de mieux comprendre le fonctionnement du procédé de commande selon l' invention. D' autres paramètres de fonctionnement du véhicule peuvent être utilisés à la place de la vitesse, comme le glissement ou l'écart de glissement entre les essieux par exemple. Dans une configuration où la cylindrée de la pompe 3 est supérieure à celle du moteur 4, la transmission hydrostatique 13 se trouve rapidement dans des conditions critiques de fonctionnement lorsque le véhicule entre dans un virage. En effet, la trajectoire de l'essieu avant est plus longue que celle de l'essieu arrière en virage. C'est pourquoi, dans une telle configuration, l'unité de commande 16 du dispositif de commande 14 est configurée pour basculer automatiquement de premier mode MODE 4X4LOCK au troisième mode MODE 4X4AUTO, notamment lorsque le véhicule roule sur un sol présentant une forte adhérence, dès que l'angle de braquage mesuré par le capteur de volant 19 dépasse un seuil d'angle de braquage.
Dans un mode de réalisation où les cylindrées sont identiques entre le moteur hydraulique 4 et la pompe hydraulique 3, il n'y a pas à prévoir de changement de mode selon l'angle de braquage. Le reste du procédé peut fonctionner de manière identique. Il faut juste redimensionner le degré d'ouverture nécessaire, c'est-à-dire le débit de fuite, pour que la vitesse des roues arrière soit inférieure à la vitesse des roues avant dans toutes les conditions de rotation du véhicule automobile. La présente invention permet ainsi de commander simplement 10 une transmission hydrostatique en offrant deux modes de fonctionnement hydraulique pour une propulsion à quatre roues motrices en sus d'un mode normal à deux roues motrices.
Claims (15)
- REVENDICATIONS1. Procédé de commande d'une transmission hydrostatique (13) d'un véhicule automobile, la transmission hydrostatique (13) comprenant une pompe hydraulique (3) entraînée par un groupe motopropulseur (2) thermique ou électrique et couplée à un premier essieu du véhicule, un moteur hydraulique (4) couplé à un second essieu du véhicule, deux circuits hydrauliques complémentaires (9, 10) couplant chacun la pompe hydraulique (3) et le moteur hydraulique (4), et un circuit de dérivation (11) muni d'une vanne (12), couplé entre les deux circuits hydrauliques (9, 10), le procédé comprenant un premier mode (MODE 4X4LOCK) dans lequel la transmission hydrostatique (13) est activée et un deuxième mode (MODE 4X2) dans lequel la transmission hydrostatique (13) est désactivée pour qu'aucun couple moteur ne soit transmis au second essieu et que le véhicule fonctionne avec deux roues motrices, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un troisième mode (MODE 4X4AUTO) dans lequel la transmission hydrostatique (13) est activée et l'ouverture de la vanne (12) du circuit de dérivation (11) est pilotée pour transmettre au second essieu du véhicule une partie du couple moteur, variable en fonction d'un paramètre de fonctionnement (V) du véhicule.
- 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le mode à appliquer à la transmission est déterminé en fonction du mode sélectionné par l'utilisateur et de la valeur du paramètre de fonctionnement (V) du véhicule automobile.
- 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on passe automatiquement du premier mode (MODE 4X4LOCK) au troisième mode (MODE 4X4AUTO) lorsque ledit paramètre de fonctionnement (V) du véhicule est supérieur à un premier seuil (V3).
- 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on passe automatiquement du troisième mode (MODE 4X4AUTO) au deuxième mode (MODE 4X2) lorsque ledit paramètre de fonctionnement (V) du véhicule est supérieur à un second seuil (V4).
- 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le premier mode (MODE 4X4LOCK) comprend un premier fonctionnement dans lequel la vanne est complètement fermée et un deuxième fonctionnement dans lequel l'ouverture de la vanne est pilotée pour transmettre au second essieu une partie du couple moteur variable en fonction d'un paramètre de fonctionnement du véhicule, la commande du passage de l'un à l'autre des deux fonctionnements étant réalisée en fonction dudit paramètre de fonctionnement (V) du véhicule automobile.
- 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le premier mode comprend en outre un troisième fonctionnement dans lequel la vanne est complètement ouverte pour qu'aucun couple ne soit transmis au second essieu du véhicule.
- 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le troisième mode (MODE 4X4AUTO) comprend un premier fonctionnement dans lequel l'ouverture de la vanne est pilotée pour transmettre au second essieu une partie du couple moteur variable en fonction d'un paramètre de fonctionnement du véhicule et un deuxième fonctionnement dans lequel la vanne (12) est complètement ouverte pour qu'aucun couple ne soit transmis au second essieu, la commande du passage de l'un à l'autre des deux fonctionnements étant réalisée en fonction dudit paramètre de fonctionnement (V) du véhicule automobile.
- 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le paramètre de fonctionnement correspond à la vitesse du véhicule automobile.
- 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on passe automatiquement du premier mode (MODE 4X4LOCK) ou troisième mode (MODE 4X4AUTO) au deuxième mode (MODE 4X2) lorsque la température de la transmission hydrostatique (13) est supérieure à un seuil de température de surchauffe (Tseun) ou en cas d'absence d'information relative à au moins un des paramètres de fonctionnement du véhicule automobile.
- 10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on passe automatiquement du troisième mode (MODE 4X4AUTO) au premier mode (MODE 4X4LOCK) lorsque le gradient de température de la transmission hydrostatique (13) est supérieur à un seuil de gradient et que la température de la transmission hydrostatique (13) est supérieure à un premier seuil de température (Tseu i)-
- 11. Procédé selon l'une des revendications précédentes pour commander une transmission hydrostatique (13) dont la cylindrée du moteur hydraulique (4) est inférieure à la cylindrée de la pompe hydraulique (3), dans lequel on passe automatiquement du premier mode (MODE 4X4LOCK) au troisième mode (MODE 4X4AUTO) lorsque l'angle de braquage du volant du véhicule est supérieur à un seuil d'angle de braquage.
- 12. Dispositif de commande (14) d'une transmission hydrostatique (13) d'un véhicule automobile, la transmission hydrostatique (13) comprenant une pompe hydraulique (3) entraînée par un groupe motopropulseur (2) thermique ou électrique et couplée à un premier essieu du véhicule, un moteur hydraulique (4) couplé à un second essieu du véhicule, deux circuits hydrauliques complémentaires (9, 10) couplant chacun la pompe hydraulique (3) et le moteur hydraulique (4), et un circuit de dérivation (11) muni d'une vanne (12), couplé entre les deux circuits hydrauliques (9, 10), le dispositif comprenant un sélecteur (15) de mode permettant à l'utilisateur de sélectionner un premier mode (MODE 4X4LOCK) dans lequel la transmission hydrostatique (13) est activée ou un deuxième mode (MODE 4X2) dans lequel la transmission hydrostatique (13) est désactivée pour qu'aucun couple ne soit transmis au second essieu et que le véhicule fonctionne avec deux roues motrices, caractérisé en ce que le sélecteur (15) comprend en outre un troisième mode (MODE 4X4AUTO) dans lequel l'ouverture de la vanne (12) du circuit de dérivation (11) est pilotée pour transmettre au second essieu du véhicule une partie du couple moteur, variable en fonction d'un paramètre de fonctionnement (V) du véhicule.
- 13. Dispositif selon la revendication 12, comprenant en outre une unité de commande (16) apte à déterminer le mode à appliquer à la transmission hydrostatique (13) en fonction du mode sélectionné par l'utilisateur et de la valeur d'un paramètre de fonctionnement (V) du véhicule automobile.
- 14. Dispositif selon la revendication 13 pour commander une transmission hydrostatique (13) dont la cylindrée du moteur hydraulique (4) est inférieure à la cylindrée de la pompe hydraulique (3), dans lequel l'unité de commande (16) est couplée au moins indirectement à un capteur de volant (19) apte à mesurer l'angle de braquage du volant.
- 15. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel la cylindrée du moteur hydraulique (4) est égale à la cylindrée de la pompe hydraulique (3).
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